CN113050459A - 一种电气物联网系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电气物联网系统，包括电源模块、上位机、网关模块、系统总线和多个功能模块；所述网关模块和多个功能模块接入所述系统总线，所述电源模块为功能模块和网关模块提供24V电源；所述电气物联网系统还包括：逻辑模块，被配置为将控制逻辑通过系统总线分发给各个功能模块，运行模块，被配置为控制各个功能模块根据其它模块的信息按照控制逻辑来运行。这种电气物联网系统通过预先设置的控制逻辑来让各个功能模块根据其它功能模块采集的信息进行工作，通过统一的总线式网络结构和控制平台，实现对接入物联网的设备的集中监控及管理，为机房、建筑空间提供一个安全、可靠、可信的管控网络平台。
Description
技术领域
本发明涉及物联网技术领域，尤其涉及一种电气物联网系统。
背景技术
随着智慧城市、智慧社区、5G、人工智能物联网的发展，城市公用信息平台的形成，目前对电气化设备的智能化和信息化的要求越来越多。从电气开关、能耗管控、照明、暖通控制、用电安全、温湿度采集、门禁安防、空气监测等，都需要集中监控、集中管理，形成控制与数据分析一体化系统。
小到一个配电箱、能源箱，大到一个机房、一座大厦，如何把其中的用电设备，和环境监测等数据集中采集和管控起来，而且能在一个总线线形成统一的接口和协议进行统一的管理和控制。而目前采用的大多是通用的RS485总线，或者是无线通讯技术。现有技术中所实现的只是物联网设备中某一种功能或者是在一个领域的管理和控制，并没有一种真正适合于各种电气安装领域，并且把多种电气设备通过一条总线进行安装管理的系统。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了解决现有技术中的上述问题，本发明提供了一种电气物联网系统来解决上述问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电气物联网系统，包括电源模块、上位机、网关模块、系统总线和多个功能模块；
所述上位机通过RJ45网口或RS232接口与网关模块通讯连接，所述网关模块和多个功能模块接入所述系统总线，所述电源模块为功能模块和网关模块提供24V电源；所述电气物联网系统还包括：
信息获取模块，被配置为所述上位机通过网关模块从各个功能模块获取信息；
传输模块，被配置为将各个功能模块采集的信息发送到系统总线上，各个功能模块通过系统总线获取其它功能模块的信息；
逻辑模块，被配置为将控制逻辑通过系统总线分发给各个功能模块，
运行模块，被配置为控制各个功能模块根据其它模块的信息按照控制逻辑来运行。
作为优选，一个功能模块为能耗监测模块，用以监测物联设备的用电耗能信息，所述用电耗能信息包括电能、电压、电流、有功、无功和功率因数。
作为优选，一个功能模块为可控硅调光模块，所述可控硅调光模块与调光驱动电源连接，用以调节白炽灯的亮度；
一个功能模块为0-10V调光模块，所述0-10V调光模块与调光驱动电源连接，用以调节LED灯的亮度。
作为优选，一个功能模块为空调模块，用以控制中央空调的风机盘管，控制其阀门的通断、高、中、低档三速开关；
一个功能模块为继电器输出模块，所述继电器输出模块具有4路、8路或16路输出，用以控制物联设备的电源通断；
一个功能模块为电机模块，用以控制物联设备的电机。
作为优选，一个功能模块为环境监测模块，所述环境监测模块包括温度测量模块、湿度测量模块和光线的强度测量模块。
作为优选，一个功能模块为干接点模块，所述干接点模块通过有线或者无线接入物联网的CO检测模块、烟感模块、人体感应模块、水浸模块、红外监测模块和门磁模块。
作为优选，一个功能模块为标准接口协议模块，用以给第三方标准接口设备提供中控对接，进行协议转换。
作为优选，还包括：
诊断模块，被配置为诊断各个功能模块的故障。
本发明的有益效果是，这种电气物联网系统通过预先设置的控制逻辑来让各个功能模块根据其它功能模块采集的信息进行工作，通过统一的总线式网络结构和控制平台，实现对接入物联网的设备的集中监控及管理，为机房、建筑空间提供一个安全、可靠、可信的管控网络平台。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的一种电气物联网系统的最优实施例的框架结构示意图。图中1、系统总线，2、网关模块，3、上位机，4、电源模块，5、能耗监测模块，6、可控硅调光模块，7、0-10V调光模块，8、空调模块，9、继电器输出模块，10、电机模块，11、环境监测模块，12、干接点模块，13、标准接口协议模块。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
如图1所示，本发明提供了一种电气物联网系统，包括电源模块4、上位机3、网关模块2、系统总线1和多个功能模块；
上位机3通过RJ45网口或RS232接口与网关模块2通讯连接，上位机3利用上位机3中的配置软件通过网关模块2进行数据的通信，对整个系统进行配置管理。网关模块2还可以启动的远程通信的功能，可以绑定固定的IP地址，接入公网进行远程控制物联网系统上的设备。或者通过RJ45网口，通过标准的TCP/IP协议，与互联网进行相互的数据交换。实现与其它管控系统平台进行无缝数据对接和监控。网关模块2和多个功能模块接入系统总线1，电源模块4将220V电压转换成24V开关电源，为功能模块和网关模块2提供24V电源，保障它们正常工作。
电气物联网系统还包括：
信息获取模块，被配置为上位机3通过网关模块2从各个功能模块获取信息；
传输模块，被配置为将各个功能模块采集的信息发送到系统总线1上，各个功能模块通过系统总线1获取其它功能模块的信息；
在上位机3中设置控制逻辑。
逻辑模块，被配置为将控制逻辑通过系统总线1分发给各个功能模块，
运行模块，被配置为控制各个功能模块根据其它模块的信息按照控制逻辑来运行。
诊断模块，被配置为诊断各个功能模块的故障，找出系统中若干故障的发生原因。
每个功能模块均采用具有双向的通讯能力的MOTOROLA MC68HC908GR8芯片，它既可以将自己的信息发送到网上，也可以接收网络上任何功能模块所传送的信息。在网络中不存在主从关系，每一功能模块通过竞争机制抢占总线，发送自己的报文信息。功能模块的数量可容纳256个。这种电气物联网系统可以完成点到点，点到多点及广播式等方式的数据通讯，实现各功能模块之间的数据交换，通过功能模块内的实时操作系统，使得整个系统得以协调的运转。每个功能模块内的实时操作系统，负责完成通讯总线的竞争、发送及接收数据、数据校验、实时任务的分配及执行、资源管理等功能。
各功能模块在上电时，将读取各自功能模块中的数据及驱动程序，由上位机3配置后，在实时操作系统的管理下按照给定控制逻辑的任务执行。功能模块中均带有系统通信模块，系统通信模块带有通讯程序、时钟中断服务程序、Flash擦除写入校验程序、BCU自检程序、配置处理程序、电源管理程序、基本初始化程序、模块侦测、模块接口处理程序、常用应用驻留程序等主要工作程序。
一个功能模块为能耗监测模块5，用以监测物联设备的用电耗能信息，用电耗能信息包括电能、电压、电流、有功、无功和功率因数。
一个功能模块为可控硅调光模块6，可控硅调光模块6与调光驱动电源连接，用以调节白炽灯的亮度；
一个功能模块为0-10V调光模块7，0-10V调光模块7与调光驱动电源连接，用以调节LED灯的亮度。
一个功能模块为空调模块8，用以控制中央空调的风机盘管，控制其阀门的通断、高、中、低档三速开关；
一个功能模块为继电器输出模块9，继电器输出模块9具有4路、8路或16路输出，用以控制物联设备的电源通断；
一个功能模块为电机模块10，用以控制物联设备的电机，例如控制窗帘电机、卷闸门电机等不同类型的电机。
一个功能模块为环境监测模块11，环境监测模块11包括温度测量模块、湿度测量模块和光线的强度测量模块。
一个功能模块为干接点模块12，干接点模块12通过有线或者无线接入物联网的CO检测模块、烟感模块、人体感应模块、水浸模块、红外监测模块和门磁模块。
一个功能模块为标准接口协议模块13，用以给第三方标准接口设备提供中控对接，进行协议转换，如标准RS485接口、标准RS232接口、标准红外转发接口等。
一个功能模块为智能面板。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对所述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (8)
1.一种电气物联网系统，其特征在于，包括电源模块、上位机、网关模块、系统总线和多个功能模块；
所述上位机通过RJ45网口或RS232接口与网关模块通讯连接，所述网关模块和多个功能模块接入所述系统总线，所述电源模块为功能模块和网关模块提供24V电源；所述电气物联网系统还包括：
信息获取模块，被配置为所述上位机通过网关模块从各个功能模块获取信息；
传输模块，被配置为将各个功能模块采集的信息发送到系统总线上，各个功能模块通过系统总线获取其它功能模块的信息；
逻辑模块，被配置为将控制逻辑通过系统总线分发给各个功能模块；
运行模块，被配置为控制各个功能模块根据其它模块的信息按照控制逻辑来运行。
2.如权利要求1所述的一种电气物联网系统，其特征在于：
一个功能模块为能耗监测模块，用以监测物联设备的用电耗能信息，所述用电耗能信息包括电能、电压、电流、有功、无功和功率因数。
3.如权利要求2所述的一种电气物联网系统，其特征在于：
一个功能模块为可控硅调光模块，所述可控硅调光模块与调光驱动电源连接，用以调节白炽灯的亮度；
一个功能模块为0-10V调光模块，所述0-10V调光模块与调光驱动电源连接，用以调节LED灯的亮度。
4.如权利要求3所述的一种电气物联网系统，其特征在于：
一个功能模块为空调模块，用以控制中央空调的风机盘管，控制其阀门的通断、高、中、低档三速开关；
一个功能模块为继电器输出模块，所述继电器输出模块具有4路、8路或16路输出，用以控制物联设备的电源通断；
一个功能模块为电机模块，用以控制物联设备的电机。
5.如权利要求4所述的一种电气物联网系统，其特征在于：
一个功能模块为环境监测模块，所述环境监测模块包括温度测量模块、湿度测量模块和光线的强度测量模块。
6.如权利要求5所述的一种电气物联网系统，其特征在于：
一个功能模块为干接点模块，所述干接点模块通过有线或者无线接入物联网的CO检测模块、烟感模块、人体感应模块、水浸模块、红外监测模块和门磁模块。
7.如权利要求6所述的一种电气物联网系统，其特征在于：
一个功能模块为标准接口协议模块，用以给第三方标准接口设备提供中控对接，进行协议转换。
8.如权利要求7所述的一种电气物联网系统，其特征在于，还包括：
诊断模块，被配置为诊断各个功能模块的故障。
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