CN113115527B

CN113115527B - 一种数据传输单元

Info

Publication number: CN113115527B
Application number: CN202010029878.3A
Authority: CN
Inventors: 孔庆宇
Original assignee: China Mobile Communications Group Co Ltd; China Mobile IoT Co Ltd
Current assignee: China Mobile Communications Group Co Ltd; China Mobile IoT Co Ltd
Priority date: 2020-01-13
Filing date: 2020-01-13
Publication date: 2023-01-03
Anticipated expiration: 2040-01-13
Also published as: CN113115527A

Abstract

本发明实施例提供一种数据传输单元，包括：第一壳体、第二壳体和可调节固定件；第一壳体内设置有主板，第一壳体的第一面上贯穿设置有第一连接器以及环绕第一连接器的第一密封件，主板与第一连接器电连接；第二壳体内设置有通信模组，第二壳体的第二面上贯穿设置有第二连接器以及环绕第二连接器的第二密封件，通信模组与第二连接器电连接；可调节固定件包括第一工作状态和第二工作状态；其中，第一工作状态下，第一连接器与第二连接器电连接，且第二密封件与第一密封件过盈配合，在第一面与第二面之间形成密闭腔体；第二工作状态下，第一壳体和第二壳体分离。本发明实施例简化了通信模组拆卸与安装的复杂程度。

Description

一种数据传输单元

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，尤其涉及一种数据传输单元。

背景技术

在相关技术中，数据传输单元(Data Transfer unit，简称DTU)是专门用于将串口数据转换为IP数据或将IP数据转换为串口数据通过无线通信网络进行传送的无线终端设备。其壳体内设置有通信模块(例如：4G通信模块)，且该通信模块包括：4G模块、CPU或MCU、SIM卡等部件，且通过IPEX座将4G模块与外置天线相连，与基站进行通信。

由于DTU的工作环境复杂，造成通信模块或者其中的部件可能需要经常更新或者经常损坏，这样，就必须将DTU断电并拆卸以更换通信模块或者其中的部件，从而增加了通信模块的拆卸复杂程度。

发明内容

本发明实施例提供一种数据传输单元，以解决相关技术中的数据传输单元存在的增加了通信模块的拆卸复杂程度的问题。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

本发明实施例提供了一种数据传输单元，包括：

第一壳体，所述第一壳体内设置有主板，所述第一壳体的第一面上贯穿设置有第一连接器以及环绕所述第一连接器的第一密封件，所述主板与所述第一连接器电连接；

第二壳体，所述第二壳体内设置有通信模组，所述第二壳体的第二面上贯穿设置有第二连接器以及环绕所述第二连接器的第二密封件，所述通信模组与所述第二连接器电连接；以及，

可调节固定件，包括第一工作状态和第二工作状态；

其中，所述可调节固定件处于所述第一工作状态时，所述第一壳体和所述第二壳体通过所述可调节固定件固定连接，所述第一连接器与所述第二连接器电连接，且所述第二密封件与所述第一密封件过盈配合，在所述第一壳体的第一面与所述第二壳体的第二面之间形成密闭腔体；

所述可调节固定件处于所述第二工作状态时，所述第一壳体和所述第二壳体分离，且所述可调节固定件活动连接于所述第一壳体或所述第二壳体。

本发明实施例提供的数据传输单元包括：第一壳体、第二壳体和可调节固定件；所述第一壳体内设置有主板，所述第一壳体的第一面上贯穿设置有第一连接器以及环绕所述第一连接器的第一密封件，所述主板与所述第一连接器电连接；所述第二壳体内设置有通信模组，所述第二壳体的第二面上贯穿设置有第二连接器以及环绕所述第二连接器的第二密封件，所述通信模组与所述第二连接器电连接；所述可调节固定件包括第一工作状态和第二工作状态；其中，所述可调节固定件处于所述第一工作状态时，所述第一壳体和所述第二壳体通过所述可调节固定件固定连接，所述第一连接器与所述第二连接器电连接，且所述第二密封件与所述第一密封件过盈配合，在所述第一壳体的第一面与所述第二壳体的第二面之间形成密闭腔体；所述可调节固定件处于所述第二工作状态时，所述第一壳体和所述第二壳体分离，且所述可调节固定件活动连接于所述第一壳体或所述第二壳体。这样，通过调整所述可调节固定件的工作状态，可以实现通信模组的快速拆卸与安装，而无需对整个数据传输单元下电并拆卸，从而简化了数据传输单元中通信模组的拆卸复杂程度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种数据传输单元的结构示意图之一；

图2是本发明实施例提供的一种数据传输单元的结构示意图之二；

图3是本发明实施例提供的一种数据传输单元中可调节固定件的结构图；

图4是本发明实施例提供的一种数据传输单元中第一连接器的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的一种数据传输单元中第二连接器的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参见图1，本发明实施例提供一种数据传输单元(以下简称DTU)，应用于电子设备，包括：第一壳体1、第二壳体2和可调节固定件3。第一壳体1内设置有主板11，第一壳体1的第一面12上贯穿设置有第一连接器121以及环绕第一连接器121的第一密封件(未图示)，主板11与第一连接器121电连接；第二壳体2内设置有通信模组21，第二壳体2的第二面22上贯穿设置有第二连接器221以及环绕第二连接器221的第二密封件(未图示)，通信模组21与第二连接器211电连接；可调节固定件3包括第一工作状态和第二工作状态。

其中，可调节固定件3处于所述第一工作状态时，第一壳体1和第二壳体2通过可调节固定件3固定连接，第一连接器121与第二连接器221电连接，且第二密封件与第一密封件过盈配合，在第一壳体1的第一面12与第二壳体2的第二面22之间形成密闭腔体；

可调节固定件3处于所述第二工作状态时，第一壳体1与第二壳体2分离，且可调节固定件3活动连接于第一壳体1或第二壳体2。

在具体实施中，第一密封件和第二密封件可以是密封圈，或者其中一个是表面光滑的侧壁，另一个是压设于该侧壁上的密封圈，在此并不限定其具体的密封结构，通过第一密封件和第二密封件形成的密闭腔体覆盖第一壳体1与第二壳体2之间的接触面，可以避免灰尘、雨水等从该接触面上的连接器(第一连接器121和第二连接器221)进入DTU内部，从而提升了DTU的防尘和防水性能。

另外，上述可调节固定件3可以是卡扣固定件、螺栓固定件等，在此不做具体限定，仅需该可调节固定件3包括紧固状态和松解状态，使第一壳体1与第二壳体2在紧固状态下通过可调节固定件3固定连接，并在松解状态下分离即可，本实施方式下，可调节固定件3的第一工作状态为紧固状态，第二工作状态为松解状态。

在应用过程中，当第二壳体2内的通信模组21因损坏等原因需要更换或维修时，可以将可调节固定件3由第一工作状态调整至第二工作状态，以使第二壳体2与第一壳体1分离，从而无需对整个DTU下电并拆解便，从而简化了通信模组21的拆卸复杂程度。另外，在安装通信模组21的过程中，可以将第一连接器121与第二连接器221对准，并相向按压第一壳体1和第二壳体2，使第一密封件与第二密封件过盈配合而形成密封空间，同时将可调节固定件3由第二工作状态调整至第一工作状态，以使第二壳体2与第一壳体1通过可调节固定件3固定连接。

需要说明的是，与现有技术相同，第一壳体1内的主板11上至少还包括处理器111(如图1和图2中所示CPU)、信息采集模块112和电源模块113，以通过处理器111控制信息采集模块112实现DTU的信息采集功能，以及通过处理器111获取可调节固定件3的当前工作状态，并据此控制通信模组21进行信号传输，其中，电源模块113可以是与外部电源连接的电源线或DCDC模块，其还可以是蓄电池等用于为DTU提供电能。其中，通信模组21是可以通过2G、3G、4G或5G等任一无线通信网络实现无线数据透传的通讯模组。

在具体实施中，可以设置一传感器，以检测可调节固定件3的当前工作状态，或者，将可调节固定件3设置为导电结构，并使其处于第一工作状态或第二工作状态时与处理器111连通，则可以在处理器111与可调节固定件3之间连通时，确定可调节固定件3工作于所述第一工作状态；在处理器111与可调节固定件3之间断开连接时，确定可调节固定件3工作于所述第二工作状态。另外，还可以通过检测第一连接器121与第二连接器221之间是否连通，以据此判断可调节固定件3是否工作于所述第一工作状态，具体的，在检测到第一连接器121与第二连接器221连通时，确定可调节固定件3工作于所述第一工作状态；在检测到第一连接器121与第二连接器221断开连接时，确定可调节固定件3工作于所述第二工作状态。

可选的，如图2所示，主板11上设置有控制模块，第一壳体1内还设置有与所述控制模块电连接的风扇模组13，风扇模组13的出风口131开设于第一壳体1的第一面12上，第一密封件环绕第一连接器121和出风口131；

其中，所述控制模块在检测到调节固定件13在所述第一工作状态和所述第二工作状态之间进行切换时，控制风扇模组13启动。

其中，风扇模组13启动时，通过出风口131吹风，这样，在第一壳体1与第二壳体2拆卸或者安装时，在第一面12与第二面22之间形成高强度的气压，以吹落第一面12与第二面22上的灰尘，避免灰尘沉积于第一连接器121和第二连接器221上，造成第一连接器121与第二连接器221连接时产生接触不良，并且可以避免灰尘通过第一连接器121和第二连接器221上的缝隙进入DTU的壳体内。

在具体实施中，控制模块可以是如图2中处理器111内的一个控制模块，需要说明的是，在其他实施方式中，控制模块还可以是除了处理器111以外的其他控制元器件，在此不作具体限定。另外，风扇模组13可以包括风扇或气泵。

另外，在应用过程中，在第一壳体1与第二壳体2固定连接时，控制模块控制风扇模组13吹若风，以使第一壳体1与第二壳体2之间的密闭腔体内保持一定的压强，从而避免灰尘和雨水进入该密闭腔体；并且，在第一壳体1与第二壳体2拆卸或者安装的过程中，控制模块控制风扇模组13吹强风，以将第一密封件和第二密封件的接触面上的灰尘吹离，避免灰尘掉落至第一密封件和第二密封件围绕的区域内，进而避免灰尘掉落至第一连接器121和第二连接器221上，达到进一步防尘的效果。在具体实施中，控制模块可以在可调节固定件3的工作状态进行切换的过程中或者切换后的2秒时间内，控制风扇模组13吹强风，并在切换完成或者上述2秒时间之后，控制风扇模组13吹若风或者停止吹风。

可选的，如图1所示，处理器111与所述信号采集器112和所述第一连接器121分别电连接，在所述第一连接器121与所述第二连接器221连接时，所述处理器111获取所述信号采集器采集112到的信号，并发送至通信模组21进行信号传输。

在具体实施中，通信模组21与基站进行通信。信号采集器112可以采集232、485等本地数据，并传递至处理器111，在第一连接器121与第二连接器221连通时，通信模组21通过连接器接收处理器111上的数据，并与基站进行无线数据交互。

进一步的，通信模组21包括：

4G模组(未标号)和SIM卡模组212，第二连接器221与4G模组和SIM卡模组212分别连接，在第一连接器121与第二连接器221连接时，处理器111将信号采集器112采集到的信号发送至4G模组进行信号传输。

这样，可以通过4G无线网络实现DTU的信号传输，以提升DTU的信号传输性能。

需要说明的是，随着通信技术的发展，上述通信模组21可以包括5G模组或者将来可能出现的6G、7G模组等，以在5G、6G或7G等网络上进行信号传输。

可选的，如图2所示，第二壳体2上还开设有通孔，所述4G模组包括4G通信模块211和4G天线213，所述4G天线213与所述4G通信模块211连接，并穿过所述通孔延伸至所述第二壳体2外。

这样，可以通过延伸至第二壳体2外的4G天线213，避免第二壳体2对4G信号产生屏蔽，从而提升了4G模组的通信效果。

需要说明的是，图2中4G模组包括2根4G天线，在具体实施中该4G天线的数量还可以是根、3根、4根等任一数量，在此不作具体限定。

需要说明的是，在具体实施中，可以将第二壳体2设置为塑料等非金属材料，并在第二壳体2内贴设贴片天线的方式设置4G天线。

可选的，如图2和图3所示，调节固定件3包括如图3所示的旋转固定杆，旋转固定杆包括杆体31、设置于杆体31第一端的固定部32和设置于杆体31第二端的卡接部33，杆体31贯穿第二壳体2，固定部32抵接于第二壳体2的远离第一壳体1的一侧，第一壳体1的第一面11上设置有与卡接部33匹配的卡槽34。

其中，在所述第一工作状态下，所述旋转固定杆旋转至第一预设角度，所述卡接部33卡接于卡槽34内，以固定连接第一壳体1和第二壳体2；

在所述第二工作状态下，所述旋转固定杆旋转至第二预设角度，所述卡接部脱离33所述卡槽34。

在具体实施中，所述卡槽34包括一与第一面12间隔设置且平行于第一面12的挡板，该挡板的第一侧留有空间，以在卡接部33的延伸方向平行于挡板的第一侧时，卡接部33通过该空间插入卡槽34并位于挡板的远离第二壳体2的一侧。这样，当旋转固定杆发生旋转，使卡接部33的延伸方向垂直于挡板的第一侧时，卡接部33抵接于挡板的远离第二壳体2的一侧，从而通过该挡板将卡接部33卡接于卡槽34内。

本实施方式中，可以在挡板的远离第二壳体2的一侧设置传感器，该传感器与处理器111电连接，在传感器检测到卡接部33抵接于挡板的远离第二壳体2的一侧时，通知处理器111，以确定可调节固定件3工作于所述第一工作状态下。

本实施方式结构简单，且调节旋转固定杆的操作方便，能够简便的实现安装于拆卸第一壳体和第二壳体。

可选的，所述DTU还包括电连接于主板11的传感器，所述传感器朝向所述旋转固定杆3，以检测所述旋转固定杆3的当前工作状态。

在具体实施中，上述传感器可以是视觉传感器、红外检测装置，以在旋转固定杆3旋转至第一预设角度时，向处理器111发送第一信号，且传感器在检测到旋转固定杆3旋转至第二预设角度时，向处理器111发送第二信号，则处理器111在接收到该第一信号或第二信号时，控制风扇模组13在预设时间长度内(例如：1秒、2秒或者5秒等)启动或吹强风。

这样，可以通过传感器精确地检测旋转固定杆3的旋转角度，并发送相应的信号，以使处理器根据该信号控制风扇模组启动或吹强风，简化了风扇模组的控制逻辑和控制复杂程度。

可选的，如图4和图5所示，其中，图4为第一连接器121上的各个触点的结构示意图；图5为第二连接器221上的各个触点的结构示意图。本实施方式中，第一连接器121和第二连接器221为相互匹配的触点连接器。

如图4所示，第一连接器121包括：第一供电触点VCC1、第一接地触点GND1、第一串口数据接收触点RXD1、第一串口数据发送触点TXD1、第一USB2.01总线的差分触点USB2.0_P1、第二USB2.0总线的差分触点USB2.0_M1、第一唤醒输出触点WAKEUP_OUT1和第一唤醒输入触点WAKEUP_IN1，第二连接器221包括第二供电触点VCC2、第二接地触点GND2、第二串口数据接收触点RXD2、第二串口数据发送触点TXD2、第三USB2.0总线的差分触点USB2.0_P2、第四USB2.0总线的差分触点USB2.0_M2、第二唤醒输出触点WAKEUP_OUT2和第二唤醒输入触点WAKEUP_IN2，第一连接器121与第二连接器221连接时，第一供电触点VCC1与第二供电触点接触VCC2，第一接地触点GND1与第二接地触点接触GND2，第一串口数据接收触点RXD1与第而串口数据接收触点RXD2接触，第一串口数据发送触点TXD1与第而串口数据发送触点TXD2接触，第一USB2.0总线的差分触点USB2.0_P1与第三USB2.0总线的差分触点USB2.0_P2接触，第二USB2.0总线的差分触点USB2.0_M1与第四USB2.0总线的差分触点USB2.0_M2接触，第一唤醒输出触点WAKEUP_OUT1与第二唤醒输出触点WAKEUP_OUT2接触，第一唤醒输入触点WAKEUP_IN1与第二唤醒输入触点WAKEUP_IN2接触。

其中，其中，USB2.0总线的差分对用于处理器111与通信模组21之间的高速互联。串口数据发送与接收触点用于寄存器配置等控制功能。WAKEUP_OUT/IN，分别可以实现处理器111休眠/唤醒通信模组21，或通信模组21休眠/唤醒处理器111。

在具体实施中，如图4和图5所示，第一连接器121还可以包括：第一复位触点RESET1和第一通用输入/输出端口GPIO1，第二连接器221还可以包括：第二复位触点RESET2和第二通用输入/输出端口GPIO2，在第一连接器121与第二连接器221连接时，第一复位触点RESET1与第二复位触点RESET2接触，第一通用输入/输出端口GPIO1与第二通用输入/输出端口GPIO2接触。

其中，第一复位触点RESET1与第二复位触点RESET2接触时，可以传输复位信号，以使处理器111可以控制通信模组21复位。

需要说明的是，在具体实施中，第一连接器121和第二连接器221还可以是金属插针的公头和母头连接器，或者还可以是金手指及配套插座连接器，在此不做具体限定。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例中的控制方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。

Claims

1.一种数据传输单元，其特征在于，包括：

可调节固定件，包括第一工作状态和第二工作状态；

所述可调节固定件处于所述第二工作状态时，所述第一壳体和所述第二壳体分离，且所述可调节固定件活动连接于所述第一壳体或所述第二壳体；

所述主板上设置有控制模块，所述第一壳体内还设置有与所述控制模块电连接的风扇模组，所述风扇模组的出风口开设于所述第一壳体的第一面上，所述第一密封件环绕所述第一连接器和所述出风口；

其中，所述控制模块在检测到所述调节固定件在所述第一工作状态和所述第二工作状态之间进行切换时，控制所述风扇模组启动。

2.根据权利要求1所述的数据传输单元，其特征在于，所述主板上设置有处理器和信号采集器，所述处理器包括所述控制模块，所述处理器与所述信号采集器和所述第一连接器分别电连接，在所述第一连接器与所述第二连接器连接时，所述处理器获取所述信号采集器采集到的信号，并发送至所述通信模组进行信号传输。

3.根据权利要求2所述的数据传输单元，其特征在于，所述通信模组包括：

4G模组和SIM卡模组，所述第二连接器与所述4G模组和所述SIM卡模组分别连接，在所述第一连接器与所述第二连接器连接时，所述处理器将所述信号采集器采集到的信号发送至所述4G模组进行信号传输。

4.根据权利要求3所述的数据传输单元，其特征在于，所述第二壳体上还开设有通孔，所述4G模组包括4G通信模块和4G天线，所述4G天线与所述4G通信模块连接，并穿过所述通孔延伸至所述第二壳体外。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的数据传输单元，其特征在于，所述调节固定件包括旋转固定杆，所述旋转固定杆包括杆体、设置于所述杆体第一端的固定部和设置于所述杆体第二端的卡接部，所述杆体贯穿所述第二壳体，所述固定部抵接于所述第二壳体的远离所述第一壳体的一侧，所述第一壳体的第一面上设置有与所述卡接部匹配的卡槽；

其中，在所述第一工作状态下，所述旋转固定杆旋转至第一预设角度，所述卡接部卡接于所述卡槽内，以固定连接所述第一壳体和所述第二壳体；

在所述第二工作状态下，所述旋转固定杆旋转至第二预设角度，所述卡接部脱离所述卡槽。

6.根据权利要求5所述的数据传输单元，其特征在于，还包括电连接于所述主板的传感器，所述传感器朝向所述旋转固定杆，以检测所述旋转固定杆的当前工作状态。