CN114268642A - 一种多协议无线数据汇集装置 - Google Patents
一种多协议无线数据汇集装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114268642A CN114268642A CN202111371965.8A CN202111371965A CN114268642A CN 114268642 A CN114268642 A CN 114268642A CN 202111371965 A CN202111371965 A CN 202111371965A CN 114268642 A CN114268642 A CN 114268642A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- module
- data
- wireless
- wireless data
- processor module
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000013480 data collection Methods 0.000 title description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 22
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 claims description 17
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 claims description 17
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 14
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 14
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 8
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 7
- QVFWZNCVPCJQOP-UHFFFAOYSA-N chloralodol Chemical compound CC(O)(C)CC(C)OC(O)C(Cl)(Cl)Cl QVFWZNCVPCJQOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 4
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 5
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000010219 correlation analysis Methods 0.000 description 1
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 1
- 238000013499 data model Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
本发明公开一种多协议无线数据汇集装置，包括：处理器模块、无线数据接入模块和有线数据接入模块；所述处理器模块设置有多个支持热插拔的标准接口和RS232/485接口，所述无线数据接入模块包括：多个无线单元，每一所述无线单元通过插入所述标准接口与所述处理器模块电连接，每一所述无线单元支持一种无线通信制式，所述有线数据接入模块通过插入RS232/485接口与所述处理器模块电连接，所述无线数据接入模块用于连接外部的无线传感器，所述有线数据接入模块用于连接外部的有线传感器。本发明能够支持多种无线通信制式的传感器同时接入，同时能提供边缘计算能力，可以有效解决无线传感器现场部署的难题。
Description
技术领域
本发明涉及物联网技术领域，尤其涉及一种多协议无线数据汇集装置。
背景技术
目前，在数字化变电站和换流站内已经安装了为数不少的各类传感器系统和在线监测系统，这些系统从架构上一般可分为三个层级：感知层、网络层、平台及应用层。感知层由各类物联网传感器、在线监测系统的采集装置、传感器网络系统等组成，用于实现传感信息采集和汇聚，分为传感器层与数据汇聚层两部分。
在感知层，由于无线通信技术具备施工维护简单，费用低等特点，它在换流站的应用将越来越广泛。目前数字化变电站和换流站内使用无线通信技术的产品和设备的种类越来越多，这些产品和设备在实际使用中存在以下问题：
(1)缺少统一规划，无线通讯干扰较大。设备无线化已成为趋势，包括各类物联网传感器、在线监测装置、机器人、智能终端、视频监控设备等。换流站内电磁环境复杂，各不同厂家无线通信制式种类众多，除了运营商提供的2G-5G、NB-IoT等网络之外，还包括WIFI、UWB、Zigbee，蓝牙、Lora、433设备等，数据传输缺少统一的规划和安排，相互之间存在互相干扰的情况。
(2)各类传感器和在线监测装置缺少统一的接入接口标准。不同种类和厂家的传感器和在线监测装置都需要独立安装汇集节点(网关、基站等)，造成了重复施工、新设备安装位置受限等问题，给设备维护带来了很大的问题。
(3)所有传感器或在线监测装置的数据都往后台传输，缺少就地筛选分析能力，对通信带宽要求高，数据分析时延大。
发明内容
本发明实施例提供了一种多协议无线数据汇集装置，以解决现有技术的变电站和换流站内的传感器监测系统不能兼容各种无线传输制式，导致信号传输相互干扰、重复施工等问题。
本发明实施例公开了如下的技术方案：
一种多协议无线数据汇集装置，包括：处理器模块、无线数据接入模块和有线数据接入模块；所述处理器模块设置有多个支持热插拔的标准接口和RS232/485接口，所述无线数据接入模块包括：多个无线单元，每一所述无线单元通过插入所述标准接口与所述处理器模块电连接，每一所述无线单元支持一种无线通信制式，所述有线数据接入模块通过插入所述RS232/485接口与所述处理器模块电连接，所述无线数据接入模块用于连接外部的无线传感器，所述有线数据接入模块用于连接外部的有线传感器。
进一步，所述无线通信制式包括：WIFI、蓝牙、ZigBee、LoRa和433M。
进一步，所述标准接口包括：Mini-PCI接口和USB接口。
进一步，所述多协议无线数据汇集装置还包括：与所述处理器模块电连接的数据远传模块，所述数据远传模块包括如下的至少一种通信制式：4G、5G、以太网和光纤。
进一步，所述多协议无线数据汇集装置还包括：与所述处理器模块电连接的外设模块，所述外设模块包括：用于信息加密的安全芯片和用于插接外部AI加速模块的AI加速接口。
进一步，所述多协议无线数据汇集装置还包括：与所述处理器模块电连接的电池模块，用于将外部供电电压转换为所述多协议无线数据汇集装置的可用电压并向所述多协议无线数据汇集装置供电。
进一步：所述处理器模块用于接收所述无线数据接入模块和/或所述有线数据接入模块传送的传感器数据，将传感器数据打上时间标签后存储。
进一步：所述处理器模块还用于将打上时间标签的传感器数据通过边缘计算方式进行分析得到分析结果，并将打上时间标签的传感器数据和分析结果发送到所述安全芯片使所述安全芯片对打上时间标签的传感器数据和分析结果加密。
进一步：所述处理器模块还用于将加密后的打上时间标签的传感器数据和分析结果发送到所述数据远传模块，以使所述数据远传模块发送到外部设备。
进一步，所述处理器模块包括：多核ARM处理器、内存和静态随机存储器，所述内存和所述静态随机存储器均电连接所述多核ARM处理器。
本发明实施例的多协议无线数据汇集装置，能够支持多种无线通信制式的传感器同时接入，同时能提供边缘计算能力，可以有效解决无线传感器现场部署的难题，降低数字化变电站和换流站建设的难度和投资成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的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是本发明实施例的多协议无线数据汇集装置的结构框图；
图2是本发明一优选实施例的多协议无线数据汇集装置的数据流向示意图；
图3是本发明一优选实施例的多协议无线数据汇集装置的无线数据接入模块所采用的标准接口的示意图。
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取的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种多协议无线数据汇集装置。该装置用于变电站和换流站。具体的，如图1所示，该装置包括：处理器模块1、无线数据接入模块2和有线数据接入模块3。
处理器模块1设置有多个支持热插拔的标准接口和RS232/485接口。
无线数据接入模块2包括：多个无线单元。每一无线单元通过插入标准接口与处理器模块1电连接。每一无线单元支持一种无线通信制式。无线通信制式包括但不限于：WIFI、蓝牙、ZigBee、LoRa和433M。如图1所示，该实施例的无线数据接入模块2包括的无线单元为：蓝牙单元201、ZigBee单元202、LoRa单元203和其它无线单元204。无线数据接入模块2用于连接外部的无线传感器。
标准接口包括：Mini-PCI接口和USB接口。根据现场的实际情况，多个标准接口可以插接相同无线制式的无线单元，可配置不同频点以支持更多数量的相同制式传感器的接入；也可以插接不同无线制式的无线单元以支持不同无线制式的传感器同时接入。后续随着现场部署的传感器数量或种类发生变化可以方便的插拔不同无线制式的无线单元，以适应现场部署条件的变化。如图3所示，为无线数据接入模块2所采用的标准接口的一种设计方案。各类不同无线通信制式的无线数据接入模块2均可按此方案设计，可以按照现场需求灵活插卡。
因此，通过插入不同的无线单元，无线数据接入模块2可以支持多种无线通信制式的传感器同时接入，实现了多无线协议数据的汇集功能。由于采用标准接口的设计，并支持热插拔，可以根据现场情况配置、增加或更换不同的无线单元。
有线数据接入模块3通过插入RS232/485接口与处理器模块1电连接。有线数据接入模块3可用于连接外部的有线传感器。
处理器模块1包括：多核ARM处理器101、内存102和静态随机存储器103。内存102和静态随机存储器103均电连接多核ARM处理器101。多核ARM处理器101的功耗较低。静态随机存储器103可以为DDR3静态随机存储器。处理模块1能支持各类操作系统，包括但不限于Linux、安卓、鸿蒙等。
处理器模块1通过无线数据接入模块2和有线数据接入模块3获得各类无线/有线传感器的数据，并对这些数据进行存储、处理和分析。
处理器模块1具有边缘计算的能力，对汇集的各类传感器数据进行分析和处理，包括但不限于统一时间标签处理、数据模型标准化、数据清洗、数据滤波，数据相关性分析等。
优选的，本发明实施例的装置进一步还包括：与处理器模块1电连接的数据远传模块4。数据远传模块4包括但不限于如下的至少一种通信制式：4G、5G、以太网和光纤。在一具体的实施例中，数据远传模块4包括：以太网单元401和4G/5G单元402。以太网单元401可以采用双千兆SFP RJ45设备。处理器模块1将原始数据和/或分析结果通过数据远传模块4发送到外部设备，例如，物联网平台或其他平台。
优选的，本发明实施例的装置进一步还包括：与处理器模块1电连接的外设模块5。具体的，外设模块5包括：用于信息加密的安全芯片501和用于插接外部AI加速模块的AI加速接口502。通过插接外部AI计算模块，可提供AI算力能力。外设模块5可受处理器模块1控制管理，进行相应的安全加密和AI加速等操作。
优选的，本发明实施例的装置进一步还包括：与处理器模块1电连接的电池模块6，用于将外部供电电压转换为多协议无线数据汇集装置的可用电压并向多协议无线数据汇集装置供电，确保该装置各个模块的供电功率。
通过上述的结构设计，处理器模块1用于接收无线数据接入模块2和/或有线数据接入模块3传送的传感器数据，将传感器数据打上时间标签后存储，将打上时间标签的传感器数据通过边缘计算方式进行分析得到分析结果，并将打上时间标签的传感器数据和分析结果发送到安全芯片501使安全芯片501对打上时间标签的传感器数据和分析结果加密，将加密后的打上时间标签的传感器数据和分析结果发送到数据远传模块4，以使数据远传模块4发送到外部设备。
具体的，蓝牙无线制式的传感器数据通过蓝牙单元201传送到处理器模块1，进行上述的处理，最后通过4G/5G单元402发送到外部设备，其数据流向如图2的数据流a所示。
具体的，LoRa无线制式的传感器数据通过LoRa单元203传送到处理器模块1，进行上述的处理，最后通过以太网单元401发送到外部设备，其数据流向如图2的数据流b所示。
具体的，有线传感器数据通过有线数据接入模块3由RS232/485接口传送到处理器模块1，进行上述的处理，最后通过4G/5G单元402发送到外部设备，其数据流向如图2的数据流c所示。
综上，本发明实施例的多协议无线数据汇集装置，能够支持多种无线通信制式的传感器同时接入，同时能提供边缘计算能力，可以有效解决无线传感器现场部署的难题，降低数字化变电站和换流站建设的难度和投资成本。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种多协议无线数据汇集装置，其特征在于，包括：处理器模块、无线数据接入模块和有线数据接入模块；所述处理器模块设置有多个支持热插拔的标准接口和RS232/485接口，所述无线数据接入模块包括：多个无线单元，每一所述无线单元通过插入所述标准接口与所述处理器模块电连接，每一所述无线单元支持一种无线通信制式，所述有线数据接入模块通过插入所述RS232/485接口与所述处理器模块电连接，所述无线数据接入模块用于连接外部的无线传感器，所述有线数据接入模块用于连接外部的有线传感器。
2.根据权利要求1所述的多协议无线数据汇集装置，其特征在于，所述无线通信制式包括：WIFI、蓝牙、ZigBee、LoRa和433M。
3.根据权利要求1所述的多协议无线数据汇集装置，其特征在于，所述标准接口包括：Mini-PCI接口和USB接口。
4.根据权利要求1所述的多协议无线数据汇集装置，其特征在于，还包括：与所述处理器模块电连接的数据远传模块，所述数据远传模块包括如下的至少一种通信制式：4G、5G、以太网和光纤。
5.根据权利要求4所述的多协议无线数据汇集装置，其特征在于，还包括：与所述处理器模块电连接的外设模块，所述外设模块包括：用于信息加密的安全芯片和用于插接外部AI加速模块的AI加速接口。
6.根据权利要求5所述的多协议无线数据汇集装置，其特征在于，还包括：与所述处理器模块电连接的电池模块，用于将外部供电电压转换为所述多协议无线数据汇集装置的可用电压并向所述多协议无线数据汇集装置供电。
7.根据权利要求5所述的多协议无线数据汇集装置，其特征在于：所述处理器模块用于接收所述无线数据接入模块和/或所述有线数据接入模块传送的传感器数据，将传感器数据打上时间标签后存储。
8.根据权利要求7所述的多协议无线数据汇集装置，其特征在于：所述处理器模块还用于将打上时间标签的传感器数据通过边缘计算方式进行分析得到分析结果，并将打上时间标签的传感器数据和分析结果发送到所述安全芯片使所述安全芯片对打上时间标签的传感器数据和分析结果加密。
9.根据权利要求8所述的多协议无线数据汇集装置，其特征在于：所述处理器模块还用于将加密后的打上时间标签的传感器数据和分析结果发送到所述数据远传模块，以使所述数据远传模块发送到外部设备。
10.根据权利要求1所述的多协议无线数据汇集装置，其特征在于，所述处理器模块包括：多核ARM处理器、内存和静态随机存储器，所述内存和所述静态随机存储器均电连接所述多核ARM处理器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111371965.8A CN114268642A (zh) | 2021-11-18 | 2021-11-18 | 一种多协议无线数据汇集装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111371965.8A CN114268642A (zh) | 2021-11-18 | 2021-11-18 | 一种多协议无线数据汇集装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114268642A true CN114268642A (zh) | 2022-04-01 |
Family
ID=80825240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111371965.8A Pending CN114268642A (zh) | 2021-11-18 | 2021-11-18 | 一种多协议无线数据汇集装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114268642A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115866049A (zh) * | 2023-02-22 | 2023-03-28 | 中国兵器装备集团自动化研究所有限公司 | 一种鸿蒙系统接入互联装置 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103581004A (zh) * | 2013-10-23 | 2014-02-12 | 广州市弘宇科技有限公司 | 多协议网络汇聚信息交换器 |
| US20150237567A1 (en) * | 2012-08-20 | 2015-08-20 | Zte Corporation | Mobile hotspot device and method for accessing network |
| CN205068068U (zh) * | 2015-10-27 | 2016-03-02 | 李英祥 | 一种基于以太网传输的分布式时间同步数据采集通用模块 |
| CN205430617U (zh) * | 2016-03-18 | 2016-08-03 | 武汉大学 | 一种基于外部时钟控制观测时间的传感器系统 |
| CN207039634U (zh) * | 2017-08-07 | 2018-02-23 | 南京龙渊微电子科技有限公司 | 一种基于物联网的网关装置 |
| CN208675258U (zh) * | 2018-09-25 | 2019-03-29 | 安徽继远软件有限公司 | 用于多网融合边缘计算的网关装置 |
| CN213090838U (zh) * | 2020-10-20 | 2021-04-30 | 深圳托育科技有限公司 | 托育环境监测装置 |
| CN112995100A (zh) * | 2019-12-16 | 2021-06-18 | 国网冀北电力有限公司信息通信分公司 | 一种适用于电力物联网的智能终端及其通信接入方法 |
-
2021
- 2021-11-18 CN CN202111371965.8A patent/CN114268642A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20150237567A1 (en) * | 2012-08-20 | 2015-08-20 | Zte Corporation | Mobile hotspot device and method for accessing network |
| CN103581004A (zh) * | 2013-10-23 | 2014-02-12 | 广州市弘宇科技有限公司 | 多协议网络汇聚信息交换器 |
| CN205068068U (zh) * | 2015-10-27 | 2016-03-02 | 李英祥 | 一种基于以太网传输的分布式时间同步数据采集通用模块 |
| CN205430617U (zh) * | 2016-03-18 | 2016-08-03 | 武汉大学 | 一种基于外部时钟控制观测时间的传感器系统 |
| CN207039634U (zh) * | 2017-08-07 | 2018-02-23 | 南京龙渊微电子科技有限公司 | 一种基于物联网的网关装置 |
| CN208675258U (zh) * | 2018-09-25 | 2019-03-29 | 安徽继远软件有限公司 | 用于多网融合边缘计算的网关装置 |
| CN112995100A (zh) * | 2019-12-16 | 2021-06-18 | 国网冀北电力有限公司信息通信分公司 | 一种适用于电力物联网的智能终端及其通信接入方法 |
| CN213090838U (zh) * | 2020-10-20 | 2021-04-30 | 深圳托育科技有限公司 | 托育环境监测装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115866049A (zh) * | 2023-02-22 | 2023-03-28 | 中国兵器装备集团自动化研究所有限公司 | 一种鸿蒙系统接入互联装置 |
| CN115866049B (zh) * | 2023-02-22 | 2023-05-16 | 中国兵器装备集团自动化研究所有限公司 | 一种鸿蒙系统接入互联装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104426950B (zh) | 一种电力物联网智能通信方法和系统以及智能通信网关 | |
| CN211043537U (zh) | 一种基于泛在电力物联网的变电设备状态监测系统 | |
| CN110994798A (zh) | 变电设备监控系统 | |
| CN106899498A (zh) | 基于SoC的嵌入式工业智能网关及其实时数据采集方法 | |
| CN211557493U (zh) | 一种边缘物联通信解析装置 | |
| CN112241732B (zh) | 一种输电线路在线监测方法、系统及存储介质 | |
| CN107094170A (zh) | 智能节能控制系统及方法 | |
| CN107092243B (zh) | 基于物联网的电源控制智能安全监控系统 | |
| CN207408770U (zh) | 通用物联网集中监控系统 | |
| CN110726895A (zh) | 配电网电能质量监测终端与系统 | |
| CN206559386U (zh) | 基于SoC的嵌入式工业智能网关及物联网数据采集监控系统 | |
| CN111024160B (zh) | 一种适用于配电电缆连接头缆芯温湿度在线监测信号的采集方法及系统 | |
| CN109640282A (zh) | 一种传感器信号无线传输系统和方法 | |
| CN114268642A (zh) | 一种多协议无线数据汇集装置 | |
| CN108151890A (zh) | 一种基于LoRa和Contiki系统的母线槽温度采集装置 | |
| CN112654022B (zh) | 基于LoRa通讯的电力系统物联网数据采集系统 | |
| CN211294145U (zh) | 一种基于低功耗多通讯方式集一体的模组 | |
| CN203574865U (zh) | 基于在线载波检测的电力线缆无线保护系统 | |
| CN111083047B (zh) | 一种基于物联网多协议通信的网关 | |
| CN205656752U (zh) | 一种基于无线传感器的电网通讯装置 | |
| CN205486734U (zh) | 一种基于无线适配器的工业实时数据采集系统 | |
| CN204880963U (zh) | 冰箱运行环境监控装置 | |
| CN112213961A (zh) | 一种工业设备数据采集的系统、方法及装置 | |
| CN109920232A (zh) | 基于NB-loT的电力多业务接入终端及管理系统 | |
| CN106100131B (zh) | 一种二次设备状态监测功能的实现方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |