CN115865567A - 一种多功能5g网关 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智能控制领域，尤其涉及一种多功能5G网关。该网关，通过中央处理器针对不同数据进行解析、处理，可将数据进行本地分析，针对不同的回路监测，监测到异常信号时，可通过继电器控制电路进行通断控制操作，上述过程的结果数据，可通过固定数据格式，进行数据打包，通过5G通信模块，或者网口模块，将数据上传至服务器，实现多功能5G智能网关的物联网监测与管控应用。同时得益于5G通信方式的高速率，低时延，大带宽特性，保证了整个监测系统的高效运转。解决了当前市面上5G网关采集功能不够丰富、功能单一，各种转接模块错综复杂，走线、供电麻烦，只能采集不能控制，且无法面对复杂场景的多种协议转换进行兼容支持的难题。

Description

一种多功能5G网关

技术领域

本发明涉及智能控制领域，特别是涉及一种多功能5G网关。

背景技术

随着科学技术的不断发展，现今工业自动化程度越来越高，有些场合下需要对单台设备对周围复杂环境，针对多种参数，通过多种方式进行采集，并进行数据分析以及控制。

但是现有的方案中，并不能针对多种参数，通过多种方式来进行采集、分析以及控制。

发明内容

本发明实施例的提供了一种多功能5G网关，网关包括中央处理器、RS485采集模块、CAN总线模块、模拟量采集模块、干接点采集模块、继电器控制模块以及5G通信模块，中央处理器针对数据进行解析、处理，可将数据进行本地分析，通过不同的方式，针对不同的回路监测，监测到异常信号时，可通过继电器控制电路进行通断控制操作。

网关包括中央处理器、RS485采集模块、CAN总线模块、模拟量采集模块、干接点采集模块、继电器控制模块以及5G通信模块；

中央处理器与RS485采集模块、CAN总线模块、模拟量采集模块、干接点采集模块、继电器控制模块以及5G通信模块建立电连接；

RS485采集模块，用于基于Modbus协议对目标设备进行数据采集；

CAN总线模块，用于对CAN总线的目标设备进行数据采集；

模拟量采集模块，用于对目标设备的电流模拟量信号进行采集；

干接点采集模块，用于对目标设备的通断信号进行采集；

中央处理器，用于当RS485采集模块、CAN总线模块、模拟量采集模块以及干接点采集模块中的至少一个模块采集的数据大于对应的预设阈值时，控制采集的数据大于对应的预设阈值的模块对应的继电器控制模块断开；

5G通信模块，用于将中央处理器基于获取的RS485采集模块、CAN总线模块、模拟量采集模块以及干接点采集模块采集的数据确定的数据包发送给云平台服务器。

在一些可能的实现方式中，中央处理器还用于接收阈值更新数据包，并将阈值更新数据包中的数据作为预设阈值。

在一些可能的实现方式中，中央处理器，还用于当RS485采集模块、CAN总线模块、模拟量采集模块以及干接点采集模块中的数据都小于或等于对应的预设阈值时，将基于获取的RS485采集模块、CAN总线模块、模拟量采集模块以及干接点采集模块采集的数据确定的数据包通过5G通信模块发送给云平台服务器。

在一些可能的实现方式中，网关还包括天线模块，天线模块与5G通信模块电连接；

天线模块，用于将包括数据包的各个频段信号发送给云平台服务器。

在一些可能的实现方式中，网关还包括硬件看门狗模块，硬件看门狗模块与中央处理器电连接；

硬件看门狗模块，用于当中央处理器的运行程序出现异常情况时，初始化中央处理器。

在一些可能的实现方式中，网关还包括串口调试模块，串口调试模块与中央处理器电连接；

串口调试模块，用于对中央处理器中的系统文件目录进行操作；

串口调试模块，还用于从中央处理器中获取日志文件并发送给其他设备。

在一些可能的实现方式中，网关还包括烧录模块，烧录模块与中央处理器电连接；

烧录模块，用于将程序代码烧录至中央处理器中。

在一些可能的实现方式中，网关还包括USB模块，USB模块与中央处理器电连接；

USB模块，用于连接可移动存储设备，并基于可移动存储设备中的升级程序对中央处理器中的固件进行升级。

在一些可能的实现方式中，网关还包括TF卡模块，TF卡模块与中央处理器电连接；

TF卡模块，用于对离线数据进行缓存，以及进行存储空间拓展，用于保存断点续传数据。

在一些可能的实现方式中，网关还包括电源模块，电源模块与中央处理器电连接；

电源模块，用于通过中央处理器向RS485采集模块、CAN总线模块、模拟量采集模块、干接点采集模块、继电器控制模块、5G通信模块、天线模块、硬件看门狗模块、串口调试模块、烧录模块、USB模块以及TF卡模块中的至少一个模块进行供电。

该多功能5G网关，通过中央处理器针对不同数据进行解析、处理，可将数据进行本地分析，针对不同的回路监测，监测到异常信号时，可通过继电器控制电路进行通断控制操作，上述过程的结果数据，可通过固定数据格式，进行数据打包，通过5G通信模块，或者网口模块，将数据上传至基站与服务器，实现多功能5G智能网关的物联网监测与管控应用。同时得益于5G通信方式的高速率，低时延，大带宽特性，保证了整个监测系统的高效运转。解决了当前市面上5G网关采集功能不够丰富、功能单一，各种转接模块错综复杂，走线、供电麻烦，只能采集不能控制，且无法面对复杂场景的多种协议转换进行兼容支持的难题。

附图说明

从下面结合附图对本发明的具体实施方式的描述中可以更好地理解本发明，其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。

图1为本发明实施例提供的一种多功能5G网关的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种多功能5G网关的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种多功能5G网关的程序流程图；

图4为本发明实施例提供的一种平台软件算法程序流程图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。本发明决不限于下面所提出的任何具体配置和算法，而是在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了元素、部件和算法的任何修改、替换和改进。在附图和下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以便避免对本发明造成不必要的模糊。

随着科学技术的不断发展，现今工业自动化程度越来越高，有些场合下需要对单台设备对周围复杂环境，针对多种参数，通过多种方式进行采集，并进行数据分析以及控制。

但是现有的方案中，并不能针对多种参数，通过多种方式来进行采集、分析以及控制。

为了解决该问题，达到高效、多功能、接线方便、能采能控、协议兼容等优点集于一体的网关设备，充分体现多功能5G智能网关在工业生产中的应用，本发明提供了一种多功能5G网关。

图1是本发明实施例提供的一种多功能5G网关的结构示意图，如图1所示，该网关包括中央处理器101、RS485通信模块、CAN总线模块103、模拟量采集模块104、干接点采集模块105、继电器控制模块106以及5G通信模块107；

中央处理器101，即CPU与RS485通信模块、CAN总线模块103、模拟量采集模块104、干接点采集模块105、继电器控制模块106以及5G通信模块107建立电连接；

RS485通信模块，用于基于Modbus协议对目标设备进行数据采集；

CAN总线模块103，用于对CAN总线的目标设备进行数据采集；

模拟量采集模块104，用于对目标设备的电流模拟量信号进行采集；

干接点采集模块105，用于对目标设备的通断信号进行采集；

中央处理器101，用于当RS485通信模块、CAN总线模块103、模拟量采集模块104以及干接点采集模块105中的至少一个模块采集的数据大于对应的预设阈值时，控制采集的数据大于对应的预设阈值的模块对应的继电器控制模块106断开；

5G通信模块107，用于将中央处理器101基于获取的RS485通信模块、CAN总线模块103、模拟量采集模块104以及干接点采集模块105采集的数据确定的数据包发送给云平台服务器。

具体地，上述的中央处理器101可以采用新唐NUC972DF71YC作为CPU处理器模块，CPU内核为ARM926EJ-S，主频300MHz，工作电压范围3V~3.6V，11路UART，引脚资源基本符合当前资源接口应用。而且该CPU主频高达300MHz，性能优于单片机处理器。

具体地，5G通信模块107可以采用移远RM500U通信模组，使用PCIe M.2 接接口进行与板卡连接，支持 5G NR SA/NSA、LTE-FDD、LTE-TDD、DC-HSDPA、HSPA+、HSDPA、HSUPA、WCDMA 等多种网络制式下的数据连接。支持5G NR SA的n1/n28/n41/n77/n78/n79频段，5GNR NSA的n41/n78/n79频段，LTE-FDD的B1/B2/B3/B5/B7/B8/B20/B28频段，LTE-TDD的B34/B38/B39/B40/B41频段，WCDMA的B1/B2/B5/B8频段。模组5G NR最大传输速率NSA：2.2 Gbps（下行速率）/575 Mbps（上行速率），SA：2 Gbps（下行速率）/1 Gbps（上行速率）。VCC 供电电压范围：3.3~4.4 V，供电电压典型值3.7V，这里我们使用3.8V供电。5G模组基本符合使用场景要求。此外，本发明可以采用5G和局域网两种数据传输模式，均支持MQTT+SSL传输。

具体地，CAN总线模块103可以采用SN65HVD230DR芯片，作为CAN总线的通信芯片，数据速率可达1Mbps,供电电压3V-3.6V,我们使用3.3V电压进行供电，针对CAN总线设备进行数据采集。

在一些实施例中，中央处理器101还用于接收阈值更新数据包，并将阈值更新数据包中的数据作为预设阈值。

在一些实施例中，继电器控制模块106可以设置为四路，具体可以采用四个宏发HF32F-005-HSL3功率继电器用于控制外部电路的通断，3A继电器，当回路电流超过3A时，可搭配固态继电器或者分合闸开关，进行大电流的通断。

在一些实施例中，RS485采集模块102可以设置为四路，具体可以采用四个3PEAK的TP8485E-SR芯片作为RS485通讯芯片，供电电压3V~5.5V，我们选择3.3V供电电压，数据速率250Kbps，满足针对数量较多的RS485设备，通过Modbus协议进行数据的采集。

RS485采集模块，最多可接128路传感器，15KV ESD 保护。

在一些实施例中，模拟量采集模块104可以设置为四路，具体可以采用运算放大器LM358搭建的高阻抗输入电路与运算放大电路，针对4-20mA信号进行采样，将模拟量数据采集并处理，实现对4-20mA模拟量数据的采集。

在一些实施例中，干接点采集模块105可以设置为四路，具体可以采用四路EL817S1(C)(TU)-F光耦隔离芯片搭建干接点电路，对外部电路输入的通断信号进行采集，实现针对外部开关量信号的检测。

在一些实施例中，中央处理器101，还用于当RS485通信模块、CAN总线模块103、模拟量采集模块104以及干接点采集模块105中的数据都小于或等于对应的预设阈值时，将基于获取的RS485通信模块、CAN总线模块103、模拟量采集模块104以及干接点采集模块105采集的数据确定的数据包通过5G通信模块107发送给云平台服务器。

图2是本发明实施例提供的另一种多功能5G网关的结构示意图，结合图2，在一些实施例中，网关还包括天线模块108，天线模块108与5G通信模块107电连接；

天线模块108，用于将包括数据包的各个频段信号发送给云平台服务器。

具体地，该天线模块108可以采用四个IPEX转SMA接口模块，使用SMA封装固定于板卡上，IPEX接线到5G模组上，针对各个频段信号进行传输，天线选用5G专用天线，在外部直接固定于SMA接口。

在一些实施例中，网关还包括硬件看门狗模块109，硬件看门狗模块109与中央处理器101电连接；

硬件看门狗模块109，用于当中央处理器101的运行程序出现异常情况时，初始化中央处理器101。

具体地，硬件看门狗模块109，可以采用SP706SEN-L/TR硬件看门狗芯片进行监测，每1.5秒喂狗一次，当程序出现异常情况时，会自动复位，进行重新初始化，避免程序进入死循环。

在一些实施例中，网关还包括串口调试模块110，串口调试模块110与中央处理器101电连接；

串口调试模块110，用于对中央处理器101中的系统文件目录进行操作；

串口调试模块110，还用于从中央处理器101中获取日志文件并发送给其他设备。

具体地，该串口调试模块110可以使用TP3232N-SR作为串口通信芯片，使用DMR-9S接口连接外部串口测试线，用于与CPU进行双向通信，打印相关的日志文件，针对系统文件目录进行相关操作

在一些实施例中，网关还包括烧录模块111，烧录模块111与中央处理器101电连接；

烧录模块111，用于将程序代码烧录至中央处理器101中。

具体地，该烧录模块111可以使用microUSB接口，直接连接CPU，进行相关镜像与源码烧录工作，批量生产时，进行批量烧录。

在一些实施例中，网关还包括USB模块112，USB模块112与中央处理器101电连接；

USB模块112，用于连接可移动存储设备，并基于可移动存储设备中的升级程序对中央处理器101中的固件进行升级。

具体地，USB模块112连接到CPU，可以插入U盘，使用U盘进行程序固件升级，也可通过U盘进行网关日志导出。

在一些实施例中，网关还包括TF卡模块113，TF卡模块113与中央处理器101电连接；

TF卡模块113，用于对离线数据进行缓存。

具体地，TF卡模块113可以采用TF-01A卡座，进行TF的安装与更换操作，TF卡用于离线数据缓存，一般选用2GB以上存储空间，可根据现场需要进行合理搭配。

在一些实施例中，网关还包括电源模块114，电源模块114与中央处理器101电连接；

电源模块114，用于通过中央处理器101向RS485通信模块、CAN总线模块103、模拟量采集模块104、干接点采集模块105、继电器控制模块106、5G通信模块107、天线模块108、硬件看门狗模块109、串口调试模块110、烧录模块111、USB模块112以及TF卡模块113中的至少一个模块进行供电。

具体地，常规的用于供电的电源模块114可以采用12V或者现场24V电压，输入电压支持9-36V，以12V输入电压为例，采用两个TPS54331芯片，一个作为12V转5V，作为5V供电；一个作为12V转3.8V直接给通信模组供电。采用AMS1117-3.3作为5V转3.3V的电压芯片，给3.3V电压域供电，采用SPX3819M5-L-1-8芯片，将3.3V转1.8V，作为1.8V电压域的供电芯片，采用SPX3819M5-L-1-2/TR芯片，将3.3V转1.2V，作为1.2V电压域的供电芯片。

在一些实施例中，网关还可以包括SIM卡模块121，SIM卡模块121与中央处理器101电连接，该SIM卡模块121可以采用SIM-021抽屉式SIM卡座，用于5G物联网卡的安装与更换，使用更加方便快捷，符合使用习惯与现场需求。

在一些实施例中，网关还可以包括双网口模块115，双网口模块115与中央处理器101电连接，使用LAN8720AI-CP-TR两个PHY芯片，用于LAN口和WAN口通信，支持10M/100M自动切换，满足WEB页面配置功能及特殊场景的有线通讯需要。

在一些实施例中，网关还可以包括恢复出厂模块116，恢复出厂模块116与中央处理器101电连接；

恢复出厂模块116可以采用侧立按键，针对出现配置问题时，用户可以按下恢复出厂按键，进行恢复出厂设置操作。

在一些实施例中，网关还可以包括FLASH模块117，FLASH模块117与中央处理器101电连接；

该FLASH模块117可以采用W29N02GVSIAA作为存储器芯片，存储器容量为2Gb(256M x 8)，工作电压2.7V-3.6V，使用3.3V供电。

具体可以采用2Gb（256Mx8）容量的NAND FLASH存储器。

在一些实施例中，网关还可以包括RTC模块118，RTC模块118与中央处理器101电连接；

RTC模块118可以采用CR1220底座，安装CR1220纽扣电池，针对CPU的RTC实时时钟进行供电，并设计了自动切换电路，当系统有外部供电时，使用系统的3.3V进行RTC供电，当系统断电之后，会自动切换到纽扣电池供电，保证实时时钟一直运行，从而使维持系统时钟的准确性。

内置纽扣电池，断电后内部RTC时间不丢失，支持NTP自动校时。

在一些实施例中，网关还可以包括蜂鸣器模块119，蜂鸣器模块119与中央处理器101电连接；

蜂鸣器模块119可以采用EL817S1(C)(TU)-F光耦隔离芯片，对蜂鸣器电路进行隔离操作，选用HMB1275-05B蜂鸣器针对系统状态进行提示，例如系统初始化完成，可以进行提示音提醒，当监测数据出现异常时，可进行持续鸣叫，进行异常报警。

在一些实施例中，网关还可以包括LED指示模块120，LED指示模块120可以与中央处理器101电连接；

该LED指示模块120可以采用六个LED灯进行状态指示，一个红色电源状态指示灯PWR，一个绿色工作状态指示灯WORK，一个绿色WAN状态指示灯WAN，一个红蓝双色5G信号质量指示灯（通过组合表示四种信号状态），一个绿色网关发送数据指示灯TX，一个绿色网关数据接收指示灯RX。通过以上六个LED灯，来反映多功能5G网关的运行状态。

在一个具体的示例中，结合图3和图4所示的程序流程框图，多功能5G网关的使用流程可以包括：

第一步：在完成基本的硬件连接测试后，在多功能5G智能网关的SIM卡座插入5G物联网卡，TF卡座插入TF卡，连接好5G专用天线，在各接口连接好接线端子，使用连接线与需要采集数据的设备进行连接，将继电器串入需要控制通断的回路，完成上电前的准备工作，将12V适配器DC插头，插入DC12V接口进行供电。

第二步：连接microUSB烧录接口与调试串口，通过芯片烧录软件，烧录进最新的镜像与程序代码，烧录完成后，可以使用串口软件看到调试串口的打印数据。

第三步：通过网线，将RJ45网口连接到电脑网口，登录192.168.1.1，通过账户admin密码admin,进入网关的WEB配置界面，进行网关功能参数配置、阈值设置，同时可以进行硬件功能测试。

第四步：完成功能参数配置后，网关开始对RS485设备、模拟量数据、CAN总线传感器数据、干接点数据进行数据采集，如果采集数据超过了某个阈值，网关会判定是否需要改变继电器回路状态，达到监测与控制的作用。

第五步：平台进行云端初始化，然后与在线设备进行连接，获取设备上传的数据包，进行数据解析，同步进行数据计算、处理、分析，将数据存入数据库，进行数据建模、分析运行状态、设定阈值等操作，如果有新参数的设置，会下发指令到硬件网关，并同时进行前端调取接口数据进行展示操作，如果没有新参数设置，就直接进行前端展示。

第六步：多功能5G智能网关，就循环进行采集数据、数据处理、阈值判定的操作，当没有超过阈值时，进行数据打包操作，并将数据包发送到平台，然后等待接收平台下发指令；当超过阈值时，再次判定是否需要改变继电器状态。如果不需要改变继电器状态，就直接等待接收平台下发指令；如果需要改变继电器状态，就改变继电器状态之后，进行数据打包，并发送异常数据到平台，然后再等待接收平台下发指令，如果没有收到下发指令，返回重新进行数据采集的循环操作；如果接收到平台下发指令，需要对网关进行相关参数设定之后，再进入数据采集的循环操作。

第七步：智能网关会在程序运行过程中，进行喂狗操作，当程序运行出现异常时，硬件看门狗会进行复位操作，保证程序正常运行，当运维人员需要网关进恢复出厂参数时，可按下Reload按键。

该多功能5G网关的功能参数可以包括：

（1）支持静态IP地址或者 DHCP自动获取IP地址；

（2）支持网页或串口配置基本信息，日志打印、日志导出；

（3）支持Reload 按键，一键恢复默认设置，不怕设置错；

（4）内置硬件看门狗防护，出现异常后自动重启恢复；

（5）可设置数据采集时间间隔，进行定时采集；

（6）支持自动重启，远程升级、远程重启功能，支持远程配置；

（7）用户可自定义与RS485传感器通信指令，可设定波特率等参数；

（8）支持断点续传功能，最大存储条数可设置为6000条；

（9）支持锁网、APN配置、DMZ端口转发等功能；

（12）工作温度：温度：-20～+70℃，湿度：5% - 95% RH。

该多功能5G网关，可使用RS485、CAN总线通信方式针对相应的设备与表计等进行数据采集，可通过干接点检测方式，获取外部通断信号，通过模拟量采集方式，针对4-20mA信号进行采集，通过CPU处理器针对数据进行解析、处理，可将数据进行本地分析，针对不同的回路监测，监测到异常信号时，可通过继电器控制电路进行通断控制操作，上述过程的结果数据，可通过固定数据格式，进行数据打包，通过5G通信模块107，或者网口模块，将数据上传至基站与服务器，在WEB界面上进行数据可视化展示，实现多功能5G智能网关的物联网监测与管控应用。同时得益于5G通信方式的高速率，低时延，大带宽特性，保证了整个监测系统的高效运转。解决了当前市面上5G网关采集功能不够丰富、功能单一，各种转接模块错综复杂，走线、供电麻烦，只能采集不能控制，且无法面对复杂场景的多种协议转换进行兼容支持的难题。

需要说明的是，上述实施例中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。本发明可以以其他的具体形式实现，而不脱离其精神和本质特征。当前的实施例在所有方面都被看作是示例性的而非限定性的，本发明的范围由所附权利要求而非上述描述定义，并且，落入权利要求的含义和等同物的范围内的全部改变从而都被包括在本发明的范围之中。

在权利要求书和说明书中，术语“包括”并不排除其他装置或步骤。权利要求和说明书中的任何附图标记均不应被理解为对保护范围的限制。权利要求和说明书中出现的多个部分的功能可以由一个单独的硬件或软件模块来实现。某些技术特征出现在不同的从属权利要求中及实施例中并不意味着不能将这些技术特征进行组合以取得有益效果。

需要明确的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，为了简洁，不再赘述。本申请并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见，这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中，描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是，本申请的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤，本领域的技术人员可以在领会本申请的精神后，做出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。

以上所述的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路（Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC）、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本申请的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、只读存储器（Read-Only Memory，ROM）、闪存、可擦除ROM（EROM）、软盘、CD-ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频（Radio Frequency，RF）链路，等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。

还需要说明的是，本申请中提及的示例性实施例，基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是，本申请不局限于上述步骤的顺序，也就是说，可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例中的顺序按照需要进行调节，或者若干步骤同时执行。

上面参考根据本公开的实施例的方法、装置（系统）和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本公开的各方面。应当理解，流程图和/或框图中的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合可以由计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可被提供给通用计算机、专用计算机、或其它可编程数据处理装置的处理器，以产生一种机器，使得经由计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行的这些指令使能对流程图和/或框图的一个或多个方框中指定的功能/动作的实现。这种处理器可以是但不限于是通用处理器、专用处理器、特殊应用处理器或者现场可编程逻辑电路。还可理解，框图和/或流程图中的每个方框以及框图和/或流程图中的方框的组合，也可以由执行指定的功能或动作的专用硬件来实现，或可由专用硬件和计算机指令的组合来实现。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。应理解，本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多功能5G网关，其特征在于，所述网关包括中央处理器、RS485采集模块、CAN总线模块、模拟量采集模块、干接点采集模块、继电器控制模块以及5G通信模块；

所述中央处理器与RS485采集模块、CAN总线模块、模拟量采集模块、干接点采集模块、继电器控制模块以及5G通信模块建立电连接；

所述RS485采集模块，用于基于Modbus协议对目标设备进行数据采集；

所述CAN总线模块，用于对CAN总线的目标设备进行数据采集；

所述模拟量采集模块，用于对目标设备的电流模拟量信号进行采集；

所述干接点采集模块，用于对目标设备的通断信号进行采集；

所述中央处理器，用于当RS485采集模块、CAN总线模块、模拟量采集模块以及干接点采集模块中的至少一个模块采集的数据大于对应的预设阈值时，控制采集的数据大于对应的预设阈值的模块对应的继电器控制模块断开；

所述5G通信模块，用于将中央处理器基于获取的RS485采集模块、CAN总线模块、模拟量采集模块以及干接点采集模块采集的数据确定的数据包发送给云平台服务器。

2.根据权利要求1所述的网关，其特征在于，所述中央处理器还用于接收阈值更新数据包，并将所述阈值更新数据包中的数据作为所述预设阈值。

3.根据权利要求1所述的网关，其特征在于，所述中央处理器，还用于当RS485采集模块、CAN总线模块、模拟量采集模块以及干接点采集模块中的数据都小于或等于对应的预设阈值时，将基于获取的RS485采集模块、CAN总线模块、模拟量采集模块以及干接点采集模块采集的数据确定的数据包通过所述5G通信模块发送给云平台服务器。

4.根据权利要求1所述的网关，其特征在于，所述网关还包括天线模块，所述天线模块与所述5G通信模块电连接；

所述天线模块，用于将包括所述数据包的各个频段信号发送给云平台服务器。

5.根据权利要求1所述的网关，其特征在于，所述网关还包括硬件看门狗模块，所述硬件看门狗模块与所述中央处理器电连接；

所述硬件看门狗模块，用于当所述中央处理器的运行程序出现异常情况时，初始化所述中央处理器。

6.根据权利要求1所述的网关，其特征在于，所述网关还包括串口调试模块，所述串口调试模块与所述中央处理器电连接；

所述串口调试模块，用于对所述中央处理器中的系统文件目录进行操作；

所述串口调试模块，还用于从所述中央处理器中获取日志文件并发送给其他设备。

7.根据权利要求1所述的网关，其特征在于，所述网关还包括烧录模块，所述烧录模块与所述中央处理器电连接；

所述烧录模块，用于将程序代码烧录至所述中央处理器中。

8.根据权利要求1所述的网关，其特征在于，所述网关还包括USB模块，所述USB模块与所述中央处理器电连接；

所述USB模块，用于连接可移动存储设备，并基于可移动存储设备中的升级程序对所述中央处理器中的固件进行升级。

9.根据权利要求1所述的网关，其特征在于，所述网关还包括TF卡模块，所述TF卡模块与所述中央处理器电连接；

所述TF卡模块，用于对离线数据进行缓存。

10.根据权利要求1-9中任一所述的网关，其特征在于，所述网关还包括电源模块，所述电源模块与所述中央处理器电连接；

所述电源模块，用于通过中央处理器向RS485采集模块、CAN总线模块、模拟量采集模块、干接点采集模块、继电器控制模块、5G通信模块、天线模块、硬件看门狗模块、串口调试模块、烧录模块、USB模块以及TF卡模块中的至少一个模块进行供电。

Images