CN208479661U - 一种防爆工业物联网网关 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开的一种防爆工业物联网网关，包括：一防爆外壳体；一设置在防爆外壳体内的主控制单元；一设置在防爆外壳体内且与主控制单元连接的RS485通讯接口模块、全网通模块和辅助控制单元；一设置在防爆外壳体内且与辅助控制单元连接的无线射频模块；一设置在防爆外壳体内且分别与主控制单元、RS485通讯接口模块、全网通模块、辅助控制单元以及无线射频模块连接的电源模块；一设置在防爆外壳体内且分别与全网通模块和无线射频模块连接的模拟开关；以及一安装在防爆外壳体上且与模拟开关连接的天线。本实用新型能够兼容下游各个监测仪器仪表厂商的通讯协议，解决不同厂商仅互联自家产品的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及网关设备技术领域，尤其涉及一种防爆工业物联网网关。
背景技术
目前，市面上常见的监控设备一般采用4～20ma或RS485接口进行数据传输，但是由于监控设备安装位置往往远离机房或者站点，工业安装环境需要复杂的布线，后期维护成本也很高，尤其是当线路破损时，查找起来较为费时费力。
其次，客户使用的监测仪表的种类众多，各类仪器仪表供应商仅提供对自身产品进行互联，客户需要操作多个互联平台，管理运维成本在不断提升，操作人员对此也感到不满。此外，监控数据需要通过DCS或者后台处理后再在客户端上进行展示，通常异常数据都未能得到及时的处理，更别说对监测仪表进行预测预警处理了。
再者，现有的物联网网关大多只适合使用在一般的工业场合，但在石油、化工等对防爆有特殊要求的工业场合，采用现有的非防爆物联网网关便会成为安全隐患。
为此，申请人进行了有益的探索和尝试，找到了解决上述问题的办法，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题：针对现有技术的不足而提供一种具备防爆功能、可兼容第三方协议转换、可进行无线远程数据交互的防爆工业物联网网关。
本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
一种防爆工业物联网网关，包括：
一防爆外壳体；
一设置在所述防爆外壳体内的用于负责监测数据采集、通讯协议转换、数据通信、逻辑计算的主控制单元；
一设置在所述防爆外壳体内且通过第一串行接口与所述主控制单元连接的用于与第三方监测仪器仪表进行连接的RS485通讯接口模块；
一设置在所述防爆外壳体内且通过第二串行接口与所述主控制单元连接的全网通模块；
一设置在所述防爆外壳体内且通过第三串行接口与所述主控制单元连接的用于负责无线射频通信和组建局域网的辅助控制单元；
一设置在所述防爆外壳体内且通过第四串行接口与所述辅助控制单元连接的无线射频模块；
一设置在所述防爆外壳体内且分别与所述主控制单元、RS485通讯接口模块、全网通模块、辅助控制单元以及无线射频模块连接的电源模块；
一设置在所述防爆外壳体内且分别与所述全网通模块和无线射频模块连接的模拟开关；以及
一安装在所述防爆外壳体上且与所述模拟开关连接的天线。
由于采用了如上的技术方案，本实用新型的有益效果在于：
1、本实用新型通过主控制单元对第三方监测仪器仪表进行数据采集，并通过通讯协议转化，形成协议兼容平台化，再通过无线远程功能将采集到的数据进行传输，能够兼容下游各个监测仪器仪表厂商的通讯协议，解决不同厂商仅互联自家产品的问题。
2、本实用新型的主控制单元还具备边缘计算、大数据分析能力，可以及时发现监测仪器仪表的数据异常情况，迅速做出预测预警。
3、本实用新型通过模拟开关自动切换两种不同的无线通信方式，及时与后台服务器进行数据交互，避免通信冗余的情况。
4、本实用新型采用防爆设计，尤其适用于在爆炸性环境用电器设备分类(IIC)的工业场合中使用。
5、本实用新型的数据通讯协议兼容性强，能迅速地融入到传统的传感器厂商的通讯链路中，未来可通过开放给众多的工业物联网的垂直细分市场的监测仪器仪表使用，达到泛在感知。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
参见图1，图中给出的是一种防爆工业物联网网关，包括防爆外壳体100、主控制单元200、RS485通讯接口模块300、全网通模块400、辅助控制单元500、无线射频模块600、电源模块700、模拟开关800以及天线900。
防爆外壳体100的防爆标准为ExdIICT4Gb，符合在爆炸性环境用电器设备分配的工业场合标准。
主控制单元200设置在防爆外壳体100内，主控制单元200为32位单片机，具有IIC、SPI等多种类型的接口，并带有唤醒功能的低功耗模式等特点。主控制单元200负责监测数据采集、通讯协议转换、数据通信、逻辑计算、边缘计算、电源控制策略等。
RS485通讯接口模块300设置在防爆外壳体100内且通过串行接口310与主控制单元200连接，其用于与第三方监测仪器仪表进行连接并与第三方监测仪器仪表进行数据交互。
全网通模块400设置在防爆外壳体100内且通过串行接口410与主控制单元200连接。全网通模块400可将第三方监测仪器仪表所监测到的数据传送至服务器，完成数据交互。
辅助控制单元500设置在防爆外壳体100内且通过串行接口510与主控制单元200连接。辅助控制单元500为8位单片机，其具有IIC、SPI等多种类型的接口，并带有唤醒功能的低功耗模式等特点。辅助控制单元500主要负责无线射频通信和组建局域网等任务。
无线射频模块600设置在防爆外壳体100内且通过串行接口610与辅助控制单元500连接。无线射频模块600可将第三方监测仪器仪表所监测到的数据传送至服务器，完成数据交互。此外，无线射频模块600使用的频段避免了民用频段的无线设备干扰，同时采用AES-128数据加密算法进行加密处理，提高数据传输安全性，可减少后期的运维成本。
电源模块700设置在防爆外壳体100内且分别与主控制单元200、RS485通讯接口模块300、全网通模块400、辅助控制单元500以及无线射频模块600连接，并对主控制单元200、RS485通讯接口模块300、全网通模块400、辅助控制单元500以及无线射频模块600进行供电。电源模块700通过工业仪表电DC24V接入，并通过DC-DC转换电路进行转换。此外，电源模块700由主控制单元200控制电源分配，有效地提高了电源管理水平，降低能耗，有利于能源的利用率，绿色环保。
模拟开关800设置在防爆外壳体100内且分别与全网通模块400和无线射频模块600连接，模拟开关800根据需求对全网通模块400和无线射频模块600进行切换，便于物联网网关灵活接入无线网络，便于快速部署，大幅提高了智能化运维水平。
天线900安装在防爆外壳体100上且与模拟开关800连接。天线900采用本安设计，符合在爆炸性环境用电气设备分类的工业场合标准，可安装在爆炸性气体存在的IIC场合。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (1)
1.一种防爆工业物联网网关，其特征在于，包括：
一防爆外壳体；
一设置在所述防爆外壳体内的用于负责监测数据采集、通讯协议转换、数据通信、逻辑计算的主控制单元；
一设置在所述防爆外壳体内且通过第一串行接口与所述主控制单元连接的用于与第三方监测仪器仪表进行连接的RS485通讯接口模块；
一设置在所述防爆外壳体内且通过第二串行接口与所述主控制单元连接的全网通模块；
一设置在所述防爆外壳体内且通过第三串行接口与所述主控制单元连接的用于负责无线射频通信和组建局域网的辅助控制单元；
一设置在所述防爆外壳体内且通过第四串行接口与所述辅助控制单元连接的无线射频模块；
一设置在所述防爆外壳体内且分别与所述主控制单元、RS485通讯接口模块、全网通模块、辅助控制单元以及无线射频模块连接的电源模块；
一设置在所述防爆外壳体内且分别与所述全网通模块和无线射频模块连接的模拟开关；以及
一安装在所述防爆外壳体上且与所述模拟开关连接的天线。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111865773A (zh) * | 2020-08-07 | 2020-10-30 | 新黎明科技股份有限公司 | 用于防爆无线控制系统的智能网关 |
| CN113193879A (zh) * | 2021-05-28 | 2021-07-30 | 慧感(上海)物联网科技有限公司 | 基于多接口的防爆型工业数据传输装置及其数据传输方法 |
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| CN113193879B (zh) * | 2021-05-28 | 2023-10-31 | 慧感(上海)物联网科技有限公司 | 基于多接口的防爆型工业数据传输装置及其数据传输方法 |
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