CN209088989U - 一种数据采集网关 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种数据采集网关，包括微控制单元和都与微控制单元连接的下载接口、DTU数传单元、存储单元、显示单元和电源模块，所述微控制单元通过KNX总线或者MODBUS总线连接多个环境监测传感器，所述微控制单元通过DTU数传单元连接云平台，所述电源模块的输入端依次通过滤波器和浪涌保护器连接市电，所述电源模块的输出端连接微控制单元。与现有技术相比，本实用新型在电源模块输入端设置浪涌保护器和滤波器，在浪涌电压过大以及静电干扰过大时，网关的电子元器件也不容易被毁坏，保证网关机通讯性能稳定。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子通信技术领域，尤其是涉及一种数据采集网关。
背景技术
在工业和楼宇控制等领域里，有大量的传感器是采用有线方式进行数据通信的，不利于拓展和布线，并且由于各大厂商所开发的技术缺乏兼容性和体系规划，很难将不同的技术标准集成使用，虽然目前支持因特网的成熟的协议有很多，但对于传感器网络来说，这些协议不一定适合。传感网络中的设备大都是资源受限型的，内存空间不足，计算能力较低。如果将因特网协议直接应用到这些设备上，极大程度上这种方案是不可行的。因此，数据采集系统中网关的设计至关重要
目前，MQTT和CoAP是两种在物联网网关方面比较受欢迎的轻量级协议，但MQTT实现较复杂、服务器组件rsmb不开源、部署硬件成本较高等问题使得 MQTT在物联网网关中应用的较少，相比之下，CoAP协议能够满足广大开发者的普遍需求。
现有的数据采集网关在复杂的电磁环境中，尤其是在户外，网络连接不稳定，通信稳定性能差，并且当由雷击等导致的浪涌电压过大时，网关中的电子元件容易被毁坏。
实用新型内容
本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种数据采集网关。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种数据采集网关，包括微控制单元和都与微控制单元连接的下载接口、DTU 数传单元、存储单元、显示单元和电源模块，所述微控制单元通过KNX总线或者MODBUS总线连接多个环境监测传感器，所述微控制单元通过DTU数传单元连接云平台，所述电源模块的输入端依次通过滤波器和浪涌保护器连接市电，所述电源模块的输出端连接微控制单元。
优选的，所述电源模块的输入端依次通过滤波器和一级浪涌保护器连接市电，所述电源模块的输出端通过二级浪涌保护器连接微控制单元。
优选的，所述DTU数传单元包括GSM模块。
优选的，所述DTU数传单元包括NBIOT模块。
优选的，所述显示单元包括LED灯、LCD显示屏中的至少一种。
优选的，所述环境监测传感器包括温度传感器、湿度传感器、PM2.5传感器和甲醛传感器中的一种或多种。
优选的，所述微控制单元包括32位处理器。
与现有技术相比，本实用新型，采用传感器与网关数据交互的形式实现环境数据采集，将采集到的传感器数据通过KNX总线和MODBUS总线传输的方式汇聚后上传到云平台，实现环境数据的网络共享；在电源模块输入端设置浪涌保护器和滤波器，在浪涌电压过大以及静电干扰过大时，网关的电子元器件也不容易被毁坏，保证网关机通讯性能稳定。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
实施例
如图1所示，本申请提出一种数据采集网关，包括微控制单元1(MCU)和都与微控制单元1连接的下载接口2、DTU数传单元3、存储单元4、显示单元5和电源模块6。微控制单元通过KNX总线或者MODBUS总线连接多个环境监测传感器7，微控制单元1通过DTU数传单元3连接云平台。上位机通过下载接口2将程序或者配置文件下载到微控制单元1中。
本实施例中，微控制单元1采用STM32F103RBT6的32位中央处理器，可以解析KNX和MODBUS的通信报文。选用CoAP协议作为网关开发的基础协议。 CoAP协议的报头只有短短的4Byte；支持GET、PUT、POST和DELETE等方法；传输层使用低开销的、支持组播的UDP协议；传输机制具有可靠性；支持异步通讯；支持URIs资源发现；支持资源描述的缓存以优化其性能，这些特点足以解决因特网协议在物联网应用上的局限性。
DTU数传单元3采用GSM方式或NBIOT方式进行广域网无线传输数据，实现将CoAP协议的数据无线传输的云平台。若采用GSM方式，则具体使用上海合宙公司的AIR202 GPRS通信模块；若采用NBIOT方式，则采用上海移远LTE BC95 NBIOT模块，连接方式为串口通信。
电源模块6采用LD03-10B03R2电源模块6，负责将外部输入的交流电压转化为直流低电压提供给电子元件所需要的电源电压。电源模块6的输入端依次通过滤波器8和一级浪涌保护器9连接市电，电源模块6的输出端通过二级浪涌保护器 10连接微控制单元1。本实施例中，一级浪涌保护器9采用DEHN DV M TN 255，滤波器8采用DEHN NF10，二级浪涌保护器10采用DG MHI TNS 80 385(FM)。
显示单元5可以用一组RGB LED灯或者LCD显示屏，用来显示网关的无线网络状态、系统工作状态等提示。
环境检测传感器7包括温度传感器、湿度传感器、PM2.5传感器和甲醛传感器等。
本装置的工作原理为：
1、某一区域的多个环境检测传感器7完成对相应指标的数据采集工作后，将数据通过KNX总线或MODBUS总线的方式汇聚到区域内的数据采集网关；
2、网关对区域内的环境检测传感器7上传的数据进行CoAP标准格式数据包转换，并将转换后的CoAP数据包上传到云平台；
3、云平台接收并解析网关上传的数据包，将环境检测传感器7的数据入存数据库，对外提供网页浏览、移动设备推送等服务。
Claims (7)
1.一种数据采集网关，其特征在于，包括微控制单元和都与微控制单元连接的下载接口、DTU数传单元、存储单元、显示单元和电源模块，所述微控制单元通过KNX总线或者MODBUS总线连接多个环境监测传感器，所述微控制单元通过DTU数传单元连接云平台，所述电源模块的输入端依次通过滤波器和浪涌保护器连接市电，所述电源模块的输出端连接微控制单元。
2.根据权利要求1所述的一种数据采集网关，其特征在于，所述电源模块的输入端依次通过滤波器和一级浪涌保护器连接市电，所述电源模块的输出端通过二级浪涌保护器连接微控制单元。
3.根据权利要求1所述的一种数据采集网关，其特征在于，所述DTU数传单元包括GSM模块。
4.根据权利要求1所述的一种数据采集网关，其特征在于，所述DTU数传单元包括NBIOT模块。
5.根据权利要求1所述的一种数据采集网关，其特征在于，所述显示单元包括LED灯、LCD显示屏中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种数据采集网关，其特征在于，所述环境监测传感器包括温度传感器、湿度传感器、PM2.5传感器和甲醛传感器中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种数据采集网关，其特征在于，所述微控制单元包括32位处理器。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201822184546.3U CN209088989U (zh) | 2018-12-25 | 2018-12-25 | 一种数据采集网关 |
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| CN201822184546.3U CN209088989U (zh) | 2018-12-25 | 2018-12-25 | 一种数据采集网关 |
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| CN209088989U true CN209088989U (zh) | 2019-07-09 |
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| CN201822184546.3U Expired - Fee Related CN209088989U (zh) | 2018-12-25 | 2018-12-25 | 一种数据采集网关 |
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| CN (1) | CN209088989U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114039817A (zh) * | 2021-11-05 | 2022-02-11 | 山东云则信息技术有限公司 | 一种基于物联网的智能边缘计算4g、5g兼容数据网关 |
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2018
- 2018-12-25 CN CN201822184546.3U patent/CN209088989U/zh not_active Expired - Fee Related
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