CN210605411U - 一种分离型远程终端控制系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种分离型远程终端控制系统，所述系统用于与仪表设备和后台服务器进行数据交互，包括：多种无线通信板，所述无线通信板包括第一连接部和无线通信模块，所述无线通信模块与所述第一连接部相连；核心采集主控板，包括微控制器、混合存储电路、蓝牙通信模块、通信电路、采集电路和第二连接部，所述微控制器分别与所述混合存储电路、所述蓝牙通信模块、所述通信电路、所述采集电路和所述第二连接部连接，所述通信电路用于与所述仪表设备相连；所述核心采集主控板能够通过所述第二连接部与任意一种所述无线通信板的第一连接部可拆卸连接；电源，与所述核心采集主控板连接，用于为所述核心采集主控板供电；实现无线通信板的可替换连接。

Description

一种分离型远程终端控制系统

技术领域

本实用新型涉及远程数据传输领域，尤其涉及一种分离型远程终端控制系统。

背景技术

远程数据传输随着无线通信技术的发展，其通信种类越来越多，例如LORA通信、GPRS通信、4G通信、NB-IOT通信技术等，用户的可选择性越来越多，但是在复杂的实际现场环境中，通常远程控制系统安装在地下表井内，有些安装在偏远的山区内，有些安装在管道井内，无线信号的强弱具有很大的不确定性，对用户使用无线远程抄表设备造成了巨大困扰，也对售后维护额外增加了巨大的工作量；

随着对数据安全及数据统一的要求越来越高，生产厂家按照客户提供的上报报文进行深度定制化，对于生产厂家来讲，会造成设备的定制化要求越来越高、程序及硬件版本的种类越来越多，在很大程度上会是产品的生产成本急剧上升，并且很容易出错，后期需要对种类繁多的定制化产品进行维护。

现有市场上的远程终端控制系统的通信方式均是单一的通信方式，报文格式也也不够多样化，供电方式也非常单一，无法满足复杂的现场环境和多样化的客户需求。

实用新型内容

本申请提供了一种分离型远程终端控制系统，可以在使用远程终端控制系统时更换不同类型的无线通信板，即插即用，使一台设备拥有多样化的无线通信方式，同时便于后期无线通信板的维护。

本申请提供了一种分离型远程终端控制系统，所述系统用于与仪表设备和后台服务器进行数据交互，包括：

多种无线通信板，所述无线通信板包括第一连接部和无线通信模块，所述无线通信模块与所述第一连接部相连；

核心采集主控板，包括微控制器、混合存储电路、蓝牙通信模块、通信电路、采集电路和第二连接部，所述微控制器分别与所述混合存储电路、所述蓝牙通信模块、所述通信电路、所述采集电路和所述第二连接部连接，所述通信电路用于与所述仪表设备相连；所述核心采集主控板能够通过所述第二连接部与任意一种所述无线通信板的第一连接部可拆卸连接；

电源，与所述核心采集主控板连接，用于为所述核心采集主控板供电。

具体的，所述多种无线通信板包括LORA通信板、GPRS通信板、4G通信板、窄带宽通信板和5G通信板。

具体的，所述电源包括太阳能、市电、外部直流电源和锂电池组。

具体的，所述系统还包括：混合供电控制板，所述混合供电控制板分别与所述核心采集主控板和所述电源连接，用于协调多种电源为所述核心采集主控板供电。

具体的，所述采集电路包括开关量采集电路和模拟量采集电路。

具体的，所述开关量采集电路包括开关量采集接口，所述开关量采集接口包括单脉冲采集接口、双脉冲采集接口和三脉冲采集接口中的至少一种。

具体的，所述无线通信板和所述核心采集主控底板通过通用异步收发传输器进行通信。

具体的，所述通信电路为485通信电路。

具体的，所述微控制器包括STM32L431RCT6型号的微控制器。

具体的，所述混合存储电路包括带电可擦可编程只写存储器和编码型快闪记忆体。

实施本申请提供的分离型远程终端控制系统，具有如下技术效果：

本申请的系统用于与仪表设备和后台服务器进行数据交互，包括：多种无线通信板，所述无线通信板包括第一连接部和无线通信模块，所述无线通信模块与所述第一连接部相连；核心采集主控板，包括微控制器、混合存储电路、蓝牙通信模块、通信电路、采集电路和第二连接部，所述微控制器分别与所述混合存储电路、所述蓝牙通信模块、所述通信电路、所述采集电路和所述第二连接部连接，所述通信电路用于与所述仪表设备相连；所述核心采集主控板能够通过所述第二连接部与任意一种所述无线通信板的第一连接部可拆卸连接；电源，与所述核心采集主控板连接，用于为所述核心采集主控板供电；实现不同类型的无线通信板即插即可与后台服务器进行数据交互的功能，增加了无线通信方式的多样性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案和优点，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的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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它附图。

图1为本申请实施例提供的一种应用环境的示意图；

图2为本申请实施例提供的一种分离型远程终端控制系统的示意图；

图3为本申请另一实施例提供的一种分离型远程终端控制系统的示意图；

图4为本申请实施例提供的一种采集电路的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种微控制器的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的一种分离型远程终端控制方法是流程图；

图7为本申请另一实施例提供的一种分离型远程终端控制方法是流程图；

图8为本申请另一实施例提供的一种分离型远程终端控制方法是流程图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或服务器不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本申请可以应用于工业自动化、厂矿、电力、水利、环保、农业、交通和安防等多个行业。请参阅图1，图1是本申请实施例提供的一种应用环境的示意图，如图1所示，该应用环境至少包括终端01、后台服务器02和移动终端03。本说明书实施例中，终端01可以包括远程终端控制系统05和仪表设备04，远程终端控制系统05用于采集仪表设备的计量数据、处理采集的计量数据以及与后台服务器进行数据交互等。仪表设备04用于计量现场数据，例如：石油天然气、水利、电力调度等方面的计量。所述后台服务器02可以包括一个独立运行的服务器，或者分布式服务器，或者由多个服务器组成的服务器集群。后台服务器02可以包括有网络通信单元、处理器和存储器等等。具体的，所述后台服务器02可以用于与终端01进行数据交互。移动终端03可以是手机、笔记本电脑等移动设备，该移动设备中装有特定的应用软件，该应用软件可以用于进行远程终端控制系统05的配置，并且，该移动设备可以与远程终端控制系统05进行蓝牙连接。

以下介绍本申请一种分离型远程终端控制系统的实施例，图2是本申请实施例提供的一种分离型远程终端控制系统的示意图，该系统用于与仪表设备和后台服务器进行数据交互，包括：

多种无线通信板100，无线通信板100包括第一连接部101和无线通信模块102，无线通信模块101与第一连接部102相连；

核心采集主控板200，包括微控制器201、混合存储电路202、蓝牙通信模块203、通信电路204、采集电路205和第二连接部206，其中，微控制器201分别与混合存储电路202、蓝牙通信模块203、通信电路204、采集电路205和第二连接部206连接，通信电路204用于与仪表设备相连；核心采集主控板200能够通过第二连接部206与任意一种无线通信板100的第一连接部102可拆卸连接；

电源300，与核心采集主控板200连接，用于为核心采集主控板200供电。

具体的，多种无线通信板100包括LORA通信板、GPRS通信板、4G通信板、窄带宽通信板和5G通信板。无线通信区别于有线通信，不用铺设物理线路，其中，LORA通信板是一种基于扩频无线调制的远距离无线通信板，该通信板的型号有LORA1276、LORA1278、LORAS34S等，用户在使用时搭配LORA通信板对应的LORA协议，可以实现整个系统与后台服务器02的加密传输。GPRS通信板采用分组无线服务技术，在整个系统与后台服务器02的交互过程中采用封装数据包的形式进行数据传输。4G通信板采用4G技术，包括TD-LTE和FDD-LTE两种类型的通信技术。

核心采集主控板200与无线通信板100通过UART(Universal AsynchronousReceiver/Transmitter，通用异步收发传输器)进行通信，可以将要传输的数据在串行通信和并行通信之间加以转换。

具体的，通信电路204可以包括485通信电路，485通信电路是一种串行通信电路，与仪表设备相连，可以与仪表设备进行数据交互。

具体的，电源300可以包括太阳能、市电、外部直流电源和锂电池组等。在实际使用过程中，为满足核心采集主控板的用电需求，可以通过逆变器或者一些转换电源交直流、改变电流大小的元件，控制输入到核心采集主控板电流。

在另一些实施例中，如图3，该系统还可以包括混合供电控制板400，所述混合供电控制板分别与所述核心采集主控板和所述电源连接，用于协调多种电源为所述核心采集主控板供电。例如，在采光良好的偏远山区，使用太阳能和锂电池组协调供电的方式，当太阳能达不到供电要求时，混合供电控制板400可以切换供电方式为锂电池组，使用太阳能，合理利用自然能源，节约了其他种类的用电，同时，使用锂电池组作为备用电源，保证了当太阳能使用环境不合适时，存在应急方案。

具体的，图4为采集电路的结构示意图，采集电路205可以采集仪表设备计量的现场的数据或者发出的脉冲信号，采集电路205包括开关量采集电路215和模拟量采集电路225。开关量采集电路215可以采集脉冲信号，例如，当仪表进行周期性数据上报时，本系统会接收到仪表设备发送的脉冲信号。模拟量采集电路225采集的是模拟量，例如不同实施项目中仪表设备计量的介质的温度、介质压力等模拟量。

具体的，开关量采集电路215包括开关量采集接口，开关量采集接口包括单脉冲采集接口、双脉冲采集接口和三脉冲采集接口中的至少一种，单脉冲采集接口用于采集单脉冲信号，双脉冲采集接口用于采集双脉冲信号，三脉冲采集接口用于采集三脉冲信号。

具体的，混合存储电路包括EEPROM(Electrically Erasable Programmable readonly memory，带电可擦可编程只写存储器)和FLASH编码型快闪记忆体。

具体的，微控制器201可以包括STM32L431RCT6型号的微控制器。

在另一些实施例中，如图5所示，微控制器201可以包括：

接收模块211，用于通过蓝牙通信模块203接收无线通信模块指令参数，无线通信模块指令参数为在移动终端上设置的与目标无线通信板对应的指令参数；目标协议设置模块221，用于根据无线通信模块指令参数设置对应的目标协议；数据交互模块231，用于基于目标协议与后台服务器02进行数据交互。

具体的，指令参数为LORA通信模块指令、GPRS通信模块指令、4G通信模块指令、窄带宽通信模块指令或5G通信模块指令。指令参数是根据与核心采集主控板200连接的无线通信板100的类型确认的。指令参数可以在与核心远程终端控制系统05进行蓝牙连接的移动终端03上进行设置。

本申请实施例还提供了一种分离型远程终端控制方法，该方法应用于上述实施例提供的分离型远程终端控制系统，如图6所示，该方法包括：

S601：从多种无线通信板中确定目标无线通信板。

具体的，多种无线通信板包括LORA通信板、GPRS通信板、4G通信板、窄带宽通信板和5G通信板，根据现场的环境综合考量合适的目标无线通信板。例如：当终端01位于4G网络覆盖的区域，为节约成本可以使用4G通信板；当终端01位于山区、地下表井、管道井中，或者用户要求对数据通信进行加密处理时，可以采用LORA通信板。

S603：将目标无线通信板的第一连接部与核心采集主控板的第二连接部连接。

S605：通过蓝牙通信模块接收无线通信模块指令参数，无线通信模块指令参数为在移动终端上设置的与目标无线通信板对应的指令参数。

具体的，移动终端与核心采集主控板先进行蓝牙连接，在移动终端上使用与目标无线通信板对应的指令参数，例如：在S603步骤中，目标无线通信板选用的LORA通信板，在本步骤中，移动终端上就选用LORA通信模块指令。

S607：根据所述无线通信模块指令参数设置对应的目标协议。

蓝牙通信模块接收到无线通信模块指令参数后，将该无线通信模块指令参数发送给微处理器，微处理器根据该无线通信模块指令参数设置目标协议。

S609：基于目标协议与后台服务器进行数据交互。

在另外的实施例中，如图7所示，该分离型远程终端控制方法还包括：

S701：利用开关量采集电路采集仪表设备的开关量，利用模拟量采集电路采集仪表设备的模拟量，将开关量和所述模拟量作为第一数据。

开关量采集电路采集仪表设备的开关量，开关量是指非连续性信号的采集和输出，是脉冲信号，该脉冲信号可以是单脉冲、双脉冲或者三脉冲。模拟量是在一定范围连续变化的量，现场的水井水位、水塔水位、泵出口压力和出口流量等都是模拟量。

S703：利用混合存储电路对所述第一数据进行格式处理，得到第二数据，并对第二数据进行存储。

具体的，第一数据是开关量和模拟量的形式，需要将开关量和模拟量形式的数据进行处理，得到可存储或者可发送至后台服务器数据形式的数据。

S705：通过目标无线通信板将第二数据发送至后台服务器。

具体的，在将目标无线通信板的第一连接部与核心采集主控板的第二连接部，并且根据目标无线通信板确认对应的目标协议后，可以将第二数据发送至后台服务器。

在另一些实施例中，该分离型远程终端控制方法还包括：

利用太阳能、市电、外部直流电源、锂电池组中任意一种对核心采集主控板进行供电。当选用以上任意一种电源对核心采集主控板进行供电时，需利用逆变器或者一些转换电源交直流、改变电流大小的元件，控制输入到核心采集主控板电流，使输入电流满足核心采集主控板的用电条件。

或者利用混合供电控制板控制多种供电电源中至少两种对核心采集主控板进行供电，将锂电池组作为备用电源，另外使用太阳能、市电、外部直流电源中一种作为日常使用的电源，当日常使用的电源出现故障或者不能满足供电条件时，混合供电控制板控制锂电池组取缔日常使用的电源，作为核心采集主控板的供电电源。

在另一些实施例中，如图8所示，该分离型远程终端控制方法还包括：

S801：通过蓝牙通信模块与移动终端连接通信。

本申请的移动终端具有蓝牙功能，能与核心采集主控板的蓝牙通信模块进行蓝牙连接。当蓝牙通信模块与移动终端连接后，移动终端通过蓝牙通信模块向微处理器发送获取第二数据的请求。

S803：微处理器响应移动终端获取第二数据的请求，将混合存储电路中的第二数据发送至所述移动终端，所述第二数据包括日志数据和历史数据。

在该实施例中，微处理器通过蓝牙通信模块与移动终端建立连接，获取到第二数据，方便用户查询日志数据和历史数据，当仪表设备发生故障时，通过日志数据的查询，可以判断故障情况。

由以上本申请的实施例可见，通过从多种无线通信板中确定目标无线通信板，将所述目标无线通信板的第一连接部与核心采集主控板的第二连接部连接，通过蓝牙通信模块接收无线通信模块指令参数，所述无线通信模块指令参数为在移动终端上设置的与所述目标无线通信板对应的指令参数，根据所述无线通信模块指令参数设置对应的目标协议，基于所述目标协议与后台服务器进行数据交互，实现不同类型的无线通信板即插即可与后台服务器进行数据交互的功能，增加了无线通信方式的多样性。

需要说明的是：上述本发明实施例先后顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。且上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

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相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置、服务器、客户端和系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种分离型远程终端控制系统，其特征在于，所述系统用于与仪表设备和后台服务器进行数据交互，包括：

多种无线通信板，所述无线通信板包括第一连接部和无线通信模块，所述无线通信模块与所述第一连接部相连；

核心采集主控板，包括微控制器、混合存储电路、蓝牙通信模块、通信电路、采集电路和第二连接部，所述微控制器分别与所述混合存储电路、所述蓝牙通信模块、所述通信电路、所述采集电路和所述第二连接部连接，所述通信电路用于与所述仪表设备相连；所述核心采集主控板能够通过所述第二连接部与任意一种所述无线通信板的第一连接部可拆卸连接；

电源，与所述核心采集主控板连接，用于为所述核心采集主控板供电。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多种无线通信板包括LORA通信板、GPRS通信板、4G通信板、窄带宽通信板和5G通信板。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电源包括太阳能、市电、外部直流电源和锂电池组。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：混合供电控制板，所述混合供电控制板分别与所述核心采集主控板和所述电源连接，用于协调多种电源为所述核心采集主控板供电。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述采集电路包括开关量采集电路和模拟量采集电路。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述开关量采集电路包括开关量采集接口，所述开关量采集接口包括单脉冲采集接口、双脉冲采集接口和三脉冲采集接口中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述无线通信板和所述核心采集主控底板通过通用异步收发传输器进行通信。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述通信电路为485通信电路。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述微控制器包括STM32L431RCT6型号的微控制器。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述混合存储电路包括带电可擦可编程只写存储器和编码型快闪记忆体。

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