CN211207118U

CN211207118U - 一种物联网数据采集装置

Info

Publication number: CN211207118U
Application number: CN201921267441.2U
Authority: CN
Inventors: 李俊杰; 黄益新; 舒拉; 向飞; 余春情; 马爱林
Original assignee: Hubei Xingye Worldway Safety Information Technology Co ltd
Current assignee: Hubei Xingye Worldway Safety Information Technology Co ltd
Priority date: 2019-08-07
Filing date: 2019-08-07
Publication date: 2020-08-07
Anticipated expiration: 2029-08-07

Abstract

本实用新型公开一种物联网数据采集装置，其特征在于：装置包括数据传输单元、视频数据采集单元、智能微型可编程控制单元、工控处理单元、AC‑DC稳压供电单元，可实现视频监控信号、语音双向信号、开关控制信号、各传感器信号的采集与控制，实现物联协议转发代理以及数据的分析处理预警信息推送功能。克服了传统物联网数据采集装置信号接入能力不足、扩展能力差以及数据采集能力有限的问题，物联网数据采集装置硬件容纳性和设备功能性更强。

Description

一种物联网数据采集装置

技术领域

本实用新型涉及一种物联网数据采集装置，具体涉及一种基于物联网技术开发的通用型数据与视频采集、处理、传输一体化设备，属IT产品技术领域。

背景技术

当前，国内外传统的物联网数据采集方式主要是通过网关、数据采集器、数据传输设备、数据转换器、数据传输装置等收发数据及发出指令，以满足数据信息、视频信号、各种传感器数据的接入。工程实施方案复杂，需要多个设备或装置组合才能将信号接入物联网主机。因此，大多数物联网数据采集装置都是针对基于单一的工业数据采集需求，设备扩展能力受限。要么缺乏二次开发能力，要么不具备多信号检测功能，要么缺少丰富的数据接口，不能满足数据就地存储和处理能力。

随着物联网技术的发展，计算机集成电路、电子技术和数据通信技术的不断成熟，复杂电路简单化，简单电路集成化，将数据采集的各类装置集成并开发应用已不再是难题。另一方面，随着社会的高速发展，物联网技术在智慧城市、智慧园区、智慧安监、智能交通等方面的推广和普及，人们对物联网数据采集装置的要求也越来越高，通用性、经济性、高可靠性和安全性成为选择数据采集装置的关键因素。

因此，综合应用计算机技术、电子电路技术和数据通信技术，开发一款通用的数据采集装置，解决信号接入能力不足、扩展能力差和数据采集能力有限的问题，显得十分必要。

实用新型内容

本实用新型目的是针对背景技术提出的问题，设计一种物联网数据采集装置，克服传统物联网数据采集装置信号接入能力不足、扩展能力差以及数据采集能力有限的问题。本实用新型的物联网数据采集装置硬件容纳性和设备功能性更强。它基于通用的工业数据采集需求，打破设备扩展能力受限的壁垒，集成多类工业应用通讯协议，提高系统的二次开发能力；同时具备多信号检测功能，提供丰富的数据接口，满足就地存储和处理能力。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种物联网数据采集装置，其特征在于：所述装置包括数据传输单元、视频数据采集单元、智能微型可编程控制单元、工控处理单元、AC-DC稳压供电单元，可实现视频监控信号、语音双向信号、开关控制信号、各传感器信号的采集与关联控制；其中数据传输单元、视频数据采集单元、智能微型可编程控制器单元用于实现对模拟和数字视频信号的采集、音频对讲信号的采集、数字量信号的采集、电压型传感器信号的采集、电流型传感器信号的采集、开关量信号的采集以及关联控制信号的输出联动；装置采用一体化机箱，内部各功能单元按类型分区布置；1区是AC-DC稳压供电单元实现集中供电和电源稳压保护；2区是视频数据采集单元实现模拟视频信号和数字视频信号采集；3区是数据传输单元和智能微型可编程控制单元，通过全行业模型控制芯片，用于各类传感器信号的采集传输以及关联控制输出联动；4区是工控处理单元用于数据采集、传输和控制软件的调试配置、数据的分析处理预警推送以及物联协议转发代理；各功能模块之间相对独立，并可根据实际需求进行应用配置增减。

进一步的，所述物联网数据采集装置接各种类型数字量传感器、或分站或RS485通讯设备。

进一步的，所述视频数据采集单元支持数字型摄像机与模拟摄像机自适应接入、支持1路音频输出，通过音频输入输出及现场场景监控图像实现现场的实时视频通话，同时自动触发报警点或区域对应视频，对报警点或区域视频进行自动录制和报警提示。

进一步的，所述工控处理单元对所有音视频设备、模拟量设备、开关量设备、分站、传感器、RS485通讯设备、安全仪表装置的报警联动逻辑规则进行设置以及信号进行采集、显示、控制关联联动，并通过有线或无线网络将视音频信息、各种实时监测数据通过物联网数据采集装置将数据通过互联网或云端服务器传送到后端平台。

本实用新型的有益效果是：可以支持模拟视频、数字视频、电压信号、电流信号、开关量信号的接入以及RS-485、TCP/IP协议的数据采集与传输，同时具有开关量输出功能，可与相关设备实现联动及控制。能够兼容各类传感器，具有远程实时数据采集、预警、报警、联动等功能。可广泛应用于安全、环保、石油、化工、矿山、冶金、建筑、交通等行业，在安全生产、环境保护、防灾减灾、监测监控等领域起重要作用。

附图说明

图1是本实用新型实施例物联网数据采集装置的全面板主视图；

图2是图1沿B-B剖开俯视图；

图3是物联网数据采集装置后面板主视图；

图4是物联网数据采集装置机箱上盖左侧面板侧视图；

图5是本实用新型实施例物联网数据采集装置的网络组网联接拓扑图。

附图中的标记说明：1—机箱前面板，2—工控处理单元，3—AC-DC稳压供电单元，4—视屏数据采集单元，5—智能微型可编程控制单元，6—机箱箱体，7—机箱盖板，8—机箱数据IO接入/输出后面板。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型实施例作进一步说明，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制，凡在本实用新型的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内，本技术方案中未详细述及的，均为公知技术。

参见图1至图4，本实用新型提供一种物联网数据采集装置，包括：数据传输单元、视频数据采集单元4、智能微型可编程控制单元5、工控处理单元2、AC-DC稳压供电单元3。

物联网数据采集装置可接各种类型数字量传感器、分站等RS485通讯设备。

智能微型可编程控制单元5通过全行业模型控制芯片，可实现安全监管设备以及特种设备联动断复电控制功能。

视频采集单元4支持混合(数字)型摄像机与模拟摄像机自适应接入、支持1路音频输出，通过音频输入输出及现场场景监控图像实现现场的实时视频通话，同时自动触发该报警点或区域对应视频，对报警点或区域视频进行自动录制和报警提示。

工控处理单元2对所有音视频设备、模拟量设备、开关量设备、分站、传感器、RS485通讯设备、安全仪表装置的报警联动逻辑规则进行设置以及信号进行采集、显示、控制关联联动，并通过有线或无线网络将视音频信息、各种实时监测数据通过物联网数据采集装置将数据通过互联网或云端服务器传送到后端平台。

如图1中，是物联网数据采集装置布置构造，主机机箱采用一体化机箱结构，根据功能模块的特点和信号接口的安装便利性，内部按功能分区布置的方式实施，系统主功能模块由以下部分组成：

第一区布置：集中供电开关电源AC-DC稳压模块、接地柱；

第二区布置：视频采集单元4；

第三区布置：智能微型可编程控制单元5。

第四区布置：数据传输单元；

第五区布局：工控处理单元2。

工控处理单元2用于完成装置内模块的组态关联和数据分析处理工作，实现预警推送以及物联协议转发代理。

数据采集装置的智能串口自动成帧标签技术对监测数据进行远程传输，数据采集传输系统装置对本地物理端口收到的数据利用自动成帧标签技术打包。对不满足成帧标签的数据，将不向网络端口发送，只有符合标签头到标签尾的数据才被发向远程网络接受端口，网络接收端接收到的数据是过滤掉标签头(之前)和标签尾(之后)以及校验、对比标签头到标签尾的安全数据。通过自动成帧标签技术确保数据的准确可靠，达到了接收到的数据绝对安全可靠。

图5是本发明实施例一种物联网数据采集装置连接拓扑图，物联网数据采集装置可以采用有线连接或无线网络连接方式实现数据采集。

数据采集具体介绍如下：

1、有线连接

使用电缆线将RS485型传感器(或通讯设备)与物联网数据采集装置连接，通过软件设置将RS485型传感器通讯端口绑定用于传感器的数据采集。其中，物联网数据采集装置的微型可编程控制单元可联接4-20ma电流型传感器、0-5v/0-10v电压型传感器、有源/无源型开关量传感器等进行数据采集；可联接声光报警设备实现报警联动；可输出控制信号对风机、电机、动力设备等进行联动控制。

2、无线连接

(1)WIFI连接

采用无线路由器将WiFi型传感器以及其它WiFi串口型通讯设备与物联网数据采集装置连接，把无线路由器与物联网数据采集装置设置为同一网络，实现数据无线连接，即可对现场的模拟量设备、开关量设备、分站、RS485通讯设备的数据进行采集。

(2)ZigBee连接

采用无线路由器将ZigBee型传感器以及其它ZigBee串口型通讯设备与物联网数据采集装置连接，将无线路由器与物联网数据采集装置设置为同一网络，实现数据无线连接，即可对现场的模拟量设备、开关量设备、分站、RS485通讯设备的数据进行采集。

(3)4G连接

将RS485型传感器(或通讯设备)与4G通讯模块串口进行连接，将物联网数据采集装置的通讯模式设置为Socket通讯方式，即可对现场的模拟量设备、开关量设备、分站、RS485通讯设备的数据进行采集。

3、视频连接

采用电缆线或无线3G/4G网络通讯模块将视频摄像头与物联网数据采集装置连接，即可实现视音频信号的数据采集。

物联网数据采集装置在具体应用过程中，连接传输方式是可以随意组合的。例如：无线WIFI通讯+3G/4G网+有线网络组网、无线ZIGBEE通讯+有线网络组网、无线WIFI通讯+3G/4G网络组网等组合方式，具体组合方式可以根据现场实际情况确定，实施过程方便灵活。

本实用新型一种物联网数据采集装置，可以支持模拟视频、数字视频、电压信号、电流信号、开关量信号的接入以及RS-485、TCP/IP协议的数据采集与传输，同时具有开关量输出功能，可与相关设备实现联动及控制。能够兼容各类传感器，具有远程实时数据采集、预警、报警、联动等功能。可广泛应用于安全、环保、石油、化工、矿山、冶金、建筑、交通等行业，在安全生产、环境保护、防灾减灾、监测监控等领域起重要作用。

Claims

1.一种物联网数据采集装置，其特征在于：所述装置包括数据传输单元、视频数据采集单元、智能微型可编程控制单元、工控处理单元、AC-DC稳压供电单元，可实现视频监控信号、语音双向信号、开关控制信号、各传感器信号的采集与关联控制；其中数据传输单元、视频数据采集单元、智能微型可编程控制器单元用于实现对模拟和数字视频信号的采集、音频对讲信号的采集、数字量信号的采集、电压型传感器信号的采集、电流型传感器信号的采集、开关量信号的采集以及关联控制信号的输出联动；装置采用一体化机箱，内部各功能单元按类型分区布置；1区是AC-DC稳压供电单元实现集中供电和电源稳压保护；2区是视频数据采集单元实现模拟视频信号和数字视频信号采集；3区是数据传输单元和智能微型可编程控制单元，通过全行业模型控制芯片，用于各类传感器信号的采集传输以及关联控制输出联动；4区是工控处理单元用于数据采集、传输和控制软件的调试配置、数据的分析处理预警推送以及物联协议转发代理；各功能模块之间相对独立，并可根据实际需求进行应用配置增减。

2.根据权利要求1所述的物联网数据采集装置，其特征在于，所述物联网数据采集装置接数字量传感器、或分站或RS485通讯设备。

3.根据权利要求1所述的物联网数据采集装置，其特征在于，所述视频数据采集单元支持数字型摄像机与模拟摄像机自适应接入、支持1路音频输出，通过音频输入输出及现场场景监控图像实现现场的实时视频通话，同时自动触发报警点或区域对应视频，对报警点或区域视频进行自动录制和报警提示。

4.根据权利要求1所述的物联网数据采集装置，其特征在于，所述工控处理单元对所有音视频设备、模拟量设备、开关量设备、分站、传感器、RS485通讯设备、安全仪表装置的报警联动逻辑规则进行设置以及信号进行采集、显示、控制关联联动，并通过有线或无线网络将视音频信息、实时监测数据通过物联网数据采集装置将数据通过互联网或云端服务器传送到后端平台。