CN213027541U - 一种基于mqtt协议的配电智能边界控制器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种基于MQTT协议的配电智能边界控制器，涉及边界控制器技术领域，为解决现有技术中的现有的云计算大数据等新技术处理应用在多个行业，对于电力系统后台控制中心来说，需要采集电力现场各个设备的数据信息，并进行整理和集中控制，整个流程过于繁琐无法实现大量数据的共同计算的问题。所述控制器主体包括金属壳体和控制机盒，且金属壳体与控制机盒通过螺钉连接，所述控制机盒的内部设置有CPU单元，所述CPU单元的上方设置有端口控制模块，所述端口控制模块的一侧设置有电源模块，且端口控制模块的另一侧设置有无线数据模块，所述端口控制模块的一端设置有网络串口模块。

Description

一种基于MQTT协议的配电智能边界控制器
技术领域
本实用新型涉及现有的云计算大数据等新技术处理应用在多个行业，对于电力系统后台控制中心来说，需要采集电力现场各个设备的数据信息，并进行整理和集中控制，整个流程过于繁琐无法实现大量数据的共同计算技术领域，具体为一种基于MQTT协议的配电智能边界控制器。
背景技术
网络边界简介，信息，边界防护的安全理念，边界防护技术，数据交换网络技术，高密集网络的对外互联等，人们为了解决资源的共享而建立了网络，然而全世界的计算机真的联成了网络，安全却成了问题。因为在网络上，你不清楚对方在哪里，泄密、攻击、病毒等等，越来越多的不安全因素让网络管理者难以安宁，所以把有安全需求的网络与不安全的网络分开，是没有办法的选择。分离形成了网络的“孤岛”，没有了连接，安全问题自然消失了。然而因噎废食不是个办法，没有连接，业务也无法互通，网络孤岛的资源在重复建设、浪费严重，并且随着信息化的深入，在各种网络上信息共享需求日益强烈。
但是，现有的云计算大数据等新技术处理应用在多个行业，对于电力系统后台控制中心来说，需要采集电力现场各个设备的数据信息，并进行整理和集中控制，整个流程过于繁琐无法实现大量数据的共同计算；因此，不满足现有的需求，对此我们提出了一种基于MQTT协议的配电智能边界控制器。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种基于MQTT协议的配电智能边界控制器，以解决上述背景技术中提出的现有的云计算大数据等新技术处理应用在多个行业，对于电力系统后台控制中心来说，需要采集电力现场各个设备的数据信息，并进行整理和集中控制，整个流程过于繁琐无法实现大量数据的共同计算的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于MQTT协议的配电智能边界控制器，包括控制器主体，所述控制器主体包括金属壳体和控制机盒，且金属壳体与控制机盒通过螺钉连接，所述控制机盒的内部设置有CPU单元，所述CPU单元的上方设置有端口控制模块，所述端口控制模块的一侧设置有电源模块，且端口控制模块的另一侧设置有无线数据模块，所述端口控制模块的一端设置有网络串口模块，且网络串口模块、端口控制模块、电源模块和无线数据模块与CPU单元电性连接。
优选的，所述CPU单元与开出单元和开入单元双向连接，且CPU单元与串口通信单元和以太网通信单元双向连接，所述CPU单元与无线传输单元双向连接。
优选的，所述端口控制模块包括开出单元和开入单元，所述网络串口模块包括串口通信单元和以太网通信单元，所述无线数据模块包括无线传输单元。
优选的，所述金属壳体的顶部设置有网络数据串口，且网络数据串口与网络串口模块电性连接。
优选的，所述控制机盒一侧的表面设置有输入端口，且输入端口的一侧设置有输出端口，所述输入端口和输出端口与端口控制模块电性连接。
优选的，所述金属壳体的两侧均设置有安装侧板，且安装侧板与金属壳体固定连接，所述安装侧板的外表面设置有定位螺孔。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型与云服务器配合使用，边界控制器采集配电网各个装置的数据信息，并进行集中汇总，通过网络MQTT协议将当前采集的数据上送到云服务器中，后台管理中心在云服务器中获取现场数据，并可通过云网络下发控制命令到边界控制器，由边界控制器转而去控制现场的电力设备。边界控制器支持配电网常用通信规约，101//103/104/CDT等通信规约，利用这些规约与现场装置进行数据交互，同时边界控制器自身带有无线网络的功能，并且支持主流的MQTT网络协议，可以与云服务器进行数据交互，将现场设备数据汇总上送到云服务器中。
附图说明
图1为本实用新型的整体主视图；
图2为本实用新型的整体分解结构示意图；
图3为本实用新型的系统应用流程图。
图中：1、控制器主体；2、金属壳体；3、控制机盒；4、安装侧板；5、定位螺孔；6、输入端口；7、输出端口；8、网络数据串口；9、网络串口模块；10、CPU单元；11、无线数据模块；12、端口控制模块；13、电源模块；14、开出单元；15、开入单元；16、无线传输单元；17、串口通信单元；18、以太网通信单元。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
请参阅图1-3，本实用新型提供的一种实施例：一种基于MQTT协议的配电智能边界控制器，包括控制器主体1，控制器主体1包括金属壳体2和控制机盒3，且金属壳体2与控制机盒3通过螺钉连接，控制机盒3的内部设置有CPU单元10，CPU单元10主要以ZYNQ XC7Z010芯片作为主CPU，这个芯片是CortexA9架构处理器，对外的通信功能的处理，CPU单元10的上方设置有端口控制模块12，端口控制模块12的一侧设置有电源模块13，且端口控制模块12的另一侧设置有无线数据模块11，端口控制模块12的一端设置有网络串口模块9，且网络串口模块9、端口控制模块12、电源模块13和无线数据模块11与CPU单元10电性连接，电源模块13为其他所有模块提供多种电源包括直流24V、直流12V、直流5V，同时电源模块13具备交直流宽范围兼容特点，可外接120～250V交流输入，或者直流24～48V蓄电池组供电，而CPU单元10对连接在其上的所有模块实现相互之间的数据传输和信息交互。
进一步，CPU单元10与开出单元14和开入单元15双向连接，且CPU单元10与串口通信单元17和以太网通信单元18双向连接，CPU单元10与无线传输单元16双向连接。
进一步，端口控制模块12包括开出单元14和开入单元15，网络串口模块9包括串口通信单元17和以太网通信单元18，无线数据模块11包括无线传输单元16，网络串口模块9支持两路以太网通信单元18和两路光纤以太网口，用于连接现场具有网络通信功能。
进一步，金属壳体2的顶部设置有网络数据串口8，且网络数据串口8与网络串口模块9电性连接。
进一步，控制机盒3一侧的表面设置有输入端口6，且输入端口6的一侧设置有输出端口7，输入端口6和输出端口7与端口控制模块12电性连接，开出控制模块可以接收云服务器端的远程控制命令，就近控制现场的电力设备运行状态，而开入采集模块用于采集现场重要开入变位等信息，用于通知远程后台控制中心现场的设备运行状态。
进一步，金属壳体2的两侧均设置有安装侧板4，且安装侧板4与金属壳体2固定连接，安装侧板4的外表面设置有定位螺孔5，便于进行安装固定。
工作原理：使用时，将网络串口模块9采用RS485方式与外部设备进行通信，该485电路采用隔离方式设计，有效避免装置受现场干扰而导致通信中断，而后将以太网通信单元18与现场带有网口的设备或者路由器交换机等连接相应的设备，通过网络方式读取其数据，之后通过无线数据模块11将当前的本地现场数据通过装置内部的MQTT网络协议将本地数据上送到云服务器中，在此过程中开出单元14可以接收云服务器端的远程控制命令，就近控制现场的电力设备运行状态，而开入单元15用于采集现场重要开入变位等信息，用于通知远程后台控制中心现场的设备运行状态。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (6)

1.一种基于MQTT协议的配电智能边界控制器，包括控制器主体(1)，其特征在于：所述控制器主体(1)包括金属壳体(2)和控制机盒(3)，且金属壳体(2)与控制机盒(3)通过螺钉连接，所述控制机盒(3)的内部设置有CPU单元(10)，所述CPU单元(10)的上方设置有端口控制模块(12)，所述端口控制模块(12)的一侧设置有电源模块(13)，且端口控制模块(12)的另一侧设置有无线数据模块(11)，所述端口控制模块(12)的一端设置有网络串口模块(9)，且网络串口模块(9)、端口控制模块(12)、电源模块(13)和无线数据模块(11)与CPU单元(10)电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于MQTT协议的配电智能边界控制器，其特征在于：所述CPU单元(10)与开出单元(14)和开入单元(15)双向连接，且CPU单元(10)与串口通信单元(17)和以太网通信单元(18)双向连接，所述CPU单元(10)与无线传输单元(16)双向连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于MQTT协议的配电智能边界控制器，其特征在于：所述端口控制模块(12)包括开出单元(14)和开入单元(15)，所述网络串口模块(9)包括串口通信单元(17)和以太网通信单元(18)，所述无线数据模块(11)包括无线传输单元(16)。
4.根据权利要求1所述的一种基于MQTT协议的配电智能边界控制器，其特征在于：所述金属壳体(2)的顶部设置有网络数据串口(8)，且网络数据串口(8)与网络串口模块(9)电性连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于MQTT协议的配电智能边界控制器，其特征在于：所述控制机盒(3)一侧的表面设置有输入端口(6)，且输入端口(6)的一侧设置有输出端口(7)，所述输入端口(6)和输出端口(7)与端口控制模块(12)电性连接。
6.根据权利要求1所述的一种基于MQTT协议的配电智能边界控制器，其特征在于：所述金属壳体(2)的两侧均设置有安装侧板(4)，且安装侧板(4)与金属壳体(2)固定连接，所述安装侧板(4)的外表面设置有定位螺孔(5)。
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