CN214735307U - 一种污泥烘干机用边缘终端设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种污泥烘干机用边缘终端设备，所述控制模块与存储模块双向连接，所述数据输入模块的输出端连接于控制模块的输入端，所述数据输出模块的输入端连接于控制模块的输出端，所述触摸屏模块的输出端连接于控制模块的输入端，所述显示屏模块的输入端连接于控制模块的输出端，所述电源模块采用AXP223专用管理芯片，为控制模块、触摸屏模块、显示屏模块、数据输入模块、数据输出模块和存储模块提供所需的电压；本实用新型实现对污泥烘干机控制、显示和数据上云。结合云平台，可实现对污泥烘干机的智慧管控和运维。代替传统需要人工现场维护和操作的模式，设备结构紧凑、集成度高，具有低成本、灵活性高、易操作等特点。

Description

一种污泥烘干机用边缘终端设备

技术领域

本实用新型涉及工业物联网技术领域，具体为一种污泥烘干机用边缘终端设备。

背景技术

传统的工业自动化设备种类繁多且自成体系，各大巨头厂商因为利益构建了坚实的技术壁垒。工业控制技术和IT技术的融合催产了工业物联网的蓬勃发展，工业领域的信息化和数据上云才得行业重视。传统工业设备多采用局域网和专用的组态软件，在控制方面以本地触摸屏控制为主，局域网远程组态监控为辅。因C/S架构的设计思路，该方式在远程监控、设备运维、数据分析、权限管理、用户管理和移动端管控等方面具有很大局限性，无法适应工业物联网时代的管理需求。污泥烘干机是重要的环保设备，是一种控制要求高、工艺复杂、高耗能的中大型设备，要求能够适应复杂和恶劣的现场环境。目前国内的烘干机大部分工作与单机模式，维护和管理成本高。最大的问题是无法实现联网和远程管控，没能有效利用烘干机的运行数据。为此，我们推出一种污泥烘干机用边缘终端设备。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种污泥烘干机用边缘终端设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种污泥烘干机用边缘终端设备，包括控制模块、触摸屏模块、显示屏模块、数据输入模块、数据输出模块、存储模块和电源模块，所述控制模块与存储模块双向连接，所述数据输入模块的输出端连接于控制模块的输入端，所述数据输出模块的输入端连接于控制模块的输出端，所述触摸屏模块的输出端连接于控制模块的输入端，所述显示屏模块的输入端连接于控制模块的输出端，所述电源模块采用AXP223专用管理芯片，为控制模块、触摸屏模块、显示屏模块、数据输入模块、数据输出模块和存储模块提供所需的电压；

所述边缘终端设备的控制系统包括UI界面、网关组件、边缘节点组件、边缘应用、数据池，所述网关组件与云平台的网关管理设备管理模块双向连接，所述边缘节点组件与云平台的边缘应用管理模块双向连接，所述网关组件与边缘节点组件双向连接，所述边缘节点组件与边缘应用双向连接，所述网关组件通过Modbus RTU协议的485接口和支持Modbus TCP协议的网口连接于污泥烘干机，所述边缘应用双向连接于数据池。

作为本技术方案的进一步优化，所述控制模块为采用四核CortexTM-A7 架构，搭载Mali 400MP2图形处理单元，支持1080P高清视频处理及播放。

作为本技术方案的进一步优化，所述触摸屏模块采用5点电容触控芯片 GT911，以SPI总线方式与控制模块相连。

作为本技术方案的进一步优化，所述显示屏模块采用分辨率为1024*600 的LCD宽屏液晶。

作为本技术方案的进一步优化，所述数据输入模块包括一路RS232/TTL 串口、一路支持Modbus RTU协议的485接口和支持Modbus TCP协议的网口。

作为本技术方案的进一步优化，所述数据输出模块包括WAN配置单元， RJ45、4G和WIFI网络接口。

作为本技术方案的进一步优化，存储模块包括NAND Flash闪存芯片、TF 外存接口和NT5CC128M16JR-EK内存芯片。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型实现对污泥烘干机控制、显示和数据上云。结合云平台，可实现对污泥烘干机的智慧管控和运维。代替传统需要人工现场维护和操作的模式，设备结构紧凑、集成度高，具有低成本、灵活性高、易操作等特点。

附图说明

图1为本实用新型一种污泥烘干机用边缘终端设备结构示意图；

图2为本实用新型典型用例示意图。

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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供一种技术方案：一种污泥烘干机用边缘终端设备，包括控制模块、触摸屏模块、显示屏模块、数据输入模块、数据输出模块、存储模块和电源模块，所述控制模块与存储模块双向连接，所述数据输入模块的输出端连接于控制模块的输入端，所述数据输出模块的输入端连接于控制模块的输出端，所述触摸屏模块的输出端连接于控制模块的输入端，所述显示屏模块的输入端连接于控制模块的输出端，所述电源模块采用AXP223专用管理芯片，为控制模块、触摸屏模块、显示屏模块、数据输入模块、数据输出模块和存储模块提供所需的电压；

所述控制模块用于协调和控制其他模块完成污泥烘干机数据采集、显示和发送；

所述触摸屏模块用于接收触摸指令输入；

所述显示屏模块用于显示污泥烘干机和终端设备的工作状态和配置参数，配合触摸屏完成对污泥烘干机的控制以及对终端设备的配置；

所述数据输入模块用来采集来自污泥烘干机的现场数据；

所述数据输出模块用来将污泥烘干机的现场数据上传到云平台；

所述存储模块用于保存系统参数、用户数据以及提供程序运算空间；

所述电源模块用于为终端设备提供电源；

所述边缘终端设备的控制系统包括UI界面、网关组件、边缘节点组件、边缘应用、数据池，所述网关组件与云平台的网关管理设备管理模块双向连接，所述边缘节点组件与云平台的边缘应用管理模块双向连接，所述网关组件与边缘节点组件双向连接，所述边缘节点组件与边缘应用双向连接，所述网关组件通过Modbus RTU协议的485接口和支持Modbus TCP协议的网口连接于污泥烘干机，所述边缘应用双向连接于数据池。

具体的，所述控制模块为采用四核CortexTM-A7架构，搭载Mali 400MP2 图形处理单元，支持1080P高清视频处理及播放。

具体的，所述触摸屏模块采用5点电容触控芯片GT911，以SPI总线方式与控制模块相连。

具体的，所述显示屏模块采用分辨率为1024*600的LCD宽屏液晶。

具体的，所述数据输入模块包括一路RS232/TTL串口、一路支持Modbus RTU协议的485接口和支持Modbus TCP协议的网口。

具体的，所述数据输出模块包括WAN配置单元，RJ45、4G和WIFI网络接口。

具体的，存储模块包括NAND Flash闪存芯片、TF外存接口和 NT5CC128M16JR-EK内存芯片。

具体的，使用时，UI界面用于进行终端配置和监控；网关组件用于管理和驱动终端的数据输入和输出硬件资源，为云平台提供数据服务和控制；

数据输入部分按型号内置污泥烘干机采集参数模版，该模版包含了通讯参数、采样时间、变量类型、存储参数和报警规则信息；输出硬件资源部分包含网络参数、云平台参数和网关工作模式、污泥烘干机设备状态和边缘终端设备状态上报内容；

边缘节点组件是云平台边缘应用管理和终端边缘应用之间的中间件，负责对终端边缘应用进行管理调用并上报终端边缘应用状态给云平台；执行云平台下发的边缘应用参数并对终端边缘应用进行更新；

边缘应用是在终端内部运行的应用程序，提供接口API供UI界面来调用和控制，从而实现设备系统功能；

数据池的管理组件负责管理终端的SD存储卡、DDR内存以及Flash闪存数据，并提供API接口供边缘应用调用，从而实现和数据有关的服务。

参见图1，设备上电后，用户首先通过触摸屏对数据输入和数据输出接口进行配置，输入部分包括烘干机数据接入端口和驱动配置、监控数据点表配置、采样时间配置、是否上传服务器等；数据输出接口配置包括WAN上网配置、云服务器IP地址和端口、本地控制策略等；配置完成后，如果烘干机正常工作，则在终端设备上能够实时显示状态参数，并且可以进行本地控制。从结构和外观上来看，此时终端设备相当于传统的现场触摸屏。

终端正常工作时，在后台以静默方式不断将用户配置需要上传的数据发送至服务器；当烘干机出现异常或者满足本地控制策略出发条件时，终端自动发送模式切换命令给烘干机并上报云平台；当收到云平台下发的远程控制命令时，终端将指令解析后下发至烘干机的PLC中，从而实现远程监控和管理。

参见图2，本实用新型针对污泥烘干机设备专门开发，能够做到即插即用。安装和部署方便，可根据现场情况实现灵活组网。终端设备的网关组件通过 Modbus协议连接现场污泥烘干设备，内置了RTU和TCP的协议客户端，在物理连接上支持双绞线、网线和无线WIFI，能够最大程度适应现场情况。边缘节点组件负责管理终端的边缘应用和云端边缘应用的同步和更新，下发控制策略给现场污泥烘干机。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种污泥烘干机用边缘终端设备，包括控制模块、触摸屏模块、显示屏模块、数据输入模块、数据输出模块、存储模块和电源模块，其特征在于：所述控制模块与存储模块双向连接，所述数据输入模块的输出端连接于控制模块的输入端，所述数据输出模块的输入端连接于控制模块的输出端，所述触摸屏模块的输出端连接于控制模块的输入端，所述显示屏模块的输入端连接于控制模块的输出端，所述电源模块采用AXP223专用管理芯片，为控制模块、触摸屏模块、显示屏模块、数据输入模块、数据输出模块和存储模块提供所需的电压；

所述边缘终端设备的控制系统包括UI界面、网关组件、边缘节点组件、边缘应用、数据池，所述网关组件与云平台的网关管理设备管理模块双向连接，所述边缘节点组件与云平台的边缘应用管理模块双向连接，所述网关组件与边缘节点组件双向连接，所述边缘节点组件与边缘应用双向连接，所述网关组件通过Modbus RTU协议的485接口和支持ModbusTCP协议的网口连接于污泥烘干机，所述边缘应用双向连接于数据池。

2.根据权利要求1所述的一种污泥烘干机用边缘终端设备，其特征在于：所述控制模块为采用四核CortexTM-A7架构，搭载Mali 400MP2图形处理单元，支持1080P高清视频处理及播放。

3.根据权利要求1所述的一种污泥烘干机用边缘终端设备，其特征在于：所述触摸屏模块采用5点电容触控芯片GT911，以SPI总线方式与控制模块相连。

4.根据权利要求1所述的一种污泥烘干机用边缘终端设备，其特征在于：所述显示屏模块采用分辨率为1024*600的LCD宽屏液晶。

5.根据权利要求1所述的一种污泥烘干机用边缘终端设备，其特征在于：所述数据输入模块包括一路RS232/TTL串口、一路支持Modbus RTU协议的485接口和支持Modbus TCP协议的网口。

6.根据权利要求1所述的一种污泥烘干机用边缘终端设备，其特征在于：所述数据输出模块包括WAN配置单元，RJ45、4G和WIFI网络接口。

7.根据权利要求1所述的一种污泥烘干机用边缘终端设备，其特征在于：存储模块包括NAND Flash闪存芯片、TF外存接口和NT5CC128M16JR-EK内存芯片。

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