CN214954645U - 一种数据采集与控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种数据采集与控制系统，由远程通讯装置与所述人机交互装置之间的交互数据会直接通过所述解析设备解析后转发，无需在通过所述专用的物联网服务器对数据进行处理，可以用人机交互装置内置的基础开发软件进行数据采集和远程控制，简单的采用现有技术中基础的开发软件就可以实现目的，实现成本低。并且数据传输快，延时短，可实现硬件对硬件的直接远距离控制，和数据采集，可广范应用于工业领域，比如无人值守设备，跨区域设备控制和检测等。

Description

一种数据采集与控制系统

技术领域

本实用新型涉及通讯技术领域，具体涉及一种基于5G与4G模块的远程数据采集与控制系统。

背景技术

现有的数据采集和远程控制方案中，是通过4G和5G模块接入专用的物联网服务器，然后开发人员根据物联网公司提供的软件包进行系统开发，在开发过程中读取采集到的数据，对采集到的数据进行处理，然后再把基于处理结果生成的控制指令上传给物联网服务器，通过物联网服务器传输到4G和5G模块终端。

申请人经研究发现，现有的技术的实现成本。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种数据采集与控制系统，以实现数据采集和远程控制的成本。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：

一种数据采集与控制系统，包括：

数据转换装置，用于将获取到的模拟量数据转换为TTL数据，并传输给远程通讯装置，或将由所述远程通讯装置获取到的TTL数据转换为模拟量数据并发送给监测对象；

远程通讯装置，所述远程通讯装置的TCP网络连接地址和端口设置为在域名服务器申请的预设域名和预设端口，通过申请的预设域名和预设端口将采集到的TTL数据发送至解析设备；

人机交互装置，所述人机交互装置的IP地址和端口号为与所述预设域名和预设端口相绑定的内网IP地址和内网端口；所述人机交互装置用于采用所述内网端口通过局域网络以及解析设备采集所述远程通讯装置发送的数据，并对采集到的数据进行存储；

解析设备，所述解析设备通过绑定所述预设域名和所述预设端口注册到所述域名服务器中，用于获取并解析远程通讯装置发送的数据，并且，所述解析设备和人机交互装置处于同一局域网内。

可选的，上述数据采集与控制系统中，

所述数据转换装置，包括：

IO转换RS485设备和RS485转TTL串口设备；

所述IO转换RS485设备用于将获取到的模拟量信号转换为RS485串口数据，并发送给RS485转TTL串口设备；

所述RS485转TTL串口设备用于将获取到的RS485串口数据转换为TTL数据传输给并发送给所述远程通讯装置。

可选的，上述数据采集与控制系统中，

所述数据转换装置为单片机TTL串口设备，所述单片机TTL串口设备用于将采集到的数据转换为TTL数据传输给并发送给所述远程通讯装置。

可选的，上述数据采集与控制系统中，

所述数据转换装置，包括：PLC以太网设备和以太网/RS232转TTL串口设备；

所述PLC以太网设备用于将获取到的数据转换为RS485串口数据，并通过以太网发送给以太网/RS232转TTL串口设备；

所述以太网/RS232转TTL串口设备，用于通过以太网获取所述RS485串口数据，并将获取到的RS485串口数据转换为TTL数据传输给并发送给所述远程通讯装置。

可选的，上述数据采集与控制系统中，

所述数据转换装置，包括：PLC MODBUS主站设备和RS485转TTL设备；

所述PLC MODBUS主站设备通过所述RS485转TTL设备与所述远程通讯装置进行数据交互；

所述人机交互装置包括：以太网转RS485模块和MODBUS从站设备；

所述以太网转RS485模块的IP地址和端口号为所述内网IP地址和内网端口；

所述MODBUS从站设备通过所述以太网转RS485模块接入所述局域网。

可选的，上述数据采集与控制系统中，

所述人机交互设备为电脑。

可选的，上述数据采集与控制系统中，

所述人机交互设备包括：

以太网转TTL模块串口设备、以太网/RS232转TTL串口模块、PLC以太网设备和人机交互平台；

所述以太网转TTL模块串口设备IP地址和端口号为所述内网IP地址和内网端口；

所述以太网/RS232转TTL串口模块用于将所述以太网转TTL模块串口设备获取到的数据转换为TTL数据，并通过PLC以太网设备和人机交互平台进行数据交互。

可选的，上述数据采集与控制系统中，

所述局域网为由路由器搭建的局域网。

一种数据采集与控制系统，包括：

第一数据转换装置、远程通讯装置、人机交互装置、解析设备、第二数据转换装置、以太网转TTL模块串口模块

第一数据转换装置，用于实现人机交互装置与远程通讯装置之间的数据交互；

所述远程通讯装置的TCP网络连接地址和端口设置为在域名服务器申请的预设域名和预设端口，通过所述第一数据转换装置将采集到的以太网数据发送给人机交互装置，所述远程通讯装置为4G通讯装置或5G通讯装置；

以太网转TTL模块串口模块，以太网转TTL模块串口模块的IP地址和端口号为与所述预设域名和预设端口相绑定的内网IP地址和内网端口，用于实现第二数据转换装置与以太网之间的数据交互；

第二数据转换装置，用于将获取到的模拟量数据转换为TTL数据，发送给以太网转TTL模块串口模块，或将由以太网转TTL模块串口模块获取到的TTL数据转换为模拟量数据发送给检测对象；

解析设备，所述解析设备通过绑定所述预设域名和所述预设端口注册到所述域名服务器中，并且，所述解析设备和以太网转TTL模块串口模块处于同一局域网内。

基于上述技术方案，本实用新型实施例提供的上述方案，由远程通讯装置与所述人机交互装置之间的交互数据会直接通过所述解析设备解析后转发，无需在通过所述专用的物联网服务器对数据进行处理，可以用人机交互装置内置的基础开发软件进行数据采集和远程控制，简单的采用现有技术中基础的开发软件就可以实现目的，实现成本低。并且数据传输快，延时短，可实现硬件对硬件的直接远距离控制，和数据采集，可广范应用于工业领域，比如无人值守设备，跨区域设备控制和检测等。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例公开的一种数据采集与控制系统的结构示意图；

图2为本申请另一实施例公开的一种数据采集与控制系统的结构示意图

图3为本申请另一实施例公开的一种数据采集与控制系统的结构示意图；

图4为本申请另一实施例公开的一种数据采集与控制系统的结构示意图；

图5为本申请另一实施例公开的一种数据采集与控制系统的结构示意图；

图6为本申请另一实施例公开的一种数据采集与控制系统的结构示意图；

图7为本申请另一实施例公开的一种数据采集与控制系统的结构示意图。

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。

本申请采用内网穿透技术，在目标官网上申请一个TCP域名地址和端口，绑定一个内网的IP地址和一个端口号，然后通过所申请的TCP域名地址和端口绑定专用的解析设备，通过该解析设备就可以实现远程数据采集和远程控制。具体操作步骤应用原理如下：

1域名申请：

(1)在目标官网申请一个域名和端口(例如申请域名假设为：123AB.456cd.cn端口为37561)，将所申请的域名和官网绑定内网IP地址和端口(以绑定IP地址为10.168.2.1端口为8200为例)；

(2)将解析设备绑定申请的域名和端口在官网上进行注册和绑定。

2模块设定:

把5G和4G模块的TCP网络连接地址和端口设置为所申请的域名和端口(即：TCP连接地址:123AB.456cd.cn连接端口为37561)。

3利用电脑数据采集与控制：

(1)把人机交互设备(例如电脑)的IP设置为与所述域名绑定的内网IP地址(10.168.2.1)；

(2)将解析设备和电脑连接在同一个局域网内，例如将所述解析设备和电脑连接在同一个路由下；

(3)利用VB等软件读取电脑端口8200的数据，通过电脑端口8200读取到的数据就是5G和4G模块的采集到数据，实现了数据采集的过程，也可以向电脑端口8200发送控制数据，5G和4G模块既可以接收到由电脑发出的控制数据，进而达到远程控制目的。

基于上述思路，本申请公开了一种数据采集与控制系统，参见图1，该系统可以包括：

数据转换装置100、远程通讯装置200、人机交互装置300和解析设备400，人际交互装置300为具有数据处理和指令下发功能的智能终端；

从结构上来讲，所述数据转换装置100的第一端与所述远程通讯装置200相连，所述远程通讯装置200的TCP网络连接地址和端口设置为在域名服务器申请的预设域名和预设端口，通过所述预设域名和预设端口与所述解析设备400相连，所述人际交互装置300的IP地址和端口号为与所述预设域名和所述域名服务器相绑定的内网IP地址和内网端口，通过所述内网IP地址和内网端口与所述解析设备相连，且所述解析设备和人机交互装置处于同一局域网内。

具体的：

数据转换装置100，用于将由检测对象获取到的模拟量数据转换为TTL数据，并传输给远程通讯装置，或将由所述远程通讯装置获取到的TTL数据转换为模拟量数据并发送给监测对象，在本申请实施例公开的技术方案中，所述数据交换装置100的具体类型可以依据用户需求自行选择。

例如，参见图2，在本申请实施例公开的技术方案中，所述数据转换装置，可以包括：

IO转换RS485设备101和RS485转TTL串口设备102；

所述IO转换RS485设备101用于将获取到的模拟量信号转换为RS485串口数据，并发送给RS485转TTL串口设备102；具体的，所述IO转换RS485设备101用于将0-20ma,0-5v，0-10v,4-20ma等模拟量数据，转换成RS485串口数据并输出。

所述RS485转TTL串口设备102用于将获取到的RS485串口数据转换为TTL数据传输给并发送给所述远程通讯装置200；

具体的，所述RS485转TTL串口设备102用于将模拟量采集模块的485串口数据转换成TTL数据传输给远程通讯装置200。

例如，参见图3，在本申请实施例公开的技术方案中，所述数据转换装置100可以为单片机TTL串口设备103，所述单片机TTL串口设备103用于将采集到的数据转换为TTL数据传输给并发送给所述远程通讯装置200。

例如，参见图4，在本申请实施例公开的技术方案中，所述数据转换装置，可以包括：

PLC以太网设备104和以太网/RS232转TTL串口设备105；

所述PLC以太网设备104用于将获取到的数据转换为RS485串口数据，并通过以太网发送给以太网/RS232转TTL串口设备105；

所述以太网/RS232转TTL串口设备105，用于通过以太网获取所述RS485串口数据，并将获取到的RS485串口数据转换为TTL数据传输给并发送给所述远程通讯装置200。

例如，参见图5，在本申请实施例公开的技术方案中，所述数据转换装置，还可以包括：PLC MODBUS主站设备106和RS485转TTL设备107；

所述PLC MODBUS主站设备106通过所述RS485转TTL设备107与所述远程通讯装置200进行数据交互，所述RS485转TTL设备107用于实现所述PLC MODBUS主站设备106与所述远程通讯装置200之间的数据交换以及数据类型的转换。

所述远程通讯装置200的TCP网络连接地址和端口设置为在域名服务器申请的预设域名和预设端口，通过申请的预设域名和预设端口将采集到的TTL数据发送给解析设备400；所述远程通讯装置200可以为4G通讯装置或5G通讯装置，具体的，所述远程通讯装置200通过模块上的TTL接口，把采集的数据通过申请的域名服务器与所述解析设备进行数据交换。

人机交互装置300，所述人机交互装置的IP地址和端口号为与所述预设域名和所述域名服务器相绑定的内网IP地址和内网端口；所述人机交互装置300用于采用所述内网端口通过局域网络以及解析设备采集所述远程通讯装置发送的TTL数据(该TTL数据为所述解析设备解析后的数据)，并对采集到的数据进行存储；所述人机交互装置300可以通过所述内网端口采集数据，并通过所述人机交互装置300内置的VB等软件储存在数据库中，进行处理(根据不同需要可基于所获取到的数据做成不同应用程序软件)，也可以将数据保存到服务器中，等待处理时再调取，在本申请实施例公开的技术方案中，所述人机交互装置300可以为电脑或其他具有软件开发功能的智能中地暖设备。

解析设备400，所述解析设备通过绑定所述预设域名和所述预设端口注册到所述域名服务器中，用于获取并解析远程通讯装置对所述TTL数据处理后的数据，或者是，解析所述人机交互设备的数据，并将解析结果发送给所述远程通讯装置，即，将解析设备绑定申请的域名和端口，并在所述域名服务器上进行注册和绑定，并且，所述解析设备和人机交互装置处于同一局域网内，通过所述解析设备400即可实现人机交互装置300与所述远程通讯装置200之间的交互数据的解析，所述局域网为由路由器搭建的局域网。

本申请实施例公开的上述方案，由远程通讯装置200与所述人机交互装置300之间的交互数据会直接通过所述解析设备400解析后转发，无需在通过所述专用的物联网服务器对数据进行处理，可以用人机交互装置300内置的基础开发软件进行数据采集和远程控制，简单的采用现有技术中基础的开发软件就可以实现目的，实现成本低。并且数据传输快，延时短，可实现硬件对硬件的直接远距离控制，和数据采集，可广范应用于工业领域，比如无人值守设备，跨区域设备控制和检测等。

在本申请另一实施例公开的技术方案中，参见图5，当所述数据转换装置由PLCMODBUS主站设备106和RS485转TTL设备107构成时，

所述人机交互装置300可以包括：以太网转RS485模块301和MODBUS从站设备302；

所述以太网转RS485模块301的IP地址和端口号为所述内网IP地址和内网端口；

所述MODBUS从站设备302通过所述以太网转RS485模块301接入所述局域网。

在图5所示的实施例中，所述MODBUS主站设备和所述MODBUS从站设备均可以作为数据的采集者和处理这来使用，即所述MODBUS主站设备和所述MODBUS从站设备内都可以设置有用于对采集数据进行处理的开发软件，两者均可以向对法下发控制指令或采集数据。

参见图6，在本申请另一实施例公开的技术方案中，所述人机交互设备包括：

以太网转TTL模块串口设备303、以太网/RS232转TTL串口模块304、PLC以太网设备305和人机交互平台306；

所述以太网转TTL模块串口设备303的IP地址和端口号为所述内网IP地址和内网端口；

所述以太网/RS232转TTL串口模块304用于将所述以太网转TTL模块串口设备303获取到的数据转换为TTL数据，并通过PLC以太网设备305和人机交互平台306进行数据交互，此时，所述基础开发软件内置于所述PLC以太网设备305中，用户可以通过人机交互平台306对所述PLC以太网设备305进行操作。

在本申请另一实施例公开的技术方案中，所述人机交互装置与所述数据转换装置的位置可以互换，即，参见图7所示的实施例，本实施例公开的数据采集与控制系统，同样可以包括第一数据转换装置500、远程通讯装置200、人机交互装置300、解析设备400、第二数据转换装置600、以太网转TTL模块串口模块700；只是相较于上述实施例，本申请多了一个第二数据转换装置200，之所以命名为第一数据转换装置500和第二数据转换装置600，只是为了在本实施例中对这两个数据转换装置进行区分，相较于上述实施例，本申请只是对数据转换装置100以及所述人机交互装置300的位置进行了互换，并且在所述人机交互装置300与所述远程通讯装置200之间增加了一个数据转换装置。具体的参见图7，

第一数据转换装置500与所述人机交互装置300相连，用于实现人机交互装置300与远程通讯装置200之间的数据交互；

所述远程通讯装置200的TCP网络连接地址和端口设置为在域名服务器申请的预设域名和预设端口，通过所述第一数据转换装置500将采集到的以太网数据发送给人机交互装置300，所述远程通讯装置为4G通讯装置或5G通讯装置；

以太网转TTL模块串口模块700，以太网转TTL模块串口模块700的IP地址和端口号为与所述预设域名和预设端口相绑定的内网IP地址和内网端口，将获取到的TTL数据转换为以太网数据，以及将获取到的以太网数据转换为TTL数据，将转换后的数据基于所述预设域名和预设端口发送至以太网或将转换后的数据发送至第二数据转换装置600；

第二数据转换装置600，用于将获取到的模拟量数据转换为TTL数据，发送给以太网转TTL模块串口模块700，或将获取到的TTL数据转换为模拟量数据发送给检测对象。

解析设备400，所述解析设备通过绑定所述预设域名和所述预设端口注册到所述域名服务器中，并且，所述解析设备和以太网转TTL模块串口模块700处于同一局域网内。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种数据采集与控制系统，其特征在于，包括：

数据转换装置，用于将获取到的模拟量数据转换为TTL数据，并传输给远程通讯装置，或将由所述远程通讯装置获取到的TTL数据转换为模拟量数据并发送给监测对象；

远程通讯装置，所述远程通讯装置的TCP网络连接地址和端口设置为在域名服务器申请的预设域名和预设端口，通过申请的预设域名和预设端口将采集到的TTL数据发送至解析设备；

人机交互装置，所述人机交互装置的IP地址和端口号为与所述预设域名和预设端口相绑定的内网IP地址和内网端口；所述人机交互装置用于采用所述内网端口通过局域网络以及解析设备采集所述远程通讯装置发送的数据，并对采集到的数据进行存储；

解析设备，所述解析设备通过绑定所述预设域名和所述预设端口注册到所述域名服务器中，用于获取并解析远程通讯装置发送的数据，并且，所述解析设备和人机交互装置处于同一局域网内。

2.根据权利要求1所述的数据采集与控制系统，其特征在于，

所述数据转换装置，包括：

IO转换RS485设备和RS485转TTL串口设备；

所述IO转换RS485设备用于将获取到的模拟量信号转换为RS485串口数据，并发送给RS485转TTL串口设备；

所述RS485转TTL串口设备用于将获取到的RS485串口数据转换为TTL数据传输给并发送给所述远程通讯装置。

3.根据权利要求1所述的数据采集与控制系统，其特征在于，

所述数据转换装置为单片机TTL串口设备，所述单片机TTL串口设备用于将采集到的数据转换为TTL数据传输给并发送给所述远程通讯装置。

4.根据权利要求1所述的数据采集与控制系统，其特征在于，

所述数据转换装置，包括：PLC以太网设备和以太网/RS232转TTL串口设备；

所述PLC以太网设备用于将获取到的数据转换为RS485串口数据，并通过以太网发送给以太网/RS232转TTL串口设备；

所述以太网/RS232转TTL串口设备，用于通过以太网获取所述RS485串口数据，并将获取到的RS485串口数据转换为TTL数据传输给并发送给所述远程通讯装置。

5.根据权利要求1所述的数据采集与控制系统，其特征在于，

所述数据转换装置，包括：PLC MODBUS主站设备和RS485转TTL设备；

所述PLC MODBUS主站设备通过所述RS485转TTL设备与所述远程通讯装置进行数据交互；

所述人机交互装置包括：以太网转RS485模块和MODBUS从站设备；

所述以太网转RS485模块的IP地址和端口号为所述内网IP地址和内网端口；

所述MODBUS从站设备通过所述以太网转RS485模块接入所述局域网。

6.根据权利要求1所述的数据采集与控制系统，其特征在于，所述人机交互设备为电脑。

7.根据权利要求1所述的数据采集与控制系统，其特征在于，所述人机交互设备包括：

以太网转TTL模块串口设备、以太网/RS232转TTL串口模块、PLC以太网设备和人机交互平台；

所述以太网转TTL模块串口设备IP地址和端口号为所述内网IP地址和内网端口；

所述以太网/RS232转TTL串口模块用于将所述以太网转TTL模块串口设备获取到的数据转换为TTL数据，并通过PLC以太网设备和人机交互平台进行数据交互。

8.根据权利要求1所述的数据采集与控制系统，其特征在于，所述局域网为由路由器搭建的局域网。

9.一种数据采集与控制系统，其特征在于，包括：

第一数据转换装置、远程通讯装置、人机交互装置、解析设备、第二数据转换装置、以太网转TTL模块串口模块

第一数据转换装置，用于实现人机交互装置与远程通讯装置之间的数据交互；

所述远程通讯装置的TCP网络连接地址和端口设置为在域名服务器申请的预设域名和预设端口，通过所述第一数据转换装置将采集到的以太网数据发送给人机交互装置，所述远程通讯装置为4G通讯装置或5G通讯装置；

以太网转TTL模块串口模块，以太网转TTL模块串口模块的IP地址和端口号为与所述预设域名和预设端口相绑定的内网IP地址和内网端口，用于实现第二数据转换装置与以太网之间的数据交互；

第二数据转换装置，用于将获取到的模拟量数据转换为TTL数据，发送给以太网转TTL模块串口模块，或将由以太网转TTL模块串口模块获取到的TTL数据转换为模拟量数据发送给检测对象；

解析设备，所述解析设备通过绑定所述预设域名和所述预设端口注册到所述域名服务器中，并且，所述解析设备和以太网转TTL模块串口模块处于同一局域网内。

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