CN216930222U - 一种起重机大数据上云管理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种起重机大数据上云管理装置，包括用于供电的电源模块、主控模块、和分别与主控模块连接的实时存储模块、485通讯模块、232通讯模块、文件存储模块、4G模块、电平转换模块和实时时钟模块，所述电平转换模块与4G模块连接，所述4G模块连接有SIM卡座；所述电源模块输入7V‑35V的电压，输出5V、3.8V和3.3V的电压；所述485通讯模块内部包括与主控模块连接的隔离式485芯片；本实用新型本发明提供多种通信接口，可以满足起重机安全监控领域复杂场景的通信需求，每个接口都采用高达5KVRMS的隔离电压的数字隔离芯片，可以在复杂的电磁环境中可靠的工作。

Description

一种起重机大数据上云管理装置

技术领域

本实用新型属于起重机云管理技术领域，具体涉及一种起重机大数据上云管理装置。

背景技术

起重机是一种常见的机械设备，但是由于其载重量大以及结构较为复杂，因此也是一种事故发生几率较大的机械设备，因此，通常起重机的自身都带有安全监控装置，但是这些安全监控装置大部分只能在本地使用，不能联网查看，也不能进行远程管理配置，少量的起重机实现了起重机联网管理配置，但是联网设备的抗干扰能力，接口类型等，无法满足起重机特殊复杂的工作环境。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足而提供一种起重机大数据上云管理装置。

本实用新型的技术方案如下：

一种起重机大数据上云管理装置，包括用于供电的电源模块、主控模块、和分别与主控模块连接的实时存储模块、485通讯模块、232通讯模块、文件存储模块、4G模块、电平转换模块和实时时钟模块，所述电平转换模块与4G模块连接，所述4G模块连接有SIM 卡座；所述电源模块输入7V-35V的电压，输出5V、3.8V和3.3V的电压；

所述485通讯模块内部包括与主控模块连接的隔离式485芯片、保险丝F9、保险丝F10、保险丝F11和保险丝F8、放电管和双线485接口，所述保险丝F8和保险丝F10并联后串联在隔离式485芯片的B引脚和双线485外接口的一个引脚之间，所述保险丝F9和保险丝F11并联后串联在隔离场485芯片的A引脚和双线485接口的另一个引脚之间，所述放电管GDT3串联在所述双线485接口的两个引脚之间；隔离式485芯片的隔离电压最高为5000V。

进一步的，所述485通讯模块还包括电阻R4、电阻R5、电阻R6、TVS二级管D8、TVS 二极管D9、TVS二极管D11，所述电阻R4、电阻R5、TVS二级管D8、TVS二极管D11的一端均连接隔离式485芯片的B引脚，所述电阻R5的另一端、TVS二级管D11的另一端、电阻R6的一端和TVS二级管D9的一端均连接485芯片的A引脚，所述电阻R6的另一端接 V5-ISO电压源，所述电阻R4、TVS二极管D8、TVS二极管D9的另一端接地。

进一步的，所述232通讯模块内部包括有与主控模块连接的收发端、型号为SP3232EEN- L-TR的双接口232通信芯片U1、232外接口和规格相同的保险丝F2、保险丝F3、保险丝 F4和保险丝F5，所述232外接口包括发送端232TX1、发送端232TX2、接收端232RX1和接收端232RX2，所述发送端232TX1经保险丝F3连接至双接口232通信芯片U1的引脚14，所述发送端232TX2经保险丝F5连接至双接口232通信芯片U1的引脚7，所述发送端 232RX1经保险丝F2连接至双接口232通信芯片U1的引脚13，所述发送端232RX2经保险丝F4连接至双接口232通信芯片U1的引脚8，所述32通信芯片U1的引脚14、引脚7、引脚13、引脚8分别经一个TVS二极管后接地；所述双接口232通信芯片U1与主控模块之间连接有π121u31双通道隔离器芯片。

进一步的，所述232外接口的发送端232TX1与接收端232RX1之间连接有放电管GDT2，所述232外接口的发送端232TX2与接收端232RX2之间连接有放电管GDT1。

进一步的，所述起重机大数据上云管理装置还包括与4G模块电连接的USB调试接口模块。

进一步的，所述电平转换模块内部采用双路数据线的电平转换芯片U6。

进一步的，所述起重机大数据上云管理装置还包括与主控模块电连接的掉电监测模块，所述掉电监测模块包括一端与5V电压源连接的电阻R37，所述电阻R37的另一端依次串联肖特基二极管D15、PNP型三极管Q2、电阻R43和NPN型三级管Q4、电阻R44后接地，所述肖特基二极管D15的正极并联电阻R38后接地，所述肖特基二极管D15的负极并联电容 C29后接地，所述PNP型三极管Q2的基极连接5V电压源，所述NPN型三级管Q4的集电极电连接主控模块。

本实用新型的工作原理是，根据起重机安全监控设备的使用环境，将采集到的数据，按需要RS232或RS485方式输入，然后通过4G或WIFI传输到云服务器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型本发明提供多种通信接口，可以满足起重机安全监控领域复杂场景的通信需求，每个接口都采用高达5KVRMS的隔离电压的数字隔离芯片，可以在复杂的电磁环境中可靠的工作。

附图说明

图1为本实用新型实施例的电路模块连接示意图。

图2为本实用新型实施例的485通讯模块的电路原理图。

图3为本实用新型实施例的4G模块的电路原理图。

图4为本实用新型实施例的主控模块的电路原理图。

图5为本实用新型实施例的232通讯模块的电路原理图。

图6为本实用新型实施例的USB调试接口模块的电路原理图。

图7为本实用新型实施例的掉电监测模块的电路原理图。

图8为本实用新型实施例的电平转换模块的电路原理图。

图中，主控模块1、实时存储模块2、485通讯模块3、485通讯模块二4、232通讯模块5、文件存储模块6、电源模块7、4G模块8、SIM卡座9、USB调试接口模块10、实时时钟模块11、掉电监测模块12。

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。

如图1至8所示，一种起重机大数据上云管理装置，包括用于供电的电源模块7、主控模块1、和分别与主控模块1连接的实时存储模块2、485通讯模块3、232通讯模块5、文件存储模块6、4G模块8、电平转换模块和实时时钟模块11，所述电平转换模块与4G模块8连接，所述4G模块8连接有SIM卡座9；所述电源模块7输入7V-35V的电压，输出 5V、3.8V和3.3V的电压，电源模块7内部分别通过LM2596S-ADJ/T芯片、TD5830B芯片、JW5222芯片和LD1117-3.3芯片来得到这些电源，通过还通过B0505S-1WR3变压器将V5电压转换为V5-ISO；4G模块8采用EC200SPCIE，主控模块1采用GD32F103RCT6单片机或 STM32F103RCT6单片机；文件存储模块6用于存储配置文件，内部采用W25Q16DVSSIGTR芯片；实时存储模块2内部采用MB85RC16芯片进行实时数据存储，并输出给4G模块8；实时时钟模内部采用SD3178实时时钟芯片；SIM卡座9型号为91228；

所述485通讯模块3内部包括与主控模块1连接的隔离式485芯片、保险丝F9、保险丝F10、保险丝F11和保险丝F8、放电管和双线485接口，所述保险丝F8和保险丝F10并联后串联在隔离式485芯片的B引脚和双线485外接口的一个引脚之间，所述保险丝F9 和保险丝F11并联后串联在隔离场485芯片的A引脚和双线485接口的另一个引脚之间，所述放电管GDT3串联在所述双线485接口的两个引脚之间，设置两种不同的保险丝方便在不同的应用环境中进行迅速进行保护元件切换，以适应工作环境，放电管用于吸收输入的超过保护规格的高压，使得电路免遭雷电和突波的冲击而造成的损坏；隔离式485芯片采用CA-IS3082W芯片，具有高电磁抗扰度和低辐射特性，隔离电压最高为5000V；本实用新型本发明提供多种隔离通信接口，可以满足起重机安全监控领域复杂场景的通信需求； CA-IS3082W芯片集成数字隔离器和RS485收发器，除了具有高电磁抗扰度、低辐射特性和高绝缘能力外，还需要较少的PCB板空间，外围电路需要的更少。

进一步的，如图1至2所示，所述485通讯模块3还包括电阻R4、电阻R5、电阻R6、 TVS二级管D8、TVS二极管D9、TVS二极管D11，所述电阻R4、电阻R5、TVS二级管D8、 TVS二极管D11的一端均连接隔离式485芯片的B引脚，所述电阻R5的另一端、TVS二级管D11的另一端、电阻R6的一端和TVS二级管D9的一端均连接485芯片的A引脚，所述电阻R6的另一端接V5-ISO电压源，所述电阻R4、TVS二极管D8、TVS二极管D9的另一端接地；TVS二极管的设置起到485通讯模块3电路的浪涌保护；所述V5-ISO电压源由V5 电压经变压器TRANS2产生，V5-ISO为CA-IS3082W芯片的B侧电源电压，所述电阻R4、TVS二极管D8、TVS二极管D9的另一端接B侧接地基准。

进一步的，如图1所示，所述主控模块1还连接有485通讯模块二4，所述485通讯模块二4与485通讯模块3的电路结构相同。

进一步的，如图5所示，所述232通讯模块5内部包括有与主控模块1连接的收发端、型号为SP3232EEN-L-TR的双接口232通信芯片U1、232外接口和规格相同的保险丝F2、保险丝F3、保险丝F4和保险丝F5，SP3232EEN-L-TR可抵抗15kV静电干扰，通过1个 SP3232EEN芯片实现2路RS232总线功能；所述232外接口包括发送端232TX1、发送端 232TX2、接收端232RX1和接收端232RX2，所述发送端232TX1经保险丝F3连接至双接口 232通信芯片U1的引脚14，所述发送端232TX2经保险丝F5连接至双接口232通信芯片 U1的引脚7，所述发送端232RX1经保险丝F2连接至双接口232通信芯片U1的引脚13，所述发送端232RX2经保险丝F4连接至双接口232通信芯片U1的引脚8，所述32通信芯片U1的引脚14、引脚7、引脚13、引脚8分别经一个TVS二极管后接地；所述双接口232 通信芯片U1与主控模块1之间连接有π121u31双通道隔离器芯片，直流隔离电压为5000V；所述232外接口的发送端232TX1与接收端232RX1之间连接有放电管GDT2，所述232外接口的发送端232TX2与接收端232RX2之间连接有放电管GDT1。

进一步的，如图6所示，所述起重机大数据上云管理装置还包括与4G模块8电连接的USB调试接口模块10。

进一步的，如图8所示，所述电平转换模块内部采用双路数据线的电平转换芯片U6，具体可采用的型号为RS0102YH8，由于采用了双路数据处理，因此减小了电路板上的占用空间，更便于板面上元件的布局设计。

进一步的，如图7所示，所述起重机大数据上云管理装置还包括与主控模块1电连接的掉电监测模块12，所述掉电监测模块12包括一端与5V电压源连接的电阻R37，所述电阻R37的另一端依次串联肖特基二极管D15、三极管Q2、电阻R43和三级管Q4、电阻R44 后接地，所述肖特基二极管D15的正极并联电阻R38后接地，所述肖特基二极管D15的负极并联电容C29后接地，所述三极管Q2的基极连接5V电压源，所述三级管Q4的C级电连接主控模块1，其工作过程，当电源V5上电时，通过电阻R37、肖特基二极管D15对电容C29充电，因为肖特基二极管D15在存，充电稳定后三极管Q2的E极电压低于三极管 Q2的B极电压，三极管Q2的发射结反偏，三极管Q2不导通，三极管Q4的B极没有电压，三极管Q4也不导通；当V5掉电时，因为电容C29上电压不能突变，当电源V5掉电到使的三极管Q2的E极电压大于三极管Q2的B极电压时三极管Q2导通，进而电压加到三极管Q4的B极使的三极管Q4导通，V5VDMC输出一个低电平信号给主控模块1。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种起重机大数据上云管理装置，其特征在于：包括用于供电的电源模块、主控模块、和分别与主控模块连接的实时存储模块、485通讯模块、232通讯模块、文件存储模块、4G模块、电平转换模块和实时时钟模块，所述电平转换模块与4G模块连接，所述4G模块连接有SIM卡座；所述电源模块输入7V-35V的电压，输出5V、3.8V和3.3V的电压；

所述485通讯模块内部包括与主控模块连接的隔离式485芯片、保险丝F9、保险丝F10、保险丝F11和保险丝F8、放电管和双线485接口，所述保险丝F8和保险丝F10并联后串联在隔离式485芯片的B引脚和双线485外接口的一个引脚之间，所述保险丝F9和保险丝F11并联后串联在隔离场485芯片的A引脚和双线485接口的另一个引脚之间，所述放电管GDT3串联在所述双线485接口的两个引脚之间；隔离式485芯片的隔离电压最高为5000V。

2.根据权利要求1所述的起重机大数据上云管理装置，其特征在于：所述485通讯模块还包括电阻R4、电阻R5、电阻R6、TVS二级管D8、TVS二极管D9、TVS二极管D11，所述电阻R4、电阻R5、TVS二级管D8、TVS二极管D11的一端均连接隔离式485芯片的B引脚，所述电阻R5的另一端、TVS二级管D11的另一端、电阻R6的一端和TVS二级管D9的一端均连接485芯片的A引脚，所述电阻R6的另一端接V5-ISO电压源，所述电阻R4、TVS二极管D8、TVS二极管D9的另一端接地。

3.根据权利要求1所述的起重机大数据上云管理装置，其特征在于：所述232通讯模块内部包括有与主控模块连接的收发端、型号为SP3232EEN-L-TR的双接口232通信芯片U1、232外接口和规格相同的保险丝F2、保险丝F3、保险丝F4和保险丝F5，所述232外接口包括发送端232TX1、发送端232TX2、接收端232RX1和接收端232RX2，所述发送端232TX1经保险丝F3连接至双接口232通信芯片U1的引脚14，所述发送端232TX2经保险丝F5连接至双接口232通信芯片U1的引脚7，所述发送端232RX1经保险丝F2连接至双接口232通信芯片U1的引脚13，所述发送端232RX2经保险丝F4连接至双接口232通信芯片U1的引脚8，所述32通信芯片U1的引脚14、引脚7、引脚13、引脚8分别经一个TVS二极管后接地；所述双接口232通信芯片U1与主控模块之间连接有π121u31双通道隔离器芯片。

4.根据权利要求3所述的起重机大数据上云管理装置，其特征在于：所述232外接口的发送端232TX1与接收端232RX1之间连接有放电管GDT2，所述232外接口的发送端232TX2与接收端232RX2之间连接有放电管GDT1。

5.根据权利要求1所述的起重机大数据上云管理装置，其特征在于：还包括与4G模块电连接的USB调试接口模块。

6.根据权利要求1所述的起重机大数据上云管理装置，其特征在于：所述电平转换模块内部采用双路数据线的电平转换芯片U6，所述485通讯模块的数量为2个。

7.根据权利要求1所述的起重机大数据上云管理装置，其特征在于：还包括与主控模块电连接的掉电监测模块，所述掉电监测模块包括一端与5V电压源连接的电阻R37，所述电阻R37的另一端依次串联肖特基二极管D15、PNP型三极管Q2、电阻R43和NPN型三级管Q4、电阻R44后接地，所述肖特基二极管D15的正极并联电阻R38后接地，所述肖特基二极管D15的负极并联电容C29后接地，所述PNP型三极管Q2的基极连接5V电压源，所述NPN型三级管Q4的集电极电连接主控模块。

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