[实用新型]一种具有远程无线传输的智能网关模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种具有远程无线传输的智能网关模块，可实现数据处理、远程传输、协议转换、无线网络管理的模块，涉及到土木施工安全监测行业领域。

背景技术

目前在土木自动化监测领域，随着系统集成程度高、工况复杂的使用环境，对应的监测方法也随之而优化，其中以无线传输、工业总线、网络通信的普遍化为自动话监测行业的快速实现提供技术支持。

为满足各种测量对象的数据测量，自动化监测系统往往同时设计有各种通信接口方式，例如RS485、RS232、以太网、USB串行通信等，以及有线电缆、无线通信等不同形式的通信方式的不同，难以统一一种设备进行数据协议转换、数据管理，存在一定局限性。传统解决方式是采用计算机、协议转换器、无线协调器等装置，对接口协议进行转换。

上述传统监测系统实现存在以下的不足：

首先传统监测系统复杂程度较高，因为协议转换模块功能单一，按照功能拼凑进行实现。且由于协议转换模块往往使用不同厂家的产品，兼容性也存在差异，进一步增加了系统的复杂程度和维护成本。

其次由于传统监测系统需要，如系统供电、数据传输等要求，需要使用电缆、光纤、网线等有线方式进行布设，施工难度较大，且增加一定材料成本。

综上所述，传统的监测系统中对数据转换、多参数测量等方面，在功能单一、系统复杂、成本高等方面存在一定的局限性，难以满足特定工况下的要求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题就在于以下几点：

（1）内置GPRS无线通信模块，用于远程数据传输功能，实现多种接口协议转换，即一个智能模块同时实现RS485、RS232、以太网、USB、ZIGBEE无线等多种数据接口的数据采集功能；

（2）实现无线网关管理，可实现网关角色管理无线网络，避免现场无线维护的难度和降低成本；

（3）实现直流供电、锂电池供电切换，避免因短时间断电导致系统无法工作的问题；

（4）实现数据的定时采集和内部存储；

（5）可实现噪声采集功能。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的以下技术方案：

一种具有远程无线传输的智能网关模块，本智能网关模块通过直流电源直接供电或者锂电池作为备用电源通过电源切换电路与微处理器进行连接；

本智能网关模块内置有ZIGBEE通信网关模块，ZIGBEE通信网关模块与微处理器连接。

网络通信电路、USB通信电路、RS485通信电路、RS232通信电路、噪声采集电路、数据存储器电路分别与微处理器进行连接；

它还包括有GPRS无线数据传输模块，GPRS无线数据传输模块与微处理器连接。

本智能网关模块内设计有实时时钟电路，实时时钟电路由纽扣电池作为备用电源，实时时钟电路与微处理器连接。

微处理器为A8微处理器。

各个模块间通过印刷电路板线路进行连接。

智能网关模块内部设计有一个32位A8微控制器，作为主控制器，管理和驱动系统各接口模块，同时完成数据解析、管理、传输，其主要工作相当于一个多种数据语言输入，一种标准语言输出的数据协议转换器装置。

实现数据远程无线传输的设计方案是：模块设计有GPRS无线数据传输电路，当本地数据（RS485、RS232、USB、以太网、ZIGBEE局域网）经过协议转换后，通过无线传输模块将数据通过GPRS网络传输至网络服务器，减少了现场布线的工作，极大的提高了系统的适应性。

实现RS485数据通信及协议转换的电路设计方案是：模块设计一个RS485驱动电路，当微控制器检测到RS485设备接入系统时，自动驱动RS485电路，并采集数据，并转换成统一标准的数据协议进行传输。

实现RS232数据通信及协议转换的电路设计方案是：模块设计一个RS232驱动电路，当微控制器检测到RS232设备接入系统时，自动驱动RS232电路，并采集数据，并转换成统一标准的数据协议进行传输。

实现USB数据通信及协议转换的电路设计方案是：模块设计一个标准USB驱动电路，当微控制器检测到USB设备接入系统时，按照标准协议进行驱动，采集数据，并转换成统一标准的数据协议进行传输。

实现以太网数据通信及协议转换的电路设计方案是：模块设计一个标准以太网驱动电路，当微控制器检测到网络设备接入系统时，按照标准协议进行驱动，采集数据，并转换成统一标准的数据协议进行传输。