[发明专利]一种基于物联网的远程数据监测终端

说明书

技术领域

本发明涉及远程数据监测技术领域，具体涉及一种基于物联网的远程数据监测终端。

背景技术

随着信息技术的发展，工业现场的在线监测已成为工业智能化的重要方向，也是智能服务的重要内容。通常，设备控制系统正常运行需要依赖现场的关键状态数据，如温度、压力等，因此，有效实现相关关键状态和工况数据的现场采集、记录和远程收集是提高设备控制系统智能运维保障能力的基础。目前，虽然针对不同的应用领域设计了不同的现场信息采集方案，例如集抄系统中的采集器方案，满足了水电气抄表系统的信息采集，然而其没有进一步给出现场数据的保存方案，难于满足设备控制系统的需求，特别是在运维保障方面的需求；对于用于现场的信息采集器或控制器来说，数据的现场保存，目前不外乎利用 EEPROM、FLASH、SD卡等存储介质，然而，不同的存储介质由于其存储原理不同表现出不同的存储性能，例如EEPROM写入速度慢，存储密度小；FLASH存储密度大，成本低，读取速度快，但需按扇区进行访问，写入速度慢，并且写入次数有限。为此，在现场信息存储方面，文献“弹载记录器存储模块优化设计与实现”和“数据采集记录设备的存储模块设计”分别提出了基于NAND Flash和SD卡的优化设计方案。然而如何设计一套能较好满足设备控制系统的需求性价比合适的物联网远程数据监测终端的方案仍然是一个开放的课题。

发明内容

针对上述远程数据监测终端存在的问题，本发明提出一种基于物联网的远程数据监测终端，有效减少保存和上传的数据量、提高系统的智能化水平以及解决存储的效率、容量和可用性之间的矛盾。

为了实现上述目的，本发明具体技术方案如下：一种基于物联网的远程数据监测终端，包括微处理器MCU、直流电输入接口、电源管理模块、三级存储模块、数据过滤模块、数据分析预警模块、GSM/GPRS模块、以太网接口、光电隔离模块、485接口、开关量输出模块、Modbus通信接口和蓝牙模块；其中，微处理器MCU作为本终端的控制单元，用于协调本装置各部分的工作；直流电输入接口用于接收24V的直流电输入，输出端与电源管理模块相连；电源管理模块用于为本装置提供各部件所需的工作电压；三级存储模块与MCU双向连接，用于存储相关数据；数据分析预警模块与MCU双向连接，用于实现实时采集数据的分析预警；数据过滤模块与MCU双向连接，用于实现对实时采集数据的分析过滤，以便去除噪声数据和冗余数据；GSM/GPRS模块与MCU双向连接，用于实现GPRS通信和短信发送；Modbus通信接口与MCU双向连接，用于实现MODBUS RTU通信，进而实现与现场PLC的通信；485接口模块通过光电隔离模块与MCU连接，用于实现485总线通信，实现数据透传，进而实现与现场 485型监控摄像头的通信；以太网接口与MCU双向连接，用于实现TCP/IP通信；开关量输出模块通过光电隔离模块与MCU连接，用于控制现场指示灯和蜂鸣器；蓝牙模块与MCU双向连接，用于实现与手机端现场调试APP的互联互通。

进一步的，上述三级存储模块包括RAM存储子模块、铁电存储子模块和Flash存储子模块，RAM存储子模块与铁电存储子模块双向连接，铁电存储子模块和Flash存储子模块双向连接。

进一步的，上述电源管理模块包括电源转换电路、开停电检测电路和后备电源，电源转换电路用于将24V的直流电输入转换为本装置各部件所需的各类电源类型，并为各模块供电；开停电检测电路用于检测是否存在24V的直流电输入；后备电源用于停电时为本装置各部件提供临时电源，以驱动GSM模块进行报警处理以及对采集到但未发送出去的关键数据临时保存至FLASH存储子模块中，在本发明的具体实施例中，后备电源可以采用法拉电容实现。

进一步的，上述485接口与现场485型监控摄像头的互联互通，实现对监控现场的拍照，并将所拍摄照片利用所述GSM/GPRS模块或以太网传送给远程控制系统，实现对现场的视频监控。

与其它远程数据监测终端相比，本发明引入数据过滤机制，有效减少了保存和上传的数据量；将数据分析与预警引入到物联网控制系统的现场数据采集中，提高了系统；引入 RAM存储、铁电存储和Flash存储相结合的三级存储机制，有效解决了存储的效率、容量和可用性之间的矛盾。

附图说明

图1为基于物联网的远程数据监测终端的体统结构示意图。

图2为电源管理模块组成示意图。

图3为三级存储模块结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。