[发明专利]一种基于4G-DTU无线网络传输的多功能数据采集控制器

说明书

本发明公开了一种基于4G‑DTU无线网络传输的多功能数据采集控制器，它涉及大数据处理技术领域。AI/AO采集模块采集外部传感器数据，DI/DO采集模块采集现场数字量信号数据，RS‑485/232总线对AI/AO采集模块、DI/DO采集模块及现场各类总线仪表的数据采集和控制，4G‑DTU数据无线网络传输模块将所有采集的数据通过4G无线网络上传至云服务器，云服务器接收4G‑DTU上传的数据、下发控制命令、对数据进行分类管理和存储。本发明采用4G无线网络及云服务器进行数据传输存储和控制，可同时进行模拟量、数字量、RS‑485/232总线式仪器仪表的数据采集和控制，安全性高，适用性广，应用前景广阔。

技术领域

本发明涉及的是大数据处理技术领域，具体涉及一种基于4G-DTU无线网络传输的多功能数据采集控制器。

背景技术

当今社会已进入大数据和物联网时代，各行各业都在向大数据和物联网靠拢，希望建设自己的数据中心，依靠大数据和物联网提升企业现代化管理水平，提高企业工作效率及科技软实力，提升企业对外形象。但目前众多的传统工业、农业、化工等行业所使用的生产设备、管理模式还较为落后，生产数据的采集、定期的抄表、数据的汇总分析及报表依然依靠人的参与。

目前，绝大多数的企业进行自动化和现代化改造时，普遍使用的是模拟量仪表+PLC(可编程控制器)+HMI(人机界面)的有线的方式，也就是就地集中的方式，这种方式的施工量大，需要大量敷设信号电缆，信号易受干扰，HMI安装位置固定、数量也有限制，不能满足随时随地访问数据和设备状态。规模以上企业车间厂房众多，里面的仪器仪表和设备点数多、种类多、分布散、距离远，采用上述方式不方便进行实时数据的集中管理和集中控制。

为了解决上述问题，设计一种新型的基于4G-DTU无线网络传输的多功能数据采集及控制器尤为必要。

发明内容

针对现有技术上存在的不足，本发明目的是在于提供一种基于4G-DTU无线网络传输的多功能数据采集控制器，结构简单，设计合理，采用4G无线网络及云服务器进行数据的传输存储和控制，功能全面，适用性广，通用性强，易于推广使用。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种基于4G-DTU无线网络传输的多功能数据采集控制器，包括有4G-DTU数据无线网络传输模块、AI/AO采集模块、DI/DO采集模块、RS-485/232总线、云服务器、微型断路器、DC 24V电源、接线端子，AI/AO采集模块采集外部传感器的数据，DI/DO采集模块采集现场数字量信号数据，RS-485/232总线对AI/AO采集模块、DI/DO采集模块及现场各类总线仪表的数据采集和控制，4G-DTU数据无线网络传输模块将所有采集的数据通过4G无线网络上传至云服务器，并将接收到的控制指令进行下发；云服务器接收4G-DTU上传的数据、下发控制命令、对数据进行分类管理和存储；PC客户端和手机APP通过有线或无线网络实时访问云服务器的云数据库；各现场仪器仪表的信号及总线通过接线端子接入，微型断路器对设备的供电进行控制，通过DC 24V电源对各电气元件及现场仪表进行电源供给。

作为优选，所述的4G-DTU数据无线网络传输模块与AI/AO采集模块、DI/DO采集模块及RS-485/232总线之间采用标准Modbus协议通讯，4G-DTU数据无线网络传输模块通过RS-485/232总线、Modbus-ASCII或Modbus-RTU协议将采集到的的所有数据上传给云服务器的云数据库，4G-DTU数据无线网络传输模块将控制命令通过RS-485/232总线、Modbus-ASCII或Modbus-RTU协议下发给AI/AO采集模块、DI/DO采集模块，实现对现场设备的远程控制。

作为优选，所述的AI/AO采集模块对现场各类仪器仪表的模拟量数据采集和控制，具备包括但不限于8路AI通道、4路AO通道，AI/AO采集模块采集温度传感器、压力传感器、液位传感器、变频器、比例阀的模拟量传感器数据，并转换为标准数字信号。