工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括：模擬接口工業(yè)傳感器、串行接口工業(yè)設(shè)備、USB設(shè)備和工業(yè)現(xiàn)場總線控制器中的一種或者多種、工業(yè)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)和與工業(yè)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)連接的工業(yè)云端服務器；工業(yè)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)包括：至少一個模擬接口、至少一個串行接口、至少一個USB接口和至少一個以太網(wǎng)接口；該模擬接口與模擬接口工業(yè)傳感器連接，該串行接口與串行接口工業(yè)設(shè)備連接，該USB接口與USB設(shè)備連接，該以太網(wǎng)接口與工業(yè)現(xiàn)場總線控制器連接。該系統(tǒng)在工業(yè)領(lǐng)域中能通過工業(yè)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)將工廠企業(yè)不同數(shù)據(jù)來源和格式的數(shù)據(jù)都方便地收集到工業(yè)云端服務器，以便對其分析和挖掘，提高設(shè)備的使用率、優(yōu)化生產(chǎn)；也可從云端服務器轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)給現(xiàn)場。
【專利說明】
工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及工業(yè)數(shù)據(jù)采集技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著信息技術(shù)(informat1n technology，簡稱IT)的持續(xù)高速發(fā)展，大數(shù)據(jù)、云計算已經(jīng)開始在工業(yè)界得到應用。而工業(yè)界也需要IT技術(shù)的引入來提升其競爭力。
[0003]目前，很多互聯(lián)網(wǎng)上提供的大數(shù)據(jù)云系統(tǒng)都存在數(shù)據(jù)來源的問題，都很難自動地從物理世界自動收集傳感器數(shù)據(jù)。一些專用系統(tǒng)只使用某一類數(shù)據(jù)，很難推廣到其他行業(yè)。而工業(yè)領(lǐng)域存在五花八門的數(shù)據(jù)格式和通信協(xié)議。一個云平臺很難支持所有的協(xié)議和數(shù)據(jù)格式。
[0004]鑒于此，如何在工業(yè)領(lǐng)域中將工廠企業(yè)的不同數(shù)據(jù)來源和格式的數(shù)據(jù)都發(fā)送至工業(yè)云端服務器成為目前需要解決的技術(shù)問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，在工業(yè)領(lǐng)域中能夠通過工業(yè)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)，將工廠企業(yè)的不同數(shù)據(jù)來源和格式的數(shù)據(jù)都方便地收集到工業(yè)云端服務器，以便于對它們進行分析和挖掘，提高設(shè)備的使用率、優(yōu)化生產(chǎn)。
[0006]第一方面，本實用新型提供一種工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括:
[0007]模擬接口工業(yè)傳感器、串行接口工業(yè)設(shè)備、USB設(shè)備、工業(yè)現(xiàn)場總線控制器和無線通信網(wǎng)關(guān)中的一種或者多種、工業(yè)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)和與所述工業(yè)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)連接的工業(yè)云端服務器；
[0008]所述工業(yè)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)，包括:至少一個模擬接口、至少一個串行接口、至少一個USB接口和至少一個以太網(wǎng)接口 ；
[0009]所述模擬接口與所述模擬接口工業(yè)傳感器連接，所述串行接口與所述串行接口工業(yè)設(shè)備連接，所述USB接口與所述USB設(shè)備連接，任一所述以太網(wǎng)接口與所述工業(yè)現(xiàn)場總線控制器或所述無線通信網(wǎng)關(guān)連接。
[0010]可選地，在使用鍋爐的工業(yè)中，所述工業(yè)現(xiàn)場總線控制器為鍋爐控制器。
[0011]可選地，所述工業(yè)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)與所述工業(yè)云端服務器通過所述以太網(wǎng)接口有線連接。
[0012]可選地，所述工業(yè)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)與所述工業(yè)云端服務器通過無線網(wǎng)絡連接。
[0013]可選地，所述無線網(wǎng)絡，包括:Wi_Fi網(wǎng)絡或3G/4G網(wǎng)絡。
[0014]可選地，所述USB設(shè)備，包括:數(shù)據(jù)硬盤、W1-Fi通信設(shè)備、3G/4G通信設(shè)備、ZigBee通信設(shè)備和藍牙設(shè)備。
[0015]可選地，所述以太網(wǎng)接口與第一交換器連接，所述第一交換器用于將一個以太網(wǎng)接口擴展為多個以太網(wǎng)接口。
[0016]可選地，所述USB接口與第二交換器連接，所述第二交換器用于將一個USB接口擴展為多個USB接口。
[0017]可選地，所述串行接口支持的通信協(xié)議包括:UART、RS232、RS485、M0DBUS通信協(xié)議。
[0018]可選地，所述以太網(wǎng)接口支持的通信協(xié)議包括:HART-1P、M0DBUS_TCP/IP、TCP/IP、OPC,OPC UA、BACNet、以及其他通信協(xié)議。
[0019]由上述技術(shù)方案可知，本實用新型的工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，在工業(yè)領(lǐng)域中能夠通過工業(yè)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)，將工廠企業(yè)的不同數(shù)據(jù)來源和格式的數(shù)據(jù)都方便地收集到工業(yè)云端服務器，以便于對它們進行分析和挖掘，提高設(shè)備的使用率、優(yōu)化生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型一實施例提供的一種工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。
[0022]圖1示出了本實用新型一實施例提供的一種工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，本實施例的工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括:模擬接口工業(yè)傳感器3、串行接口工業(yè)設(shè)備
4、通用串行總線(Universal Serial Bus，簡稱USB)設(shè)備5、工業(yè)現(xiàn)場總線控制器6和無線通信網(wǎng)關(guān)7中的一種或者多種、工業(yè)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)2和與所述工業(yè)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)2連接的工業(yè)云端服務器I;
[0023]所述工業(yè)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)2，包括:至少一個模擬接口21、至少一個串行接口 22、至少一個USB接口 23和至少一個以太網(wǎng)接口 24;
[0024]所述模擬接口21與所述模擬接口工業(yè)傳感器3連接，所述串行接口 22與所述串行接口工業(yè)設(shè)備4連接，所述USB接口 23與所述USB設(shè)備5連接，任一所述以太網(wǎng)接口 24與所述工業(yè)現(xiàn)場總線控制器6或所述無線通信網(wǎng)關(guān)7連接。
[0025]在具體應用中，所述無線通信網(wǎng)關(guān)7可以包括:紫蜂協(xié)議ZigBee無線通信網(wǎng)關(guān)、WirelessHART無線通信網(wǎng)關(guān)、ISA100.1la無線通信網(wǎng)關(guān)等。
[0026]在一具體應用中，所述工業(yè)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)2與所述工業(yè)云端服務器I可以通過所述以太網(wǎng)接口 24有線連接，即所述以太網(wǎng)接口 24既可以用做數(shù)據(jù)上傳工業(yè)云端服務器I的接口，也可以是對下層設(shè)備的數(shù)據(jù)的采集接口。
[0027]在另一具體應用中，所述工業(yè)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)2與所述工業(yè)云端服務器I可以通過無線網(wǎng)絡連接。
[0028]進一步地，所述無線網(wǎng)絡，可以包括:無線保真(WIreless-FIdel ity，簡稱W1-Fi)網(wǎng)絡或第三代移動通信技術(shù)(the 3rd-Generat1n mobile communicat1n technology,簡稱 3G )/第四代移動通信技術(shù)(the 4 th Generat1n mobile communicat1ntechnology，簡稱4G)網(wǎng)絡等。
[0029]在具體應用中，所述USB設(shè)備5，可以包括:數(shù)據(jù)硬盤、W1-Fi通信設(shè)備、3G/4G通信設(shè)備、ZigBee通信設(shè)備和藍牙設(shè)備等。
[0030]在具體應用中，所述USB接口23可以與第二交換器連接，所述第二交換器用于將一個USB接口擴展為多個USB接口，以通過擴展的多個USB接口連接多個數(shù)據(jù)源。
[0031]在具體應用中，所述以太網(wǎng)接口23可以與第一交換器連接，所述第一交換器用于將一個以太網(wǎng)接口擴展為多個以太網(wǎng)接口，以通過擴展的多個以太網(wǎng)接口連接多個數(shù)據(jù)源。
[0032]在具體應用中，所述串行接口 22支持的通信協(xié)議可以包括:UART、RS232、RS485、MODBUS等通信協(xié)議。
[0033]在具體應用中，所述以太網(wǎng)接口24支持的通信協(xié)議可以包括:HART-1P協(xié)議、傳輸控制協(xié)議 / 因特網(wǎng)互聯(lián)協(xié)議(Transmiss1n Control Pro toco I/Internet Protocol，簡稱TCP/IP)、M0DBUS_TCP/IP協(xié)議、用于過程控制的對象連接與嵌入(OLE for ProcessControl，簡稱0PC)協(xié)議、OPC統(tǒng)一架構(gòu)(0PC Unified ArchitectureJI^lOPC UA)協(xié)議、樓宇自動控制網(wǎng)絡數(shù)據(jù)通訊協(xié)議(A Data Communicat1n Protocol for BuildingAutomat1n and Control Networks，簡稱BACNet)等通信協(xié)議。
[0034]在一使用鍋爐的工業(yè)的具體應用中，所述工業(yè)現(xiàn)場總線控制器6可以為鍋爐控制器。
[0035]舉例來說，某運行鍋爐有很多數(shù)據(jù)需要收集。大部分數(shù)據(jù)在鍋爐控制器上能夠得至IJ，還有一些數(shù)據(jù)沒有測量。可采用本實施例所述工業(yè)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)2，通過以太網(wǎng)接口 24跟鍋爐控制器相連，同時在鍋爐上新增幾個溫度傳感器和壓力傳感器;所述溫度傳感器和壓力傳感器通過串行接口 22與所述工業(yè)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)2相連;所述工業(yè)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)2可通過3G通信電路與工業(yè)云端服務器I相連。這樣鍋爐數(shù)據(jù)可源源不斷地通過所述工業(yè)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)2上傳至工業(yè)云端服務器I。在3G信號丟失時，所述工業(yè)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)2可以將鍋爐數(shù)據(jù)緩存在數(shù)據(jù)硬盤中，等3G信號恢復時再將數(shù)據(jù)硬盤中保存的鍋爐數(shù)據(jù)無損上傳至工業(yè)云端服務器I中。
[0036]可理解的是，不同的通信硬件和協(xié)議都可以通過市場上現(xiàn)有的轉(zhuǎn)接器通過以太網(wǎng)接口 24或USB接口 23連到本實施例所述工業(yè)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)2，因此，從這個意義上講，通過本實施例所述工業(yè)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)2能夠?qū)⒐S企業(yè)的所有的現(xiàn)場數(shù)據(jù)接入工業(yè)云端服務器I。
[0037]應說明的是，在具體應用中，本實施例所述工業(yè)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)2在配置相應軟件模塊后可以具有遠程終端單元(Remote Terminal Unit，簡稱RTU)的功能，從而節(jié)省額外的成本;本實施例所述工業(yè)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)2在配置相應可編程邏輯控制器(Progra_able LogicController，簡稱PLC)算法軟件模塊后可以具有簡單的PLC功能，從而避免在某些場合不得不安裝昂貴的PLC控制器；本實施例所述工業(yè)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)2在配置相應分散控制系統(tǒng)(Distributed Control System，簡稱DCS)算法軟件模塊后可以具有簡單的DCS功能，從而避免在某些場合不得不安裝昂貴的DCS控制器;安裝在本實施例所述工業(yè)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)2里的軟件可以從工業(yè)云端服務器I遠程更新;本實施例所述工業(yè)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)2可以從工業(yè)云端服務器I遠程下載新的軟件從而具有新的功能、支持新的通信協(xié)議;本實施例所述工業(yè)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)2自身攜帶的數(shù)據(jù)硬盤(S卩通過USB接口連接數(shù)據(jù)硬盤)可以緩存數(shù)據(jù)、在掉電時保持狀態(tài)和數(shù)據(jù);本實施例所述工業(yè)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)2還可以在保護機制下運行用戶自定義的軟件以解析用戶數(shù)據(jù)或?qū)τ脩舻纳a(chǎn)進行有限度的管理和控制。
[0038]應說明的是，作為輔助，本實施例所述系統(tǒng)也可以從云端服務器轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)給現(xiàn)場，提供一些提請或簡單控制功能。
[0039]本實施例的工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，在工業(yè)領(lǐng)域中，能夠通過工業(yè)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)，將工廠企業(yè)的不同數(shù)據(jù)來源和格式的數(shù)據(jù)都方便地收集到工業(yè)云端服務器，以便于對它們進行分析和挖掘，提高設(shè)備的使用率、優(yōu)化生產(chǎn)。
[0040]以上實施方式僅用于說明本實用新型，而并非對本實用新型的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本實用新型的范疇，本實用新型的專利保護范圍應由權(quán)利要求限定。
【主權(quán)項】
1.一種工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，包括: 模擬接口工業(yè)傳感器、串行接口工業(yè)設(shè)備、USB設(shè)備、工業(yè)現(xiàn)場總線控制器和無線通信網(wǎng)關(guān)中的一種或者多種、工業(yè)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)和與所述工業(yè)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)連接的工業(yè)云端服務器； 所述工業(yè)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)，包括:至少一個模擬接口、至少一個串行接口、至少一個USB接口和至少一個以太網(wǎng)接口； 所述模擬接口與所述模擬接口工業(yè)傳感器連接，所述串行接口與所述串行接口工業(yè)設(shè)備連接，所述USB接口與所述USB設(shè)備連接，任一所述以太網(wǎng)接口與所述工業(yè)現(xiàn)場總線控制器或所述無線通信網(wǎng)關(guān)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，在使用鍋爐的工業(yè)中，所述工業(yè)現(xiàn)場總線控制器為鍋爐控制器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述工業(yè)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)與所述工業(yè)云端服務器通過所述以太網(wǎng)接口有線連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述工業(yè)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)與所述工業(yè)云端服務器通過無線網(wǎng)絡連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述無線網(wǎng)絡，包括:W1-Fi網(wǎng)絡或3G/4G網(wǎng)絡。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述USB設(shè)備，包括:數(shù)據(jù)硬盤、W1-Fi通信設(shè)備、3G/4G通信設(shè)備、ZigBee通信設(shè)備和藍牙設(shè)備。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，任意所述以太網(wǎng)接口與第一交換器連接，所述第一交換器用于將一個以太網(wǎng)接口擴展為多個以太網(wǎng)接口。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，任意所述USB接口與第二交換器連接，所述第二交換器用于將一個USB接口擴展為多個USB接口。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述串行接口支持的通信協(xié)議包括:UART、RS232、RS485、MODBUS 通信協(xié)議。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述以太網(wǎng)接口支持的通信協(xié)議包括:HART-1P、MODBUS-TCP/IP、TCP/IP、OPC、OPC UA和BACNet協(xié)議。
【文檔編號】G05B19/04GK205485380SQ201521128514
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2015年12月29日
【發(fā)明人】謝東平, 任哲, 易福華
【申請人】普奧云信息科技(北京)有限公司, 山東普奧智能軟件科技有限公司