[發(fā)明專利]一種工業(yè)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310460564.2
• 申請日: 2023-04-26
• 公開（公告）號: CN116360374A
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔建偉;石建新;葉潔偉;周曉龍;鐘民澤;孫振武;李溪祥
• 申請（專利權(quán)）人: 航天（北京）工業(yè)設(shè)備有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 北京萬馳專利代理事務(wù)所(普通合伙) 16106
• 代理人: 郭永

本發(fā)明提供一種工業(yè)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)及方法，工業(yè)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)包括網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)和工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)包括微處理器、通信接口模塊、通信適配模塊、控制管理模塊和存儲(chǔ)模塊；工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)管理服務(wù)器。具有以下優(yōu)點(diǎn)：1)網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)處理功能，將傳統(tǒng)集中式服務(wù)器的處理任務(wù)下發(fā)給各個(gè)網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)，提高對數(shù)據(jù)處理的效率，滿足計(jì)算密集型和延遲敏感型任務(wù)的處理需求。2)網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，只需要將計(jì)算結(jié)果傳輸給服務(wù)器，因此，降低了網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)到服務(wù)器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，降低了對網(wǎng)絡(luò)帶寬的要求。3)網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)集成多種類型的通信接口和多種協(xié)議的通信適配，因此，具有可接入的終端設(shè)備的類型多的優(yōu)點(diǎn)，適用范圍廣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于工業(yè)數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域，具體涉及一種工業(yè)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)及方法。

背景技術(shù)

近年來，工業(yè)制造領(lǐng)域的快速發(fā)展帶來了海量異構(gòu)終端設(shè)備到互聯(lián)網(wǎng)的連接，這些終端設(shè)備將產(chǎn)生無法估計(jì)的數(shù)據(jù)量，傳統(tǒng)工業(yè)采用的數(shù)據(jù)采集模式，在萬物互聯(lián)時(shí)代已經(jīng)無法滿足需求。

大多數(shù)現(xiàn)有的工業(yè)制造系統(tǒng)使用集中式服務(wù)器作為數(shù)據(jù)處理中心，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)為：終端設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄W(wǎng)關(guān)設(shè)備，網(wǎng)關(guān)設(shè)備主要用于數(shù)據(jù)聚合和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，將終端設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)傳輸?shù)郊惺椒?wù)器，由集中式服務(wù)器對終端設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行集中處理和決策。此種方式具有以下問題：1)網(wǎng)關(guān)設(shè)備到集中式服務(wù)器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量大，對網(wǎng)絡(luò)帶寬有較高的要求；2)集中式服務(wù)器需要處理的數(shù)據(jù)量大，無法滿足計(jì)算密集型和延遲敏感型任務(wù)的處理需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有的缺陷，提供了一種工業(yè)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)及方法，可有效解決上述問題。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明提供一種工業(yè)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)，包括網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)和工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；

所述網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)包括微處理器、通信接口模塊、通信適配模塊、控制管理模塊和存儲(chǔ)模塊；所述工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)管理服務(wù)器；

所述微處理器分別與所述通信接口模塊、所述通信適配模塊、所述控制管理模塊和所述存儲(chǔ)模塊雙向鏈接；所述通信接口模塊和所述存儲(chǔ)模塊雙向鏈接；

所述控制管理模塊和所述數(shù)據(jù)管理服務(wù)器通過API接口雙向鏈接，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)所述網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)和所述工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的雙向鏈接。

優(yōu)選的，所述微處理器采用ARM?9核的嵌入式微處理器。

優(yōu)選的，所述通信接口模塊集成WIFI接口、Ethernet接口、GPRS接口、RS-485接口、3G接口、4G接口、LORA接口和通信控制器。

優(yōu)選的，所述通信適配模塊包括協(xié)議適配模塊和數(shù)據(jù)解析模塊。

優(yōu)選的，所述控制管理模塊包括輸入模塊、訪問控制模塊、液晶顯示模塊、節(jié)點(diǎn)管理器、服務(wù)管理器和安全管理模塊。

優(yōu)選的，所述存儲(chǔ)模塊包括靜態(tài)存儲(chǔ)器和SDRAM芯片。

本發(fā)明還提供一種工業(yè)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)的方法，包括以下步驟：

步驟1，外部數(shù)據(jù)輸入時(shí)，首先傳輸?shù)酵ㄐ沤涌谀K，所述通信接口模塊根據(jù)外部數(shù)據(jù)傳輸所使用網(wǎng)絡(luò)的類別，通過通信控制器驅(qū)動(dòng)對應(yīng)類別的通信接口，以使外部數(shù)據(jù)連接入網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)；

步驟2，所述通信接口模塊，將接收到的外部數(shù)據(jù)分別傳輸?shù)轿⑻幚砥骱痛鎯?chǔ)模塊，通過所述存儲(chǔ)模塊，暫時(shí)存儲(chǔ)所述外部數(shù)據(jù)；

所述微處理器將接收到的外部數(shù)據(jù)發(fā)送給通信適配模塊；

步驟3，所述通信適配模塊的協(xié)議適配模塊，根據(jù)網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)當(dāng)前支持的協(xié)議，對所述外部數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)議的適配與轉(zhuǎn)換，將外部數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)支持的協(xié)議；然后再通過通信適配模塊的數(shù)據(jù)解析模塊，對協(xié)議轉(zhuǎn)換后的外部數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)解析和封閉，得到解析后的外部數(shù)據(jù)；