一种基于WIFI及GPRS传输的网关的制作方法

一种基于wifi及gprs传输的网关
技术领域
1.本实用新型涉及土木工程自动化监测技术领域，具体为一种基于wifi及gprs传输的网关。


背景技术：

2.在铁路施工的过程中，需要在施工现场布置监测系统，用来收集施工现场的各种数据，保障施工现场的安全，传统的监测系统复杂程度比较高，施工难度比较大，而且因为供电和数据传输等要求，需要在施工现场铺设大量的电缆、光纤和网线等线路，进一步造成施工困难，而且还会增加一些材料的成本。
3.监测系统是利用各种监测仪器进行监测，数据传输的时候会协议转换模块，协议转换模块的功能单一，基本是按照功能拼凑进行实现，而且使用的协议转换模块数量较多，并且不一定是同一厂家的产品，因此兼容性较差，这会进一步的增加监测系统的复杂程度和维护成本
4.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。


技术实现要素：

5.（一）解决的技术问题
6.针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种基于wifi及gprs传输的网关。
7.（二）技术方案
8.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于wifi及gprs传输的网关，包括外壳，所述外壳内部设置有微控制器，所述外壳的外侧设置有wifi天线、gprs天线、wifi节点、云平台和电源，所述外壳的的一侧设置有固定环，所述微控制器上设置有rs485接口、rs232接口和sd接口，所述微控制器内包括电源模块、时钟管理模块、wifi通讯模块和gprs通讯模块，所述wifi天线和wifi通讯模块进行通讯连接和数据交换，且和wifi节点进行无线通讯连接和数据交换，所述gprs天线和gprs通讯模块管理进行通讯连接和数据交换，所述gprs天线和和云平台进行无线通讯连接和数据交换，所述电源和电源模块电性连接。
9.其中，所述wifi通讯模块通过wifi天线接收所述wifi节点指令和发出反馈信息，并通过通过wifi天线向wifi节点发出指令并接收反馈信息，所述gprs通讯模块通过gprs天线接收所述云平台指令和发出反馈信息，并通过gprs天线向云平台发出指令和接收反馈信息，所述wifi通讯模块采用ar9331芯片，所述gprs通讯模块采用sim800c芯片。
10.在进一步中优选的是，所述电源模块包括直流供电电路和锂电池充电控制电路，其中，所述直流供电电路用于向微控制器供电，所述锂电池充电控制电路用于直流供电电路供电异常时向微控制器供电。采用直流供电电路和锂电池充电控制电路对微控制器进行双电源供电，在直流供电电路异常时，可以切换锂电池充电控制电路，避免因为断电导致微
控制器停止工作。
11.在进一步中优选的是，所述微控制器外设置有时钟芯片，所述时钟芯片和微控制器进行通讯连接和数据交换，所述时钟芯片18采用ds1302芯片。时钟芯片提供外部时间，以便于校准时间，保证数据采集正确。
12.在进一步中优选的是，所述微控制器内部设置有rs485驱动电路，所述rs485接口和rs485驱动电路进行通讯连接和数据交换。通过rs485驱动电路可以采集数据，并将其转换成同一标准数据，进行传输。
13.在进一步中优选的是，所述微控制器内部设置有rs232驱动电路，所述rs232接口和rs232驱动电路进行通讯连接和数据交换。通过rs232驱动电路可以采集数据，并将其转换成同一标准数据，进行传输。
14.在进一步中优选的是，所述微控制器内部设置有sd卡管理模块，所述sd接口和sd卡管理模块进行通讯连接和数据交换。通过sd卡管理模块可以向在sd卡中储存数据，避免数据丢失。
15.（三）有益效果
16.与现有技术相比，本实用新型提供了一种基于wifi及gprs传输的网关，具备以下有益效果：
17.本实用新型中利用rs485接口、rs232接口和sd接口多种通信接口以及电源管理、wifi通讯模块和gprs通讯模块，利用rs485接口、rs232接口及sd接口和外界设备及sd卡进行数据传输，通过微控制器的控制，可以实现多种数据协议转换并通过无线进行传输，wifi节点属于无线局域网的一部分，且和检测设备连接，或者就是带有wifi功能的检测设备，wifi模块可自主通过对无线局域网内的wifi节点进行管理、配置、数据收发功能，将wifi节点的数据传输给微控制器，gprs通讯模块可以与云平台进行通讯，进而将采集到的数据传输到云平台，由于是无线通讯，与铺设光纤相比，费用大大的降低，而且方便维护。
附图说明
18.图1为本实用新型的功能框图；
19.图2为本实用新型中外壳的结构示意图。
20.图中：1、外壳；2、微控制器；3、wifi天线；4、gprs天线；5、wifi节点；6、云平台；7、电源接口；8、固定环；9、rs485接口；10、rs232接口；11、sd接口；12、电源模块；13、时钟管理模块；14、wifi通讯模块；15、gprs通讯模块；16、直流供电电路；17、锂电池充电控制电路；18、时钟芯片；19、rs485驱动电路；20、rs232驱动电路；21、sd卡管理模块。
具体实施方式
21.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.实施例1：
23.请参阅图1-2，一种基于wifi及gprs传输的网关，包括外壳1，外壳1内部设置有微
控制器2，外壳1的外侧设置有wifi天线3、gprs天线4、wifi节点5、云平台6和电源接口7，外壳1的的一侧设置有固定环8，微控制器2上设置有rs485接口9、rs232接口10和sd接口11，微控制器2内包括电源模块12、时钟管理模块13、wifi通讯模块14和gprs通讯模块15，wifi天线3和wifi通讯模块14进行通讯连接和数据交换，且和wifi节点5进行无线通讯连接和数据交换，gprs天线4和gprs通讯模块15管理进行通讯连接和数据交换，gprs天线4和和云平台6进行无线通讯连接和数据交换，电源接口7和电源模块12电性连接。
24.其中，wifi通讯模块14通过wifi天线3接收wifi节点5指令和发出反馈信息，并通过通过wifi天线3向wifi节点5发出指令并接收反馈信息，gprs通讯模块15通过gprs天线4接收云平台6指令和发出反馈信息，并通过gprs天线4向云平台6发出指令和接收反馈信息，wifi通讯模块14采用ar9331芯片，gprs通讯模块15采用sim800c芯片。
25.在本实施例中，电源模块12包括直流供电电路16和锂电池充电控制电路17，其中，直流供电电路16用于向微控制器2供电，锂电池充电控制电路17用于直流供电电路16供电异常时向微控制器2供电。直流供电电路16和锂电池充电控制电路17组成双电源接口7，在直流供电电路16异常的时候，可以切换电路，利用锂电池充电控制电路17供电，比如在直流供电电路16断电的时候，锂电池充电控制电路17包括锂电池。
26.在本实施例中，微控制器2外设置有时钟芯片18，时钟芯片18和微控制器2进行通讯连接和数据交换，所述时钟芯片18采用ds1302芯片。通过外部时钟芯片18的数据传入微控制器2，通过时钟管理模块13将外部时间和微控制器2内部时间对比，进而对微控制器2内部的时间进行管理，在出现误差的时候，及时进行校准核对，保证采集数据的准确性。
27.在本实施例中，微控制器2内部设置有rs485驱动电路19，rs485接口9和rs485驱动电路19进行通讯连接和数据交换。当微控制器2检测到有设备利用rs485接口9接入微控制器2时，自动驱动rs232驱动电路20，使微控制器2可以通过rs485接口9采集数据，并转换成统一标准的数据协议进行传输。
28.在本实施例中，微控制器2内部设置有rs232驱动电路20，rs232接口10和rs232驱动电路20进行通讯连接和数据交换。当微控制器2检测到有设备利用rs232接口10接入微控制器2时，自动驱动rs232驱动电路20，使微控制器2可以通过rs232接口10采集数据，并转换成统一标准的数据协议进行传输。
29.在本实施例中，微控制器2内部设置有sd卡管理模块21，sd接口11和sd卡管理模块21进行通讯连接和数据交换。主要功能是让微控制器2可以将采集到的数据存储导sd卡中，并且对sd卡中的数据进行适当的删除，以便于循环使用。
30.实施例2：
31.请参阅图1-2，在使用时，利用固定环8将外壳1固定在某个位置，通过电源接口7与外部电源连接，监测设备通过rs485接口9和微控制器2连接，sd接口11插入sd卡，直流供电电路16与外界电源接口7连接，为微控制器2供电，当微控制器2检测到rs485接口9有设备接入的时候，驱动rs485驱动电路19，并且采集设备通过rs485接口9输入的数据，并转换成统一标准的数据协议进行传输，同时wifi天线3将wifi节点5采集到的数据传输给wifi通讯模块14，wifi通讯模块14将数据传输给微控制器2wifi节点5可以是带有wifi功能的检测设备，或者是wifi接收器，之后微控制器2将采集到的数据通过gprs通讯模块15和gprs天线4传输到云平台6上，并且也可以将云平台6平台的配置信息同步下发到微控制器2上，微控制
器2在采集到的数据之后还会将数据通过sd卡管理模块21传输到sd卡中，进行储存，并根据sd卡实际储存情况对sd卡内部的数据进行删减，wifi通讯模块14可自主通过对无线局域网内的wifi节点5进行管理、配置、数据收发功能，。
32.实施例3：
33.请参阅图1-2，当监测设备通过rs232接口10和微控制器2连接，sd接口11插入sd卡，直流供电电路16与外界电源接口7连接，为微控制器2供电，当微控制器2检测到rs232接口10有设备接入的时候，驱动rs232驱动电路20，并且采集设备通过rs232输入的数据，并转换成统一标准的数据协议进行传输，并将其储存在sd卡中，当直流供电电路16出现问题，比如断电，将电源接口7电路切换到锂电池充电控制电路17上，利用锂电池对微控制器2供电，时钟芯片18向微控制器2传输时钟信号，时钟管理模块13通过对比时钟芯片18的时钟信号和微控制器2内部的时钟信号，来校准时间，确保数据传输的准确性。
34.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。