一种一体化起重机物联网监控终端的制作方法

文档序号:15262806发布日期:2018-08-24 22:05阅读:312来源:国知局

本发明涉及起重机物联网监控终端领域,特别涉及一种一体化起重机物联网监控终端。



背景技术:

目前物联网正处在快速发展阶段,应用物联网技术实现工业设备的远程监控管理,将会极大的提高全社会,特别是工业企业的安全生产和设备管理水平。现有的起重机物联网监控终端在使用时存在一定的弊端,首先,有些是基于各大plc厂商提供的opc服务接口来使用纯软件手段实现系统与plc之间的数据通讯,pc操作系统的滞后和周期不稳定会出现数据阻塞、卡顿、宕机,甚至系统崩溃的情况,其次,纯软件是无法满足国家标准的采样周期不应大于100ms的要求,无法保证监控数据的连续性,最后,嵌入式系统技术是物联网的关键技术之一,此技术应用到起重机远程监控系统的物联网终端设备目前一般为单一的采集,采用工控机进行数据的处理、存储和通信,市场上还没有集成采集、处理、存储、通信的终端设备,给人们的使用过程带来了一定的影响,为此,我们提出一种一体化起重机物联网监控终端。



技术实现要素:

本发明的主要目的在于提供一种一体化起重机物联网监控终端,可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的,本发明采取的技术方案为:

一种一体化起重机物联网监控终端,包括终端设备,所述终端设备的前端外表面固定安装有运行状态指示灯,所述终端设备的下端外表面固定安装有接线端子,所述终端设备的内部设置有cpu、rj45接口、rs-485接口、sd卡、ram模块、phy模块、can总线、flash模块和扩展模块,且rj45接口与phy模块相连,所述sd卡、can总线、ram模块、flash模块、phy模块和扩展模块均与cpu相连,所述扩展模块的内部设置有4g模块、wifi模块、bd/gps模块、电源连接模块、音频模块、以太网模块、relay模块、和4-20ma输入模块。

优选的,所述cpu采用嵌入式高速cpu,嵌入式高速cpu内部设置有存储器扩展总线、sdio总线、高速时钟接口、rmii接口和内置rtc时钟,所述cpu的外部设置有外置高速时钟,外置高速时钟与高速时钟接口连接。

优选的,所述终端设备的前端外表面固定安装有操作面板,操作面板的内部设置有显示屏和按键,运行状态指示灯的数量为若干组,若干组所述运行状态指示灯均匀分布在操作面板的前端外表面。

优选的,所述can总线与工程机械控制器、汽车吊控制器和履带吊控制器连接,所述4-20ma输入模块与重量传感器连接。

优选的,所述接线端子的内部设置有螺栓,所述终端设备通过以太网模块与pc机连接。

优选的,所述终端设备内部设置有工业级arm芯片的cortexm4内核、实时操作系统μcosiii、ad接口、标准io接口和vga接口,所述relay模块与接触器连接。

与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:该一体化起重机物联网监控终端,通过设置的ram模块和sd卡,能够避免pc监控系统出现短时间阻塞、卡顿以及重启等问题,还可以可避免pc监控系统出现系统崩溃,即使重装系统及监控软件时也能保证数据的连续性,更为实用,通过设置的4-20ma输入模块,采用纯硬件设备直接与plc进行通讯的方式实现数据采集,保证100ms每周期的数据采样工作可以稳定可靠的进行,较为实用,通过设置的扩展模块和ram模块,能够集采集、处理、存储、通信于一体,比较实用,整个一体化起重机物联网监控终端的结构简单,操作方便,使用的效果相对于传统方式更好。

附图说明

图1为本发明一种一体化起重机物联网监控终端的整体结构示意图;

图2为本发明一种一体化起重机物联网监控终端的内部系统图;

图3为本发明一种一体化起重机物联网监控终端中扩展模块的系统图。

图中:1、终端设备;2、运行状态指示灯;3、接线端子;4、cpu;5、rj45接口;6、rs-485接口;7、sd卡;8、ram模块;9、phy模块;10、can总线;11、flash模块;12、扩展模块;13、4g模块;14、wifi模块;15、bd/gps模块;16、电源连接模块;17、音频模块;18、以太网模块;19、relay模块;20、4-20ma输入模块。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。

如图1-3所示,一种一体化起重机物联网监控终端,包括终端设备1,终端设备1的前端外表面固定安装有运行状态指示灯2,终端设备1的下端外表面固定安装有接线端子3,终端设备1的内部设置有cpu4、rj45接口5、rs-485接口6、sd卡7、ram模块8、phy模块9、can总线10、flash模块11和扩展模块12,且rj45接口5与phy模块9相连,sd卡7、can总线10、ram模块8、flash模块11、phy模块9和扩展模块12均与cpu4相连,扩展模块12的内部设置有4g模块13、wifi模块14、bd/gps模块15、电源连接模块16、音频模块17、以太网模块18、relay模块19、和4-20ma输入模块20;

cpu4采用嵌入式高速cpu,嵌入式高速cpu内部设置有存储器扩展总线、sdio总线、高速时钟接口、rmii接口和内置rtc时钟,cpu4的外部设置有外置高速时钟,外置高速时钟与高速时钟接口连接,外置高速时钟为cpu4提供工作时钟源;终端设备1的前端外表面固定安装有操作面板,操作面板的内部设置有显示屏和按键,运行状态指示灯2的数量为若干组,若干组运行状态指示灯2均匀分布在操作面板的前端外表面;can总线10与工程机械控制器、汽车吊控制器和履带吊控制器连接,4-20ma输入模块20与重量传感器连接;接线端子3的内部设置有螺栓,终端设备1通过以太网模块18与pc机连接;终端设备1内部设置有工业级arm芯片的cortexm4内核、实时操作系统μcosiii、ad接口、标准io接口和vga接口,relay模块19与接触器连接。

需要说明的是,本发明为一种一体化起重机物联网监控终端,在使用时,首先,通过配置工具进行参数配置,也可以作为通讯接口与modbus协议的plc进行数据通讯,将sd卡7映射为u盘,通过以太网模块18连接的pc机将sd卡7内的数据进行备份,sd卡7作为后备存储器,保存一周的数据,可避免pc监控系统出现系统崩溃,即使重装系统及监控软件时也能保证数据的连续性,flash模块11和ram模块8作为高速数据缓存存储器,ram模块8用于缓存plc的原始数据,保证十分钟以上的数据缓存,避免pc监控系统出现短时间阻塞、卡顿以及重启时出现的问题,而且多种运行参数,可以通过uart串口进行设置,从而满足不同场合下的运行需求,flash模块11能存储掉电时的数据和设置的参数,cpu4的sdio总线访问sd卡7和flash模块11,cpu4的rmii接口连接到phy模块9,再与rj45接口5相连组成以太网网络,rs-485接口6采用modbus协议通讯,与所有支持modbus协议的plc设备进行数据交换,自动识别9.6kbps~12mbps范围内的波特率,通过八位数据总线与cpu4进行数据交换,cpu4的串口配合rs-485接口6实现modbus通讯,扩展模块12内部的4g模块13、wifi模块14、bd/gps模块15、4-20ma输入模块20和音频模块17可以实现物联网系统中的信息采集、信息初级处理、数据传输,为不同领域的物联网数据平台提供可靠的大容量的基本数据,以供数据平台实现做不同领域的业务需求,而且多个该终端可采用分布式自主组网,以其中一个为主设备其它为从设备组成采集通信系统,由主设备将处理后的数据上传到物联网平台,并实现工业领域中通信协议的集成,这样用户只需实现业务需求,而无需关心底层数据的来源,降低了终端设备1用户的开发门槛,方便终端设备1用户使用,而且整合了各种工业标准总线协议,采用中间件方式融入系统,完成电流、电压、脉冲三类信号的采集驱动,使该终端可以通过modbus协议、can总线协议、485总线协议、tcp/ip网络协议和4-20ma输入模块20来采集数据,也可根据需要,融入其他非标协议,而且cpu4只需要完成数据采集、缓存、转存、上位机通讯的工作,没有不相干的任务占用cpu4,并且嵌入式系统还可以设定任务的优先级,保证数据采集的进程具有最高优先级,不会因为cpu4要完成其它任务而被打断或延迟,从而保证100ms每周期的数据采样工作可以稳定可靠的进行,用户可以根据自己的要求对收集的数据进行转化、清理和储存,也可以自定义工作界面,可以通过rj45接口5有线和4g模块13、wifi模块14无线传输数据,显示屏可显示两个起重量的实时数据,bd/gps模块15可对所监控的设备实时定位,音频模块17支持录音及声音播放功能,较为实用。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1