专利名称：3g无线工业网络装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种网络化工业控制系统，具体涉及一种3G无线工业网络装置。
技术背景工业控制系统已沿着基地式仪表控制、模拟集中控制、计算机集中控制、集散式控 制、现场总线控制，发展到网络化控制的新阶段。当前，一方面由于工业控制系统规模的扩 大、控制对象的复杂化和地理分散化、控制性能要求的提高，另一方面由于计算机技术、网 络通讯技术在控制领域应用的日益广泛深入，因此网络化工业控制系统应运而生。随着企 业生产规模不断扩大，导致不同的生产部门在地域上分布变广，为了保证设备高效无故障 运行，技术人员常奔波于各个生产现场以了解各种实时生产状况。这种工作方式不仅效率 低下，而且浪费大量的人力物力，因此，利用远程通信设备，将远程监测技术应用到工业控 制网络中是十分有必要的。目前，GSM和GPRS在工业监控领域如电力、热网等已有成熟的应用。而3G技术相 对于这两者来说具有更多的技术优势，其中一个最大的优势就是传输信息量的增加。GSM的 传输速率一般在81cbpS，GPRS理论上的最高传输速率为171. 21cbpS，但实际上由于受到网络 和终端现实条件的制约，实际速率一般只能达到201ApS，因而这种技术只能实现一些简单 参数的传输，对于远程监控数据量较大、实时性较高的场合，包括图像以及运行声音等多媒 体信息的传输基本上是不可能实现的，而这些信息对于有些生产运行监测和故障诊断是非 常重要的。随着移动通信技术的发展以及对工业监控技术的新要求，研究基于移动通信技术 的工业监控技术是本领域的研究重点和热点之一，具有一定的前沿性、学术价值和应用前 景，尤其是对基于移动通信技术的移动监控、广域监控的可靠性、实时性的研究，具有重要意义。
发明内容本实用新型的目的是提供一种将3G技术引入工业控制网络，在工业现场对各种 仪表数据进行数据采集与控制，通过现场总线把现场采集到的各种信息数据汇总到现场的 数据采集控制器，监控中心主机能够通过网络采集现场数据进行远程控制的3G无线工业 网络装置。上述的目的通过以下的技术方案实现3G无线工业网络装置，其组成包括数据中心监控主机，所述的数据中心监控主 机通过互联网连接一组移动3G网路接收器，所述的移动3G网路接收器连接3G路由器，所 述的3G路由器连接远程数据采集控制器。所述的3G无线工业网络装置，所述的3G路由器为具有VPN和DDNS功能路由器， 具有支持TD-SCDMA 3G网络的电路，具有两个基于WEB管理的工业串口，具有透明实现串口 转3G Internet网络的电路。[0009]所述的3G无线工业网络装置，所述的远程数据采集控制器是输入和输出接口均 具有光电隔离功能的远程数据采集控制终端，所述的远程数据采集控制终端具有8路12位 精度模拟量输入端口，输入范围为0 5V或4 20mA ；所述的远程数据采集控制终端具有 4路模拟量输出端口、输出范围为4 20mA、精度为0. 1% ；所述的远程数据采集控制终端 具有直流24V的16路输入端口 ；所述的远程数据采集控制终端具有8路数字量输出端口 ； 所述的远程数据采集控制终端具有10M/100M以太网接口。有益效果1.本实用新型采用的3G技术的发展真正突破了传输速率限制，它的传输速率可 达到1441ApS-2MbpS。远程数据采集控制终端采集现场传感器信息，数据采集控制终端通过 以太网与3G路由器进行通信，3G路由器将这些数据信息转变为包含用户需要信息的TCP/ IP包，并发送到移动公司的3G网络上。移动公司将包含用户需要信息的数据包从3G网络 上传输到互联网hternet ；数据中心监控主机从互联网hternet上得到包含用户需要信 息的TCP/IP包后，将其还原成用户需要的数据信息；这样，在数据中心的监控主机上可以 通过人机交互软件监控现场的各个参数。监控主机还可通过此网络发送控制指令给远程数 据采集控制终端，来控制现场执行机构。2.本实用新型将3G技术引入工业控制网络中，具有系统结构简单，无线通信功 能，通信速率高等，其无线通信功能可以在工作环境比较恶劣、监控地点较为分散、数据传 输易受干扰的条件下正常运行。3.本实用新所采用的3G路由器具有VPN和DDNS功能，支持TD-SCDMA 3G网络，提 供两个基于WEB管理的工业串口，能够透明实现串口转3G Internet网络，结构简单，工作
效率高。4.本实用新型能够提高其数据传输速率和数据传输的抗干扰性。在热网远程监控 系统中采用本产品，能够在热网各换热站中加装监控摄像头，将视频信号与数据信号一同 上传至监控中心，提高系统运行的安全性与可靠性。
附图1为本产品的结构示意图。
具体实施方式
实施例1 一种3G无线工业网络装置，其组成包括数据中心监控主机1，所述的数据中心监 控主机通过互联网2即hternet连接一组移动3G网路接收器3，所述的移动3G网路接收 器连接3G路由器4，所述的3G路由器连接远程数据采集控制器5。所述的3G无线工业网络装置，所述的3G路由器选用具有VPN和DDNS功能路由器， 具有支持TD-SCDMA 3G网络的电路，具有两个基于WEB管理的工业串口，并且具有透明实现 串口转3G Internet网络的电路。实施例2:上述的实施例所述的3G无线工业网络装置，所述的远程数据采集控制器选用输 入和输出接口均具有光电隔离功能的远程数据采集控制终端，所述的远程数据采集控制终端需要具有8路12位精度模拟量输入端口，输入范围为0 5V或4 20mA ；所述的远程 数据采集控制终端需要具有4路模拟量输出端口、输出范围为4 20mA、精度为0. 1% ；所 述的远程数据采集控制终端需要具有直流24V的16路输入端口 ；所述的远程数据采集控制 终端需要具有8路数字量输出端口 ；所述的远程数据采集控制终端需要具有10M/100M以 太网接口，具备以太网通信功能。运行时嵌入μ C/0S-II操作系统，通过实时多任务系统对 所有任务调度管理，通过程序设计还可以完成较复杂的数据采集、逻辑和过程控制等功能。所述的3G无线工业网络装置，所述的监控主机可采用工控机或服务器，安装 Windows krver或Windows XP操作系统，采用VC编程软件编制HMI (人机交互)软件。HMI 软件具有画面显示、数据监视与控制、数据存储、分析以及各种生产报表生成、打印，各种报 警、事件的浏览查询等功能；具有与远程数据采集控制终端通信驱动程序，实现监控主机与 数据采集控制终端通信功能。本系统可应用于环保监控、热网远程监控、电力远程抄表、智能交通等领域。以工 业企业环保监控为例，各个污染源排放企业需要将污染物排放数据上传至各地环保部门统 一监测管理。目前各大排污企业，如电厂、化工厂这类排污大户已相继建设了烟气排放连续 监测系统和水质在线监测系统，采用本系统将会提高其数据传输速率和数据传输的抗干扰 性。在热网远程监控系统中采用本系统，可以在热网各换热站中加装监控摄像头，将视频信 号与数据信号一同上传至监控中心，提高系统运行的安全性与可靠性。
权利要求1.一种3G无线工业网络装置，其组成包括数据中心监控主机，其特征是所述的数据 中心监控主机通过互联网连接一组移动3G网路接收器，所述的移动3G网路接收器连接3G 路由器，所述的3G路由器连接远程数据采集控制器。
2.根据权利要求1所述的3G无线工业网络装置，其特征是所述的3G路由器为具有 VPN和DDNS功能路由器，具有支持TD-SCDMA 3G网络的电路，具有两个基于WEB管理的工业 串口，具有透明实现串口转3G Internet网络的电路。
3.根据权利要求1或2所述的3G无线工业网络装置，其特征是所述的远程数据采集 控制器是输入和输出接口均具有光电隔离功能的远程数据采集控制终端，所述的远程数据 采集控制终端具有8路12位精度模拟量输入端口，输入范围为0 5V或4 20mA ；所述 的远程数据采集控制终端具有4路模拟量输出端口、输出范围为4 20mA、精度为0. ； 所述的远程数据采集控制终端具有直流24V的16路输入端口 ；所述的远程数据采集控制终 端具有8路数字量输出端口 ；所述的远程数据采集控制终端具有10M/100M以太网接口。
专利摘要3G无线工业网络装置。工业控制系统已沿着基地式仪表控制、模拟集中控制、计算机集中控制、集散式控制、现场总线控制，发展到网络化控制的新阶段。一种3G无线工业网络装置，其组成包括数据中心监控主机(1)，所述的数据中心监控主机通过互联网(2)Internet连接一组移动3G网路接收器(3)，所述的移动3G网路接收器连接3G路由器(4)，所述的3G路由器连接远程数据采集控制器(5)。本产品用于利用3G无线网络平台的工业网络。
文档编号G05B19/418GK201903782SQ20102064290
公开日2011年7月20日 申请日期2010年12月6日 优先权日2010年12月6日
发明者张文焱, 田民, 郝明 申请人:黑龙江省科学院自动化研究所