基于物联网技术的数据处理终端设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于物联网技术的数据处理终端设备，包括X86工控主机模块和网络通讯模块，X86工控主机模块至少包括X86工控主板、硬盘和电源，硬盘与X86工控主板电性连接、并存储有软件系统，电源为X86工控主板和硬盘提供工作电源，它还设置有采集子系统，采集子系统包括采集模块、控制模块和看门狗模块，采集模块和控制模块通过看门狗模块与X86工控主机模块连接，采集子系统通过采集模块采集外部数据，并传送到X86工控主机模块处理；此款数据处理终端设备，看门狗模块负责实时检测X86工控主机模块和采集子系统各模块的工作状态，通过指令将异常模块重新电源启动，实现自动修复；再有，X86工控主机模块连接互联网，与后台服务器通讯，甚至上传、下载数据等，以满足使用需求。
【专利说明】基于物联网技术的数据处理终端设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及数据处理终端设备，具体地说系涉及一种基于物联网技术的数据处理终端设备。
【背景技术】
[0002]物联网(The Internet of things)通俗来说是物和物通过互联网实现连接，即将具有传感和执行功能的物品按约定的协议与互联网，通过信息的交换和通信实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。
[0003]在现有技术中，基于X86主控的终端设备，用于运行X86指令集的X86工控主板及用于连接低速输入/输出设备的芯片及其他配件，如:D/0控制板、D/Ι采集板、LED控制卡等是关键所在；以给排水泵站自动化系统为例，它对这方面的要求更具多样性和精确性；另外，目前的现有技术，当X86平台出现故障或通讯内容有误时，一般没有相应的自动处理措施。
[0004]因此，力求使X86系统运作多样、精确和高效性，以及当X86平台出现故障或通讯内容有误时，可自行修复处理，这一直是本领域追求的技术效果。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于克服上述因故障或通讯内容有误而无法自行修复处理的不足，而提供一种X86平台出现故障或通讯内容有误时，可自行修复处理的基于物联网技术的数据处理终端设备。
[0006]本实用新型的目的是这样实现的:
[0007]基于物联网技术的数据处理终端设备，包括X86工控主机模块和网络通讯模块，X86工控主机模块至少包括X86工控主板、硬盘和电源，硬盘与X86工控主板电性连接、并存储有软件系统，电源为X86工控主板和硬盘提供工作电源，其特征是，还设置有采集子系统，采集子系统包括采集模块、控制模块和看门狗模块，采集模块和控制模块通过看门狗模块与X86工控主机模块连接，采集子系统通过采集模块采集外部数据，并传送到X86工控主机模块处理；此款数据处理终端设备，通过在采集子系统上增设看门狗模块，看门狗模块负责实时检测X86工控主机模块和采集子系统各模块的工作状态，通过指令将异常模块重新电源启动(即:切断电源后再接通电源，各模块会重新启动)，实现自动修复；再有，X86工控主机模块连接网络通讯模块，使负责让X86工控主机模块连接互联网，与后台服务器通讯，甚至上传、下载数据等，以满足使用需求。
[0008]本实用新型的目的还可以采用以下技术措施解决:
[0009]作为更具体的方案，所述看门狗模块是单片机看门狗，它与X86工控主机模块上的电源串联连接，且看门狗模块上的通讯检测端与X86工控主板通讯连接，以便看门狗模块实时监控X86工控主板的通讯情况，并判断是否执行电源复位。
[0010]作为更佳的方案，所述采集子系统还包括有供外部设备连接的接线面板，采集模块包括数字信号采集模块和模拟信号采集模块，数字信号采集模块和模拟信号采集模块的信号输入端均连接到接线面板上，其信号输出端与看门狗模块上的通讯检测端连接，各采集模块将采集到的(数字和模拟)信号，经看门狗模块传送到X86工控主机模块，并由看门狗模块实时监测各采集模块的工作状态。
[0011]作为更具体的方案，所述采集子系统上的控制模块是数字信号控制模块，它的信号输出端连接到接线面板上，其信号输入端与看门狗模块上的通讯检测端连接，X86工控主机模块将输出控制信号通过看门狗模块传送到输出控制模块。
[0012]作为更优化的方案，它还可以包括有LED控制模块，LED控制模块主要由LED屏幕、LED控制卡及其开关电源组成，LED控制卡与X86工控主机模块连接，接受X86工控主机模块的指令控制。
[0013]作为进一步优化的方案，它还也可以系包括视频采集模块，视频采集模块与X86工控主机模块连接，接受X86工控主机模块的指令控制。
[0014]上述视频采集模块主要由视频采集卡、硬盘、摄像机和云台组成，摄像机通过采集视频信号，将视频保存在硬盘中，云台与X86工控主机模块连接，接受X86工控主机模块的指令控制。
[0015]作为更具体之方案，所述网络通讯模块包括3G上网卡、ADSL以及相应的路由器，负责让X86工控主机模块连接互联网，与后台服务器通讯。
[0016]本实用新型的有益效果如下:
[0017](I)此款数据处理终端设备，通过在采集子系统上增设看门狗模块，看门狗模块负责实时检测X86工控主机模块和采集子系统各模块的工作状态，通过指令将异常模块重新电源启动(即:切断电源后再接通电源，各模块会重新启动)，实现自动修复；再有，X86工控主机模块连接网络通讯模块，使负责让X86工控主机模块连接互联网，与后台服务器通讯，甚至上传、下载数据等，以满足使用需求。
[0018](2)再有，此数据处理终端设备，还通过增设LED控制模块、视频采集模块和网络通讯模块等，力求使X86系统运作多样、精确和高效性等，又能通过单片机看门狗对工控机主板和其他控制板工作电源的控制实现稳定高效运作。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型基于物联网技术的数据处理终端设备原理图。
[0020]图2是本实用新型X86工控主机模块的内部组成方框图。
[0021]图3是本实用新型网络通讯模块的内部组成方框图。
[0022]图4是本实用新型LED控制模块的内部组成方框图。
[0023]图5是本实用新型视频采集模块的内部组成方框图。
【具体实施方式】
[0024]如图1至图5所示，一种基于物联网技术的数据处理终端设备，包括X86工控主机模块1、网络通讯模块2、采集子系统3、LED控制模块4和视频采集模块5，X86工控主机模块I至少包括X86工控主板11、企业级硬盘12和电气性能稳定的开关电源13，硬盘12与X86工控主板11电性连接、并存储有软件系统，实时运行着这个智能的终端软件系统，而这个智能系统，可根据环境因素、网络因素、天气因素以及各个外部设备的状态自主执行某些设定的动作；其中，电源13为X86工控主板11和硬盘12提供工作电源，采集子系统3包括采集模块31、控制模块32、看门狗模块33和接线面板34，采集模块31和控制模块32通过看门狗模块33与X86工控主机模块I连接，采集子系统3通过采集模块31采集外部数据，并传送到X86工控主机模块I处理，看门狗模块33负责实时检测X86工控主机模块I和采集子系统3各模块的工作状态，通过指令将异常模块重新电源启动，实现自动修复。
[0025]上述看门狗模块33是单片机看门狗，它与X86工控主机模块I上的电源13串联连接，且看门狗模块33上的通讯检测端与X86工控主板11通讯连接，以便看门狗模块33实时监控X86工控主板11的通讯情况，并判断是否执行电源复位。
[0026]采集子系统3的接线面板34系作为供外部设备连接使用，采集模块31包括数字信号采集模块311和模拟信号采集模块312，数字信号采集模块311和模拟信号采集模块312的信号输入端均连接到接线面板34上，其信号输出端与看门狗模块33上的通讯检测端连接，采集模块31将采集到的信号，经看门狗模块33传送到X86工控主机模块I ;而采集子系统3上的控制模块32是数字信号控制模块，它的信号输出端连接到接线面板34上，实时采集各DI和Al外部设备的状态，其信号输入端与看门狗模块33上的通讯检测端连接，X86工控主机模块I将输出控制信号通过看门狗模块33传送到输出控制模块32，控制各DO外部设备。
[0027]上述LED控制模块4主要由LED屏幕41、LED控制卡42及其开关电源43组成，LED控制卡42与X86工控主机模块I连接，接受X86工控主机模块I的指令控制，可控制LED屏的文字、字体等动作。
[0028]上述视频采集模块5与X86工控主机模块I连接，接受X86工控主机模块I的指令控制；视频采集模块5主要由视频采集卡51、硬盘52、摄像机53和云台54组成,摄像机53通过采集视频信号，将视频保存在硬盘52中，云台54与X86工控主机模块I连接，接受X86工控主机模块I的指令控制，即:可控制摄像机实时拍摄、录像、云台转动等。
[0029]所述网络通讯模块2包括3G上网卡21、ADSL 22以及相应的路由器23，负责让X86工控主机模块I连接互联网，与后台服务器通讯，上传和下载数据。
[0030]以下就上述各模块的功能，作如下详细说明:
[0031]采集子系统:由看门狗模块、数字输入(DI)采集模块、模拟输入(Al)采集模块、数字输出(DO)控制模块、外设接线面板组成，是各类传感器的采集器组合，它通过外设接线面板与外部设备连接，采集各DI (数字型输入)、Al (模拟型输入)类型的传感器信号，控制各DO (数字型输出)类型的传感器，统一将数据传输给X86工控主机模块；此外，看门狗模块负责实时检测X86工控主机模块和采集子系统各模块的工作状态，当工作状态异常时，可通过指令来将异常模块重新启动，从而达到自修复。
[0032]网络通讯模块:由3G上网卡、ADSL/光纤信号线以及相应的路由器等网络设备组成，负责让X86工控主机模块连接互联网，与后台服务器通讯。其接受X86工控主机模块的指令，通过智能终端软件系统拔号上网。
[0033]LED控制模块:由LED屏幕、LED控制卡、开关电源和防水部件组成。LED控制卡通过RS — 485总线与X86工控主机模块连接，接受X86工控主机模块的指令控制。
[0034]视频采集模块:由视频采集卡/硬盘录像机、摄像机、云台组成。通过摄像机采集视频信号，将视频保存在硬盘中，并提供流媒体服务，供远程客户端查看实时视频。另外，云台通过RS - 485总线与X86工控主机模块连接，接受X86工控主机模块的指令控制。
[0035]本实用新型基于物联网技术的数据处理终设备，以在隧道智能监控中的使用为例，整个系统及各模块的运作情况如下:
[0036]“外部前端设备”包括“水位探测计”、“感应门磁(电控门锁)”、“互感设备”、“红外线探头”、“摄像机”等，输出信号端均通过线路连接到“终端设备”的“外设接线面板”上。
[0037]“外设后端设备”包括“水泵”、LED显示屏、声或光告警器等；而“感应门磁”也可被看作后端设备，因为“终端设备”也会发出指令控制其开关。
[0038]工作原理:工作时，“终端设备”的软件系统会自动发出指令指挥“外部前端设备”工作，并将其探测感应到的数字信号或模拟信号输入到“终端设备”;比如“水位探测计”会测得当前水位与地面间的水位高度模拟信号值，则该信号将通过“Al采集模块”输入“终端设备”;而“感应门磁”只有开、关两种可转化为数字的电信号，则其是通过“DI采集模块”输入“终端设备”;当水位超出软件系统预设的警戒水位时，“终端设备”的“X86工控主机模块”通过运算得出需要应急处理的结果，并自动通过“D0控制模块”发出指令，启动隧道的水泵进行排水处理以及启动隧道现场的警灯、警笛等装置进行警报；与此同时，还会在监控系统软件的操作平台发出告警信号，并通过“LED控制模块”将“外设后端设备”的LED显示屏在正常状态下显示的“可以通行，隧道限高4.5米”改为“隧道水浸，禁止通行”的警示语。
[0039]另一方面，还通过“网络通讯模块”利用接入的3G网络、有线网络等向指定负责人员的手机、邮箱等发出告警短信或邮件。而当应急措施有效处理好隐患后，“终端设备”又会使一切恢复原样。
[0040]为保证设备本身及软件系统的安全稳定，“终端设备”还加入了“看门狗模块”;其作用是通过按系统设定的方案对设备自身情况进行定期检测，并且当系统出现故障甚至宕机时，“看门狗模块”还可执行自恢复指令，使系统重启。
[0041]上述未提及的“视频采集模块”则是通过“DI采集模块”接入“外部前端设备”中的各种摄像机设备，然后通过“X86工控主机模块”对视频、图片信息的采集、处理等，在“视频采集模块”中对这些信息进行存储和管理，系统维护人员则通过植入“终端设备”的软件系统进行视频、图片等的调用、查看、编辑或者存储等操作，还可进行实时截图和实时视频监视。另一方面也是使用软件系统通过“视频采集模块”对摄像设备的可旋转云台等进行控制；还可以通过“网络通讯模块”、“X86工控主机模块”、“视频采集模块”的联合功能，实现手机远程控制。由此可见，整个“终端设备”可实现的功能，可以根据不同功能模块的组合协调而增加。
【权利要求】
1.基于物联网技术的数据处理终端设备，包括X86工控主机模块(I)和网络通讯模块(2), X86工控主机模块(I)至少包括X86工控主板(11)、硬盘(12)和电源(13)，硬盘(12)与X86工控主板(11)电性连接、并存储有软件系统，电源(13)为X86工控主板(11)和硬盘(12)提供工作电源，其特征是，还设置有采集子系统(3)，采集子系统(3)包括采集模块(31)、控制模块(32 )和看门狗模块(33 )，采集模块(31)和控制模块(32 )通过看门狗模块(33 )与X86工控主机模块(I)连接，采集子系统(3 )通过采集模块(31)采集外部数据，并传送到X86工控主机模块(I)处理，看门狗模块(33)负责实时检测X86工控主机模块(I)和采集子系统(3)各模块的工作状态，通过指令将异常模块重新电源启动，实现自动修复；所述看门狗模块(33)是单片机看门狗，它与X86工控主机模块(I)上的电源(13)串联连接，且看门狗模块(33)上的通讯检测端与X86工控主板(11)通讯连接，以便看门狗模块(33)实时监控X86工控主板(11)的通讯情况，并判断是否执行电源复位；所述网络通讯模块(2)包括3G上网卡(21)、ADSL (22)以及相应的路由器(23)，负责让X86工控主机模块(I)连接互联网，与后台服务器通讯。
2.根据权利要求1所述基于物联网技术的数据处理终端设备，其特征是，所述采集子系统(3 )还包括有供外部设备连接的接线面板(34)，采集模块(31)包括数字信号采集模块(311)和模拟信号采集模块(312)，数字信号采集模块(311)和模拟信号采集模块(312)的信号输入端均连接到接线面板(34)上，其信号输出端与看门狗模块(33)上的通讯检测端连接，采集模块(31)将采集到的信号，经看门狗模块(33)传送到X86工控主机模块(I)。
3.根据权利要求2所述基于物联网技术的数据处理终端设备，其特征是，所述采集子系统(3)上的控制模块(32)是数字信号控制模块，它的信号输出端连接到接线面板(34)上，其信号输入端与看门狗模块(33)上的通讯检测端连接，X86工控主机模块(I)将输出控制信号通过看门狗模块(33 )传送到输出控制模块(32 )。
4.根据权利要求3所述基于物联网技术的数据处理终端设备，其特征是，还包括有LED控制模块(4 )，LED控制模块(4 )主要由LED屏幕(41 )、LED控制卡(42 )及其开关电源(43 )组成，LED控制卡(42 )与X86工控主机模块(I)连接，接受X86工控主机模块(I)的指令控制。
5.根据权利要求3所述基于物联网技术的数据处理终端设备，其特征是，还包括有视频采集模块(5)，视频采集模块(5)与X86工控主机模块(I)连接，接受X86工控主机模块(I)的指令控制。
6.根据权利要求5所述基于物联网技术的数据处理终端设备，其特征是，所述视频采集模块(5)主要由视频采集卡(51)、硬盘(52)、摄像机(53)和云台(54)组成，摄像机(53)通过采集视频信号，将视频保存在硬盘(52 )中，云台(54 )与X86工控主机模块(I)连接，接受X86工控主机模块(I)的指令控制。
【文档编号】G05B19/418GK203965893SQ201420089616
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年3月1日 优先权日:2014年3月1日
【发明者】梁盛伦 申请人:佛山市合能物联软件开发有限公司