一种具有嵌入式4G模块的在线监测装置及系统的制作方法

本实用新型涉及在线监测技术领域，尤其涉及一种具有嵌入式4G模块的在线监测装置及系统。

背景技术：

通过装在被测设备上的各类监测仪表，对设备的各种参量进行连续自动监测并上传至终端接收端，称在线监测。在线监测多采用有线方式进行传输如串口线、网线等。而当装置需要安装在一些偏远地区，只能采用无线方式连接，通常来说在线监测多采用2G方式传输。

但是，2G模块由于制式的限制，每种2G模块仅能对应一家或两家运营商，无法对应所有运营商。同时随着4G网络的推广和普及，运营商不再对2G进行维护，越来越多区域的2G信号逐步减弱，甚至已无2G信号覆盖，导致在线监测设备无法将数据传回系统后台。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的之一在于提供一种具有嵌入式4G模块的在线监测装置，其能兼容所有运营商的4G/3G/2G网络制式，解决安装点无2G信号的问题。

本实用新型的目的之二在于提供一种在线监测系统，其能兼容所有运营商的4G/3G/2G网络制式，解决安装点无2G信号的问题。

本实用新型的目的之一采用如下技术方案实现：

一种具有嵌入式4G模块的在线监测装置，包括：主控单元、嵌入式4G模块、传感器、摄像机以及用于给所述主控单元、所述嵌入式4G模块、所述传感器和所述摄像机提供电源的供电模块；所述主控单元分别与所述嵌入式4G模块、所述传感器以及所述摄像机电连接。

进一步地，所述嵌入式4G模块包括：中央处理器、第一以太网模块、串口模块、4G无线通讯模块、电源模块以及外部接口模块；

所述中央处理器分别与所述第一以太网模块、所述串口模块、所述4G无线通讯模块以及所述电源模块电连接；

所述外部接口模块分别与所述第一以太网模块、所述串口模块以及所述4G 无线通讯模块电连接；

所述外部接口模块与所述主控单元电连接；所述电源模块与所述供电模块电连接。

进一步地，所述嵌入式4G模块还包括第二以太网模块，所述第二以太网模块分别与所述中央处理器、所述外部接口模块电连接。

进一步地，所述第一以太网模块具有LAN模式和WAN模式；所述第二以太网模块具有LAN模式。

进一步地，所述嵌入式4G模块还包括无线WIFI模块，所述无线WIFI模块分别与所述中央处理器、所述外部接口模块电连接。

进一步地，所述串口模块采用TTL接口、RS232接口或RS485接口。

进一步地，所述4G无线通讯模块采用五模或七模。

进一步地，所述主控单元包括：MCU、存储模块和数据模块；所述MCU 分别与所述存储模块、所述数据模块电连接；所述数据模块分别与所述传感器、所述摄像机电连接。

进一步地，所述供电模块可采用AC220V交流电供电、太阳能供电、风能供电或感应取电。

本实用新型的目的之二采用如下技术方案实现：

一种在线监测系统，包括：后台服务器以及如上述的具有嵌入式4G模块的在线监测装置，所述后台服务器可与所述嵌入式4G模块进行通信。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

该具有嵌入式4G模块的在线监测装置采用嵌入式4G模块来进行数据传输，可以兼容所有运营商的4G/3G/2G网络制式，解决了安装点无2G信号导致无法将数据传输回系统后台的问题。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种具有嵌入式4G模块的在线监测装置的结构框图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

一种具有嵌入式4G模块的在线监测装置，包括：主控单元、嵌入式4G模块、传感器、摄像机以及用于给主控单元、嵌入式4G模块、传感器和摄像机提供电源的供电模块；主控单元分别与嵌入式4G模块、传感器以及摄像机电连接。

该监测装置的工作方式如下：

当监测装置需要将传感器所采集的数据上传时，传感器将采集到的数据传输至数据模块，然后数据模块将传感器采集的数据传输至MCU，MCU对数据进行处理后传输至嵌入式4G模块，由嵌入式4G模块将数据传回系统后台；

当监测装置需要将摄像机所采集的视频上传时，摄像机将采集到的视频传输至数据模块，然后数据模块将视频传输至MCU，MCU对视频进行处理后传输至嵌入式4G模块，由嵌入式4G模块将视频传回系统后台。

作为一种优选的实施方式，嵌入式4G模块包括：中央处理器、第一以太网模块、串口模块、4G无线通讯模块、电源模块以及外部接口模块；中央处理器分别与第一以太网模块、串口模块、4G无线通讯模块以及电源模块电连接；外部接口模块分别与第一以太网模块、串口模块以及4G无线通讯模块电连接；外部接口模块与主控单元电连接；电源模块与供电模块电连接。传感器所采集的数据是传输至嵌入式4G模块的外部接口模块，进而传输至串口模块，再由串口模块将数据传输至4G无线通讯模块，最后数据通过4G无线通讯模块传回后台；而摄像机所采集的视频是传输至嵌入式4G模块的外部接口，进而传输至第一以太网模块，再由第一以太网模块将视频传输至4G无线通讯模块，最后视频通过 4G无线通讯模块传回系统后台。

需要说明的是，嵌入式4G模块的外部接口可与其他监测设备或传感器互联。

作为一种优选的实施方式，嵌入式4G模块还包括第二以太网模块，第二以太网模块分别与中央处理器、外部接口模块电连接。设置两个以太网模块，可同时使用两个以太网模块，提高效率。

作为一种优选的实施方式，第一以太网模块具有LAN模式和WAN模式；第二以太网模块具有LAN模式。当数据需同时传输至内部局域网以及外部广域网时，可同时使用第一以太网模块和第一以太网模块进行相应的处理。

作为一种优选的实施方式，嵌入式4G模块还包括无线WIFI模块，无线 WIFI模块分别与中央处理器、外部接口模块电连接。无线WIFI模块用于手机、笔记本等客户端无线连接路由器，可通过路由器实现上网、对路由器进行配置等操作。同时，无线WIFI模块也可用于与无线传感器或无线监测设备之间的连接。

作为一种优选的实施方式，串口模块采用TTL接口、RS232接口或RS485 接口。

作为一种优选的实施方式，4G无线通讯模块采用五模或七模。4G无线通讯模块可外接天线，天线接口可采用SMA接口或IPEX接口。

作为一种优选的实施方式，主控单元包括：MCU、存储模块和数据模块； MCU分别与存储模块、数据模块电连接；数据模块分别与传感器、摄像机电连接。

作为一种优选的实施方式，供电模块可采用AC220V交流电供电、太阳能供电、风能供电或感应取电。设置多种供电方式，可根据安装点的条件设置相应的供电方式，灵活多变。

此外，本实用新型还提供了一种在线监测系统，包括：后台服务器以及如上述的具有嵌入式4G模块的在线监测装置，后台服务器可与嵌入式4G模块进行通信。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。