一种多指标触控类总线型物联网智能主机的制作方法

1.本实用新型属于指标参数监测设备技术领域，尤其涉及一种多指标触控类总线型物联网智能主机。


背景技术：

2.常规的指标参数类监测型主机，多见于单一应用场景，常见的指标参数类监测型主机例如养殖监测中的环控器、水质环境监测中的水质监测仪，亦或者是电力监测中的电力主机。该类型的主机产生多根据现场环境决定，其具有监测的参数功能大多依托于场景定制，即该产品的生产功能即产品的应用功能，无法进行多应用场景转换以及现场适应型拓展。同时该类监测主机由于技术原因，其设备采用仅限于主机厂家指定的产品供应商，即大多为捆绑式服务体系，对于后续日益精进的传感技术，无法进行局部升级式操作。此类监测主机设计类型多为本地型设备，不具备远程数据联网功能，同时拓展型设备接口较为单一，无法满足多元化的监测需求。
3.所以综上所述，原有的监测型主机存在以下几点问题：1.产品设计落后，无法满足新的物联网场景需求；2.产品实施周期长，主机对现场环境要求较高，即需要专门的技术人员现场背调以及测试安装锁着人工成本的上升，专业技术支出比重增高，从而导致产品附加费用增高；3.设备捆绑式服务，不具备兼容多种场景、多种类型以及多种品质的传感器的适应型能力；4.设备本地化或者平台化严重，使设备失去了大数据分析并网功能；5.从端设备多为常规总线方式，无法进行电源及通信统一，不仅增加了附加产品的成本，例如不同类型电源数量的增加，同时对于产品的问题无法进行具体定位，对于后期的排查以及维护都需要专业人员介入，使得整个监测环境的门槛较高，同时也阻碍了技术的推广。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种多指标触控类总线型物联网智能主机，旨在解决原有的监测型主机存在的无法满足新的物联网场景需求、从端设备多为常规总线方式，无法进行电源及通信统一的问题。
5.本实用新型是这样实现的，一种多指标触控类总线型物联网智能主机，包括壳体，所述壳体的内腔设置有基板，所述基板表面的一侧设置有调试插口，所述基板上设置有无线数据传输模块，所述基板上设置有电源转换模块，所述基板上设置有系统核心板，所述系统核心板采用cortex
‑
m芯片架构，支持yfios组态系统，可兼容rt
‑
thread或alios物联网实时操作系统，所述基板上还设置有云端通信拓展模块、可编程触控模块接口、按键模块接口、实时时钟模块、以太网接口、powerbus卡槽、有线通道模块安装槽和电源安装槽，所述powerbus卡槽至少有两个，分别安装有powerbus大功率板和powerbus光隔板，所述有线通道模块安装槽内安装有双机制储存模块，所述电源安装槽内设置有储能模块；
6.所述壳体正面的上部由上至下依次设置有状态指示栏、可视化触控屏和按键模块，所述壳体侧边设置有云端通信拓展模块天线、无线数据传输模块天线和唤醒按钮。
7.优选的，所述云端通信拓展模块采用统一适配性接口，支持多种应用模式，可适配2g、gprs、4g或5g多种制式以及应用场景的云端通信模块。
8.优选的，所述无线数据传输模块支持设备数据无线配置以及系统场景切换，可支持lora、nb
‑
iot、蓝牙或wifi多种无线数据远传方式。
9.优选的，所述可视化触控屏采用lua型可编程触控屏，支持数据展示、数据分析，并支持本地可视化控制以及本地策略配置。
10.优选的，所述有线通道模块安装槽支持rs
‑
485、rs
‑
232或powerbus多种有线型通信方式，可快速进行多设备拓展接入。
11.优选的，所述调试插口为type
‑
b接口，支持系统固件本地下载、应用软件本地部署更新、设备配置本地读取以及设备功能本地调试功能。
12.优选的，所述唤醒按钮通过对按钮的间断性指令组合完成设备的外部操作指令发送。
13.优选的，所述powerbus光隔板为卡槽式设计，最多可拓展两路，实现供电总线数据采集以及数据传输。
14.优选的，所述储能模块支持大容量锂电池与铅酸蓄电池的充放功能，在设备正常供电状况下为电池充电，在断电状况下将电池电能进行供电输出。
15.有益效果
16.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型的一种多指标触控类总线型物联网智能主机，提出一种支持yfios轻量级组态系统、支持供电型总线的、支持多种场景适配的、支持多种数据传输方式以及多种信道切换的、支持lua语言触控屏的、少代码或免代码二次开发的、支持多种协议类型以及高度自由平台接入度以及具有极强环境适应性能的多指标触控类总线型物联网智能主机；
17.通过对各功能单元进行模块化可插拔设计，使得整体设备更具有自由度，在维系系统功能稳定的基础上，提升了产品的可维护性以及可操作性，组态式的模块化软件驱动，使得通用类传感器设备可以进行多环境稳定验证，提高了设备应用的稳定性，模板化的应用体系同时也使得设备在更新迭代过程中更加兼具有快捷性与实用性，避免了多版本维护的情况；
18.供电型总线的融合，使得设备在实施安装、场景拓展、场景适配以及后期的维护保障中都极大降低了操作门槛，使得设备的特性得以发挥，可更换型云端通信拓展模块支持多种网络环境，同时统一式接入接口，为后续5g以及更高水平网络通信接入预留了升级可能，提升了设备的可持续性。以太网及相应的多方式有线通道，为通用型市场设备预留了接入通道，提升了设备的兼容能力，支持二次开发的能力，也为后期私有化设备的接入提供了可能性；
19.大功率总线拓展板，通过强大的供能方式，提升了场景中的设备拓展数量，在增进场景延展性的同时，也为设备的长期稳定运行提供了保障，双机制的存储单元满足了多元化的存储需求，不仅有助于现场设备生命情况的查询，同时更加兼具了不同的数据获取需求；
20.多指标触控类总线型物联网智能主机继承了物联网思想，在融入传统行业的同时，也在通过其本身的技术革新方式，为后续的产业转型升级以及行业技术推广进行积极
探索，从而使得设备在未来的市场竞争中具有更好的进取能力以及可塑化能力，积淀了物联网技术应用的宝贵经验。
附图说明
21.图1为本实用新型的内部结构示意图；
22.图2为本实用新型的外部结构示意图；
23.图3为本实用新型中powerbus大功率板结构示意图；
24.图4为本实用新型中powerbus光隔板结构示意图；
25.图5为本实用新型中双机制储存模块结构示意图；
26.图6为本实用新型中储能模块结构示意图。
27.图中：1
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壳体、2
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基板、3
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调试插口、4
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无线数据传输模块、5
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电源转换模块、6
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系统核心板、7
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云端通信拓展模块、8
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可编程触控模块接口、9
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按键模块接口、10
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实时时钟模块、11
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以太网接口、12
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powerbus卡槽、13
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有线通道模块安装槽、14
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电源安装槽、15
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状态指示栏、16
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云端通信拓展模块天线、17
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无线数据传输模块天线、18
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唤醒按钮、19
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可视化触控屏、20
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powerbus大功率板、21
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powerbus光隔板、22
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双机制储存模块、23
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储能模块、24
‑
按键模块。
具体实施方式
28.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
29.请参阅图1
‑
3，本实用新型提供一种技术方案：包括壳体1，壳体1的内腔设置有基板2，基板2表面的一侧设置有调试插口3，基板2上设置有无线数据传输模块4，基板2上设置有电源转换模块5，基板2上设置有系统核心板6，系统核心板6采用cortex
‑
m芯片架构，支持yfios组态系统，可兼容rt
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thread或alios物联网实时操作系统，基板2上还设置有云端通信拓展模块7、可编程触控模块接口8、按键模块接口9、实时时钟模块10、以太网接口11、powerbus卡槽12、有线通道模块安装槽13和电源安装槽14，powerbus卡槽12至少有两个，分别安装有powerbus大功率板20和powerbus光隔板21，有线通道模块安装槽13内安装有双机制储存模块22，电源安装槽14内设置有储能模块23。
30.本实施方式中，调试插口3为type
‑
b接口，支持系统固件本地下载、应用软件本地部署更新、设备配置本地读取以及设备功能本地调试功能，用以实现设备功能应用操作，同时为设备提供稳定的调试工作电源。
31.电源转换模块5支持交流220v转换为直流24v电源转换，选用国内一流的电气组成器件，稳定电源的同时，既进行了电源过滤，同时也提高了电源的转换安全性，增强了设备寿命；系统核心板6用以yfios组态系统搭载，支持主机整体运行；云端通信拓展模块7为可更换型，用以进行相关数据平台的数据传输以及本地路由数据交互；实时时钟模块10为rtc实时时钟模块，通过rtc计时方式，结合设备校时系统，为整体系统运行提供时间存储以及辅助时间校准等功能；以太网接口11用于连接网络，支持10/100m自适应切换，支持例如modbustcp、mqtt等多种数据通信协议。
32.powerbus大功率板20、powerbus光隔板21和双机制储存模块22均为可插拔的安装方式，powerbus大功率板20用以实现供电型总线可接入设备数量拓增；powerbus光隔板21用以实现供电总线型数据采集；双机制储存模块22用以进行工艺参数以及设备运行及日志存储；储能模块23用以为设备断电状况下提供继续工作电能。
33.双机制储存模块22采用e2ram+sdramf 即内部芯片存储加外部sd卡存储的方式，sd卡支持8~32m数据存储空间，为设备提供丰富的数据存储空间，提升了设备的整体拓展及优化能力。
34.储能模块23支持大容量锂电池与铅酸蓄电池的充放功能，在设备正常供电状况下为电池充电，在断电状况下将电池电能进行供电输出。
35.powerbus大功率板20通过整合性设计，基于原有功率的计算，提供了多数量接入的电源供给和转换。
36.powerbus光隔板21为卡槽式设计，最多可拓展两路，实现供电总线数据采集以及数据传输。
37.壳体1正面的上部由上至下依次设置有状态指示栏15、可视化触控屏19和按键模块24，壳体2侧边设置有云端通信拓展模块天线16、无线数据传输模块天线17和唤醒按钮18。
38.本实施方式中，状态指示栏15通过红色、黄色以及绿色三色led灯珠，分别表示电源、通信以及状态等含义，通过不同的闪动频率，实现灯语组合，从而为用户展示更为直观的数据运行状况；按键模块24通过按键模块接口9实现数据连接，用以实现主机相应功能分区应用操作；唤醒按钮18用以实现多种组合指令。
39.按键模块24通过可多频次触发的按钮空间，结合相应的组合命令，实现监测主机多功能展示应用以及设备过程操作；唤醒按钮18通过对按钮的间断性指令组合完成设备的外部操作指令发送。
40.云端通信拓展模块天线16与云端通信拓展模块7配合工作，提高数据传输效果，无线数据传输模块天线17与无线数据传输模块4配合工作，实现数据的无线远传。
41.进一步的，云端通信拓展模块7采用统一适配性接口，支持多种应用模式，可适配2g、gprs、4g或5g多种制式以及应用场景的云端通信模块。
42.可更换的云端通信拓展模块7可以为2g模块、gprs模块、4g模块、5g模块或者lorawan模块等。
43.进一步的，无线数据传输模块4支持设备数据无线配置以及系统场景切换，可支持lora、nb
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iot、蓝牙或wifi多种无线数据远传方式。
44.无线数据传输模块4为可拓展型，用以实现主机参数设置以及多参数内容本地无线远传。
45.进一步的，可视化触控屏19采用lua型可编程触控屏，支持数据展示、数据分析，并支持本地可视化控制以及本地策略配置。
46.可视化触控屏19通过可编程触控模块接口8实现数据连接，用以呈现对应适配物联网场景的系统应用。
47.进一步的，有线通道模块安装槽13支持rs
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485、rs
‑
232或powerbus多种有线型通信方式，可快速进行多设备拓展接入。
48.复合型的有线通道模块安装槽13可以通过插拔安装有线通道模块，实现有线通信，有线通道模块可以拓展rs
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485模块、rs
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232模块、can总线模块、开关量输入模块、开关量输出模块或其他有线模块。
49.本实用新型的工作原理及使用流程：基于yfios轻量级物联网组态系统的基础上，融合了多功能供电总线功能，集合lua型可编程型触控屏，使用积木拼接式的思维对于传感通信以及云端通信和通信拓展类模块进行可插拔设计，使得设备本体具有高度自由化拓展功能，对于物联网场景的使用不再局限，转而进行多场景通用性拓展，同时具备了大功率电源模块以及其他的辅助性模块组合，使得整体设备在兼具场景速安装、稳定度高以及低维护的基础上，更新了设备的可应用性以及可通用性，多维度实现设备及现场系统的整体融合以及品质提升。
50.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。