一种上位机控制系统的制作方法

本发明涉及电子控制领域，尤其涉及一种上位机控制系统。

背景技术：

在物联网时代，做到智能设备和传感器数据的集中化采集、整理、自动分析和智能管控等相关需要，就离不开只能控制的中心，当前家用物联网控制中心，多数使用智能盒子等嵌入式设备。在工业和智能楼宇管控中，有着放置智能管理中心设备的环境相对恶劣、采集的物联网设备数量庞大，且信号系统复杂等一系列与家用物联网环境不同的问题，这就要求在工业和智能楼宇物联网中，所使用的控制中心设备与家用物联网有着非常大的不同。

在工业与智能楼宇控制中，我们一般采用耐温度更高、湿度更大、耐复杂的静电和电磁环境等要求的工控机作为所有数据汇总、控制和云端回传的上位机系统。在实际应用中，智能楼宇和工业物联网的上位机系统，所处的现场环境，有以下几点劣势，对上位机系统的稳定运行和远程管理造成了极大的不便：

1、在实际应用中，物联网环境现场所处的网络，绝大多数无法提供一套能够从国际互联网到环境网络的稳定下行入口(例如固定ip地址能)环境。由于上位机所处的工况环境的恶劣，可能会造成上位机在长期的稳定运行上，收到一定的影响，加上上位机系统中的软件环境、应用环境及工业控制与物联网设备控制的逻辑发生变化时，就需要对其进行一系列的操作。而以上提到的网络环境，无法对其进行有效的远程控制，虽然可以通过云端服务器与上位机之间实现反向代理等方式进行连接，但是反向代理仍然无法做到稳定运行不间断，一旦断掉服务连接，往往还是需要人工在现场进行配置和调试。这就造成物联网上位机在调试和维护中，需要人员到现场的情况，增加了不必要的人力成本，降低了控制环境的时效性。

2、大多数普通工控机，无法做到对所处的物理环境进行相应的判断，一旦上位机在环境变化中，造成宕机等问题，云端控制系统，无法及时获知是软件环境问题还是硬件环境问题造成的控制中断这对于楼宇物联网控制造成了极大的风险。

基于上述问题，研发一种上位机控制系统是个亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明要解决以上技术问题，提供一种全新、独立的上位机控制系统，使得物联网上位机在控制中，避免了以上所说的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种上位机控制系统，包括上位机控制器、4g物联网链接器、4g网络、云端服务器，所述上位机控制器与一套对现场温湿度环境进行探测的温湿度传感器相连，所述上位机控制器通过232串口接口与上位机传输数据，所述上位机控制器通过usb接口与上位机传输数据，所述上位机控制器与网卡相连，所述上位机与网卡相连，两个网卡之间通过交换机相连，所述上位机控制器通过4g物联网链接器与4g网络建立链接，所述4g网络与云端服务器相连，按照预先设定的频率间隔，访问云端服务器获取指令。

进一步的，当上位机控制器与上位机通过串口无法连接时，改用usb接口替代串口进行连接。

进一步的，在上位机中安装一套上位机控制器对应的控制驱动软件，该驱动将上位机的串口与控制器的串口进行连接后，按照预定设置的时间间隔，不间断地发送上位机的各种有关物联网控制设备状态的状态码作为响应，当次响应中断或不稳定，上位机控制器可自动判定上位机的运行状态出现了问题。

进一步的，上位机控制器与上位机上安装的专用驱动进行通讯，达到自动控制上位机的装填调整、日志清理、环境主动整理等目标。

进一步的，当用户向云端服务器发送管理链接指令后，上位机控制器在访问云端服务器时可感知该指令，并按照指令，为云端服务器、上位机控制器、上位机之间建立一个管理通道，让用户能够在现场环境没有可以直接访问的固定ip和网络通道的情况下，通过4g移动网络，实现远程管理。

本发明具有的优点和积极效果是：本上位机控制系统可以在无须对现场环境和上位机的硬件环境进行任何改造的情况下，快速建立一套独立的上位机管理环境，降低了上位机升级成本和安装改造成本；通过该设计，可以避免因为上位机所处的网络环境与外网之间通道问题，需要人为去现场进行操作的方法，直接用该控制器建立一套自动监控和建立远程控制通道的中转与控制器，大量节省了上位机维护的人力成本。

附图说明

图1是发明的原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施例做详细说明。

如图1所示，一种上位机控制系统，包括上位机控制器、4g物联网链接器、4g网络、云端服务器，所述上位机控制器与一套对现场温湿度环境进行探测的温湿度传感器相连，所述上位机控制器通过232串口接口与上位机传输数据，所述上位机控制器通过usb接口与上位机传输数据，所述上位机控制器与网卡相连，所述上位机与网卡相连，两个网卡之间通过交换机相连，所述上位机控制器通过4g物联网链接器与4g网络建立链接，所述4g网络与云端服务器相连，按照预先设定的频率间隔，访问云端服务器获取指令。

本技术方案工作方式为：

上位机控制器通过232串口与上位机的串口(如包含或未被物联网设备的数据连接所占用)进行连接，在上位机中，安装一套本控制器对应的控制驱动软件，该驱动将上位机的串口与上位机控制器的串口进行连接后，按照预定设置的时间间隔，不间断地发送上位机的各种有关物联网控制设备状态的状态码作为响应。当次响应中断或不稳定，控制器可自动判定上位机的运行状态出现了问题。当上述的串口链接无法实现，可改用usb接口替代串口进行连接上述功能。

上位机控制器的网卡通过物联网现场与上位机的网卡进行链接，该链接用于实现a)上位机控制器与上位机上安装的专用驱动进行通讯，达到自动控制上位机的装填调整、日志清理、环境主动整理等目标，做到一定量的自动化管理；b)上位机控制器与上位机之间，实现在现场环境中的管理通道(如ssh或者vnc等管理入口)的永久链接，当因为环境问题断掉后，该链接自动重新建立。

上位机控制器通过物联网卡与4g网络建立链接，并按照预先设定的频率间隔，访问云端服务器获取指令。当用户向云端服务器发送管理链接指令后，上位机控制器在访问云端服务器时可感知该指令，并按照指令，为云端服务器、上位机控制器、上位机之间建立一个管理通道，让用户能够在现场环境没有可以直接访问的固定ip和网络通道的情况下，通过4g移动网络，实现远程管理。

本专利不依赖对现有物联网上位机进行任何改造，而是在现场建立一套独立的管理和控制环境与设备，快速地将物联网上位机和该管理控制器之间，再到远程管理者之间建立一套通道。本上位机控制系统自动对上位机本身和所处的放置环境的状态进行感知，对上位机本身进行一系列的自动化定期优化和控制。

以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。

技术特征：

1.一种上位机控制系统，其特征在于：包括上位机控制器、4g物联网链接器、4g网络、云端服务器，所述上位机控制器与一套对现场温湿度环境进行探测的温湿度传感器相连，所述上位机控制器通过232串口接口与上位机传输数据，所述上位机控制器通过usb接口与上位机传输数据，所述上位机控制器与网卡相连，所述上位机与网卡相连，两个网卡之间通过交换机相连，所述上位机控制器通过4g物联网链接器与4g网络建立链接，所述4g网络与云端服务器相连。

2.根据权利要求1所述的一种上位机控制系统，其特征在于：在上位机中安装一套上位机控制器对应的控制驱动软件，该驱动将上位机的串口与控制器的串口进行连接后，按照预定设置的时间间隔，不间断地发送上位机的各种有关物联网控制设备状态的状态码作为响应，当次响应中断或不稳定，上位机控制器可自动判定上位机的运行状态出现问题。

3.根据权利要求1或2所述的一种上位机控制系统，其特征在于：上位机控制器与上位机上安装的专用驱动进行通讯，实现自动控制上位机的装填调整、日志清理、环境主动整理。

4.根据权利要求3所述的一种上位机控制系统，其特征在于：当用户向云端服务器发送管理链接指令后，上位机控制器在访问云端服务器时可感知该指令，并按照指令，为云端服务器、上位机控制器、上位机之间建立一个管理通道。

5.根据权利要求1所述的一种上位机控制系统，其特征在于：当上位机控制器与上位机通过串口无法连接时，改用usb接口替代串口进行连接。

技术总结
本发明提供一种上位机控制系统，包括上位机控制器、4G物联网链接器、4G网络、云端服务器，所述上位机控制器与一套对现场温湿度环境进行探测的温湿度传感器相连，所述上位机控制器通过232串口接口与上位机传输数据，所述上位机控制器通过USB接口与上位机传输数据，所述上位机控制器与网卡相连，所述上位机与网卡相连，两个网卡之间通过交换机相连，所述上位机控制器通过4G物联网链接器与4G网络建立链接，所述4G网络与云端服务器相连。本系统不依赖对现有物联网上位机进行任何改造，而是在现场建立一套独立的管理和控制环境与设备，快速地将物联网上位机和该管理控制器之间，再到远程管理者之间建立一套通道。

技术研发人员：何清
受保护的技术使用者：津安(天津)建筑节能设施运营管理有限公司
技术研发日：2018.05.16
技术公布日：2019.11.26