一种RTU系统的制作方法

本实用新型涉及远程终端控制领域，具体涉及一种rtu系统。

背景技术：

rtu的中文全称为远程终端控制系统，负责对现场信号、工业设备的监测和控制。rtu是远程测控系统中的关键设备，承担数据采集处理、存储以及转发的重要任务，起着上传下达的纽带作用。

由于rtu具有监测点分布广，且工作环境恶劣的特点，很多工作环境不易布线导致无市电供应，只能采取蓄电池进行供电。而传统的rtu由于采用2g/4g/nb-iot的无线通信技术，具有较高的通信的灵活性，但是存在功耗高的缺点，使得蓄电池需要经常性的维护，进而提高了远程监测的成本。

中国专利文献cn109785603a公开了一种微功耗的rtu系统，其是通过将电源模块划分为电源输入单元、2g/4g供电单元、nb-iot供电单元以及mcu供电单元，实现高功耗的2g/4g供电单元独立供电、低功耗的nb-iot供电单元以及mcu供电单元独立供电，进而降低了rtu系统的整体功耗。无线通信模块包括一nb-iot通信单元以及一2g/4g通信单元；

但是该微功耗的rtu系统仍使用高功耗的2g/4g无线通讯单元，致使整体上的功耗仍然较高。

技术实现要素：

发明人进一步分析发现，nb-iot通信单元已经是远程通信模块，已经具备2g/4g的无线通信功能，2g/4g无线通信单元又属于高功耗，因此，可以用nb-iot通信单元，而无需使用2g/4g无线通信单元，仍然能够实现全部的功能，但大大降低了能耗。

发明人继续分析发现，nb-iot通信单元在远程通讯上较为稳定的，但是在短程的稳定性却不高。因此，为稳定性考虑仍然可以进行改进，从而产生了本实用新型。

因此，本实用新型的目的在于提出一种既能提高稳定性又能降低功耗的rtu系统。

所采用的技术方案为：

一种rtu系统，包括mcu模块、接口模块、nb-iot无线通信模块、蓝牙模块及电源模块；所述电源模块连接于接口模块、mcu模块、nb-iot无线通信模块和蓝牙模块，用于给接口模块、mcu模块、nb-iot无线通信模块和蓝牙模块供电；所述nb-iot无线通信模块和所述蓝牙模块连接于mcu模块；所述nb-iot无线通信模块用于远程通信连接，所述蓝牙模块用于短程通信连接，所述mcu模块用于将nb-iot无线通信模块的远程通信切换成蓝牙模块的短程通信。

进一步地，所述接口模块包括rs485接口、rs232接口、dali接口、lin接口及can接口，所述rs485接口、rs232接口、dali接口、lin接口及can接口连接于mcu模块。

进一步地，所述接口模块还包括i2c接口及uart接口，所述i2c接口及uart接口连接于mcu模块。

本实用新型的有益效果在于：

一方面，由于直接采用nb-iot无线通信模块，不使用2g/4g无线通信单元，要比cn109785603a的方案大大降低了功耗，又能实现全部的无线通信功能。

另一方面，由于采用蓝牙模块，通过mcu模块将nb-iot无线通信模块的远程通信切换成蓝牙模块的短程通信，从而大大提高了短程通信的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种rtu系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型优选的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1所示，一种rtu系统，包括mcu模块10、接口模块20、nb-iot无线通信模块30、蓝牙模块40及电源模块50；电源模块50连接于接口模块20、mcu模块10、nb-iot无线通信模块30和蓝牙模块40，用于给接口模块20、mcu模块10、nb-iot无线通信模块30和蓝牙模块40供电；nb-iot无线通信模块30和蓝牙模块40连接于mcu模块；nb-iot无线通信模块30用于远程通信连接，蓝牙模块40用于短程通信连接，mcu模块10用于将nb-iot无线通信模块30的远程通信切换成蓝牙模块40的短程通信。

接口模块20根据需要设置不同类型的接口，例如包括rs485接口、rs232接口、dali接口、lin接口及can接口，rs485接口、rs232接口、dali接口、lin接口及can接口连接于mcu模块。或者接口模块还包括i2c接口及uart接口，i2c接口及uart接口连接于mcu模块。

rs485接口、rs232接口、dali接口、lin接口、can接口、i2c接口及uart接口都是可以采用现有的模块，这些接口已经是成熟的技术，本领域技术人员可以根据需要设置添加，或者可以在现有技术或市售中找到对应的接口来应用本实用新型。这些接口能够支持rs485，rs232，dali，lin，can等协议，快速适配各种复杂应用的场合。其中，rs485接口可以通过rs485总线外接rs485总线的相关设备或传感器，例如水质传感器、雷达感应终端等；dali接口可以支持最新diiadali2.0协议，实现楼宇照明控制，以及部分智能家居的自动化控制；lin接口可以实现汽车中的分布式电子系统控制，并通过nb-iot无线通信获取相关设备的信息；can接口用于车辆系统的对接和控制，并通过nb-iot无线通信获取相关车载系统的信息。i2c接口可以实现各种通用传感器的连接和控制，采用master&slave结构，采用单一总线即可连接几十甚至上百个传感器，简单易用。uart接口可以实现双向通信，及全双工传输和接收，可以用于异步通信。

mcu模块10包括但不限于采用混合信号应用的stm32g4系列的单片机，nb-iot无线通信模块30包括但不限于采用华为bc95nb-iot无线通信模块。在具体实施时，只要从现有技术中选择能实现此功能的nb-iot通信单元即可，并不限于何种型号，这是本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可获得的。

蓝牙模块传输距离较短：现阶段，蓝牙模块的主要工作范围可以在100米的范围进行工作，能够保证蓝牙在传播时的工作质量与效率，提高蓝牙的传播速度。另外，蓝牙模块还可以有效的降低rtu系统与其他电子设备之间的干扰，从而保证蓝牙模块可以正常运行。蓝牙模块不仅有较高的传播质量与效率，同时还具有较高的传播安全性。

rtu系统的整个工作过程大体如下：

mcu模块通过连接远程终端组和nb-iot无线通信模块进行远程的数据采集，然后通过切换成蓝牙通信进行短距离传输，最终实现对远程终端如工业设备的远程监测。相反的过程，则是rtu系统还可以将从中央计算机发送来的数据转换成命令，实现对远程终端如工业设备的控制。

使用mcu模块用于将nb-iot无线通信模块的远程通信切换成蓝牙模块的短程通信，从而能够将短距离的通信改用蓝牙模块进行蓝牙通信，信号传输既稳定又快速。而只使用nb-iot无线通信模块进行无线远程通信，不使用2g/4g无线通信单元，要比cn109785603a的方案大大降低了功耗，又能实现全部的无线通信功能。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。