一种工业网关及其供电系统的制作方法

1.本实用新型涉及工业网关技术领域，具体涉及一种工业网关及其供电系统。


背景技术：

2.随着各大运营商5g基站的全国部署，5g的应用逐步蔓延到生产、生活的方方面面。5g工业网关，是一种具备5g无线上行接入、满足工业场景下防尘防水防雷击耐高温抗低温的网关类路由设备。在某些商业应用场景、工业应用场景中，比如室外公安无线监控、环境污染监测、河道航向监控等等，采用普通5g工业网关时，普遍存在设备用电不稳定、取电困难的问题。如何保障设备用电安全，包括5g工业网关设备的电源电压电流稳定可靠，是亟需解决的问题。
3.相关技术中，5g工业网关会安装于室外一体箱中，用电设备取电于室外一体箱，从一体箱到实际用电设备之间有一定的距离，导致取电不方便。在布放网线、光纤之类的数据传输线缆时，还需要单独部署电源线，增加设备电源成本、施工成本。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种工业网关及其供电系统，以解决现有技术中设备电源成本高、施工成本高的缺陷。
5.根据第一方面，本实用新型实施例提供一种工业网关，包括：中央处理器，用于执行网络协议间的报文转换或执行安全筛查；通信芯片模组，与所述中央处理器连接，用于提供通信服务；通信模组，用于根据所述通信芯片模组提供的通信服务，实现与外接设备的通信连接；poe模块，与以太网phy物理模块连接，用于通过poe供电技术为所述中央处理器、所述通信芯片模组以及所述通信模组供电。
6.可选地，所述通信芯片组模为5g芯片。
7.可选地，所述工业网关还包括：以太网交换芯片，一端与所述通信芯片模组连接，另一端与所述以太网phy物理模块连接，用于实现多以太网接口的交换。
8.可选地，所述工业网关还包括：存储模块，用于存储数据。
9.可选地，所述通信模组为wifi模块。
10.可选地，所述通信模组为以太网模组。
11.可选地，所述通信模组为串口模块。
12.可选地，所述存储模块，包括flash闪存模块以及双倍速率同步动态随机存储模块。
13.根据第二方面，本实用新型实施例提供一种供电系统，包括：如第一方面或第一方面任一实施方式所述的工业网关；poe供电交换机，与所述工业网关连接，用于为所述工业网关供电。
14.可选地，供电系统还包括：ups电源，与所述poe供电交换机连接，用于为所述poe供电交换机提供电源。
15.本实用新型技术方案，具有如下优点：
16.1.本实用新型实施例提供的工业网关，通过poe模块为工业网关提供poe供电技术，使得工业网关可以通过以太网线获取电源，便于取电，且无需单独铺设电力线，以简化系统布线，降低网络基础设施的建设成本、施工成本。
17.2.本实用新型实施例提供的供电系统，通过poe供电交换机和工业网关，实现将电源和数据信号二合一，从而实现通过网线为工业网关供电，从而减少电力线的布设，降低建设成本和施工成本。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本实用新型实施例中工业网关的一个具体示例的原理框图；
20.图2为本实用新型实施例中工业网关的一个具体示例的原理框图；
21.图3为本实用新型实施例中供电系统的一个具体示例的原理框图；
22.图4为本实用新型实施例中供电系统的一个具体示例的原理框图；
23.图5为本实用新型实施例中供电系统的一个具体示例的原理框图；
24.图6为本实用新型实施例中供电系统的一个具体示例的原理框图。
具体实施方式
25.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，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做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。
26.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
27.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
28.此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
29.本实施例提供一种工业网关，如图1所示，包括：
30.中央处理器101，用于执行网络协议间的报文转换或执行安全筛查；
31.通信芯片模组102，与中央处理器101连接，用于提供通信服务；
32.通信模组103，用于根据通信芯片模组102提供的通信服务，实现与外接设备的通信连接；
33.poe模块104，与以太网phy物理模块105连接，用于通过poe供电技术为中央处理器101、通信芯片模组102以及通信模组103供电。
34.示例性地，工业网关作为网络互联设备，连接多个外部设备，可以对不同外部设备之间的网络协议进行报文转换，实现不同设备之间的通信互联，也可以对接收到的外部设备信息进行安全筛查。
35.中央处理器101与通信芯片模组102连接，用于对通过通信芯片模组102接收到的信息进行网络协议间的报文转换或者安全筛查。其中，通信芯片模组102包括为工业网关提供通信服务的芯片及其周边电路，提供通信服务的芯片可以是3g/4g芯片，也可以是5g芯片，本实施例对通信芯片模组的芯片类型不做限定，本领域技术人员可以根据需要确定。
36.通信模组103，用于根据通信芯片模组102提供的通信服务，实现与外接设备的通信连接。通信模组103可以是串口模块、wifi模块等等，可以依据本领域技术人员需传输的信号，来配置相应的信号接口，从而以符合实际需求的信号传输方式与外接设备进行通信交互，本实施例对通信模组的具体实现方式不做限定，本领域技术人员可以根据需要确定。
37.poe供电技术(power over ethernet)是指在现有的以太网cat.5布线基础架构不作任何改动的情况下，在为一些基于ip的外部设备(如路由器、交换机、ip电话机、无线局域网接入点ap、网络摄像机等)传输数据信号的同时，还能为此类设备提供直流供电的技术。本实施例中的poe模块104为受电模块，其连接以太网phy物理模块105，实现物理接口的数据收发，以通过以太网线的连接为中央处理器101以及通信芯片模组102供电。
38.本实施例提供的工业网关，通过poe模块为工业网关提供poe供电技术，使得工业网关可以通过以太网线获取电源，无需单独铺设电力线，以简化系统布线，降低网络基础设施的建设成本、施工成本。
39.作为本实施例一种可选的实施方式，如图2所示，工业网关还包括：存储模块106，可以包括flash闪存模块以及双倍速率同步动态随机存储模块，用于存储数据。存储模块106可以与通信芯片模组102连接，用于存储通信芯片模组102接收到的信息或者存储预先写入的程序性信息；存储模块106还可以与中央处理器101连接，用于存储中央处理器101进行报文转换后的数据信息或者存储安全筛查结果数据信息。本实施例对存储模块的连接方式以及存储内容不做限定，本领域技术人员可以根据需要确定。
40.作为本实施例一种可选的实施方式，如图2所示，工业网关还包括：以太网交换芯片107，一端与通信芯片模组102连接，另一端与以太网phy物理模块105连接，用于实现多以太网接口的交换。当存在多以太网接口时，需要以太网交换芯片107实现多以太网接口的数据交换。当在工业网关中设备以太网交换芯片，则可以实现更多外接设备的通信互联。
41.作为本实施例一种可选的实施方式，通信模组103为wifi模块，wifi模块与通信芯片模组102连接，用于实现wifi通信。通过设置wifi模块可以实现wifi接入，通过无线传输的方式实现数据传输。
42.作为本实施例一种可选的实施方式，通信模组103为以太网模组，与通信芯片模组102连接，用于实现以太网通信。以太网模组与通信芯片模组102连接，用于实现以太网通
信。通过设置以太网模组可以以以太网的方式实现数据传输。
43.作为本实施例一种可选的实施方式，通信模组103为串口模块，与通信芯片模组102连接，用于实现串口通信。串口模块与通信芯片模组102连接，用于实现串口通信。通过设置串口模块可以以串口连接的方式实现数据传输。
44.本实施例提供一种供电系统，如图3所示，包括：
45.如上述实施例中的工业网关201；
46.poe供电交换机202，与工业网关201连接，用于为工业网关供电。
47.示例性地，poe供电交换机202为pse供电端，为供电设备。如图4所示，poe供电交换机202直接利用4对双绞线(以太网线)中空闲的2对来传输电力给工业网关201，以使得工业网关201根据接收到的带电数据实现供电。
48.标准poe供电方式有两种：alternative a和alternative b。
49.alternative a使用网线的1、2、3、6线芯供电，alternative b使用网线的4、5、7、8线芯供电。由于百兆通信使用的1、2、3、6四根芯，千兆通信使用到了全部的8芯。
50.因此，对于百兆poe设备：alternative a供电标准下网线只要1、2、3、6线芯连通即可，alternative b供电标准下必须要8芯网线，并且保证8芯全部连通。对于千兆poe设备：受限于数据传输的需要，无论是alternative a还是alternative b都需要8芯网线全部连通。本实施例对poe供电方式不做限定，本领域技术人员可以根据需要确定。
51.作为本实施例一种可选的实施方式，供电系统，如图5所示，还包括：
52.ups电源203，与poe供电交换机202连接，用于为poe供电交换机202提供电源。ups电源203可以以蓄电池为电源输入，也可以以220伏的ac市电作为电源输入。
53.相关技术中，供电系统如图6所示，包括ups不间断电源、空气开关、输电线路以及分线盒。220v交流市电或蓄电池输入ups不间断电源，由它转换后，配送给各个空气开关，再经输电线路，到分线盒，从中再分出几路电源，输送给前端设备，如5g工业网关、检测仪器、室外摄像头等等。而本实施例提供的供电系统，220v交流市电或蓄电池输入ups不间断电源，由它转换后，直接接入poe供电交换机，给各个前端设备(如5g工业网关、检测仪器、室外摄像头等等)供电，将电源和数据信号二合一，直接通过网线传输，从而减少电力线的布设。
54.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。