一种具有多协议多接口的智能网关的制作方法

1.本实用新型涉及到工业网关技术领域，具体涉及一种具有多协议多接口的智能网关。


背景技术：

2.工业互联网是智能制造的重要技术支撑，其已被纳入国家力推的新基建范畴。提起工业互联网，很多人自然而然的想到工业大数据，工业云平台等。但是，我们需要冷静下来想一想，工业云平台也好，工业大数据也好，归根结底，数据是基础，或者说，工业数据/机器数据是基础。数据从哪里来？从我们的生产中来，所以工业互联网必须要下沉到各种实际生产制造行业中，才能解决“最后一公里”的问题。
3.然而，实际生产中的数据复杂且不易采集，新老设备混杂使用，其中绝大多数是不具备上网条件的，更不用说数据采集了。因此，工业数据/机器数据的获取，是相当困难的，也是颇为昂贵的。同时不同行业使用的设备种类不一，每个行业也有各自的行业特色和标准，各种协议穿插其中，通信机制五花八门，这就给前端数据采集与设备监控带来了诸多困难。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种具有多协议多接口的智能网关，具有适应于不同通讯协议的多种接口，适用范围广且方便使用。
5.为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
6.一种具有多协议多接口的智能网关，其关键在于：包括外壳以及设于外壳内的数据中继模块、存储模块、数据转换模块，在所述外壳的前侧设置有状态指示模块，在所述外壳的左侧从前至后依次设置有调试串口模块、通讯串口模块、复位模块以及天线模块，在所述外壳的右侧从前至后依次设置有电源接口、网口模块以及usb接口，在所述外壳的后侧中心设置有导轨卡扣，在所述外壳后侧面的两端均固定有一个固定块，所述固定块上开设有至少一个固定孔；
7.其中，所述调试串口模块依次串接usb转串口模块与隔离模块相连，所述天线模块与无线通讯模块相连，所述存储模块、隔离模块与无线通讯模块通过所述数据转换模块均连接至所述数据中继模块，所述通讯串口模块、复位模块、网口模块、usb接口与所述数据中继模块相连，所述电源接口上连接有第一电源模块与第二电源模块，所述第一电源模块用于为所述存储模块、usb转串口模块以及隔离模块提供5v工作电源，所述第二电源模块用于为所述状态指示模块、调试串口模块、通讯串口模块、复位模块、网口模块、数据转换模块提供3.3v工作电源。
8.进一步的，所述第一电源模块包括降压芯片u1的电压输入端经稳压二极管d1连接至直流电源的正极，降压芯片u1的电压输出端连接电感l1后连接至第一工作电压输出端，第一工作电压输出端输出5v工作电源，降压芯片u1的电压输入端还串接电阻r6后与其使能
端相连，降压芯片u1的使能端还连接电阻r9后接地，降压芯片u1的电压输入端还经并联设置的双向二极管d2、电容c3、电容c4、电容c5后接地，电感l1与第一工作电压输出端的公共端连接至电阻r7的一端，电阻r7的另一端经并联的电容c11与电阻r8后与降压芯片u1的反馈端相连，降压芯片u1的反馈端还经电阻r10接地，电感l1与第一工作电压输出端的公共端还经并联的电容c6、c7、c8、c9、c10后接地。
9.进一步的，所述第二电源模块包括降压芯片u2，降压芯片u2的电压输入端连接至直流电源的正极，所述降压芯片u2的电压输出端连接电感l2后连接至第二工作电压输出端，所述第二工作工作电压输出端输出3.3v工作电源，所述降压芯片u2的电压输入端还经并联的电容c13、c14、c15接地，所述降压芯片u2的电压输入端串接电阻r11后与其使能端相连，所述降压芯片u2的使能端还串接电阻r14后接地，电感l2与第二工作电压输出端的公共端连接至电阻r12的一端，电阻r12的另一端经并联的电容c21与电阻r13后与降压芯片u2的反馈端相连，降压芯片u2的反馈端还经电阻r15接地，电感l2与第二工作电压输出端的公共端还经并联的电容c16、c17、c18、c19、c20后接地。
10.进一步的，所述复位模块包括复位开关，所述复位开关的第一、第二接线端子连接后通过电阻r5连接至所述第一电源模块，所述复位开关的第一、第二接线端子连接后还分别与所述数据中继模块的复位信号输入端以及电容c1的一端相连，电容c1的另一端接地，所述复位开关的第三、第四接线端子接地。
11.进一步的，所述通讯串口模块采用rs232串口模块和/或rs485串口模块。
12.进一步的，所述状态指示模块包括电源指示灯、使用状态指示灯、无线通讯状态指示灯与网口状态指示灯。
13.进一步的，所述导轨卡扣包括固定在所述外壳上的底板以及连接于底板两侧的第一卡舌与第二卡舌，所述第一卡舌与底板垂直连接，且在第一卡舌与底板之间形成第一卡槽，所述第一卡舌靠近第一卡槽的一侧突出，所述第二卡舌与底板倾斜连接，在第二卡舌与底板之间形成第二卡槽，在第一卡槽与第二卡槽之间的底板上形成有与安装导轨相配合的限位凸起。
14.本实用新型的显著效果是：
15.1、结构简单，易于安装，具有多接口多协议，可以一机多用适用性广；
16.2、由于协议接口多，适合接入接口需求复杂的场合；
17.3、状态指示模块包括多种指示灯，分别指示多种状态，方便用户的使用和状态观测；
18.4、采用数据转换模块整合多种类型的数据来源，结构完备，提升了网关的适用范围。
附图说明
19.图1是本实用新型一个视角的结构示意图；
20.图2是本实用新型领一个视角的结构示意图；
21.图3是本实用新型的俯视图；
22.图4是本实用新型的原理框图；
23.图5是第一电源模块的电路原理图；
24.图6是第二电路模块的电路原理图；
25.图7是复位模块的电路原理图；
26.图8是数据转换模块的电路原理图；
27.图9是存储模块的电路原理图。
具体实施方式
28.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式以及工作原理作进一步详细说明。
29.如图1-图2所示，一种具有多协议多接口的智能网关，包括外壳1以及设于外壳1内的数据中继模块、存储模块、数据转换模块，在所述外壳1的前侧设置有状态指示模块2，在所述外壳1的左侧从前至后依次设置有调试串口模块3、通讯串口模块4、复位模块5以及天线模块6，在所述外壳1的右侧从前至后依次设置有电源接口7、网口模块8以及usb接口9，在所述外壳1的后侧中心设置有导轨卡扣10，在所述外壳1后侧面的两端均固定有一个固定块11，所述固定块11上开设有至少一个固定孔12。
30.参见附图3，所述导轨卡扣10包括固定在所述外壳1上的底板101以及连接于底板10两侧的第一卡舌102与第二卡舌103，所述第一卡舌102与底板101垂直连接，且在第一卡舌102与底板101之间形成第一卡槽104，所述第一卡舌102靠近第一卡槽104的一侧突出，所述第二卡舌103与底板102倾斜连接且夹角为锐角，在第二卡舌103与底板101之间形成第二卡槽105，在第一卡槽102与第二卡槽103之间的底板101上形成有与安装导轨相配合的限位凸起106，从而使得安装更加稳定，避免出现晃动。
31.本来所述网关的电路框图如图4所示，所述调试串口模块3依次串接usb转串口模块与隔离模块相连，所述天线模块6与无线通讯模块相连，所述存储模块、隔离模块与无线通讯模块通过所述数据转换模块均连接至所述数据中继模块，所述通讯串口模块4、复位模块5、网口模块8、usb接口9与所述数据中继模块相连，所述电源接口7上连接有第一电源模块与第二电源模块，所述第一电源模块用于为所述存储模块、usb转串口模块以及隔离模块提供5v工作电源，所述第二电源模块用于为所述状态指示模块2、调试串口模块3、通讯串口模块4、复位模块5、网口模块8、数据转换模块提供3.3v工作电源。
32.本例中，所示数据中继模块采用具有wifi功能的tr7628ad路由模块；所述网口模块8包括2个lan网口和1和wan网口；所述通讯串口模块采用rs232串口和rs485串口；所示数据转换模块采用gl850g hub模块，所述存储模块包括usb模块和sd卡模块(如图8所示)；所述通讯模块采用4g或5g通讯模组；所述状态指示模块2包括电源指示灯、使用状态指示灯、无线通讯状态指示灯与网口状态指示灯。
33.参见附图5，所述第一电源模块包括降压芯片u1的电压输入端经稳压二极管d1连接至直流电源的正极，降压芯片u1的电压输出端连接电感l1后连接至第一工作电压输出端，第一工作电压输出端输出5v工作电源，降压芯片u1的电压输入端还串接电阻r6后与其使能端相连，降压芯片u1的使能端还连接电阻r8后接地，降压芯片u1的电压输入端还经并联设置的双向二极管d2、电容c3、电容c4、电容c5后接地，电感l1与第一工作电压输出端的公共端连接至电阻r7的一端，电阻r7的另一端经并联的电容c10与电阻r8后与降压芯片u1的反馈端相连，降压芯片u1的反馈端还经电阻r9接地，电感l1与第一工作电压输出端的公共端还经并联的电容c6、c7、c8、c8、c9后接地。
34.参见附图6，所述第二电源模块包括降压芯片u2，降压芯片u2的电压输入端连接至直流电源的正极，所述降压芯片u2的电压输出端连接电感l2后连接至第二工作电压输出端，所述第二工作工作电压输出端输出3.3v工作电源，所述降压芯片u2的电压输入端还经并联的电容c12、c14、c15接地，所述降压芯片u2的电压输入端串接电阻r10后与其使能端相连，所述降压芯片u2的使能端还串接电阻r14后接地，电感l2与第二工作电压输出端的公共端连接至电阻r11的一端，电阻r11的另一端经并联的电容c21与电阻r12后与降压芯片u2的反馈端相连，降压芯片u2的反馈端还经电阻r15接地，电感l2与第二工作电压输出端的公共端还经并联的电容c16、c17、c18、c18、c20后接地。
35.如图7所示，所述复位模块5包括复位开关，所述复位开关的第一、第二接线端子连接后通过电阻r5连接至所述第一电源模块，所述复位开关的第一、第二接线端子连接后还分别与所述数据中继模块的复位信号输入端以及电容c1的一端相连，电容c1的另一端接地，所述复位开关的第三、第四接线端子接地。
36.如图8所示，gl850g有四个接口，hub模块的四个接口中的两个分别用于接入minisd卡、作为外置usb2.0使用连接usb模块，gl850g有四个接口，hub模块的四个接口中的两个分别用于接入minisd卡、作为外置usb2.0使用连接usb模块。
37.在具体实施时，所述网口模块8用于对网络型设备进行数据采集，所述通讯串口模块用于对串口型设备进行数据采集，所述数据中继模块用于将采集的数据通过数据转换模块进行数据格式转换后通过无线通讯模块将数据进行上传或就地存储至存储模块，所述状态指示模块2则对网关运行过程中的各种状态进行指示，所述复位模块5用于重置网关；所述调试串口模块3则用于对网关进行调试，调试数据经usb转串口模块与隔离模块后输入至数据转换模块。
38.本例所述的网关具有多接口多协议，适合一机多用，超值性价比，适合接入接口/协议繁多的场合；云端4g/5g无线通信，支持云端wifi通信，支持云端有线以太网通信。
39.以上对本实用新型所提供的技术方案进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。