一种具有处理实时信息功能的CPS节点装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种具有处理实时信息功能的CPS节点装置，包括第一控制单元和第二控制单元，第一控制单元的传感器模块采集信息后发给第二控制单元，第二控制单元接收由第一控制单元获得的传感器信息并对由第一控制单元发送来的传感器信息进行计算和融合，并将计算结果发送给第一控制单元。本实用新型专利技术具有如下的技术效果：可用于仓储环境的监测，通过无线通信的方式进行数据传输，大大减少了布线的复杂度，提高了仓储环境监测的可移动性；可对实时信息进行处理，从而减少了上位机的计算量和通信量，通过多参数监测融合对仓储环境进行预测，提高仓储环境监测的实时性及系统运行效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种具有处理实时信息功能的仓储CPS节点，尤其是一种可用于仓储环境监测，获取各传感器信息，与用户设备通信，且可以处理实时信息的仓储CPS节点。
技术介绍
仓储CPS节点，可用于监测仓储环境，对仓储环境参数信息进行收集，计算和存储，并对所监测环境状态进行预测和报警等。在传统仓储环境监测中，通常依赖信息有线传输，节点没有无线传输功能；所安装的监测设备安装过程复杂，维修麻烦，有些监测区域的环境复杂，设备很难被布置到所有需要监控的点上，成本也比较高；所安装的监测设备都是被固定安装在某些监测区，可移动性较差，降低了其适应应用环境的灵活性；系统对多参数的监测多是孤立的，无法准确检测环境中存在的隐患，而用户更需要的是对环境信息的变化趋势进行预测，对于可能发生的灾害提前做好应对方案，这就要求系统有较强的灵活性，对多参数监测的信息进行融合处理，更精确测得环境信息，保证监测环境的安全性。
技术实现思路
针对上述问题，本专利的目的在于提供一种结构合理、信息传输更方便、监测灵活性和实时性更高的仓储CPS节点。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：一种具有处理实时信息功能的仓储CPS节点装置，包括第一控制单元和第二控制单元，其特征在于：所述第一控制单元上连接有数据传输模块、传感器模块、显示模块和实时时钟，第一控制单元和第二控制单元通过共享RAM存储器相连。所述数据传输模块包括Wifi模块、以太网接口、USB接口、RS485接口、SD卡接口、信号转换模块。所述传感器模块包括温湿度传感器、大气压力传感器和三维加速度传感器。所述实时时钟和第一控制单元连接，用于记录日期和时间，保证模块断电时时间参数不丢失。还包括只读存储器EEPROM、只读存储器EEPORM与第一控制单元相连.本专利技术具有如下的技术效果：可用于仓储环境的监测，通过无线通信的方式进行数据传输，大大减少了布线的复杂度，提高了仓储环境监测的可移动性；可对实时信息进行处理，包括仓储环境参数信息的计算和融合，在仓储环境监测系统的底层完成大量数据的计算，从而减少了上位机的计算量和通信量，通过多参数监测融合对仓储环境进行预测，提高仓储环境监测的实时性及系统运行效率。附图说明以下将结合附图对本专利技术的具体实施例作进一步详细的描述，其中：图1为本技术所述的CPS节点的原理框图；图2为本技术所述的CPS节点装置的PCB板布局图；图3为本技术所述的CPS节点装置的工作流程图；图4为本技术所述的CPS节点装置的网络架构图。具体实施方式实施例1如图1所示，本技术所述的具有处理实时信息功能的仓储CPS节点装置包括第一控制单元和第二控制单元；第一控制单元和第二控制单元均采用ARM内核CPU STM32F107。第一控制单元为主控制单元（图1中的右侧为第一控制单元），第一控制单元上连接有传感器模块、显示模块、数据传输模块和信号转换模块，传感器模块采集各传感器的信息，经过相应的转换，发送给第二控制单元（图1中左侧围第二控制单元），同时接收经第二控制单元计算融合的传感器信息并发送给相应设备；第二控制单元建立并管理在线实时数据库，接收由第一控制单元获得的传感器信息并对由第一控制单元发送来的所获得传感器信息进行计算和融合，并将计算结果发送给第一控制单元。数据传输模块包括Wifi模块、以太网接口、USB接口、RS485接口、SD卡接口、信号转换模块。接口用于接收和发送基于串口通信的其他智能设备信息；WiFi模块用于接收和发送基于无线通信方式的其他智能设备信息，还可用于无线组网；以太网模块用于接收和发送基于以太网的其他智能设备信息；USB模块用于接收和发送基于串口通信的其他智能设备信息；SD卡模块用于存放系统需要长期存储的数据；信号转换模块包括：DI/DO单元和AD/DA单元，用于接收和发送基于数字信号、模拟信号的信息。其中，共2路AD采集接口，1路DA输出接口，用于接收/发送基于模拟信号的传感器信息；共4路DI采集接口，4路DO输出接口，用于接收/发送基于数字信号的各类信息；传感器单元包括温湿度传感器、大气压力传感器和三维加速度传感器。其中，温度传感器，用于实时采集所监测的仓储环境温度；湿度传感器，用于实时采集所监测的仓储环境湿度；大气压力传感器，用于实时采集所监测的仓储环境的大气压力；三维加速度传感器，用于实时采集节点所在位置的震动情况。显示模块为LED指示灯：共有16个，其中，绿色灯4个，黄色灯4个，红色灯8个。在运行工作中，可进行自定义；本技术所述的CPS节点装置还可以包括：实时时钟单元：和第一微处理单元连接，用于记录日期和时间，保证模块断电时时间参数不丢失；八位数码拨盘：用于选择工作模式；电可擦可编程只读存储器EEPROM和随机存储器RAM。电可擦可编程只读存储器EEPROM用于存储系统引导程序、监控程序同时预置系统的工作参数和所监测的历史数据等，随机存储器RAM用于建立实时数据库，存储各传感器信息经过计算融合后的结果值。还包括，电源开关用于控制CPS节点设备的停供电；直流电源接口，用于从外部给CPS节点设备供以直流电。可插拔便携电池接口用于当没有直流电源时，可通过该接口安装便携式高容量的电池以供电。图2是本新型所述CPS节点装置的PCB板布局图，上述的各个模块布置在一块PCB主板上。 本领域技术人员将会认识到，在不偏离本专利技术的保护范围的前提下，可以对上述实施方式进行各种修改、变化和组合，并且认为这种修改、变化和组合是在独创性思想的范围之内的。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有处理实时信息功能的仓储CPS节点装置，包括第一控制单元和第二控制单元，其特征在于：所述第一控制单元上连接有数据传输模块、传感器模块、显示模块和实时时钟，第一控制单元和第二控制单元通过共享RAM存储器相连。

【技术特征摘要】
1.一种具有处理实时信息功能的仓储CPS节点装置，包括第一控制单元和第二控制单元，其特征在于：所述第一控制单元上连接有数据传输模块、传感器模块、显示模块和实时时钟，第一控制单元和第二控制单元通过共享RAM存储器相连。
2.如权利要求1所述的一种具有处理实时信息功能的仓储CPS节点装置，其特征在于, 所述数据传输模块包括Wifi模块、以太网接口、USB接口、RS485接口、SD卡接口、信号转换模块。
3.如权利要求1所述的一种具有处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘军，申悦，赵东杰，阎芳，徐燕，
申请(专利权)人：北京物资学院，
类型：新型
国别省市：北京;11