一种基于M2M的物联网控制设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于M2M的物联网控制设备，包括外部采集电路、驱动电路、报警电路、通信电路、对外供电电路、存储电路和控制电路，外部采集电路采集外部设备工作信号或环境信号并由MCU处理后连接至控制电路，驱动电路连接到控制电路控制外部设备，报警电路连接至控制电路提供报警信号，通信电路通过有线传输线或GPRS无线网络传输数据和控制信号，对外供电电路能对外提供多种电压，存储电路存储外部采集数据、报警信号以及设备的配置信息。本实用新型专利技术能实时采集多路数据，现场适应能力强，可以通过互联网和无线CMNET网实现远程数据传输和指令控制。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种物联网控制设备，具体说是一种基于M2M的物联网控制设备，适用于诸多工业的现场采集、设备控制。
技术介绍
在工业测控、医疗仪器等行业中，数据采集和监测技术得到越来越多的应用，在今后的发展中比重会不断增加。随着产业链的扩大，市场对数据采集的实时性与设备功耗提出了更高的要求:即在满足微功耗、智能化的设计原则上，能实时采集现场数据，而且可以远程控制设备。目前，市面上基于物联网基础的诸多仪器仪表的远程控制管理技术水平还比较低。很多城市仪器仪表的数据采集还停留在手动采集状态。传统仪表控制操作繁琐，现场适用性差，数据采集费时费力，且不能保证实时性。从市场需求及技术发展看，数据采集与监控历程大致经历了四个阶段:第一阶段，八十年代末，采用220V强电有线控制方式；第二阶段，九十年代初期到中期，利用电力线、电话线载波控制方式；第三阶段，九十年代中期到末期，采用230MHZ专用频道进行无线数据传输控制方式；第四阶段，二i^一世纪初期至今，采用中国移动、中国联通的短消息SMS (shortmessage service,短消息业务)和GPRS/CDMA无线公网进行数据传输的方式和230MHZ专用数据传输控制 方式。电力线载波通信PLC(power line communication)技术和GPRS无线通信技术成为现有数据监控的主要方案。电力线载波通信技术是指基于电力线，通过载波方式传输模拟信号或数字信号的技术。它存在着较大的缺点:配电变压器对电力载波信号有阻隔作用；三相电力线间对信号有很大的衰减(10-30dB)；电力线存在固有的脉冲干扰，不同信号稱合方式对电力载波信号损失不同；在管理方面，传统的数据采集只能人工进行、不能远程监测设备的运行状态。同时传统技术不能满足现场数据实时采集、设备自身防盗、突发故障处理等市场技术需求。
技术实现思路
针对现有技术中的不足，本技术提供了一种能实时采集多路数据，现场适应能力强，可以通过互联网和无线CMNET网实现远程数据传输和指令控制的基于M2M的物联网控制设备。为了解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案是:一种基于M2M的物联网控制设备，其特征在于:包括外部采集电路、驱动电路、报警电路、通信电路、对外供电电路、存储电路和控制电路，外部采集电路采集连接控制电路，控制电路经驱动电路连接控制外部设备，报警电路、通信电路、对外供电电路、存储电路均连接控制电路。所述外部采集电路包括数字量采集电路和模拟量采集电路，数字量采集电路采用获取外部数字传感器的数字脉冲信号的六路数字脉冲电路，模拟量采集电路采用采集外部模拟信号的外部模拟式传感器。所述控制电路采用MSP430系列MCU作为主控制芯片。所述报警电路由移动报警电路和剪线报警电路构成。所述通信电路包括有线电路和无线电路，有线电路通过RS-232或RS-485接口与外部设备通讯连接，无线电路通过M2M模块和GPRS无线网络连接客户机及服务器。所述对外供电电路能包括3.3V、9V或24V的电磁阀电路。 所述存储电路配备多块24LC256存储芯片。本技术使用时的控制方法为:I)获取表具读数:数字量采集电路通过六路数字脉冲采集电路获取液体、气体、电表等计量设备的仪表读数，并上行传输至上位机显示；2)物理量参数采集:模拟量采集电路通过三路模拟量采集电路采集外部传感网中的压力、液位、温度、烟雾、污染颗粒等物理量，并上行传输至上位机显示；3)弱电控制强电:通过控制电路主芯片MSP430F147计算步骤I)、2)采集数据信息并计算，通过驱动电路驱动继电器控制强电设备；4)智能报警:包括移动报警和剪线报警，移动报警电路在发生大幅度倾斜时触发产生数字脉冲，主芯片检测到该脉冲后向用户发出报警信息；剪线报警电路，外部连线被剪断时同样也触发产生数字脉冲，控制电路通过互联网和短信上报被盗信息；5)有线通信:控制电路通过RS-232或RS-485接口，进行有线通讯，下发控制指令，或上传数据；6)无线通信:控制电路通过M2M模块，利用GPRS无线网络下发控制指令和2G数据传输，实现远程控制本设备并将采集的实时数据及时上行传输至客户机及服务器；7)对外供电:可以由本设备向外部设备供电，包括3.3V/200mA、9V/200mA、24V/200mA ；8.)存储功能:控制电路通过存储电路的3片24LC256存储芯片及时存储实时数据；9.)电磁阀控制:驱动电路基于3.3V.9V.24V工作电压的电磁阀。与现有技术相比，本技术的有益效果是:1、本设备配有RS-232和RS-485双通信接口，能实现设备与管理软件的全双工通信，从而实现有线数据传输以及上位机控制命令的下发。RS-232通信接口和RS-485通信接口可以相互自由切换，便于和下行仪表通讯以及上位机对本设备进行参数配置，解决了常规仪表通信方式单一且切换不灵活的问题；2、本设备基于M2M模块实现机器与机器，机器与移动电话，移动电话与机器的无线通信，实现远程控制及无线传输功能。M2M模块实现了从设备获得数据，再将2G数据通过CMNET和Internet发送到客户端软件和用户手机，本设计结合了移动通信和短距通信，并在最大程度是行弥补了各自的不足，并且将繁琐的AT指令进行了人性化的设计，用户只需将可理解性的控制语句通过手机发送到设备即可实现对设备的智能控制；3、本设备使用双电源混合供电，通过接线端子向外部设备供电，外供电路能对外提供DC3.3V、DC4.2V、DC9V、DC24V等工作电源，使得系统能向有源传感器供电，解决了系统随时随地采集数据的难题；基于系统的供电电路，电磁阀控制电路能驱动3.3V-24V等多种工作电压的电磁阀，大大提高了本产品现场适应能力；4、本设备设计了移动报警电路和剪线报警电路。当本设备出现大幅度倾斜或外接线被剪断时，报警装置将被触发，报警信号将被通过互联网发送至客户端软件及用户手机，从根本上解决了市面上常规仪表设备无防盗报警功能的技术难题，极大的提高了设备自身的安全系数。本技术采用两种传输模式实现数据传输及指令下发，经由两种模式供电，包含多路数据采集电路，多种工作电压的阀门控制电路，改善了传统仪表现场适应能力差的情况，由MSP430主芯片控制同时各功能电路将特征参数反馈给主芯片，使主芯片能够针对外界不断变化的信息做出及时正确的响应，从而实现智能控制。附图说明图1为本技术结构原理图。图中:控制电路I，外部采集电路2，数字量采集电路21，模拟量采集电路22，驱动电路3，驱动继电器31，外部设备4，报警电路5，移动报警电路51，剪线报警电路52，通信电路6，有线电路61，无线电路62，存储电路7，对外供电电路8，供电电磁阀81。具体实施方式下面进一步说明本技术的具体实施方式。图1所示，一种基于M2M的物联网控制设备包括控制电路1、外部采集电路2、数字量采集电路21、模拟量采集电路22、驱动电路3、驱动继电器31、外部设备4、报警电路5、移动报警电路51、剪线报警电路52、通信电路6、有线电路61、无线电路62、存储电路7、对外供电电路8和供电电磁阀81。外部采集电路2包括数字量采集电路21和模拟量采集电路22，数字量采集电路21通过六路数字脉冲电路获取外部计量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于M2M的物联网控制设备，其特征在于：包括外部采集电路、驱动电路、报警电路、通信电路、对外供电电路、存储电路和控制电路，外部采集电路采集连接控制电路，控制电路经驱动电路连接控制外部设备，报警电路、通信电路、对外供电电路、存储电路均连接控制电路。

【技术特征摘要】
1.一种基于M2M的物联网控制设备，其特征在于:包括外部采集电路、驱动电路、报警电路、通信电路、对外供电电路、存储电路和控制电路，外部采集电路采集连接控制电路，控制电路经驱动电路连接控制外部设备，报警电路、通信电路、对外供电电路、存储电路均连接控制电路。2.根据权利要求1所述的一种基于M2M的物联网控制设备，其特征在于:所述外部采集电路包括数字量采集电路和模拟量采集电路，数字量采集电路采用获取外部数字传感器的数字脉冲信号的六路数字脉冲电路，模拟量采集电路采用采集外部模拟信号的外部模拟式传感器。3.根据权利要求1所述的一种基于M2M的物联网控制设备，其特征在于:所述控制电路采用MSP430系列...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱德宏，殷家鹏，杨慰，
申请(专利权)人：江苏图南智能科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：