CN205485380U - 工业数据采集系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种工业数据采集系统，包括：模拟接口工业传感器、串行接口工业设备、USB设备和工业现场总线控制器中的一种或者多种、工业数据采集网关和与工业数据采集网关连接的工业云端服务器；工业数据采集网关包括：至少一个模拟接口、至少一个串行接口、至少一个USB接口和至少一个以太网接口；该模拟接口与模拟接口工业传感器连接，该串行接口与串行接口工业设备连接，该USB接口与USB设备连接，该以太网接口与工业现场总线控制器连接。该系统在工业领域中能通过工业数据采集网关将工厂企业不同数据来源和格式的数据都方便地收集到工业云端服务器，以便对其分析和挖掘，提高设备的使用率、优化生产；也可从云端服务器转发数据给现场。
Description
技术领域
本实用新型涉及工业数据采集技术领域，特别涉及一种工业数据采集系统。
背景技术
随着信息技术(information technology，简称IT)的持续高速发展，大数据、云计算已经开始在工业界得到应用。而工业界也需要IT技术的引入来提升其竞争力。
目前，很多互联网上提供的大数据云系统都存在数据来源的问题,都很难自动地从物理世界自动收集传感器数据。一些专用系统只使用某一类数据，很难推广到其他行业。而工业领域存在五花八门的数据格式和通信协议。一个云平台很难支持所有的协议和数据格式。
鉴于此，如何在工业领域中将工厂企业的不同数据来源和格式的数据都发送至工业云端服务器成为目前需要解决的技术问题。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种工业数据采集系统，在工业领域中能够通过工业数据采集网关，将工厂企业的不同数据来源和格式的数据都方便地收集到工业云端服务器，以便于对它们进行分析和挖掘，提高设备的使用率、优化生产。
第一方面，本实用新型提供一种工业数据采集系统，包括：
模拟接口工业传感器、串行接口工业设备、USB设备、工业现场总线控制器和无线通信网关中的一种或者多种、工业数据采集网关和与所述工业数据采集网关连接的工业云端服务器；
所述工业数据采集网关，包括：至少一个模拟接口、至少一个串行接口、至少一个USB接口和至少一个以太网接口；
所述模拟接口与所述模拟接口工业传感器连接，所述串行接口与所述串行接口工业设备连接，所述USB接口与所述USB设备连接，任一所述以太网接口与所述工业现场总线控制器或所述无线通信网关连接。
可选地，在使用锅炉的工业中，所述工业现场总线控制器为锅炉控制器。
可选地，所述工业数据采集网关与所述工业云端服务器通过所述以太网接口有线连接。
可选地，所述工业数据采集网关与所述工业云端服务器通过无线网络连接。
可选地，所述无线网络，包括：Wi-Fi网络或3G/4G网络。
可选地，所述USB设备，包括：数据硬盘、Wi-Fi通信设备、3G/4G通信设备、ZigBee通信设备和蓝牙设备。
可选地，所述以太网接口与第一交换器连接，所述第一交换器用于将一个以太网接口扩展为多个以太网接口。
可选地，所述USB接口与第二交换器连接，所述第二交换器用于将一个USB接口扩展为多个USB接口。
可选地，所述串行接口支持的通信协议包括：UART、RS232、RS485、MODBUS通信协议。
可选地，所述以太网接口支持的通信协议包括：HART-IP、MODBUS-TCP/IP、TCP/IP、OPC、OPC UA、BACNet、以及其他通信协议。
由上述技术方案可知，本实用新型的工业数据采集系统，在工业领域中能够通过工业数据采集网关，将工厂企业的不同数据来源和格式的数据都方便地收集到工业云端服务器，以便于对它们进行分析和挖掘，提高设备的使用率、优化生产。
附图说明
图1为本实用新型一实施例提供的一种工业数据采集系统的结构图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
图1示出了本实用新型一实施例提供的一种工业数据采集系统的结构示意图，如图1所示，本实施例的工业数据采集系统，包括：模拟接口工业传感器3、串行接口工业设备4、通用串行总线(UniversalSerial Bus，简称USB)设备5、工业现场总线控制器6和无线通信网关7中的一种或者多种、工业数据采集网关2和与所述工业数据采集网关2连接的工业云端服务器1；
所述工业数据采集网关2，包括：至少一个模拟接口21、至少一个串行接口22、至少一个USB接口23和至少一个以太网接口24；
所述模拟接口21与所述模拟接口工业传感器3连接，所述串行接口22与所述串行接口工业设备4连接，所述USB接口23与所述USB设备5连接，任一所述以太网接口24与所述工业现场总线控制器6或所述无线通信网关7连接。
在具体应用中，所述无线通信网关7可以包括：紫蜂协议ZigBee无线通信网关、WirelessHART无线通信网关、ISA100.11a无线通信网关等。
在一具体应用中，所述工业数据采集网关2与所述工业云端服务器1可以通过所述以太网接口24有线连接，即所述以太网接口24既可以用做数据上传工业云端服务器1的接口，也可以是对下层设备的数据的采集接口。
在另一具体应用中，所述工业数据采集网关2与所述工业云端服务器1可以通过无线网络连接。
进一步地，所述无线网络，可以包括：无线保真(WIreless-FIdelity，简称Wi-Fi)网络或第三代移动通信技术(the 3rd-Generation mobilecommunication technology，简称3G)/第四代移动通信技术(the 4thGeneration mobile communication technology，简称4G)网络等。
在具体应用中，所述USB设备5，可以包括：数据硬盘、Wi-Fi通信设备、3G/4G通信设备、ZigBee通信设备和蓝牙设备等。
在具体应用中，所述USB接口23可以与第二交换器连接，所述第二交换器用于将一个USB接口扩展为多个USB接口，以通过扩展的多个USB接口连接多个数据源。
在具体应用中，所述以太网接口23可以与第一交换器连接，所述第一交换器用于将一个以太网接口扩展为多个以太网接口，以通过扩展的多个以太网接口连接多个数据源。
在具体应用中，所述串行接口22支持的通信协议可以包括：UART、RS232、RS485、MODBUS等通信协议。
在具体应用中，所述以太网接口24支持的通信协议可以包括：HART-IP协议、传输控制协议/因特网互联协议(Transmission ControlProtocol/Internet Protocol，简称TCP/IP)、MODBUS-TCP/IP协议、用于过程控制的对象连接与嵌入(OLE for Process Control，简称OPC)协议、OPC统一架构(OPC Unified Architecture，简称OPC UA)协议、楼宇自动控制网络数据通讯协议(A Data Communication Protocol forBuilding Automation and Control Networks，简称BACNet)等通信协议。
在一使用锅炉的工业的具体应用中，所述工业现场总线控制器6可以为锅炉控制器。
举例来说，某运行锅炉有很多数据需要收集。大部分数据在锅炉控制器上能够得到，还有一些数据没有测量。可采用本实施例所述工业数据采集网关2，通过以太网接口24跟锅炉控制器相连，同时在锅炉上新增几个温度传感器和压力传感器；所述温度传感器和压力传感器通过串行接口22与所述工业数据采集网关2相连；所述工业数据采集网关2可通过3G通信电路与工业云端服务器1相连。这样锅炉数据可源源不断地通过所述工业数据采集网关2上传至工业云端服务器1。在3G信号丢失时，所述工业数据采集网关2可以将锅炉数据缓存在数据硬盘中，等3G信号恢复时再将数据硬盘中保存的锅炉数据无损上传至工业云端服务器1中。
可理解的是，不同的通信硬件和协议都可以通过市场上现有的转接器通过以太网接口24或USB接口23连到本实施例所述工业数据采集网关2，因此，从这个意义上讲，通过本实施例所述工业数据采集网关2能够将工厂企业的所有的现场数据接入工业云端服务器1。
应说明的是，在具体应用中，本实施例所述工业数据采集网关2在配置相应软件模块后可以具有远程终端单元(Remote TerminalUnit，简称RTU)的功能，从而节省额外的成本；本实施例所述工业数据采集网关2在配置相应可编程逻辑控制器(Programmable LogicController，简称PLC)算法软件模块后可以具有简单的PLC功能，从而避免在某些场合不得不安装昂贵的PLC控制器；本实施例所述工业数据采集网关2在配置相应分散控制系统(Distributed Control System，简称DCS)算法软件模块后可以具有简单的DCS功能，从而避免在某些场合不得不安装昂贵的DCS控制器；安装在本实施例所述工业数据采集网关2里的软件可以从工业云端服务器1远程更新；本实施例所述工业数据采集网关2可以从工业云端服务器1远程下载新的软件从而具有新的功能、支持新的通信协议；本实施例所述工业数据采集网关2自身携带的数据硬盘(即通过USB接口连接数据硬盘)可以缓存数据、在掉电时保持状态和数据；本实施例所述工业数据采集网关2还可以在保护机制下运行用户自定义的软件以解析用户数据或对用户的生产进行有限度的管理和控制。
应说明的是，作为辅助，本实施例所述系统也可以从云端服务器转发数据给现场，提供一些提请或简单控制功能。
本实施例的工业数据采集系统，在工业领域中，能够通过工业数据采集网关，将工厂企业的不同数据来源和格式的数据都方便地收集到工业云端服务器，以便于对它们进行分析和挖掘，提高设备的使用率、优化生产。
以上实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本实用新型的范畴，本实用新型的专利保护范围应由权利要求限定。
Claims (10)
1.一种工业数据采集系统，其特征在于，包括：
模拟接口工业传感器、串行接口工业设备、USB设备、工业现场总线控制器和无线通信网关中的一种或者多种、工业数据采集网关和与所述工业数据采集网关连接的工业云端服务器；
所述工业数据采集网关，包括：至少一个模拟接口、至少一个串行接口、至少一个USB接口和至少一个以太网接口；
所述模拟接口与所述模拟接口工业传感器连接，所述串行接口与所述串行接口工业设备连接，所述USB接口与所述USB设备连接，任一所述以太网接口与所述工业现场总线控制器或所述无线通信网关连接。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在使用锅炉的工业中，所述工业现场总线控制器为锅炉控制器。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述工业数据采集网关与所述工业云端服务器通过所述以太网接口有线连接。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述工业数据采集网关与所述工业云端服务器通过无线网络连接。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述无线网络，包括：Wi-Fi网络或3G/4G网络。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述USB设备，包括：数据硬盘、Wi-Fi通信设备、3G/4G通信设备、ZigBee通信设备和蓝牙设备。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，任意所述以太网接口与第一交换器连接，所述第一交换器用于将一个以太网接口扩展为多个以太网接口。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，任意所述USB接口与第二交换器连接，所述第二交换器用于将一个USB接口扩展为多个 USB接口。
9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述串行接口支持的通信协议包括：UART、RS232、RS485、MODBUS通信协议。
10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述以太网接口支持的通信协议包括：HART-IP、MODBUS-TCP/IP、TCP/IP、OPC、OPC UA和BACNet协议。
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