[实用新型]一种用于多态无线监控网络的多态无线网关

说明书

技术领域

本实用新型涉及无线监控的研究领域，特别涉及一种用于多态无线监控网络的多态无线网关。

背景技术

生产过程智能化程度低是影响我国工业节能减排的重要因素之一，目前，生产过程智能化已经成为国际工业自动化领域新的研究热点和发展方向。以低成本工业无线技术为代表的新一代工业测控系统的出现，使得传统不可实现的大规模部署传感器监测成为可能，为过程智能化的实现提供了重要使能技术。过程智能化需求的多样性导致无线监控网络呈现多态特征，迫切需要发展多态无线监控技术与系统。由于多环节应用需求多种多样，相应无线监控网络呈现多态性。当前，基于工业无线的新型测控技术的发展还处于初级阶段，技术往往只侧重于解决某一问题，导致技术的单一性，无法同时满足新型测控系统的多态需求。随着过程智能化应用的快速发展，迫切需要研发多态的无线监控网络技术和系统。作为多态无线监控网络系统的信息处理和转运中枢的多态无线监控网关在系统中起着关键的作用。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种用于多态无线监控网络的多态无线网关。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种用于多态无线监控网络的多态无线网关，包括主控模块、WIFI模块、3G模块、无线射频模块、以太网通信模块、外部存储器、电源管理模块、Profibus总线处理模块以及串口通信模块；所述WIFI模块、3G模块、无线射频模块、以太网通信模块、外部存储器、电源管理模块、Profibus总线处理模块以及串口通信模块均与主控模块连接。

优选的，所述串口通信模块包括RS485串口和RS232串口；所述RS485串口和RS232串口均与主控模块连接。

优选的，所述主控模块采用STM32F407IGT6芯片。

优选的，所述WIFI模块采用CC3000芯片，所述CC3000芯片与主控模块通过SPI串行总线连接。

优选的，所述3G模块采用SIM5320芯片，SIM5320芯片与主控模块通过串口连接进行数据交换，主控模块通过I/O口输出复位、唤醒控制信号对3G模块进行控制；所述SIM5320芯片包括USIM接口、UART接口、USB接口以及音频接口。

优选的，所述无线射频模块为IM470/WIA无线模块，所述IM470/WIA无线模块通过串口与主控模块进行数据通信。

优选的，所述Profibus总线处理模块采用VPC3+C芯片，所述VPC3+C芯片与主控模块MCU之间通过MCU的I/O口来模拟Profibus的地址总线和数据总线进行连接，实现总线通信。

优选的，所述外部存储器包括SRAM和NAND FLASH，所述SRAM和NAND FLASH分别与主控模块连接。

优选的，所述以太网通信模块与主控模块MCU之间通过RMII方式连接进行通信

优选的，所述电源管理模块采用两路DC/DC进行降压转换，一路DC/DC作为网关系统的主电源，进行供电；另一路DC/DC为3G模块供电。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1、本实用新型多态网关具有标准数据通信接口和物理接口，兼容现有测控系统，底层通信支持433MHz、470MHz、2.4GHz等多个射频频段，外部接口支持以太网、RS232、RS485等标准接口，实现异构网络的物理连接和互操作，解决当前异构网络难以实现互联互通的技术难题。

2、本实用新型的WIFI模块采用高性能低成本芯片CC3000，该芯片只需很少的外围电路设计，即可进行工作，大大降低了网关的制作成本，且可以有效提高SPI总线通信的可靠性以及降低整体的EMI噪声干扰

3、本实用新型的3G模块采用SIM5320作为3G通信芯片，其传输速度快，且外部接口丰富，可以连接多种外部设备。

4、本实用新型的电源采用工业上常用的24V直流电源供电，也可兼容12V直流电源供电，并采用两路DC/DC降压转换，其中一路专门为3G模块供电，若不需要3G模块工作的话，可让该电源进行休眠，节约能量。

5、本实用新型的Profibus总线处理模块采用VPC3+C芯片，其具有超低功耗的特征，同时配合其他外围电路可以有效抑制共模干扰信号，并且在输出端通过二极管实现对输出端进行隔离电压过压保护处理，防止静电损坏板级电路。

附图说明

图1本实用新型多态无线网关整体架构图；

图2本实用新型多态无线网关电路图；