[实用新型]一种多功能数据采集转发器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种数据采集转发器，尤其是多功能数据采集转发器，属于无线通信技术领域。

背景技术

对于分布式数据采集与处理系统，例如SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统，即数据采集与监视控制系统，其通信系统的建设十分关键，因为它直接关系到系统的功能、性能、造价等。近些年来，随着3G/4G无线移动数据通信网覆盖范围的扩大，及使用费率的下调，使得基于3G/4G无线数据通信成为分布式数据采集与处理系统的一种可选通信手段。时至今日，基于嵌入式计算机系统的远方控制与数据采集终端依然大量使用标准串行通信接口(RS232/RS485)作为其通信接口，与控制中心进行数据交换，输出维护数据等。

因此，基于这样的现状，开发一种基于3G/4G无线数据通信，并针对分布式数据采集与处理系统通信组网特点的终端数据通信单元模块，实现终端标准串行通信与无线数据通信间的协议互换(在线功能)，以及终端数据的缓存/转存等功能(离线功能)，将具有广阔的应用前景。

目前，市场上已出现能够进行标准串行通信(RS232/RS485)与3G/4G无线数据通信进行协议互换的路由器(Router)产品。但是此类路由器产品还有如下缺点：

（1）、不支持应用现场二级组网功能，所有终端都必须通过路由器与中心相连，系统造价高；

（2）、不支持终端数据的缓存/转存等离线功能，一旦3G/4G无线网络出现故障，终端实时数据将会丢失，无法对设备运行状况的监测，不利于设备的运营维护。

可以看出，目前市场上的同类路由器产品仅能适用于一些对系统造价不太敏感，且不要求离线功能的应用系统，例如银行的远程POS机交易系统。基于上述缺陷，急需一种功能更加多样化的数据采集转发器。

发明内容

为了解决目前数据采集转发器不支持终端数据的缓存/转存等离线功能等缺陷，也为日后实现现场二级组网功能的研发打下基础，本实用新型提供了一种多功能数据采集转发器，所述数据采集转发器基于Linux操作系统，包括主处理器单元，所述主处理器单元包括I/O接口、通信单元接口、I² C总线接口、UART接口、SDRAM接口、SROM接口、USB接口，其中，所述UART接口与4路UART单元相连，所述4路UART单元包括由大规模集成电路芯片组成的4路标准UART串行接口，所述4路标准UART串行接口与RS485/232电平转换单元相连接，实现RS232与RS485之间的电平转换；所述I² C总线接口包括基于I² C总线的扩展接口，所述对外扩展接口与I² C总线串行接口单元连接；。进而不仅能够实现标准串行通信与3G/4G无线数据通信进行协议互换，实现现场二级组网功能，还支持终端数据的缓存/转存等离线功能，一旦3G/4G无线网络出现故障，终端实时数据将以文件形式被保存。

进一步地，所述4路UART单元为由大规模集成电路芯片组成的4个UART接口，分别与主处理单元和RS485/232电平转换单元连接。

进一步地，所述I/O接口有3个，分别与DIP、LED、SIM连接。

进一步地，SDRAM接口连接SDRAM、所述SROM接口连接Flash。

进一步地，还包括电源管理单元，所述电源管理单元通过USB Host与USB接口连接。

进一步地，所述电源管理单元外接电压为+5-9V。

进一步地，所述数据采集转发器在线的数据采集指标如下：

系统组网最大节点数：65535；实时传输模式下最大通信延时：小于1秒；采集器直连串行接口数：4；最大现场总线串行接口扩展单元数：4；直连串行接口最大数据采集速率：大于100K；扩展串行接口最大数据采集速率：大于30K。

进一步地，所述数据采集转发器离线的数据采集指标如下：

数据最长保存时间：单路终端数据大于30天；终端数据人工采集方式：非接触或USB，进而实现终端数据的缓存/转存等离线功能，工作人员可以通过非接触方式(WiFi) 或 USB方式取回分析，充分支持许多应用（如设备维护数据采集与分析系统）对于终端数据的离线功能要求。

本实用新型的多功能数据采集转发器具有如下有益效果：

（1）利用了当前最为成熟的嵌入式硬件/软件系统进行开发，能够实现标准串行通信与3G/4G无线数据通信进行协议互换，并实现中心与终端间的透明数据交换；