智能网关
技术领域
本实用新型属于网络通讯技术领域，具体涉及智能网关。
背景技术
网关是物联网和工控系统的核心组成器件。网关应用场景包括工业现场PLC、变频器、机器人等设备远程维护；工程机械远程维护和管理；车间设备与工艺系统远程维护和管理；小区二次供水水泵远程监测及控制；油气田和油井等现场的监测和控制；蒸汽管道和供暖管道远程监测；智慧工厂及其他工业4.0领域等。在工业生产中，网关遵循将不同技术的通信桥接在一起的相同原则。现有数据采集网关通常同一装置不具备多种采集接口，缺失数据上传接口中断自动跳转其他上传方式功能，适应范围受到局限。
实用新型内容
针对上述情况，本实用新型提供了智能网关，通过网口、WIFI和RS485通信技术，将底层数据采集存储到装置内部存储芯片，移动通信网络将数据上传到云服务器，在远程监控设备实时监视和管控，增强了智能网关的适应性。
为了实现以上目的，本实用新型采用如下技术方案：
智能网关，包括LAN网口单元、RS485接口单元、CPU处理单元、2G/3G/4G通讯单元、WAN网口单元、WIFI接口单元、电源模块、电源管理单元、看门狗、数据存储单元；所述CPU处理单元包含CPU处理芯片和高速DDR2运存；所述LAN网口单元采集现场被监控设备网口数据，通过MDI接口与CPU处理芯片连接；所述RS485接口单元采用RS485芯片转串口方式与CPU处理芯片连接；所述2G/3G/4G通讯单元通过USB高速接口与CPU处理芯片连接，将采集数据通过USB高速接口上传CPU处理芯片；WAN网口单元通过MDI接口与CPU处理芯片连接，将采集数据通过MDI接口上传CPU处理芯片；所述WIFI接口单元内嵌在CPU处理芯片内，在接收数据功能或上传数据功能中选取一种使用；所述电源模块通过电源管理单元与CPU处理单元连接，为整个智能网关系统提供电源；所述电源管理单元具有超压保护、反接保护和宽电压设计；所述看门狗通过GPIO接口与CPU处理芯片连接，看门狗拥有最高级别的程序中断权限，一旦出现程序跑飞、程序死循环，看门狗就会发送给CPU处理单元复位信号，实现CPU处理芯片的自动复位重启；所述数据存储单元通过SPI接口与CPU处理芯片连接，用于智能网关运行系统的设备参数、通信协议、接口配置和采集信息存储。
优选地，所述CPU处理单元通过2G/3G/4G通讯单元、WAN网口单元或WIFI接口单元将数据信息传送到云服务器，在单一数据上传通道发生故障时，会自动跳转其他能上传数据的接口。
优选地，所述云服务器将所接受到的数据信息加以计算分析，通过远程监控设备对现场被监控设备进行实时监视和管控，远程监控设备为远程计算机或手机客户端。
本实用新型还包括能够使其正常使用的其它组件，均为本领域的常规技术手段，另外，本实用新型中未加限定的装置或组件，例如：LAN网口单元、2G/3G/4G通讯单元、WAN网口单元、WIFI接口单元、看门狗、数据存储单元、高速DDR2运存、MDI接口、GPIO接口等，均采用本领域的常规设置。
本实用新型的作用原理和有益效果如下：
该智能网关基于智能系统的数据采集网关实现了对被监控设备远程运维的功能，工作人员可以根据云端反馈信息实时了解运行情况，有效预防设备异常情况，实现设备的物联网链接。
通过网口、WIFI和RS485通信技术，将被监控设备底层数据采集，存储到装置内部存储芯片，再通过网口、WIFI和移动通信网络将数据上传到云服务器上，云服务器将数据加以分析通过展示界面将参数、运行数据以及报警信息显示出来，工作人员可以通过电脑或手机端实时查看，提供可靠的数据曲线，分析判断现场设备的运行情况，有助于生产管理的宏观调配。
通过后台云服务查看相应数据，分析现场运行情况，使其能够快速高效的发现问题并对问题进行处理，防止重大责任事故发生，提高被监控设备使用效率，降低功能实现成本，多种接口的数据采集功能，在单一数据上传通道发生故障时，会自动跳转其他能上传数据的接口，增强智能网关的适应性。
附图说明
图1为实施例中智能网关的结构框图。
图2为实施例中电源管理单元的电路图。
图3为实施例中CPU处理单元+数据存储单元+WIFI接口单元的电路图。
图4为实施例中看门狗的电路图。
图5为实施例中2G/3G/4G通讯单元的电路图。
图6为实施例中RS485接口单元的电路图。
图7为实施例中WAN网口单元的电路图。
图8为实施例中LAN网口单元的电路图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型的技术方案进行清晰完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例
如图1-8所示，智能网关，包括LAN网口单元、RS485接口单元、CPU处理单元、2G/3G/4G通讯单元、WAN网口单元、WIFI接口单元、电源模块、电源管理单元、看门狗、数据存储单元；所述CPU处理单元包含CPU处理芯片和高速DDR2运存；所述LAN网口单元采集现场被监控设备网口数据，通过MDI接口与CPU处理芯片连接；所述RS485接口单元采用RS485芯片转串口方式与CPU处理芯片连接，且具有自动收发功能，支撑多种通信协议方式；所述2G/3G/4G通讯单元通过USB高速接口与CPU处理芯片连接，将采集数据通过USB高速接口上传CPU处理芯片；WAN网口单元通过MDI接口与CPU处理芯片连接，将采集数据通过MDI接口上传CPU处理芯片；所述WIFI接口单元内嵌在CPU处理芯片内，在接收数据功能或上传数据功能中选取一种使用；所述电源模块通过电源管理单元与CPU处理单元连接，为整个智能网关系统提供电源；所述电源管理单元具有超压保护、反接保护和宽电压设计；所述看门狗通过GPIO接口与CPU处理芯片连接，看门狗拥有最高级别的程序中断权限，一旦出现程序跑飞、程序死循环，看门狗就会发送给CPU处理单元复位信号，实现单片机的自动复位重启；所述数据存储单元通过SPI接口与CPU处理芯片连接，用于智能网关运行系统的设备参数、通信协议、接口配置和采集信息存储。
所述CPU处理单元通过2G/3G/4G通讯单元、WAN网口单元或WIFI接口单元将数据信息传送到云服务器。
所述云服务器将所接受到的数据信息加以计算分析，通过远程监控设备对现场被监控设备进行实时监视和管控，远程监控设备为手机客户端，方便人员随时远程移动查看、及时沟通管理操控设备运行。
所述CPU处理芯片采用MT7688AN型，内核MIPS24KEc，主频580MHz。
所述高速DDR2运存采用NT5TU64M16GG-128MB型RAM内存。
所述数据存储单元采用W25Q256FVEIG-32MB型存储模块。
所述2G/3G/4G通讯单元采用EC20CEHDLG型全网通模块。
所述看门狗采用TPS3823-33DBVR型硬件看门狗芯片。
本实用新型的技术方案并不限于上述具体实施例的限制，在不偏离所说明实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何技术变形，均落入本实用新型的保护范围之内。
