一种基于物联网的工业现场智能监控终端

摘要

本发明公开了一种基于物联网的工业现场智能监控终端，该终端可现场采集电力参数和开关量输入状态，还可通过工业现场层的RS485总线或现场层无线自组网模块构建的无线网络采集其它监测参数，终端对采集的参数进行综合运算分析，并实施智能控制。该终端还可实现工业现场层与物联网应用层之间的无线应用通信，并通过加密单元建立有数据加密和身份认证“防伪”机制，可控DC‑DC电源为无线传输提供了可靠的技术保障。本发明解决了工业现场监控终端存在的安全保障、可靠传输、智能控制等技术问题，从而使基于物联网的工业现场监控更安全、更可靠、更实时、更智能。

主权项

一种基于物联网的工业现场智能监控终端，包括：中央处理单元、RS485通信模块、无线传输模块、显示单元、音频警示单元和工作电源，所述中央处理单元通过连接RS485通信模块实现工业现场层的RS485总线通信，所述无线传输模块是现场层无线自组网模块或公共移动通信模块，所述中央处理单元通过连接无线传输模块实现工业现场层或工业现场层与物联网应用层之间的无线通信；其特征在于：还包括采集控制单元、加密单元和可控DC‑DC电源；所述采集控制单元包括交流采样电路、与交流采样电路连接的电能计量芯片，交流采样电路包括电压采样电路和电流采样电路，交流采样电路实现被测电压和电流的安全隔离采样，电能计量芯片实现各种电量的测量，中央处理单元通过SPI总线连接电能计量芯片，读取三相电基本指标，还通过读取电能计量芯片的实时采样数据完成对三相电力不平衡度、三相电力谐波的高级指标监测；所述采集控制单元还包括由光电隔离输入电路构成的开关量输入电路，所述中央处理单元通过连接开关量输入电路，实现对设备的运行状态及一些环境状态开关量的监测；所述采集控制单元还包括由光电隔离输出电路及功率场效应晶体管驱动电路构成的控制输出电路，所述中央处理单元通过连接控制输出电路，实现对现场执行部件的驱动；所述中央处理单元对采集的各种监测参数进行综合运算分析，当工业现场出现紧急情况时，在无需人工干预情况下，中央处理单元自动发出保护联锁信号，通过采集控制单元对工业现场进行保护；所述加密单元包括加密芯片和通信接口电路，所述加密芯片采用32位CPU智能卡芯片，内置有32位加密系统和用户数据存储区，所述通信接口电路包括中央处理单元与加密芯片连接的时钟CLK信号线、数据输入输出I/O信号线、复位RST信号线，所述加密芯片通过通信接口电路连接中央处理单元，所述中央处理单元通过加密芯片获取接入无线通信网络应用平台所需的身份认证密钥文件，所述加密芯片还用于对中央处理单元的无线通信数据进行加、解密处理，中央处理单元将重要数据通过加密芯片的算法加密，保存在加密单元内；所述可控DC‑DC电源和工作电源并联，可控DC‑DC电源连接无线传输模块，所述中央处理单元连接可控DC‑DC电源的使能端，所述中央处理单元监测到无线传输模块内的程序异常跑飞或者死机时，对无线传输模块断电重启。