一种基于物联网的防爆型多功能连接器的制作方法

1.本实用新型涉及连接器技术领域，尤其涉及一种基于物联网的防爆型多功能连接器。


背景技术：

2.目前随着生活水平的提高，人们的安全意识逐渐得到大幅提升，对安全的重视程度日益增加。目前，石油、化工等领域存在安全风险众多，人员巡检频率不高，不少泄漏点难以发现，安全风险难以在萌芽状态得到有效的处理。企业在现场投入大量设备，但现场的监测设备大多数情况下属于独立工作，设备与设备之间并未进行连锁操作，导致单台设备监测时数据误差较大，现场的安全风险不能第一时间得以发现。现场设备主要是通过防爆区域内的连接器进行通讯，但现有的连接器存在以下问题：
3.1.现有的连接器的通信接口单一，要么仅有rs585接口模块，要么仅有4～20ma接口模块，难以进行不同数据的整合；
4.2.虽然目前工控机这一类型的设备能够提供各种不同类型的接口，但是其不具备在爆炸性场合使用，不能满足特殊场合的使用场景；
5.3.现有的连接器的参数配置需要现场进行，一旦交付使用，当需要接入新设备时，需要人员到现场进行配置，无疑极大地降低了产品使用的灵活性和便捷性。同时，现有的连接器交付使用后，新功能及应用难以通过远程加载完成更新迭代，无疑降低了产品的使用周期。
6.为此，本技术人经过有益的探索和研究，找到了解决上述问题的方法，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。


技术实现要素：

7.本实用新型所要解决的技术问题在于：针对现有技术的不足而提供一种提供多种不同物理接口、支持多种不同协议、便于参数设置和软件升级的基于物联网的防爆型多功能连接器。
8.本实用新型所要解决的技术问题可以采用如下技术方案来实现：
9.一种基于物联网的防爆型多功能连接器，包括：
10.壳体；
11.安装在所述壳体内的用于对各个模组进行控制的微控制单元；
12.安装在所述壳体内且与所述微控制单元连接的用于提供工作电能的电源模组；
13.安装在所述壳体内且与所述微控制单元连接的用于与现场监测仪表进行数据通讯的有线通讯模组；
14.安装在所述壳体内且与所述微控制单元连接的用于与现场监测仪表进行数据通讯的本地无线通讯模组；
15.安装在所述壳体内且与所述微控制单元连接的用于与现场监测仪表或者本地服
务器进行数据通讯的网络接口模组；
16.安装在所述壳体内且与所述微控制单元连接的用于与本地服务器进行数据通讯的企业专网模组；以及
17.安装在所述壳体内且与所述微控制单元连接的用于与远程服务器进行数据通讯的远程无线通讯模组。
18.在本实用新型的一个优选实施例中，所述壳体为隔爆型塑料壳体，所述微控制单元采用型号为stm32f427zit6的主控芯片。
19.在本实用新型的一个优选实施例中，所述电源模组包括ac/dc电源输入模块和dc/dc电源输入模块，所述ac/dc电源输入模块和dc/dc电源输入模块分别与所述微控制单元连接。
20.在本实用新型的一个优选实施例中，所述有线通讯模块包括至少一rs485模块和至少一模拟量采集模块，每一rs485模块和每一模拟量采集模块分别与所述微控制单元连接。
21.在本实用新型的一个优选实施例中，所述本地无线通讯模块包括至少一sub-1g通讯模块和至少一2.4g通讯模块，每一sub-1g通讯模块和每一2.4g通讯模块分别与所述微控制单元连接。
22.在本实用新型的一个优选实施例中，所述网络接口模组包括至少一网线接口模块和至少一光纤接口模块，每一网线接口模块和每一光纤接口模块分别与所述微控制单元连接。
23.在本实用新型的一个优选实施例中，所述远程无线通讯模块包括至少一5g通讯模块，每一5g通讯模块分别与所述微控制单元连接。
24.在本实用新型的一个优选实施例中，还包括存储模块，所述存储模块与所述微控制单元连接，用于对数据进行存储。
25.在本实用新型的一个优选实施例中，还包括加密模块，所述加密模块与所述微控制单元连接，用于对数据进行加密处理。
26.在本实用新型的一个优选实施例中，还包括边缘计算模块和报警控制模块，所述边缘计算模块和报警控制模块分别与所述微控制单元连接，所述边缘计算模块用于对现场监测数据进行实时计算处理，以判断现场物质的泄漏风险等级，当泄漏风险等级超过预设等级时，所述微控制单元向所述报警控制模块发送报警信号，所述报警控制模块根据报警信号对发生泄漏的设备进行关断，并通过声光警报形式通知现场作业人员。
27.由于采用了如上技术方案，本实用新型的有益效果在于：
28.1.本实用新型的电源接入端可有选择性的接入ac220v或dc24v电源输入，输入电源经过ac/dc电源输入模块或dc/dc电源输入模块降压至5v、3.8v或3.3v后对多功能连接器中不同类型的芯片或模组使用；
29.2.本实用新型的微控制单元可通过rs485模组、模拟量采集模块、网线接口模块、光纤接口模块、sub-1g通讯模块、2.4g通讯模块等对现场监测仪表进行数据监测并提供不同类型的现场仪表控制策略；
30.3.本实用新型与本地服务器或远程服务器之间的通信数据将被加密模块进行信息加密，避免被第三人员轻易获取，现场监测与配置数据被备份在具有掉电保护的存储模
块中；
31.4.本实用新型通过边缘计算模块对现场监测数据进行实时计算处理，当泄漏风险等级超过预设等级时，微控制单元向所述报警控制模块发送报警信号，所述报警控制模块根据报警信号对发生泄漏的设备进行关断，并通过声光警报形式通知现场作业人员；
32.5.本实用新型可通过网线接口模块、光纤接口模块、5g通讯模块、企业专网模组实现数据上传、配置参数软件升级包的下发等、支持对多功能连接器自身设备与现场监测设备的软件升级；
33.6.本实用新型采用隔爆型塑料壳体，电路方面采用本安设计，满足零区，iic场合使用。
附图说明
34.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
35.图1是本实用新型的结构示意图。
36.图2是本实用新型与现场监测仪表、本地服务器和远程服务器之间的连接示意图。
37.图3是本实用新型的现场配置与升级的流程示意图。
38.图4是本实用新型的边缘计算流程图。
具体实施方式
39.为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
40.参见图1并结合图2，图中给出的是一种基于物联网的防爆型多功能连接器1000，包括壳体100、微控制单元200、电源模组、有线通讯模组、本地无线通讯模组、网络接口模组、企业专网模组700以及远程无线通讯模组。
41.壳体100采用隔爆型塑料壳体，壳体100内的电路采用本安设计，满足零区，iic场合使用。
42.微控制单元200安装在壳体100内，其用于对各个模组进行控制。微控制单元200采用型号为stm32f427zit6的主控芯片。
43.电源模组安装在壳体100内且与微控制单元200连接，其用于提供微控制单元200和各个模组提供工作电能。电源模组包括ac/dc电源输入模块310和dc/dc电源输入模块320，ac/dc电源输入模块310和dc/dc电源输入模块320分别与微控制单元200连接。本实用新型的电源接入端可有选择性的接入ac220v或dc24v电源输入，输入电源经过ac/dc电源输入模块310或dc/dc电源输入模块320降压至5v、3.8v或3.3v后对多功能连接器中不同类型的芯片或模组使用。
44.有线通讯模组安装在壳体100内且与微控制单元200连接，其用于与现场监测仪表10进行数据通讯。有线通讯模组包括至少一rs485模块410和至少一模拟量采集模块420，每一rs485模块410和每一模拟量采集模块420分别与微控制单元200连接。本实用新型的微控
制单元200可通过rs485模块410或者模拟量采集模块420对现场监测仪表进行数据监测并提供不同类型的现场仪表控制策略。
45.本地无线通讯模组安装在壳体100内且与微控制单元200连接，其用于与现场监测仪表10进行数据通讯。本地无线通讯模组包括至少一sub-1g通讯模块510和至少一2.4g通讯模块520，每一sub-1g通讯模块510和每一2.4g通讯模块520分别与微控制单元200连接。本实用新型的微控制单元200可通过sub-1g通讯模块510或者2.4g通讯模块520对现场监测仪表进行数据监测并提供不同类型的现场仪表控制策略。
46.网络接口模组安装在壳体100内且与微控制单元200连接，其用于与现场监测仪表10或者本地服务器20进行数据通讯。网络接口模组包括至少一网线接口模块610和至少一光纤接口模块620，每一网线接口模块610和每一光纤接口模块620分别与微控制单元200连接。本实用新型的微控制单元200可通过网线接口模块610或者光纤接口模块620对现场监测仪表进行数据监测并提供不同类型的现场仪表控制策略。本实用新型也可通过网线接口模块610和光纤接口模块620实现数据上传、配置参数软件升级包的下发等、支持对多功能连接器自身设备与现场监测设备的软件升级。
47.企业专网模组700安装在壳体100内且与微控制单元200连接，其用于与本地服务器20进行数据通讯。本实用新型可通过企业专网模组700实现数据上传、配置参数软件升级包的下发等、支持对多功能连接器自身设备与现场监测设备的软件升级。
48.远程无线通讯模组安装在壳体100内且与微控制单元200连接，其用于与远程服务器30进行数据通讯。远程无线通讯模块包括至少一5g通讯模块810，每一5g通讯模块810分别与微控制单元200连接。本实用新型可通过5g通讯模块810实现数据上传、配置参数软件升级包的下发等、支持对多功能连接器自身设备与现场监测设备的软件升级。
49.本实用新型在工作时，会监听所有的端口，是否收服务器到对多功能连接器或现场监测节点的配置或升级信息，若收到升级或配置信息后则对启动对多功能连接器与现场监测节点的配置或升级，如图3所示。
50.本实用新型的基于物联网的防爆型多功能连接器还包括存储模块910，存储模块910与微控制单元200连接，用于对数据进行存储。
51.本实用新型的基于物联网的防爆型多功能连接器还包括加密模块920，加密模块920与微控制单元200连接，用于对数据进行加密处理，避免被第三人员轻易获取，现场监测与配置数据被备份在具有掉电保护的存储模块910中。
52.本实用新型的基于物联网的防爆型多功能连接器还包括边缘计算模块930和报警控制模块940，边缘计算模块930和报警控制模块940分别与微控制单元200连接。边缘计算模块930用于对现场监测数据进行实时计算处理，以判断现场物质的泄漏风险等级，当泄漏风险等级超过预设等级时，微控制单元200向报警控制模块940发送报警信号，报警控制模块940根据报警信号对发生泄漏的设备进行关断，并通过声光警报形式通知现场作业人员，以便于现场作业人员及时撤离。
53.本实用新型在正常接收监测数据的模式下，会实时对监测数据进行分析，通过内置的边缘计算芯片与内设的泄漏风险模型进行实时的对比分析，一旦发生现场泄漏超标，立刻启动现场的报警模组进行现场人员的警告疏散，通过关断阀门、启动喷淋装置等风险控制策略，并实时数据传输至后台服务器，通过邮件、短信、弹框等多种方式通知相关人员
进行预测性维护，如图4所示。
54.以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。