工业通信系统和工业网关技术方案

本发明专利技术提供了一种低成本的、让云处理终端能够简单、有效地对多个智能设备进行监控和管理的工业通信系统和工业网关。本发明专利技术所涉及的工业通信系统，用于实现云处理终端与设置在现场的多个智能设备进行通信，其特征在于，包括：至少一个节点装置，与多个智能设备所对应的多个信息采集控制器相连接；子网管理装置，以无线方式与所有的节点装置相通信连接；以及工业网关，以有线方式与子网管理装置相通信连接，并且以无线方式与云处理终端相通信连接。

【技术实现步骤摘要】
工业通信系统和工业网关
本专利技术涉及一种工业通信系统和工业网关。
技术介绍
随着网络技术的快速发展，信息的交换与通信已由人与人之间，逐渐扩展到了物与物之间，由此产生了物联网这一概念。物联网是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按照统一的协议标准，把物与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。工业通信系统作为一种物联网通信系统，已被广泛应用在工业生产、监控、管理过程中，通过工业通信系统来对各个环节进行监管和操控。在工业通信系统中，现场工作的各种智能设备与可编程逻辑控制器(PLC)、计算机数控器(CNC)等信息采集控制器相连接，信息采集控制器再与工业盒子(工业用网关)相连接，工业盒子的另一侧与云平台通信连接。这样，一方面，云平台下发的各种控制指令，就能够通过工业盒子下发给信息采集控制器，再由信息采集控制器根据控制指令对智能设备执行相应的控制操作。另一方面，智能设备的各种操作信息或者监控信息会由信息采集控制器进行采集并上传给工业盒子，并且通过工业盒子将这些信息发送给云平台，用户通过云平台就能够及时获悉现场智能设备的工作情况。由于智能设备的种类繁多，相应的，与之连接的信息采集控制器也多种多样，各种信息采集控制器往往具有不同的通信协议，为了与尽可能多的智能设备相匹配，工业盒子中存储有成百上千种通信协议，从而实现对各种协议进行协议解析和转换。然而，一个工业盒子通常只有一到两个接口用于与信息采集控制器相连接。而在工厂中，一般都存在大量的信息采集控制器需要连接，这样，就需要设置大量的工业盒子来与之相连。例如，有100个信息采集控制器需要连接，就需要至少50个工业盒子，并用100条有线通信线路来连接工业盒子和信息采集控制器。这样，不仅致使成本过高，而且云平台需要对每个工业盒子逐个下发控制指令和接收信息，也使得监控管理变得非常离散，难以实现有效地管控。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种低成本的、让云处理终端能够简单、有效地对多个智能设备进行监控和管理的工业通信系统和工业网关。<方案一>本专利技术提供了一种工业通信系统，用于实现云处理终端与设置在现场的多个智能设备进行通信，其特征在于，包括：至少一个节点装置，与多个智能设备所对应的多个信息采集控制器相连接；子网管理装置，以无线方式与所有的节点装置相通信连接；以及工业网关，以有线方式与子网管理装置相通信连接，并且以无线方式与云处理终端相通信连接。在本专利技术提供的工业通信系统中，还可以具有这样的特征：一个节点装置与一个信息采集控制器相连接。在本专利技术提供的工业通信系统中，还可以具有这样的特征：一个节点装置与至少两个信息采集控制器相连接。在本专利技术提供的工业通信系统中，还可以具有这样的特征：子网管理装置具有：中心节点单元，基于预定通信规则与每个节点装置以无线方式进行通信；有线通信单元，以有线方式与工业网关相通信连接；以及网络管理单元，用于对节点装置进行网络管理，预定通信规则包含：自动入网机制、MESH组网机制、时间同步机制以及跳频机制，网络管理包含为节点装置分配入网私有密钥和通信密钥。在本专利技术提供的工业通信系统中，还可以具有这样的特征：有线通信单元包含：有线通信模块，以有线方式与工业网关相通信连接；和有线通信接口，与有线通信模块相连接。在本专利技术提供的工业通信系统中，还可以具有这样的特征：自动入网机制为：当存在待入网的节点装置时，该待入网节点装置首先对预定范围内的其它节点装置发出的信息进行侦听，在侦听到任意一个节点装置的信息后，待入网节点装置将入网请求信息发送至被侦听到的节点装置从而发送至子网管理装置，该子网管理装置对待入网节点装置进行入网信息配置，实现待入网节点装置自动入网。<方案二>本专利技术还提供了一种工业网关，设置在由与多个信息采集控制器相连接的至少一个节点装置组成的通信网络中，用于与云处理终端进行通信连接，其特征在于，包括：协议存储单元，存储有多种通信协议；协议解析转换单元，基于存储的通信协议对收发信息进行协议解析和转换处理；中心节点单元，基于预定通信规则与每个节点装置以无线方式进行通信；无线通信单元，以无线方式与云处理终端相通信连接；以及网络管理单元，用于对节点装置进行网络管理，其中，预定通信规则包含：自动入网机制、MESH组网机制、时间同步机制以及跳频机制，网络管理包含为节点装置分配入网私有密钥和通信密钥。在本专利技术提供的工业通信系统中，还可以具有这样的特征：无线通信单元包含：无线通信模块，以无线方式与云处理终端相通信连接；和无线通信接口，与无线通信模块相连接，用于连接天线装置。无线通信模块包含：GPRS模块、3G模块、4G模块以及WiFi模块，无线通信接口为SMA接口。在本专利技术提供的工业通信系统中，还可以具有这样的特征：上述自动入网机制为：当存在待入网的节点装置时，该待入网节点装置首先对预定范围内的其它节点装置发出的信息进行侦听，在侦听到任意一个节点装置的信息后，待入网节点装置将入网请求信息发送至被侦听到的节点装置从而发送至工业网关，该工业网关对待入网节点装置进行入网信息配置，实现待入网节点装置自动入网。专利技术的作用与效果根据本专利技术所涉及的工业通信系统，因为至少一个节点装置与多个智能设备所对应的多个信息采集控制器相连接，并且所有的节点装置都是以无线方式与子网管理装置相通信连接，子网管理装置再通过有线方式与工业网关相通信连接，由工业网关与云处理终端进行通信连接，这样只需要一个工业网关就能够实现云处理终端与设置在现场的多个智能设备进行通信，不仅大大降低了成本，而且由于云处理终端只需与一个工业盒子进行通信就能够实现对现场的所有智能设备进行指令下发和信息获取，使得监控管理变得既简单又高效。附图说明图1是本专利技术的实施例一中工业通信系统的结构示意图；图2是本专利技术的实施例一中子网管理装置的结构框图；图3是本专利技术的实施例一中工业网关的结构框图；图4是本专利技术的实施例一中情况信息上传过程的工作流程图；图5是本专利技术的实施例一中监控指令信息下发过程的流程图；图6是本专利技术的实施例二中工业通信系统的结构示意图；以及图7是本专利技术的实施例二中子网管理装置的结构框图；图8是本专利技术的实施例二中情况信息上传过程的工作流程图；图9是本专利技术的实施例二中监控指令信息下发过程的流程图。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本专利技术涉及的工业通信系统作具体阐述。<实施例一>图1是本专利技术的实施例一中工业通信系统的结构示意图。如图1所示，工业通信系统10用于实现云处理终端20与设置在工业现场的多个智能设备30进行通信。云处理终端20通过第一通信网络I与用户端40进行通信，并通过第二通信网络II与工业通信系统10进行通信。云处理终端20一方面将接收到的所有运行情况信息提供给用户端40进行访问，从而让用户实时了解智能设备30的工作情况；另一方面，对用户通过用户端40发送来的与运行情况信息相对应的控制信息进行接收和下发。本实施例中，用户端40为PC机；第一通信网络I和第二通信网络II均可以为WIFI网络、2G通信网络、3G通信网络或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工业通信系统，用于实现云处理终端与设置在现场的多个智能设备进行通信，其特征在于，包括：至少一个节点装置，与所述多个智能设备所对应的多个信息采集控制器相连接；子网管理装置，以无线方式与所有的所述节点装置相通信连接；以及工业网关，以有线方式与所述子网管理装置相通信连接，并且以无线方式与所述云处理终端相通信连接。

【技术特征摘要】
1.一种工业通信系统，用于实现云处理终端与设置在现场的多个智能设备进行通信，其特征在于，包括：至少一个节点装置，与所述多个智能设备所对应的多个信息采集控制器相连接；子网管理装置，以无线方式与所有的所述节点装置相通信连接；以及工业网关，以有线方式与所述子网管理装置相通信连接，并且以无线方式与所述云处理终端相通信连接。2.根据权利要求1所述的工业通信系统，其特征在于：其中，一个所述节点装置与一个所述信息采集控制器相连接。3.根据权利要求1所述的工业通信系统，其特征在于：其中，一个所述节点装置与至少两个所述信息采集控制器相连接。4.根据权利要求1所述的工业通信系统，其特征在于：其中，所述子网管理装置具有：中心节点单元，基于预定通信规则与每个所述节点装置以无线方式进行通信；有线通信单元，以有线方式与所述工业网关相通信连接；以及网络管理单元，用于对所述节点装置进行网络管理，所述预定通信规则包含：自动入网机制、MESH组网机制、时间同步机制以及跳频机制，所述网络管理包含为所述节点装置分配入网私有密钥和通信密钥。5.根据权利要求4所述的工业通信系统，其特征在于：其中，所述有线通信单元包含：有线通信模块，以有线方式与所述工业网关相通信连接；和有线通信接口，与所述有线通信模块相连接。6.根据权利要求5所述的工业通信系统，其特征在于：其中，所述自动入网机制为：当存在待入网的所述节点装置时，该待入网节点装置首先对预定范围内的其它所述节点装置发出的信息进行侦听，在侦听到任意一个所述节点装置的信息后，所述待入网节点装置将入网请求信息发送至被侦听到的所述节点...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖洋，曹曼，
申请(专利权)人：上海谱翱数据科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31