基于4G通讯的远程数据收发器及使用其的远程监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于4G通信的远程数据收发器，包括通信连接的接口单元、电平转换单元、指令单元、处理器单元、TCP/IP连接单元和网络通讯单元；接口单元与客户机连接，网络通讯单元接入互联网进行远程通讯；本实用新型专利技术还公开了使用上述远程数据收发器的远程监测系统，包括工控设备、远程数据收发器、通讯基站、服务器、和监控中心。本实用新型专利技术提供的基于4G通讯的远程数据收发器采用4G通讯技术，能确保远程数据收发器的高速、平稳、可靠运行；多接口设计能够方便的在不同的平台间切换。本实用新型专利技术提供的远程监测系统，通过使用远程数据收发器，实现了远距离、高速率、高保真的监控通信，具有良好的推广前景。

【技术实现步骤摘要】
基于4G通讯的远程数据收发器及使用其的远程监测系统
本技术涉及远程数据收发
，尤其涉及一种基于4G通讯的远程数据收发器及使用其的远程监测系统。
技术介绍
目前，在各行各业中都需要用到远程数据采集和传输。特别是在环保等行业，经常会在一些恶劣的环境下采集数据或者需要将数据传输到远距离的数据监测中心，远程数据收发器装置能很好的解决这一问题。但是，目前行业中运用的远程数据收发器装置大多数是基于GPRS或者3G通讯技术开发的，大部分装置处理器单元采用传统的MCU、模块集成化程度不高，接口类型单一。其在使用过程中数据传输及处理速度较慢，存在很大的滞后性，而且在对图像资料进行传输时，容易出现数据损坏或者清晰度不足的现象。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于提供一种能够提高数据传输及处理速率的远程数据收发器及使用其进行远程监测的系统。本技术是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种基于4G通讯的远程数据收发器，包括接口单元，所述接口单元用于与客户机连接并进行指令和数据的传输；与接口单元输出端通信连接的指令单元，所述指令单元用于应答解析客户机指令和数据的上传和下发；与指令单元输出端通信连接的处理器单元，所述处理器单元还与接口单元双向通信连接，所述处理器单元用于处理和解析网络数据包，运行指令单元协议栈，负责指令数据的接收和传送；与处理器单元互相通信连接的TCP/IP连接单元，所述TCP/IP连接单元向处理器单元提供TCP/IP协议接口；与TCP/IP连接单元双向通信连接的网络通讯单元，所述网络通讯单元采用4G通讯技术，用于接入互联网。优选地，还包括与接口单元的信号输入端通信连接的电平转换单元，所述电平转换单元用于接口单元的电平转换。优选地，所述处理器单元采用工业级CPU，工业级高性能嵌入式处理。优选地，所述接口单元支持RS485/RS232/RS422/TTL接口。优选地，所述网络通讯单元包含WiFi和4G协议。优选地，所述TCP/IP连接单元包括MQTT协议栈、OneNET接口，采用完善的TCP/IP协议栈。本技术还提供了使用上述基于4G通讯的远程数据收发器的远程监测系统，包括工控设备、与工控设备交互通信连接的远程数据收发器、与远程数据收发器交互通信连接的通讯基站、与通讯基站交互通信连接的服务器、与服务器交互通信连接的监控中心；所述工控设备进行远程监控获取监控数据并传输给远程数据收发器；远程数据收发器通过网络与通讯基站进行数据交互将监控数据传输给通讯基站；服务器将通讯基站获取的数据传送给监控中心；监控中心还可以发送指令，并经过服务器、通讯基站和远程数据收发器将指令传送给工控设备。优选地，所述工控设备通过RS232/RS485接口与远程数据收发器连接。优选地，所述通讯基站通过4G和Internet网络实现与远程数据收发器的数据交互。本技术提供的基于4G通讯的远程数据收发器的优点在于：采用4G通讯技术，实现了远程数据传输的高速性和图像传输的高清性，为用户提供TCP透明无线远距离数据传输，使用了工业级高性能处理器单元，极大地提高了数据传输和处理能力，能确保远程数据收发器的高速、平稳、可靠运行；多接口设计可以满足大部分平台的使用需求，通过将远程数据收发器集成封装，能够方便的在不同的平台间切换。本技术提供的远程监测系统，通过使用远程数据收发器，实现了远距离、高速率、高保真的监控通信，具有良好的推广前景。附图说明图1是本技术的实施例所提供的一种基于4G通讯的远程数据收发器的示意图；图2是本技术的实施例所提供的一种远程监测系统的示意图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本技术作进一步的详细说明。如图1所示，一种基于4G通讯的远程数据收发器，包括接口单元11，所述接口单元用于与客户机(图未示)连接并进行指令和数据的传输；与接口单元11的输出端通信连接的指令单元12，所述指令单元12用于应答解析客户机指令和数据的上传和下发；与指令单元12的输出端通信连接的处理器单元13，所述处理器单元13还与接口单元11双向通信连接，所述处理器单元13用于处理和解析网络数据包，运行指令单元12协议栈，负责指令数据的接收和传送；与处理器单元13双向通信连接的TCP/IP连接单元14，所述TCP/IP连接单元14向处理器单元13提供TCP/IP协议接口；与TCP/IP连接单元14互相通信连接的网络通讯单元15，所述网络通讯单元15包含WiFi和4G协议，能够高速率传输数据，优选实施例中网络通讯单元15采用4G通讯技术接入互联网，进一步地，网络通讯单元15可以采用全网通设计，支持三大运营商APN和VPDN专网，从而与外界进行数据交换。所述处理器单元13采用工业级CPU，工业级高性能嵌入式处理，高速缓存数据，加快数据访问速度，带高速指令缓存，加强了指令处理速度；TCP/IP连接单元14包括MQTT协议栈、OneNET接口，采用完善的TCP/IP协议栈；能够将网络通讯单元15和处理器单元13连接起来，具有优异的网络性能，极大降低了掉线率；所述接口单元11支持RS485/RS232/RS422/TTL接口，从而能够与大部分平台直接连接，便于远程数据收发器1的整体封装和使用。优选实施例中，所述远程数据收发器1还包括电平转换单元16，电平转换单元16的信号输出端与接口单元11的信号输入端通信连接，用于接口单元11的电平转换，为接口单元提供RS485/RS232总线接口。本技术提供的基于4G通讯的远程数据收发器进行数据传输具有速度快、高保真、内存大、平稳可靠、适应性广等优点。参考图2，本技术还提供了一种使用上述基于4G通讯的远程数据收发器的监测系统，所述监测系统包括：工控设备2、与工控设备2交互通信连接的远程数据收发器1、与远程数据收发器1交互通信连接的通讯基站3、与通讯基站3交互通信连接的服务器4、与服务器4交互通信连接的监控中心5；所述工控设备2通过RS232/RS485接口与接口单元11连接，工控设备2用于进行远程监控获取监控数据并传输给远程数据收发器1，所述远程数据收发器1通过网络通讯单元15并借助4G和Internet网络与通讯基站3进行数据交互从而将监控数据传输给通讯基站3；服务器4将通讯基站3获取到的数据传送给监控中心5，从而实现远程监控。监控中心5还可以发送命令控制工控设备2的动作，指令数据的具体传输过程与监控数据传输过程相反，监控中心发送指令，并经过服务器、通讯基站和远程数据收发器将指令传送给工控设备即可。本实施例只是以远程监测系统对远程数据收发器的使用方法进行简单的介绍，并不将本技术提供的基于4G通信的远程数据收发器限制于用在该监测系统上。另外，本技术在实现过程中所需要用到的电路和软件均为本领域现有技术，此处仅对具体结构和通信方式进行介绍。以上所述的具体实施例，对本技术的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本技术的具体实施例而已，并不用于限制本技术，在不脱离本技术的精神和原则的前提下，本领域普通技术人员对本技术所做的任何修改、等同替换、改进等，均应落入本实用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于4G通讯的远程数据收发器，其特征在于：包括接口单元，所述接口单元用于与客户机连接并进行指令和数据的传输；与接口单元输出端通信连接的指令单元，所述指令单元用于应答解析客户机指令和数据的上传和下发；与指令单元输出端通信连接的处理器单元，所述处理器单元同时与接口单元双向通信连接，所述处理器单元用于处理和解析网络数据包，运行指令单元协议栈，负责指令数据的接收和传送；与处理器单元互相通信连接的TCP/IP连接单元，所述TCP/IP连接单元向处理器单元提供TCP/IP协议接口；与TCP/IP连接单元双向通信连接的网络通讯单元，所述网络通讯单元采用4G通讯技术，用于接入互联网。

【技术特征摘要】
1.一种基于4G通讯的远程数据收发器，其特征在于：包括接口单元，所述接口单元用于与客户机连接并进行指令和数据的传输；与接口单元输出端通信连接的指令单元，所述指令单元用于应答解析客户机指令和数据的上传和下发；与指令单元输出端通信连接的处理器单元，所述处理器单元同时与接口单元双向通信连接，所述处理器单元用于处理和解析网络数据包，运行指令单元协议栈，负责指令数据的接收和传送；与处理器单元互相通信连接的TCP/IP连接单元，所述TCP/IP连接单元向处理器单元提供TCP/IP协议接口；与TCP/IP连接单元双向通信连接的网络通讯单元，所述网络通讯单元采用4G通讯技术，用于接入互联网。2.根据权利要求1所述的一种基于4G通讯的远程数据收发器，其特征在于：还包括与接口单元的信号输入端通信连接的电平转换单元，所述电平转换单元用于接口单元的电平转换。3.根据权利要求1所述的一种基于4G通讯的远程数据收发器，其特征在于：所述处理器单元采用工业级CPU，工业级高性能嵌入式处理。4.根据权利要求1所述的一种基于4G通讯的远程数据收发器，其特征在于：所述接口单元支持RS485/RS232/RS422/TTL接口。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：金留洋，王爱文，周元，田富勤，胡健，
申请(专利权)人：南京中电自动化有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32