一种电动执行器联网测控系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种电动执行器联网测控系统，包括电动执行器的数据传输电路、云服务器和监控计算机。本实用新型专利技术低功耗的电动执行器联网测控系统实现了通过数据传输模块中的LoRa芯片将现场电动执行器中的信息通过网关传输至云服务器，并通过监控计算机将信息传递给客户；能实现现场设备的无线传输，能实现无线传输过程中的低功耗与远距离的高效兼容，能实现电动执行器设备的联网功能，能实现电动执行器设备的数据存储在云端的功能，实现客户对现场设备远程的监测与控制。

A networked measurement and control system for electric actuators

The utility model discloses a networked measurement and control system for electric actuators, which comprises a data transmission circuit of electric actuators, a cloud server and a monitoring computer. The low-power networked measurement and control system of the electric actuator of the utility model realizes that the information in the field electric actuator is transmitted to the cloud server through the gateway through the LoRa chip in the data transmission module, and the information is transmitted to the customer through the monitoring computer; it can realize the wireless transmission of the field equipment, realize the high-efficiency compatibility of the low-power consumption and the long-distance in the process of wireless transmission, and can be practical. Now the networking function of electric actuator equipment can realize the function of data storage in cloud, and realize remote monitoring and control of field equipment by customers.

【技术实现步骤摘要】
一种电动执行器联网测控系统
本技术涉及电动执行器监测
，特别是涉及一种电动执行器联网测控系统。
技术介绍
电动执行器是工业自动化系统中的一个重要执行机构，随着物联网技术的日渐成熟，工业物联在市场上已有很大的需求。市场上已经成熟的物联网技术有WI-FI技术、GPRS技术、ZigBee技术以及4G技术等，这些物联网技术对于工作在恶劣现场环境中的电动执行器来说存在着低功耗、低成本、远距离以及多节点无法兼顾的情形。近些年，随着LoRa技术的日渐成熟，人们逐渐将其运用于工业控制当中，可实现低功耗、远距离以及多节点的数据传输。随着数据分析技术的兴起，人们慢慢意识到采集电动执行器现场数据并进行分析可对一些设备状态实现预警。现有电动执行器远程控制是在中控室的电脑主机上由专人负责进行看管，这种方式限制了工作人员的自由，给设备的管理带来诸多不便。随着物联网技术的发展，在网页客户端实现设备的监测与控制给工作人员带来了极大的方便。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种低功耗、远距离、多节点数据传输的电动执行器联网测控系统，与电动执行器的主控单元相结合，完成电动执行器的数据采集与传输。为实现本技术的目的所采用的技术方案是：一种电动执行器联网测控系统，包括数据传输电路、云服务器和监控计算机；所述数据传输电路通过所述的云服务器与所述监控计算机通信连接，其特征在于，所述的数据传输电路包括用于电动执行器主控单元的UART进行串口通讯的URAT接口，用于数据传送的LoRa芯片，所述LoRa芯片包括通信天线以及LoRa模块，给LoRa芯片供电用的电压模块。所述的LoRa模块为SX127x芯片，所述通信天线为工作频率为433MHz的天线。所述的云服务器与数据传输电路通过LoRa网关实现通信连接。所述的LoRa网关为型号USR-LG220的LoRa集中器，安装于中控室内。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术能将采集的现场设备—电动执行器的数据存储到云服务器的进行处理，并能实现监控计算机对现场设备的监测与控制，实现阀门行业电动执行器的联网功能。附图说明图1为电动执行器联网测控系统的结构原理示意图；图2为数据传输电路的结构原理框图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。如图1-2所示，本技术的电动执行器联网测控系统包括：数据传输电路、LoRa网关、云服务器和监控计算机，云服务器通过LoRa网关与数据传输电路通信连接，所述云服务器与监控计算机通信连接，以将数据传输电路传送来的信号传送到监控计算机显示。其中，所述的数据传输电路位于现场设备中，参见附图2，包含电压模块1，实现数据无线传输的LoRa模块2，433MHz天线3，可与电动执行器通讯的UART接口4。所述的电压模块1为直流5V转直流3.3V的电压转换电路，可给LoRa模块供电，所述的LoRa模块2为Semtech公司SX127x芯片的系列产品，其工作频率在433MHz，最低休眠电流可达到5uA，最远传输距离可达3km，达到低功耗远距离的传输，其连接的所述的433MHz天线3为增益为5dB，阻抗为50欧姆的吸盘天线，天线应该放置在金属机壳外面。其中，所述的UART接口4与电动执行器主控单元的UART进行串口通讯，完成数据传输，并与LoRa模块2相连接。所述的UART接口4与电动执行器主控板连接，通过TTL电平的方式与电动执行器主控板完成设备的数据采集与交互。其中，所述的LoRa模块采用星形工作模式，配备LoRa网关可实现电动执行器的联网功能，通过LoRa网关与云服务器通信，并监控计算机通信连接。本技术中，所述的LoRa网关为型号USR-LG220的LoRa集中器(网关)，由外部220V/50HZ交流电供电，安装于中控室内；一个网关最多可挂载500个节点；该网关使用MQTT协议将数据传输至云端服务器中，使用发布/订阅的形式进行消息传输，配合LoRa模块使用在极大地减小传输功耗的同时实现数据的远距离传输，该网关将子节点的数百个设备的数据集中起来，通过连接网线的方式实现数据于互联网的上传。本技术利用LoRa技术实现设备数据的低功耗远距离传输，并通过LoRa网关上传数据至云服务器中，通过监控计算机实现对工业现场电动执行器的监测与控制，满足了电动执行器设备联网的低功耗需求。本技术的系统通过与电动执行器的主控单元相结合，能完成电动执行器的数据采集与传输；系统在理想状态下可挂载上万台设备节点，在低功耗的情况下实现远程对现场阀门设备的状态监测与控制。以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出的是，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动执行器联网测控系统，包括数据传输电路、云服务器和监控计算机；所述数据传输电路通过所述的云服务器与所述监控计算机通信连接，其特征在于，所述的数据传输电路包括用于电动执行器主控单元的UART进行串口通讯的URAT接口，用于数据传送的LoRa芯片，所述LoRa芯片包括通信天线以及LoRa模块，给LoRa芯片供电用的电压模块。

【技术特征摘要】
1.一种电动执行器联网测控系统，包括数据传输电路、云服务器和监控计算机；所述数据传输电路通过所述的云服务器与所述监控计算机通信连接，其特征在于，所述的数据传输电路包括用于电动执行器主控单元的UART进行串口通讯的URAT接口，用于数据传送的LoRa芯片，所述LoRa芯片包括通信天线以及LoRa模块，给LoRa芯片供电用的电压模块。2.如权利要求1所述电动执...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕志成，李欢欢，郝晓兵，
申请(专利权)人：天津科技大学，天津奥美自动化系统有限公司，
类型：新型
国别省市：天津,12