一种用于安全帽系统的智能网关技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于安全帽系统的智能网关，网关由用于数据控制和处理的主控模块、用于无线射频数据收发的射频模块、用于对外接口及人机交互的接口交互模块、供电模块构成，供电模块为主控模块、射频模块、接口交互模块提供电能，所述主控模块与射频模块、接口交互模块信号连接，所述主控模块分别与射频模块、接口交互模块进行双向数据传输，所述主控模块包括MCU处理器单元、WIFI无线单元、4G无线单元、GPS定位单元。网关负责调度系统中所有安全帽的传输频段和传输时间，保证在一定时间范围内，通过射频网络采集系统中所有安全帽的数据，将数据进行初步的预处理，然后通过互联网或者局域网将采集到的安全帽的数据上传到云端服务器中。端服务器中。端服务器中。

【技术实现步骤摘要】
MCU处理器单元的USB接口连接。
[0013]优选地，所述4G无线单元采用ME909s-821a芯片，所述4G无线单元通过USB接口与 MCU处理器单元的USB接口连接。
[0014]优选地，所述GPS定位单元采用ATGM336H-5N芯片，所述GPS定位单元通过UART 接口与MCU处理器单元的UART接口连接，用以获取网关的地理位置信息。
[0015]优选地，所述射频模块包括集中器单元和射频收发单元，所述集中器单元至多同时与8 个射频收发单元通讯连接。
[0016]优选地，所述集中器单元采用5CEBA2 FPGA芯片，所述集中器单元通过SPI接口与 MCU处理器单元通讯，通过SPI端口与射频收发单元通讯；所述射频收发单元由SX1278无线射频芯片组成，通过SPI端口与集中器单元通讯。
[0017]优选地，所述接口交互模块包括USB单元、USB转UART单元、RJ45网口单元、TF 卡接口单元、LED灯指示单元、SIM卡接口单元。
[0018]优选地，所述USB单元由一个USB接口组成，与MCU处理器单元的USB接口连接；所述USB转UART单元由一个USB接口组成，与MCU处理器单元的UART接口连接；所述RJ45网口单元由一个RJ45网口接口组成，与MCU处理器单元的网络接口连接；所述 TF卡接口单元由一个TF卡接口组成，与MCU处理器单元的SDC接口连接；所述LED灯指示单元由3个LED灯组成，与MCU处理器单元的GPIO接口连接；所述SIM卡接口单元由一个SIM卡接口组成，与4G无线单元连接。/>[0019]优选地，所述供电模块包括给控制网关总电源通断的总开关单元及给主控模块、射频模块、接口交互模块中的单元独立供电的若干供电单元。
[0020]与现有技术相比，本技术所达到的有益效果是：
[0021]1、网关由主控模块，射频模块，接口交互模块，供电模块4部分组成，网关为星型网络结构的中心点和汇聚点，网关负责调度系统中所有安全帽的传输频段和传输时间，保证在一定时间范围内，通过射频网络采集系统中所有安全帽的数据，将数据进行初步的预处理，然后通过互联网或者局域网将采集到的安全帽的数据上传到云端服务器中。
[0022]2、网关具有完善的初始化自检设计，可以实现故障的精确定位。
[0023]3、网关具有USB转UART单元，可以实现用户自主升级安全帽固件，升级过程简单，无需复杂的软件操作。
[0024]4、网关设置集中器单元，一个集中器单元可以支持8个SX1278射频收发单元，用户需要扩展系统中安全帽数目时，只需要增加相应的射频收发单元或者集中器单元即可，无需更换网关其他模块，扩展方便，成本低。
附图说明
[0025]图1是本技术用于安全帽系统的智能网关结构框图。
具体实施方式
[0026]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下
所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0027]请参阅图1所示，本技术提供一种用于安全帽系统的智能网关，网关由用于数据控制和处理的主控模块、用于无线射频数据收发的射频模块、用于对外接口及人机交互的接口交互模块、供电模块构成，供电模块为主控模块、射频模块、接口交互模块提供电能，所述主控模块与射频模块、接口交互模块信号连接，所述主控模块分别与射频模块、接口交互模块进行双向数据传输，所述主控模块包括MCU处理器单元、WIFI无线单元、4G无线单元、 GPS定位单元。
[0028]所述MCU处理器单元由Allwinner-H3芯片组成，内嵌Linux操作系统。
[0029]所述WIFI无线单元由RTL8188芯片组成，所述WIFI无线单元通过USB接口与MCU 处理器单元的USB接口连接。WIFI无线单元有Station模式和AP模式两种工作模式，AP 模式下，产生WIFI热点，供其他设备连接，Station模式下，连接到已有WIFI网络中，实现通过WIFI连接到互联网。
[0030]所述4G无线单元由ME909s-821a芯片组成，所述4G无线单元通过USB接口与MCU 处理器单元的USB接口连接，可以通过4G网络连接到互联网。
[0031]所述GPS定位单元由ATGM336H-5N芯片组成，所述GPS定位单元通过UART接口与 MCU处理器单元的UART接口连接，用以获取网关的地理位置信息。
[0032]所述射频模块包括集中器单元和射频收发单元。
[0033]所述集中器单元由5CEBA2 FPGA芯片组成，所述集中器单元通过SPI接口与MCU处理器单元通讯，通过SPI端口与射频收发单元通讯；所述射频收发单元由SX1278无线射频芯片组成，通过SPI端口与集中器单元通讯。
[0034]所述接口交互模块包括USB单元、USB转UART单元、RJ45网口单元、TF卡接口单元、LED灯指示单元、SIM卡接口单元。
[0035]所述USB单元由一个USB接口组成，与MCU处理器单元的USB接口连接，负责网关的USB对外接口，可以实现网关对外部USB设备(例如U盘等)的支持；所述USB转UART 单元由一个USB接口组成，与MCU处理器单元的UART接口连接；所述RJ45网口单元由一个RJ45网口接口组成，与MCU处理器单元的网络接口连接，负责网关的有线网络的连接以及网络状态的指示；所述TF卡接口单元由一个TF卡接口组成，与MCU处理器单元的 SDC接口连接；所述LED灯指示单元由3个LED灯组成，与MCU处理器单元的GPIO接口连接，3个LED灯分别负责指示系统的电源状态，系统故障状态，网络连接状态；所述 SIM卡接口单元由一个SIM卡接口组成，与4G无线单元连接。
[0036]所述供电模块包括给控制网关总电源通断的总开关单元及给主控模块、射频模块、接口交互模块中的单元独立供电的若干供电单元，给主控模块、射频模块、接口交互模块中的单元独立供电的若干供电单元包括：
[0037]处理器供电单元，由TLV62130芯片组成，将输入电源稳压为3.3V，给MCU处理器单元供电；
[0038]集中器供电单元，由TLV62130芯片组成，将输入电源稳压为3.3V，给集中器单元供电；
[0039]射频供电单元，由TLV62130芯片组成，将输入电源稳压为3.3V，给射频收发单元供电；
[0040]USB供电单元，由两个tlv62569芯片组成，分别负责给USB单元、USB转UART单元供电；
[0041]组合供电单元，由TLV62130芯片组成，将输入电源稳压为3.3V，给WIFI无线单元、 4G无线单元、GPS定位单元供电。
[0042]本技术的工作原理：
[0043]开机自检与初始化流程
[0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于安全帽系统的智能网关，其特征在于，网关由用于数据控制和处理的主控模块、用于无线射频数据收发的射频模块、用于对外接口及人机交互的接口交互模块、供电模块构成，供电模块为主控模块、射频模块、接口交互模块提供电能，所述主控模块与射频模块、接口交互模块信号连接，所述主控模块分别与射频模块、接口交互模块进行双向数据传输，所述主控模块包括MCU处理器单元、WIFI无线单元、4G无线单元、GPS定位单元。2.根据权利要求1所述的用于安全帽系统的智能网关，其特征在于，所述MCU处理器单元采用Allwinner-H3芯片。3.根据权利要求1所述的用于安全帽系统的智能网关，其特征在于，所述WIFI无线单元采用RTL8188芯片，所述WIFI无线单元通过USB接口与MCU处理器单元的USB接口连接。4.根据权利要求1所述的用于安全帽系统的智能网关，其特征在于，所述4G无线单元采用ME909s-821a芯片，所述4G无线单元通过USB接口与MCU处理器单元的USB接口连接。5.根据权利要求1所述的用于安全帽系统的智能网关，其特征在于，所述GPS定位单元采用ATGM336H-5N芯片，所述GPS定位单元通过UART接口与MCU处理器单元的UART接口连接，用以获取网关的地理位置信息。6.根据权利要求1所述的用于安全帽系统的智能网关，其特征在于，所述射频模块包括集中器单元和射频收发单元，所述集中器单元至...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁一飞，姜宏亮，
申请(专利权)人：南京易信通联科技有限公司，
类型：新型
国别省市：