專利名稱：一種監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和傳輸設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和傳輸設備，尤其是一種能對網(wǎng)絡數(shù)據(jù)和串行通訊數(shù)據(jù)相 互轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和傳輸設備。
背景技術：
在計算機應用系統(tǒng)中，除了有計算機設備和網(wǎng)絡設備外，還有多種數(shù)據(jù)傳輸設備構(gòu)成數(shù) 據(jù)網(wǎng)絡，特別是在數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)中，底層設備的數(shù)據(jù)經(jīng)過多級數(shù)據(jù)傳輸設備的數(shù)據(jù)傳輸和數(shù) 據(jù)轉(zhuǎn)換才能進入到數(shù)據(jù)庫中，傳輸中包含有多種數(shù)據(jù)傳輸方式，數(shù)據(jù)傳輸過程復雜，傳輸過 程多。
以前的RS232或RS485等串行數(shù)據(jù)到計算機網(wǎng)絡之間的轉(zhuǎn)換，采用前置機和多串行口設備 配合實現(xiàn)，前置機為一般工業(yè)控制計算機，與計算機網(wǎng)絡上的其他設備之間數(shù)據(jù)交換采用網(wǎng) 絡連接；多串行口設備由工業(yè)控制計算機內(nèi)部插卡和外部擴展盒組成，如MOXA系列多串口設 備，多串行口設備需要有專用的驅(qū)動軟件支持硬件運行，需要設計專用的軟件發(fā)送、接收、 處理和保存數(shù)據(jù)，結(jié)構(gòu)復雜，使用繁瑣，成本高，經(jīng)常需要維護軟件。
發(fā)明內(nèi)容
為了簡化設備結(jié)構(gòu)，降低成本，提高可靠性，能夠適應各種工作環(huán)境，本實用新型提供 一種新的解決設備，解決了網(wǎng)絡數(shù)據(jù)與RS232或RS485串行通訊數(shù)據(jù)之間的轉(zhuǎn)換問題，本實用 新型采用一臺小型硬件設備方式代替了原有的前置機和多串行口設備兩臺設備，本實用新型 在系統(tǒng)中上端與以太網(wǎng)絡連接，直接與數(shù)據(jù)庫服務器交換數(shù)據(jù)，下端為多個串行通訊口，可 以連接多個具有串行通訊口的設備，如監(jiān)控終端、云臺等，本實用新型采用網(wǎng)絡上PC機就可 以完成數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議、速率等設置，與前置機和多串行口設備組合相比，體積減小為只有一 臺集線器大小，只相當于多串行口設備的一個外部擴展盒，設計新穎，設備結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，故障點少，而且可以與原有的前置機配多串行口設備組合進行互換，可以適用于所有 上端為網(wǎng)絡、下端為串行口終端的監(jiān)控系統(tǒng)中。
所述實用新型一種監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和傳輸設備安裝在數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡中，所述實
用新型的網(wǎng)絡端口連接數(shù)據(jù)監(jiān)控中心的計算機網(wǎng)絡，多個串行通訊端口分別連接底層數(shù)據(jù)監(jiān) 控采集設備，數(shù)據(jù)監(jiān)控中心網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)業(yè)務臺自動或人工對底層設備操作時，對底層設備 發(fā)出讀取監(jiān)控數(shù)據(jù)或設置數(shù)據(jù)指令，以及設置底層設備參數(shù)等操作，該指令通過網(wǎng)絡數(shù)據(jù)包 發(fā)送到所述實用新型的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和傳輸設備上，所述實用新型把該指令從網(wǎng)絡數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換為 串行數(shù)據(jù)，通過串行口發(fā)送到底層設備上，或經(jīng)過數(shù)據(jù)傳輸設備，發(fā)送到底層設備上；底層 設備返回的數(shù)據(jù)發(fā)送到所述實用新型的串行口上，或經(jīng)過數(shù)據(jù)傳輸設備返回的數(shù)據(jù)發(fā)送到所 述實用新型的串行口上，所述實用新型把串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為計算機等設備可以接收的以網(wǎng)絡數(shù) 據(jù)包，發(fā)送給計算機等設備上，完成數(shù)據(jù)監(jiān)控中心與底層數(shù)據(jù)設備之間的數(shù)據(jù)傳輸和轉(zhuǎn)換。
所述實用新型一種監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和傳輸設備由網(wǎng)絡接口模塊、網(wǎng)絡控制模塊、多 串行口接口模塊、多串行口控制模塊等組成；網(wǎng)絡接口模塊與網(wǎng)絡控制模塊連接，網(wǎng)絡控制 模塊與多串行口控制模塊連接，多串行口控制模塊與多串行口接口模塊連接。
根據(jù)使用環(huán)境不同，可以通過配置多串行口接口模塊調(diào)整設備串行口數(shù)量和串行口通訊 方式，適應底層設備通訊口數(shù)量和數(shù)據(jù)傳輸設備接口情況。
圖l是本實用新型在系統(tǒng)中應用示意圖。 圖2是本實用新型內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖 圖3是本實用新型的電路原理圖1。 圖4是本實用新型的電路原理圖2。
具體實施方式
如圖1所示，是一個包括所述實用新型在內(nèi)的一個典型的監(jiān)控應用系統(tǒng)中，由若干計算 機1組成，包括有服務器、業(yè)務臺等設備，所有計算機通過網(wǎng)絡2連接，所述實用新型3在 連接在網(wǎng)絡2和底層數(shù)據(jù)設備4之間(或經(jīng)過通信行業(yè)的傳輸設備網(wǎng)絡5再連接到底層數(shù)據(jù) 設備4之間)；所述實用新型3與網(wǎng)絡2之間傳輸數(shù)據(jù)為網(wǎng)絡數(shù)據(jù)包，所述實用新型3與底層 數(shù)據(jù)設備4以及傳輸設備網(wǎng)絡5之間傳輸數(shù)據(jù)為RS232或RS485等串行數(shù)據(jù)。
如圖2所示，所述實用新型主要由網(wǎng)絡接口模塊、網(wǎng)絡控制模塊、串行口控制模塊、串 行口接口模塊組成；網(wǎng)絡接口模塊與網(wǎng)絡控制模塊連接，網(wǎng)絡控制模塊與多串行口控制模塊 連接，多串行口控制模塊與多串行口接口模塊連接。
如圖3、圖4所示，是所述實用新型的具體電路的主要部分，網(wǎng)絡接口模塊包含有網(wǎng)絡
接口端子J3，接口隔離元件U7，網(wǎng)絡收發(fā)處理元件U5;網(wǎng)絡控制模塊包含有數(shù)據(jù)處理單 片機U6;串行口控制模塊包含有數(shù)據(jù)處理單片機U1;串行口接口模塊包含有數(shù)據(jù)處理 元件U2、 U3，接口電平轉(zhuǎn)換元件U4，串行口接口端子J1、 J2;具體實施中，接口隔離元件
U7為一個接口變壓器元件20F001N;網(wǎng)絡收發(fā)處理元件U5為一個以太網(wǎng)收發(fā)處理元件，把 網(wǎng)絡協(xié)議數(shù)據(jù)與單片機處理數(shù)據(jù)格式互換處理；數(shù)據(jù)處理單片機U6為網(wǎng)絡數(shù)據(jù)處理單片機 AT89C52，對網(wǎng)絡數(shù)據(jù)以及串行數(shù)據(jù)進行分析和互換處理；數(shù)據(jù)處理單片機U1為一個多端口 單片機的串行口數(shù)據(jù)控制單片機ATMEGA64，進行串行口數(shù)據(jù)與多各SPI端口綜合互換處理； 數(shù)據(jù)處理元件U2、 U3為串行口數(shù)據(jù)處理單片機ATMEGA8，把SPI端口數(shù)據(jù)與串行口數(shù)據(jù) 進行互換處理，接口電平轉(zhuǎn)換元件U4為MAX232，用于TTL電平與標準串行口 RS232C的 電平轉(zhuǎn)換。
具體連接為接口端子J3的1、 2、 3、 6腳分別接接口變壓器元件U7的16、 14、 11、 9 腳，接口變壓器元件U7的1、 2、 7、 8腳分別接以太網(wǎng)收發(fā)處理元件U5的45、 46、 59、 58 腳，以太網(wǎng)收發(fā)處理元件U5的29、 30腳分別接網(wǎng)絡數(shù)據(jù)處理單片機U6的17、 16腳，以太 網(wǎng)收發(fā)處理元件U5的5、7、8、9、 10、 11、 12、 13腳分別接網(wǎng)絡數(shù)據(jù)處理單片機U6的21、22、23、 24、 25、 26、 27、 28腳，以太網(wǎng)收發(fā)處理元件U5的36、 37、 38、 39、 40、 41、 42、 43腳分 別接網(wǎng)絡數(shù)據(jù)處理單片機U6的39、 38、 37、 36、 35、 34、 33、 32腳，網(wǎng)絡數(shù)據(jù)處理單片機 U6的10、 ll腳分別接串行口數(shù)據(jù)控制單片機Ul的2、 3腳，串行口數(shù)據(jù)控制單片機U1的 11、 12、 13腳分別為SPI總線的SCK、 MOSI、 MISO數(shù)據(jù)線，該SPI總線的SCK、 MOSI、 MISO數(shù)據(jù)線可以接多個具有SPI總線接口芯片元件，用于擴展串行口，在本實例中，在SPI 總線上并聯(lián)了2個串行口數(shù)據(jù)處理元件，串行口數(shù)據(jù)處理元件U2的17、 15、 16腳分別與串 行口數(shù)據(jù)處理元件U3的17、 15、 16腳分別并聯(lián)在一起，再并聯(lián)到串行口數(shù)據(jù)控制單片機 U1的SPI總線SCK、 MOSI、 MISO數(shù)據(jù)線上，串行口數(shù)據(jù)控制單片機Ul的61 、 60腳分別 接串行口數(shù)據(jù)處理元件U2的14腳和串行口數(shù)據(jù)處理元件U3的14腳，串行口數(shù)據(jù)處理元件 U2的30、 31腳分別接接口電平轉(zhuǎn)換元件U4的9、 IO腳，串行口數(shù)據(jù)處理元件U3的30、 31腳分別接接口電平轉(zhuǎn)換元件U4的I2、 11腳，接口電平轉(zhuǎn)換元件U4的8、 7腳分別接串 行口接口端子J2的2、 3、 5腳，接口電平轉(zhuǎn)換元件U4的13、 14腳分別接串行口接口端子 Jl的2、 3、 5腳。
根據(jù)擴展串行口的需要，可以在SPI總線上添加超過IOO個具有SP1總線接口的串行口 數(shù)據(jù)處理元件和接口電平轉(zhuǎn)換元件，擴展出IOO個以上的串行通訊口。
電路中其他部分如存儲器電路、電源電路等為公知技術，在此不再敘述。
權(quán)利要求1. 一種監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和傳輸設備，由網(wǎng)絡接口模塊、網(wǎng)絡控制模塊、多串行口接口模塊、多串行口控制模塊等組成，其特征在于網(wǎng)絡接口模塊與網(wǎng)絡控制模塊連接，網(wǎng)絡控制模塊與多串行口控制模塊連接，多串行口控制模塊與多串行口接口模塊連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和傳輸設備，其特征在T:網(wǎng)絡接口模塊包 含有網(wǎng)絡接口端子(J3)，接口隔離元件(U7)，網(wǎng)絡收發(fā)處理元件(U5);網(wǎng)絡控制模 塊包含有數(shù)據(jù)處理單片機(U6);串行口控制模塊包含有數(shù)據(jù)處理單片機(Ul);串行 口接口模塊包含有數(shù)據(jù)處理元件(U2)、 (U3)，接口電平轉(zhuǎn)換元件(U4)，串行口接口端 子(Jl)、 (J2);網(wǎng)絡接口端子(J3)的l、 2、 3、 6腳分別接接口隔離元件(U7)的16、 14、 11、 9腳，接口隔離元件(U7)的l、 2、 7、 8腳分別接網(wǎng)絡收發(fā)處理元件(U5)的 45、 46、 59、 58腳，網(wǎng)絡收發(fā)處理元件(U5)的29、 30腳分別接數(shù)據(jù)處理單片機(U6) 的17、 16腳，網(wǎng)絡收發(fā)處理元件(U5)的5、 7、 8、 9、 10、 11、 12、 13腳分別接數(shù)據(jù)處 理單片機(U6)的21、 22、 23、 24、 25、 26、 27、 28腳，網(wǎng)絡收發(fā)處理元件(U5)的36、37、38、39、 40、 41、 42、 43腳分別接數(shù)據(jù)處理單片機(U6)的39、 38、 37、 36、 35、 34、 33、 32腳， 數(shù)據(jù)處理單片機(U6)的10、 ll腳分別接數(shù)據(jù)處理單片機(Ul)的2、 3腳，數(shù)據(jù)處理單 片機(Ul)的ll、 12、 13腳分別連接數(shù)據(jù)處理元件(U2)的17、 15、 16腳，數(shù)據(jù)處理單 片機(Ul)的ll、 12、 13腳分別連接數(shù)據(jù)處理元件(U3)的17、 15、 16腳，數(shù)據(jù)處理單 片機(Ul)的61、 60腳分別接數(shù)據(jù)處理元件(U2)的14腳和數(shù)據(jù)處理元件(U3)的14 腳，數(shù)據(jù)處理元件(U2)的30、 31腳分別接接口電平轉(zhuǎn)換元件(IM)的9、 10腳，數(shù)據(jù) 處理元件(U3)的30、 31腳分別接接口電平轉(zhuǎn)換元件(U4)的12、 ll腳，接口電平轉(zhuǎn)換 元件(U4)的8、 7腳分別接串行口接口端子(J2)的2、 3、 5腳，接口電平轉(zhuǎn)換元件(U4) 的13、 14腳分別接串行口接口端子(Jl)的2、 3、 5腳。
專利摘要一種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和傳輸設備，能把計算機網(wǎng)絡數(shù)據(jù)包與串行通訊數(shù)據(jù)相互轉(zhuǎn)換和傳輸?shù)脑O備，用于數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)中，完成網(wǎng)絡數(shù)據(jù)包格式到串行通訊數(shù)據(jù)相互轉(zhuǎn)換，使計算機收發(fā)網(wǎng)絡數(shù)據(jù)包，由數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和傳輸設備完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，用于控制底層使用RS232或RS485等串行通訊格式的數(shù)據(jù)監(jiān)控采集設備；所述實用新型代替了以往的前置機與多串行口插卡以及多串行口外部擴展盒組成組合設備，結(jié)構(gòu)簡化，不需要軟件支持。
文檔編號H04L12/02GK201204596SQ20082000112
公開日2009年3月4日 申請日期2008年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月17日
發(fā)明者穎 張 申請人:北京思倍馳科技有限公司