本實(shí)用新型涉及遠(yuǎn)程控制技術(shù)，尤其涉及一種RTU控制終端，還涉及一種包含所述RTU控制終端的遠(yuǎn)程智能采集和控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

RTU（Remote Terminal Unit，遠(yuǎn)程測(cè)控終端）是一種遠(yuǎn)程終端控制設(shè)備，負(fù)責(zé)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)、工業(yè)設(shè)備的監(jiān)測(cè)和控制，可以在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行無(wú)人值守長(zhǎng)周期運(yùn)行，使用面廣闊，常用于各種工業(yè)儀表、傳感器的第一手信息遙測(cè)、遙控、遙信和遙調(diào)等功能。

RTU將測(cè)得的狀態(tài)或信號(hào)轉(zhuǎn)換成可在通信媒體上發(fā)送的數(shù)據(jù)格式，它還將從控制端比如，中央計(jì)算機(jī)發(fā)送來(lái)得數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成命令，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的功能控制。

由于各種工業(yè)環(huán)境的差異性，傳統(tǒng)RTU的研發(fā)設(shè)計(jì)呈現(xiàn)出嚴(yán)重的定制化特征，各個(gè)項(xiàng)目之間難以進(jìn)行簡(jiǎn)單復(fù)制，導(dǎo)致RTU產(chǎn)品不能做到標(biāo)準(zhǔn)化，而它又往往是物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中非常關(guān)鍵的前端設(shè)備，所以很大程度上阻礙了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。而要對(duì)其進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化又往往不是幾個(gè)RTU廠商可以做到，原因在于這種物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的平臺(tái)數(shù)據(jù)展示的差異化，這又恰恰不是設(shè)備廠商所擅長(zhǎng)的。

目前市面上的RTU產(chǎn)品，在采集和控制端做的相對(duì)完善，但幾乎都是項(xiàng)目型驅(qū)動(dòng)的，定制化種類繁多，受限于通訊組網(wǎng)的方式和行業(yè)壁壘，形不成統(tǒng)一的或者有規(guī)模的標(biāo)準(zhǔn)。存在問(wèn)題主要有如下幾點(diǎn)：

（1）定制化繁多；

（2）維護(hù)成本高；

（3）大部分都是本地組網(wǎng)的方式，形成獨(dú)立的局域網(wǎng)項(xiàng)目型應(yīng)用，通訊手段單一，工程實(shí)施成本高；

（4）數(shù)據(jù)形不成規(guī)模，最多都是行業(yè)部門各自建立數(shù)據(jù)庫(kù)；

（5）行業(yè)壁壘嚴(yán)重，各大行業(yè)都有自己的不同標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，打通各個(gè)壁壘的成本高，技術(shù)難度大，不是項(xiàng)目型或者一個(gè)行業(yè)能夠解決的；

（6）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)本地化嚴(yán)重，數(shù)據(jù)安全性沒(méi)有保障，而且不利于形成大數(shù)據(jù)資源的分析；

（7）重復(fù)開(kāi)發(fā)，浪費(fèi)資源，經(jīng)驗(yàn)積累速度慢，開(kāi)發(fā)方式極其傳統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種RTU控制終端，還提供一種包含所述RTU控制終端的遠(yuǎn)程智能采集和控制系統(tǒng)。

本實(shí)用新型RTU控制終端包括微處理器、分別與微處理器相連的模擬信號(hào)采集輸入模塊、數(shù)字信號(hào)輸入輸出模塊、電源管理模塊和總線接口，還包括網(wǎng)絡(luò)嵌入式處理器和網(wǎng)絡(luò)通訊模塊，所述網(wǎng)絡(luò)嵌入式處理器分別與微處理器、電源管理模塊和網(wǎng)絡(luò)通訊模塊相連。

本實(shí)用新型作進(jìn)一步改進(jìn)，所述網(wǎng)絡(luò)通訊模塊包括以太網(wǎng)通訊模塊和無(wú)線通訊模塊，所述RTU控制終端上設(shè)有太網(wǎng)通訊接口和WIFI通訊接口，所述專用網(wǎng)絡(luò)嵌入式處理器還設(shè)有USB接口。

本實(shí)用新型作進(jìn)一步改進(jìn)，所述網(wǎng)絡(luò)通訊模塊還包括移動(dòng)2G/3G/4G/5G通訊模塊，所述移動(dòng)2G/3G/4G/5G通訊模塊與網(wǎng)絡(luò)嵌入式處理器相連。

本實(shí)用新型作進(jìn)一步改進(jìn)，還包括定位模塊，所述定位模塊與微處理器相連。

本實(shí)用新型作進(jìn)一步改進(jìn)，所述定位模塊包括GPS定位單元、北斗衛(wèi)星定位單元。

本實(shí)用新型作進(jìn)一步改進(jìn)，所述RTU控制終端能夠通過(guò)運(yùn)營(yíng)商基站和WIFI基站輔助定位，能夠解決室內(nèi)室外的各種應(yīng)用場(chǎng)景，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備的精準(zhǔn)管理。

本實(shí)用新型還提供一種包含所述RTU控制終端的遠(yuǎn)程智能采集和控制系統(tǒng)，包括智能設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)、控制端，所述智能設(shè)備上設(shè)有RTU控制終端，所述控制端通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)相連，所述智能設(shè)備上的RTU控制終端通過(guò)網(wǎng)關(guān)與物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)相連。

本實(shí)用新型作進(jìn)一步改進(jìn)，所述RTU控制終端通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通訊模塊與網(wǎng)關(guān)相連。

本實(shí)用新型作進(jìn)一步改進(jìn)，所述RTU控制終端支持MQTT通訊協(xié)議和/或JESON協(xié)議通訊。

本實(shí)用新型作進(jìn)一步改進(jìn)，所述控制端包括計(jì)算機(jī)、智能移動(dòng)設(shè)備。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：采用前沿專用的網(wǎng)絡(luò)嵌入式處理器和ARM微處理器相結(jié)合，大大提升整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)算處理能力和網(wǎng)絡(luò)通訊能力，并且通過(guò)主處理器+微處理器的結(jié)合方式，可以極大的擴(kuò)展外圍接口，解決專用網(wǎng)絡(luò)嵌入式處理器普遍外圍資源不足的問(wèn)題，同時(shí)滿足各種應(yīng)用場(chǎng)合；性價(jià)比大為提升，能夠極大的減少傳統(tǒng)RTU終端和系統(tǒng)的重復(fù)開(kāi)發(fā)和定制化的工作，并且通過(guò)云端服務(wù)器的整合處理能力，能夠快速打通各行業(yè)的既有壁壘，實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)的共享和深度挖掘，推動(dòng)我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化建設(shè)升級(jí)版快速前進(jìn)，推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠快速與傳統(tǒng)行業(yè)應(yīng)用相結(jié)合，提高社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，為精準(zhǔn)治理提供底層基礎(chǔ)技術(shù)保障。

附圖說(shuō)明

圖1為RTU控制終端結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為遠(yuǎn)程智能采集和控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

如圖1所示，本實(shí)用新型RTU控制終端在整個(gè)智能物聯(lián)網(wǎng)蓬勃發(fā)展的大環(huán)境下，結(jié)合移動(dòng)通訊的迅猛發(fā)展，既能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)RTU設(shè)備的采集和控制功能，同時(shí)又能夠通過(guò)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)快速的、廣域范圍內(nèi)的快速組網(wǎng)通訊，聯(lián)合云平臺(tái)的處理能力，達(dá)到消除行業(yè)壁壘，快速實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)積累和復(fù)制，解決以往項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中的重復(fù)勞動(dòng)的目的。

具體地，本實(shí)用新型RTU控制終端包括微處理器、分別通過(guò)本地總線與微處理器相連的模擬信號(hào)采集輸入模塊、數(shù)字信號(hào)輸入輸出模塊和總線接口，所述總線接口支持RS232總線、RS485總線、RS422總線等，本實(shí)用新型除了傳統(tǒng)RTU的功能模塊外，還包括網(wǎng)絡(luò)嵌入式處理器和網(wǎng)絡(luò)通訊模塊，所述網(wǎng)絡(luò)嵌入式處理器通過(guò)本地總線與網(wǎng)絡(luò)通訊模塊相連，此外，電源管理模塊通過(guò)電源線與所述網(wǎng)絡(luò)嵌入式處理器和微處理器相連。

本例網(wǎng)絡(luò)嵌入式處理器為網(wǎng)絡(luò)通信專用，本例的微處理器為ARM微處理器，所述網(wǎng)絡(luò)嵌入式處理器通過(guò)USB2.0或RS232總線與ARM微處理器通訊，將ARM微處理器處理的信號(hào)或者數(shù)據(jù)通過(guò)與網(wǎng)絡(luò)嵌入式處理器相連的網(wǎng)絡(luò)發(fā)送出去。

本實(shí)用新型采用前沿專用的網(wǎng)絡(luò)嵌入式處理器和ARM微處理器相結(jié)合的設(shè)置方式，區(qū)別于傳統(tǒng)的單一ARM嵌入式處理器的設(shè)計(jì)理念，大大提升整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)算處理能力和網(wǎng)絡(luò)通訊能力，并且通過(guò)主處理器+微處理器的結(jié)合方式，可以極大的擴(kuò)展外圍接口，解決專用網(wǎng)絡(luò)嵌入式處理器普遍外圍資源不足的問(wèn)題，同時(shí)滿足各種應(yīng)用場(chǎng)合。

因?yàn)閮煞N處理器在各自領(lǐng)域都有非常廣泛的市場(chǎng)應(yīng)用，所以組合成本更低，采購(gòu)渠道更廣，性價(jià)比大為提升。大大降低開(kāi)發(fā)速度的同時(shí)，還能夠快速迭代和實(shí)現(xiàn)技術(shù)的積累，通過(guò)共享技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的模式，減少整個(gè)社會(huì)的資源浪費(fèi)，快速推動(dòng)我國(guó)的工業(yè)自動(dòng)化建設(shè)和物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。

本例網(wǎng)絡(luò)通訊模塊包括以太網(wǎng)通訊模塊和無(wú)線通訊模塊，所述RTU控制終端上設(shè)有太網(wǎng)通訊接口和WIFI通訊接口，所述網(wǎng)絡(luò)嵌入式處理器還設(shè)有USB接口。所述網(wǎng)絡(luò)通訊模塊還包括移動(dòng)2G/3G/4G/5G通訊模塊，所述移動(dòng)2G/3G/4G/5G通訊模塊與網(wǎng)絡(luò)嵌入式處理器相連。

本實(shí)用新型在支持本地的傳統(tǒng)有線通訊方式：以太網(wǎng)通訊接口，RS232，RS485等傳統(tǒng)工業(yè)通訊接口，從而保留當(dāng)前主要市場(chǎng)的應(yīng)用環(huán)境基礎(chǔ)上，還支持更為強(qiáng)大和先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)通訊處理器和移動(dòng)通訊平臺(tái)，可以更為方便的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的本地存儲(chǔ)和云存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)雙備份。

本例USB接口為USB2.0通訊接口，通過(guò)USB2.0通訊接口，可以擴(kuò)展支持最新型的第四代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通訊制式（FDD LTE、TDD LTE；NBIoT），以及現(xiàn)正在開(kāi)發(fā)的第五代移動(dòng)通訊技術(shù)，使得產(chǎn)品更能面向市場(chǎng)應(yīng)用，有更好的網(wǎng)絡(luò)兼容性、更廣的覆蓋范圍和更快的傳輸速度。

本實(shí)用新型通過(guò)WIFI模塊及WIFI通訊接口，支持本地的Wi-Fi無(wú)線覆蓋，更有利于于新形勢(shì)下的終端維護(hù)。例如可以直接通過(guò)手機(jī)終端APP、PAD、移動(dòng)電腦等操作，解決很多現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)不便的實(shí)際問(wèn)題。

此外，本實(shí)用新型還包括定位模塊，所述定位模塊與微處理器相連，本例定位模塊包括GPS定位單元、北斗衛(wèi)星定位單元等。本實(shí)用新型在定位模塊的基礎(chǔ)上，還能夠通過(guò)運(yùn)營(yíng)商基站和WIFI基站輔助定位，能夠解決室內(nèi)室外的各種應(yīng)用場(chǎng)景，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備的精準(zhǔn)管理。

如圖2所示，本實(shí)用新型還提供一種包含所述RTU控制終端的遠(yuǎn)程智能采集和控制系統(tǒng)，包括智能設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)、控制端，所述智能設(shè)備上設(shè)有RTU控制終端，所述控制端通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)相連，所述智能設(shè)備上的RTU控制終端通過(guò)網(wǎng)關(guān)與物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)相連。

多個(gè)智能設(shè)備可以通過(guò)網(wǎng)關(guān)組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)控制端與一組智能設(shè)備的監(jiān)測(cè)或控制。

本例的智能設(shè)備可以為智能家居，比如智能冰箱、智能廚房用品、智能燈具等，通過(guò)在智能設(shè)備上安裝RTU控制終端，所述RTU控制終端將智能設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)等上報(bào)給物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)，控制端再通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)獲取數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)智能設(shè)備的數(shù)據(jù)采集及監(jiān)控。物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)也能夠收集、存儲(chǔ)這些運(yùn)行數(shù)據(jù)，有利于大數(shù)據(jù)的分析。

此外，控制端發(fā)送來(lái)得數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成命令，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)的中轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)智能設(shè)備的控制。

本例控制端不僅可以通過(guò)總線實(shí)現(xiàn)對(duì)RTU控制終端的控制，還能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)和物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)RTU控制終端的遠(yuǎn)程參數(shù)控制和遠(yuǎn)程升級(jí)功能，云平臺(tái)支持在線升級(jí)和功能從定義，大大降低維護(hù)成本。此種情況下，本例的控制端不僅包括計(jì)算機(jī)，還包括智能移動(dòng)設(shè)備，比如智能手機(jī)、IPAD等，適用范圍更廣。

本例的所述RTU控制終端通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通訊模塊與網(wǎng)關(guān)相連，所述RTU控制終端支持MQTT通訊協(xié)議和/或JESON協(xié)議通訊。

目前，多家國(guó)內(nèi)外的互聯(lián)網(wǎng)巨頭推出的物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)都幾乎默認(rèn)采用了MQTT和JESON協(xié)議來(lái)解決傳送環(huán)節(jié)。其特點(diǎn)是可以自由的組合RTU控制終端上報(bào)的數(shù)據(jù)，并隨意定義每個(gè)字段的意義，由云平臺(tái)來(lái)提供二次開(kāi)放的能力，根據(jù)用戶定義降所需的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為用戶的格式繼續(xù)保存在云平臺(tái)，或轉(zhuǎn)發(fā)給用戶的上層應(yīng)用。而本實(shí)用新型支持MQTT和JESON協(xié)議，其適用性就可以大大提升，再加上本地采集與控制輕量化的可編程化能力，則可以進(jìn)一步拓展適用性。

本實(shí)用新型在一定程度上，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)+的思維方式，顛覆了傳統(tǒng)RTU終端產(chǎn)品的設(shè)計(jì)理念和開(kāi)發(fā)模式，能夠極大的減少傳統(tǒng)RTU終端和系統(tǒng)的重復(fù)開(kāi)發(fā)和定制化的工作，并且通過(guò)云端服務(wù)器的整合處理能力，能夠快速打通各行業(yè)的既有壁壘，實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)的共享和深度挖掘，推動(dòng)我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化建設(shè)升級(jí)版快速前進(jìn)，推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠快速與傳統(tǒng)行業(yè)應(yīng)用相結(jié)合，提高社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，為精準(zhǔn)治理提供底層基礎(chǔ)技術(shù)保障。并能自然延伸至BaaS（后端即服務(wù)），支持快速RTU及各類智能終端，真正實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)平臺(tái)及應(yīng)用。

以上所述之具體實(shí)施方式為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式，并非以此限定本實(shí)用新型的具體實(shí)施范圍，本實(shí)用新型的范圍包括并不限于本具體實(shí)施方式，凡依照本實(shí)用新型所作的等效變化均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。