全文摘要
本实用新型涉及一种传感器数据采集接头和工业物联网数据采集系统，传感器数据采集接头包括壳体，壳体上设有三个分别用于与传感器、数据采集和发送装置以及自动化控制网络连接的第一接头、第二接头和第三接头，壳体内部设有线路板，线路板上设有电源转接线、公共端转接线和若干个数据转接线，多个与传感器电连接的数据采集和发送装置之间进行无线数据通讯。本实用新型不需要布线即插即用，不原网络构造，不增加原网络的负载；自动化控制网络与物联网构成的诊断网络完全隔离开，数据采集和发送装置自组网，组网方便并可大规模快速部署，且与原网络隔离。数据传输稳定可靠，可以采集任何形式的传感器数据。
主设计要求
1.一种传感器数据采集接头，其特征在于：包括壳体，所述壳体上设有三个分别用于与传感器、数据采集和发送装置以及自动化控制网络连接的第一接头、第二接头和第三接头，所述第一接头、第二接头和第三接头均包括电源端子、公共端子和若干个数据端子，所述壳体内部设有一个用于安装线路板的安装腔，所述线路板上设有电源转接线、公共端转接线和若干个数据转接线，所述第一接头、第二接头和第三接头的电源端子和公共端子分别与所述电源转接线、公共端转接线电连接，所述第一接头、第二接头和第三接头的数据端子分别电连接至对应的数据转接线上。
设计方案
1.一种传感器数据采集接头，其特征在于：包括壳体，所述壳体上设有三个分别用于与传感器、数据采集和发送装置以及自动化控制网络连接的第一接头、第二接头和第三接头，所述第一接头、第二接头和第三接头均包括电源端子、公共端子和若干个数据端子，所述壳体内部设有一个用于安装线路板的安装腔，所述线路板上设有电源转接线、公共端转接线和若干个数据转接线，所述第一接头、第二接头和第三接头的电源端子和公共端子分别与所述电源转接线、公共端转接线电连接，所述第一接头、第二接头和第三接头的数据端子分别电连接至对应的数据转接线上。
2.如权利要求1所述的一种传感器数据采集接头，其特征在于：所述第一接头和第三接头均包括与传感器的管脚对应的电源端子、公共端子、第一数据端子和第二数据端子，所述第二接头包括与所述数据采集和发送装置的管脚对应的电源端子、公共端子、第一数据端子、第二数据端子和第三数据端子；所述第一数据转接线上串联有采样电阻，所述第一接头的第一数据端子通过所述采样电阻与第三接头的第一数据端子电连接，所述第二接头的第一数据端子和第二数据端子电连接在所述采样电阻的两端，所述第一接头和第三接头的第二数据端子以及第二接头的第三数据端子均与所述第二数据转接线电连接。
3.如权利要求1所述的一种传感器数据采集接头，其特征在于：所述数据端子中至少有一个是用于输出开关量或模拟量的开关量\/模拟量端子以及一个用于输出开关量或IO-Link的开关量\/IO-Link端子。
4.如权利要求1或2所述的一种传感器数据采集接头，其特征在于：所述壳体上设有若干个安装孔。
5.一种包含如权利要求1所述的传感器数据采集接头的工业物联网数据采集系统，其特征在于：还包括多种用于不同监控数据采集的传感器，以及数据采集和发送装置，所述传感器与所述传感器数据采集接头的第一接头电连接，所述数据采集和发送装置与所述传感器数据采集接头的第二接头电连接，所述传感器数据采集接头的第三接头电连接至自动化控制网络，所述数据采集和发送装置内部设置有无线数据收发模块，多个与传感器电连接的数据采集和发送装置之间进行无线数据通讯。
6.如权利要求5所述的一种工业物联网数据采集系统，其特征在于：所述数据采集和发送装置包括用于传感器数据采集和发送的协调器、路由器、节点和网关。
7.如权利要求6所述的一种工业物联网数据采集系统，其特征在于：所述协调器、路由器、节点和网关构成的物联网是星形网络、树形网络或网形网络。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及工业物联网技术领域，尤其涉及一种传感器数据采集接头及工业物联网数据采集系统。
背景技术
数据是物联网的基础，数据来源于传感器，传感器可以收集任何能被观测或者测量的数据，包括：温度，热量，压力，湿度，振动，气体，光学，可见光，流体，声音，视觉，电流，电压，位置和速度等。在工厂中存在着成千上万的传感器，这些传感器在生产中起着至关重要的作用，同时这些传感器数据对于设备健康诊断和预测也是至关重要。
现有的数据采集方法，一般是通过工厂的自动化控制网络获取数据，这种方法具有以下弊端：1.会给工厂自动化控制网络带来很大的负载；2.影响工厂的自动化控制实时性；3.数据采集实时性不高；4.监控网络与控制网络交织在一起对于以后的维护带来极大的麻烦。
为解决以上弊端，需要对传感器数据的采集方法进行改良，目前，进行数据采集的主要难点在于：1.工厂现有网络形式和协议繁多；2.工厂中网络众多并且存在数据不是互相连通的；3.工厂设备老旧网络设计容量有限不允许再给现有网络增加负担；4.工厂控制网络至关重要不允许其他网络与其交织。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种便于传感器数据收集且不与自动化控制网络交织的传感器数据采集接头及工业物联网数据采集系统。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种传感器数据采集接头，包括壳体，所述壳体上设有三个分别用于与传感器、数据采集和发送装置以及自动化控制网络连接的第一接头、第二接头和第三接头，所述第一接头、第二接头和第三接头均包括电源端子、公共端子和若干个数据端子，所述壳体内部设有一个用于安装线路板的安装腔，所述线路板上设有电源转接线、公共端转接线和若干个数据转接线，所述第一接头、第二接头和第三接头的电源端子和公共端子分别与所述电源转接线、公共端转接线电连接，所述第一接头、第二接头和第三接头的数据端子分别电连接至对应的数据转接线上。
作为优选的技术方案，所述第一接头和第三接头均包括与传感器的管脚对应的电源端子、公共端子、第一数据端子和第二数据端子，所述第二接头包括与所述数据采集和发送装置的管脚对应的电源端子、公共端子、第一数据端子、第二数据端子和第三数据端子；所述第一数据转接线上串联有采样电阻，所述第一接头的第一数据端子通过所述采样电阻与第三接头的第一数据端子电连接，所述第二接头的第一数据端子和第二数据端子电连接在所述采样电阻的两端，所述第一接头和第三接头的第二数据端子以及第二接头的第三数据端子均与所述第二数据转接线电连接。
作为优选的技术方案，所述数据端子中至少有一个是用于输出开关量或模拟量的开关量\/模拟量端子以及一个用于输出开关量或IO-Link的开关量\/IO-Link端子。
作为优选的技术方案，所述壳体上设有若干个安装孔。
一种工业物联网数据采集系统，还包括多种用于不同监控数据采集的传感器，以及数据采集和发送装置，所述传感器与所述传感器数据采集接头的第一接头电连接，所述数据采集和发送装置与所述传感器数据采集接头的第二接头电连接，所述传感器数据采集接头的第三接头电连接至自动化控制网络，所述数据采集和发送装置内部设置有无线数据收发模块，多个与传感器电连接的数据采集和发送装置之间进行无线数据通讯。
作为优选的技术方案，所述数据采集和发送装置包括用于传感器数据采集和发送的协调器、路由器、节点和网关。
作为优选的技术方案，所述协调器、路由器、节点和网关构成的物联网是星形网络、树形网络或网形网络。
由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过传感器数据采集接头，能将传感器数据分别转接至物联网和自动化控制网络，与组成物联网的数据采集和发送装置之间，以及与自动化控制网络之间，不需要布线即插即用，不会改变工厂原来的网络构造以及程序等，也不会增加原有网络的负载；自动化控制网络与物联网构成的诊断网络完全隔离开，数据采集和发送装置通过无线数据通讯自组网，组网方便并可大规模快速部署；传感器数据采集接头与数据采集和发送装置之间为硬件连接，数据采集和发送装置之间通过无线通讯方式进行数据传输，软硬件结合方式保证数据传输稳定可靠，可以采集任何形式的传感器数据。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例中传感器数据采集接头的结构示意图；
图2是本实用新型实施例中传感器数据采集接头的线路板的电路原理图；
图3是本实用新型实施例中及工业物联网数据采集系统的拓扑图；
图中：1-壳体；11-第一接头；12-第二接头；13-第三接头；14-安装孔；21-电源转接线；22-公共端转接线；23-数据转接线；24-数据转接线；3-传感器；4-传感器数据采集接头；5-节点；6-协调器；7-路由器；8-网关。
具体实施方式
如图1和图2共同所示，一种传感器数据采集接头，包括壳体1，壳体1上设有三个分别用于与传感器、数据采集和发送装置以及自动化控制网络连接的第一接头11、第二接头12和第三接头13，第一接头11、第二接头12和第三接头13均包括电源端子、公共端子和若干个数据端子，壳体1内部设有一个用于安装线路板的安装腔，线路板上设有电源转接线21、公共端转接线22和数据转接线23和数据转接线24，根据需要可以设置多条数据转接线。
第一接头11、第二接头12和第三接头13的电源端子和公共端子分别与电源转接线21、公共端转接线22电连接，第一接头11、第二接头12和第三接头13的数据端子分别电连接至对应的数据转接线上。
为了便于安装固定，壳体1上设有若干个安装孔14。
优选的，数据端子中至少有一个是用于输出开关量或模拟量的开关量\/模拟量端子以及一个用于输出开关量或IO-Link的开关量\/IO-Link端子。
本实施例中，第一接头11和第三接头13均包括与传感器的管脚对应的电源端子、公共端子、第一数据端子和第二数据端子，第二接头12包括与数据采集和发送装置的管脚对应的电源端子、公共端子、第一数据端子、第二数据端子和第三数据端子。
第一接头11和第三接头13相同，即1管脚是电源端子，接通24V电源，3管脚是0V，即公共端子，2管脚是第一数据端子，输出开关量，4-20mA和0-10V模拟量，4管脚第二数据端子，输出开关量和IO-Link。
第二接头12的1、3、4管脚功能同第一接头11和第三接头13，2管脚和5管脚是2个数据端子。
第一数据转接线23上串联有采样电阻R1，第一接头11的第一数据端子(2管脚)通过采样电阻R1与第三接头13的第一数据端子(2管脚)电连接，第二接头12的第一数据端子(2管脚)和第二数据端子(5管脚)电连接在采样电阻R1的两端，第一接头11的第二数据端子(4管脚)和第三接头13的第二数据端子(4管脚)，以及第二接头12的第三数据端子(4管脚)均与第二数据转接线24电连接。
其中，第二接头12的第一数据端子(2管脚)和第二数据端子(5管脚)分别连接在电阻R1的两端，分别用于输出0-10V电压信号和开关量信号，以及电阻R1两端的采样电流信号。
如图3所示，一种工业物联网数据采集系统，还包括多种用于不同监控数据采集的传感器3，以及数据采集和发送装置，传感器3与传感器数据采集接头4的第一接头电连接，数据采集和发送装置与传感器数据采集接头4的第二接头电连接，传感器数据采集接头4的第三接头电连接至自动化控制网络，数据采集和发送装置内部设置有无线数据收发模块，多个与传感器电连接的数据采集和发送装置之间进行无线数据通讯。
数据采集和发送装置包括用于传感器数据采集和发送的协调器6、路由器7、节点5和网关8，协调器6、路由器7、节点5和网关8构成的物联网是星形网络、树形网络或网形网络。
星形网络，包含一个协调器和一系列的节点，每一个节点只能和协调器进行通讯。两个节点之间进行通讯通过协调器进行信息的转发。
树形网络，包括一个协调器以及一系列的路由器和节点，协调器连接一系列的路由器和节点，他的子节点的路由器也可以连接一系列的路由器和节点。
网形网络，包含一个协调器和一系列的路由器和节点，路由节点之间可以直接的通讯。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920092208.9
申请日:2019-01-21
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:31(上海)
授权编号:CN209182707U
授权时间:20190730
主分类号:G05B 19/418
专利分类号:G05B19/418
范畴分类:40E;
申请人:上海梅迪优物联科技有限公司
第一申请人:上海梅迪优物联科技有限公司
申请人地址:201207 上海市浦东新区中国(上海)自由贸易试验区芳春路400号1幢3层
发明人:吕家东;邹保;李振威;王国强
第一发明人:吕家东
当前权利人:上海梅迪优物联科技有限公司
代理人:邵胜男
代理机构:11557
代理机构编号:北京卫智畅科专利代理事务所(普通合伙)
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计