一种本质安全型网关设备的制作方法

本实用新型涉及网关设备领域，尤其设计一种本质安全型网关设备。

背景技术：

矿井下的485终端设备需要联网时，现有的设备通讯方式需要增加485通讯基站，基站内采用PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)作为采集端。该联网方式不仅增加了建设485通讯基站的投资，同时增加了485终端设备到基站的通讯电缆以及基站到井下环网的通讯光缆，不仅如此，还需要增加4个防爆的维护点。

综上所述，现有技术的主要缺点为矿井下设备的通讯接线较为繁杂，频繁开盖造成一定的安全隐患。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种本质安全型网关设备，通过将矿井下的485终端经过本网关设备接入附近的无线网络，实现对485终端的监测与控制，安全便捷。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种本质安全型网关设备，包括：无线模块、接口转换模块和监测运行状态模块；

所述无线模块，与所述接口转换模块相连接，用于通过第一无线网络接收服务器发送的数据信号，将所述数据信号进行重新解析打包，并将重新解析打包后的数据信号发送给所述接口转换模块；

所述接口转换模块，与所述监测运行状态模块相连接，用于将RS232电平转换为RS485电平；

所述监测运行状态模块，用于对所述重新解析打包后的数据信号进行监测，并且在所述重新解析打包后的数据信号异常的情况下对所述网关设备进行复位重启。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述无线模块包括无线接收与发送模块和内置协议转换模块，所述无线接收与发送模块与所述内置协议转换模块相连接，用于接收所述第一无线网络服务器发送的所述数据信号，并将所述数据信号发送给所述内置协议转换模块。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述内置协议转换模块，与电平转换模块相连接，用于将所述数据信号进行重新解析打包，并将重新解析打包后的数据信号发送给所述电平转换模块。

结合第一方面第二种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述接口转换模块包括所述电平转换模块和电压隔离模块，所述电平转换模块与所述电压隔离模块相连接，用于将所述RS232电平转换为所述RS485电平。

结合第一方面第三种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述电压隔离模块用于隔离2500V电压。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述无线模块通过传输控制协议TCP接收所述服务器发送的所述数据信号。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述无线接收与发送模块还用于为终端提供第二无线网络的接入点，以使所述终端对通信参数进行设置。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述无线接收与发送模块还用于向所述服务器发送注册信息。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述网关设备通过本安电源提供电能。

结合第一方面的第六种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第九种可能的实施方式，其中，所述服务器的通讯地址和所述第一无线网络的接入点可通过用户数据报协议UDP连接所述第二无线网络进行修改。

本实用新型提供一种本质安全型网关设备，该网关设备中的无线模块通过第一无线网络接收服务器发送的数据信号，将数据信号重新解析打包后发送给接口转换模块；接收到重新解析打包的数据信号后，接口转换模块可以实现将RS232电平转换为RS485电平；另外，监测运行状态模块可以对重新解析打包后的数据信号进行监测，并且在该数据信号异常的情况下对网关设备进行复位重启。本实用新型通过将矿井下的485终端经过本网关设备接入附近的无线网络，实现对485终端的监测与控制。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种本质安全型网关设备的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种本质安全型网关设备应用场景示意图。

附图标记：

10-无线模块； 20-接口转换模块；

30-监测运行状态模块； 11-无线接收与发送模块；

12-内置协议转换模块； 21-电平转换模块；

22-电压隔离模块； 1-本质安全型网关设备；

2-服务器； 3-手机；

4-485终端设备。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连等，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1为本实用新型实施例提供的一种本质安全型网关设备的结构示意图。

参照图1，本质安全型网关设备包括无线模块10、接口转换模块20和监测运行状态模块30；其中，无线模块10包括无线接收与发送模块11和内置协议转换模块12，接口转换模块20包括电平转换模块21和电压隔离模块22。

无线模块10，与接口转换模块20相连接，用于通过第一无线网络接收服务器发送的数据信号，将数据信号进行重新解析打包，并将重新解析打包后的数据信号发送给接口转换模块20；

其中，网关设备上电后，无线模块10自动根据SSID(Service Set Identifier，服务集标识)和密码列表匹配，连接到第一无线网络。

接口转换模块20，与监测运行状态模块30相连接，用于将RS232电平转换为RS485电平；

其中，经重新解析打包后的数据信号从TTL232串口发出，经过接口转换模块20进行电平转换，最终实现与矿井下的485终端设备的数据交换。

监测运行状态模块30，用于对重新解析打包后的数据信号进行监测，并且在重新解析打包后的数据信号异常的情况下对所述网关设备进行复位重启。

其中，网关设备与服务器的通讯连接完成后即可进行数据的传输，数据由服务器发出后经过交换机等最终到达网关设备。

根据本实用新型的示例性实施例，无线模块10包括无线接收与发送模块11和内置协议转换模块12，无线接收与发送模块11与内置协议转换模块12相连接，用于接收第一无线网络服务器发送的数据信号，并将数据信号发送给内置协议转换模块12。

根据本实用新型的示例性实施例，内置协议转换模块12与电平转换模块21相连接，用于将数据信号进行重新解析打包，并将重新解析打包后的数据信号发送给电平转换模块21。

根据本实用新型的示例性实施例，接口转换模块20包括电平转换模块21和电压隔离模块22，电平转换模块21与电压隔离模块22相连接，用于将RS232电平转换为RS485电平。

根据本实用新型的示例性实施例，电压隔离模块22用于隔离2500V电压。

根据本实用新型的示例性实施例，无线模块10通过传输控制协议TCP接收服务器发送的数据信号。

其中，上电后的网关设备根据程序预先存储设置的wifi(Wireless-Fidelity，无线网络)用户SSID及密码，连接到第一无线网络。网关设备内置支持TCP(Transmission Control Protocol传输控制协议)协议栈的芯片，在第一无线网络连接完成后，设备按照事先设置的服务器地址，实现设备与远程服务器的连接，连接完成即实现了网关设备的串口到服务器的通讯,服务器根据不同协议实现对矿井下485终端的监测、控制。

根据本实用新型的示例性实施例，无线接收与发送模块11还用于为终端提供第二无线网络的接入点，以使终端对通信参数进行设置。

其中，终端可以包括，但不限于，例如手机或笔记本电脑。网关设备产生一个wifi热点，手机或者笔记本电脑等终端可以连接到第二无线网络的接入点，从而实现对网关设备的通讯参数的设置。

根据本实用新型的示例性实施例，无线接收与发送模块11还用于向服务器发送注册信息。

其中，无线模块10每隔一段时间发送一次注册信息到服务器，以便在服务器区分485终端设备的ID(identification，身份识别号码)。

根据本实用新型的示例性实施例，网关设备通过本安电源提供电能。

其中，本安电源通过485总线为整个网关设备进行供电。

根据本实用新型的示例性实施例，服务器的通讯地址和第一无线网络的接入点可通过用户数据报协议UDP(User Datagram Protocol，用户数据报协议)连接第二无线网络进行修改。

其中，网关设备连接到服务器的TCP端口后，传输过程中的任何数据不会打断这种连接，但可以通过UDP连接第二无线网络来对通讯服务器地址或者第一无线网络接入点进行修改。

图2为本实用新型实施例提供的一种本质安全型网关设备应用场景示意图。

参照图2，该场景包括本质安全型网关设备1、服务器2、手机3和485终端设备4，其中，本质安全型网关设备1包括无线模块10、接口转换模块20和监测运行状态模块30，其中，485终端设备4可以为多个。

本质安全型网关设备1，根据程序预先存储设置的wifi用户SSID和密码，连接到第一无线网络，并通过内部程序实现TCP连接，连接完成后实现了本质安全型网关设备1串口到服务器2的通讯连接。

与服务器2的连接完成后，本质安全型网关设备1接收服务器2传送的数据，通过本质安全型网关设备1内部的接口转换模块20进行RS232电平到RS485电平的转换，并通过485通讯电路传送给485终端设备4。

手机3可接入本质安全型网关设备1自身作为wifi热点发出的第二无线网络，对本质安全型网关设备1的通讯参数进行设置。

485终端设备4可通过485总线为本质安全型网关设备1提供本安电源。并且，所有涉及到的接线均为本安接入点，增加了安全性。

本实用新型提供一种本质安全型网关设备，该网关设备中的无线模块通过第一无线网络接收服务器发送的数据信号，将数据信号重新解析打包后发送给接口转换模块；接口转换模块实现将RS232电平转换为RS485电平；另外，监测运行状态模块可以对重新解析打包后的数据信号进行监测，并且在该数据信号异常的情况下对网关设备进行复位重启。本实用新型通过将矿井下的485终端经过本网关设备接入附近的无线网络，实现对485终端的监测与控制，且接线均为本安接入点，增加了安全性，方便调试，安全便捷。

此外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。