數(shù)據(jù)協(xié)議處理、視頻協(xié)議處理、電氣IO量處理、嵌入式SCADA系統(tǒng)工業(yè)控制網(wǎng)關(guān)設計

設計介紹

aanner A40i 工業(yè)級芯片設計。

國內(nèi)外首創(chuàng)的同時連接近百臺現(xiàn)場電氣/物聯(lián)網(wǎng)設備/視頻前端設備的大型智能網(wǎng)關(guān)，集協(xié)議轉(zhuǎn)換、視頻接入傳輸/控制、電氣IO量采集控制、嵌入式SCADA系統(tǒng)四大功能為一體，與控制中心形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)/視頻通道，具備邊緣計算功能；徹底消除長期以來視頻監(jiān)控獨立于數(shù)據(jù)監(jiān)控之外，并被視頻廠家昂貴的整體方案綁架的痼疾和痛點，能夠取代現(xiàn)場X86+Windows架構(gòu)的計算機監(jiān)控計算機系統(tǒng)，具有最佳的性價比。 豐富的協(xié)議庫，即插即連，極大提高現(xiàn)場接入效率；工業(yè)級的品質(zhì)，保證在現(xiàn)場長期穩(wěn)定運行；體積小、安裝方式多樣，價格低廉，適用于大規(guī)模的分布式現(xiàn)場應用部署

設計特色

• 數(shù)據(jù)協(xié)議處理、視頻協(xié)議處理、電氣IO量處理、嵌入式SCADA系統(tǒng)“四合一”
• 協(xié)議與邊緣計算功能二次開發(fā)能力，支持C/表達式/梯形圖/Java/Python應用編程
• 1000+臺實際應用案例，適合眾多工業(yè)以太網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)應用場景
• 嵌入式SCADA功能，連接顯示屏或通過WEB發(fā)布，取代原有X86+Windows的常規(guī)SCADA系統(tǒng)功能

應用場景

• 大中型變電站/配電間自動化系統(tǒng)中各類（串口/網(wǎng)口/IO電氣量）數(shù)據(jù)采集單元、測控裝置、保護設備的接入、協(xié)議解析、報警處理、轉(zhuǎn)換、整合傳輸與控制。
• 大中型機房動環(huán)監(jiān)控、泵房監(jiān)控系統(tǒng)中各類（串口/網(wǎng)口/IO電氣量）自動化控制設備、PLC、變頻器設備的接入、協(xié)議解析、報警處理、轉(zhuǎn)換、整合傳輸與控制。
• 智慧城市、智慧園區(qū)、智慧校園系統(tǒng)中各類（串口/網(wǎng)口/電氣量IO）物聯(lián)網(wǎng)傳感器設備、控制設備的接入、協(xié)議解析、報警處理、轉(zhuǎn)換、整合傳輸與控制。
• 大中型智能配電房、機房動環(huán)、泵站、智慧園區(qū)、智慧校園、智能制造等現(xiàn)場的視頻前段設備接入，配合后臺API和平臺，為應用開發(fā)商和用戶提供不依賴視頻廠家SDK和后臺系統(tǒng)的低成本、易開發(fā)的獨立安全的視頻監(jiān)控整合方案。

主要功能

• 1)內(nèi)置200+通訊規(guī)約庫（詳見協(xié)議列表清單），包括：MQTT及其它物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議、OPC UA、IEC 60870-5-101/103/104、CDT、SPABUS、標準MODBUS及數(shù)十個變種，即插即通；可根據(jù)需求快速定制特殊協(xié)議，可提供二次開發(fā)環(huán)境
• 2)支持西門子全系列PLC通過工業(yè)以太網(wǎng)通信；支持其它型號的PLC內(nèi)部規(guī)約通信
• 3)支持IEC61850 Server/Client功能，實現(xiàn)傳統(tǒng)規(guī)約與61850的雙向轉(zhuǎn)換
• 4)視頻流獲取、傳輸、分發(fā)，云臺控制、本地流媒體服務器功能
• 5)加密傳輸、斷點續(xù)傳
• 6)內(nèi)置RTC，提供高精度時間參考
• 7)模塊化設計，基本單元+3個擴展單元，支持按需配置。擴展IO單元模塊包括：

8xRS485模塊，帶隔離

8xDI模塊（開關(guān)輸入模塊），無源輸入（最多支持3個模塊混插）

8xDO模塊(開關(guān)輸出模塊)，8路繼電器輸出（最多支持3個模塊混插）

8xAI模塊（模擬量輸入模塊），支持0-5V、0-20mA輸入（最多支持3個模塊混插）

可根據(jù)需求定制Rola、433M無線傳輸模塊、電力線載波模塊

• 8)HDMI/USB接口，配合嵌入式SCADA系統(tǒng)的UI操作
• 9)本地設備配置管理，云端設備配置管理
• 10)Telnet、SNMP服務
• 11)強電磁兼容性設計，符合國際相關(guān)標準，具有良好的抗干擾能力
• 12)可進行二次開發(fā)，提供完整的協(xié)議開發(fā)包，可定制各種協(xié)議
• 13)標準19 英寸 1U 上架式外型，造型美觀，組屏方便
• 14)嵌入式SCADA功能
• 15)容器功能（近期發(fā)布）

硬件

硬件規(guī)格

硬件接口[]

軟件功能

• 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)是新一代物聯(lián)網(wǎng)接入設備，配備2個獨立IP以太網(wǎng)和8個RS485接口，配置靈活，廣泛適用于電力、石油、廠礦、及物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的自動化監(jiān)控場合。
• 為滿足現(xiàn)場復雜的電氣量接入需求，硬件設計了3個可擴展IO槽位，每個IO槽位可根據(jù)需要配置為8xRS485、8xDI、8xDO或8xAI中的任意一種IO板卡，配合提供靈活多變的配置組合方式。
• 內(nèi)置海量規(guī)約解釋庫和實時數(shù)據(jù)庫，可連接國內(nèi)外各種保護裝置、測控裝置、IEDs等設備，并支持IEC61850?？筛鶕?jù)用戶要求定制特殊規(guī)約；提供開放的API，方便用戶自行開發(fā)規(guī)約軟件，規(guī)約軟件可獨立下載。
• 支持數(shù)百臺設備的接入，數(shù)據(jù)協(xié)議解析、轉(zhuǎn)換與統(tǒng)一傳輸。
• 網(wǎng)關(guān)設計另一大特點，就是強大的視頻處理能力，包括RTSP/RTMP視頻推拉流、Onvif/GB28181協(xié)議棧等視頻監(jiān)控傳輸功能，實現(xiàn)對多廠家視頻前端設備（IPC、NVR）的兼容接入，配置大容量硬盤后可取代NVR，實現(xiàn)視頻錄像及回放功能，提供了業(yè)界唯一的數(shù)據(jù)+視頻完美融合的解決方案。
• 網(wǎng)關(guān)通過HDMI顯示接口和USB鍵盤鼠標（或觸摸屏），支持5000點以下完整的SCADA系統(tǒng)功能。
• 支持三種配置方式：內(nèi)置WEB管理，通過瀏覽器查詢／配置設備的工作參數(shù)，專用的配置軟件配置設備參數(shù)
• 云端遠程管理，通過網(wǎng)關(guān)對網(wǎng)關(guān)進行配置和診斷，實現(xiàn)固件和應用程序的升級
• 使用了先進的iCoupler?數(shù)字隔離技術(shù)、RS485自動方向控制、RS485零延時傳送技術(shù)，在設計上充分考慮了工業(yè)現(xiàn)場應用的特殊性，遵循EMI/EMC設計規(guī)范，適應各種嚴酷的工業(yè)現(xiàn)場和物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)場，保障通信以及各種IO信號量的可靠。
• 注：

1網(wǎng)關(guān)支持DC110V、AC110V~AC220V供電。

2網(wǎng)關(guān)支持AC/DC雙電源冗余供電。

香蕉派開源資料

網(wǎng)關(guān)設計基于BPI-M2 Ultra設計開發(fā) ,二次開發(fā)可以參考 開源開發(fā)資料

定制應用開發(fā)

本設計方案支持客戶的二次定制應用開發(fā)?？梢愿鶕?jù)需求進行硬件與軟件的二次定制開發(fā)。