CN115331509A - 实训平台及终端设备 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了实训平台及终端设备，实训平台包括柜体、工作电源、可扩展网关组、云网关、交换机及可拆卸信号端子排，工作电源、可扩展网关组、云网关、交换机及可拆卸信号端子排均设置于柜体；工作电源分别连接可扩展网关组、云网关、交换机及可拆卸信号端子排，交换机分别连接可扩展网关组和云网关；可扩展网关组用于提供预设数量的扩展网关，并通过扩展网关连接外部设备；可拆卸信号端子排用于连接电气设备。根据实际的作业需求将可扩展网关组或可拆卸信号端子排与设备连接，进而根据作业需求扩展实训平台的应用范围，避免了工业互联网的实训平台设计固定化，提高了实训平台的操作性和扩展性。
Description
技术领域
本发明涉及工业互联网领域，尤其涉及一种实训平台及终端设备。
背景技术
工业互联网(Industrial Internet)是新一代信息通信技术与工业经济深度融合的新型基础设施、应用模式和工业生态。随着工业互联网的应用范围不断扩大，工业的实际作业现场中采集的数据种类和数据数量也在不断的增加。需要设置集成的工业互联网的实训平台将控制设备、仪表设备、计算机设备及工业互联网平台等工业作业设备进行互连，实现工业数字化、网络化及智能化。
然而，现有的实训平台通常是根据预设的机械设计图纸和电气设计图纸，将开关、电源、网关及信号端等器件设备集成在全封闭或半封闭的集成柜中。由于每个实训平台的机械设计与电气设计是固定的，无法根据实际的作业需求操作和扩展实训平台，导致工业互联网的实训平台的操作性和扩展性差。同时，全封闭或半封闭的实训平台散热效果差，容易造成集成柜中的器件设备损坏，设计固定的实训平台又不便于更换损坏的器件设备，降低了实训平台的使用寿命。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供实训平台及终端设备，以解决致工业互联网的实训平台的操作性和扩展性差的问题。
第一方面，本申请提供了一种实训平台，包括柜体、工作电源、可扩展网关组、云网关、交换机及可拆卸信号端子排，所述工作电源、所述可扩展网关组、所述云网关、所述交换机及所述可拆卸信号端子排均设置于所述柜体；
所述工作电源分别连接所述可扩展网关组、所述云网关、所述交换机及所述可拆卸信号端子排，所述交换机分别连接所述可扩展网关组和所述云网关；
所述可扩展网关组用于提供预设数量的扩展网关，并通过所述扩展网关连接外部设备；
所述云网关用于与工业互联网平台建立通信连接；
所述交换机用于连接所述外部设备，所述交换机还用于连接上位机，并转发所述上位机发送的控制指令至所述云网关；
所述可拆卸信号端子排用于连接电气设备。
结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，还包括设置于所述柜体的网络防火墙设备；
所述网络防火墙设备分别连接所述工作电源、云网关、所述可拆卸信号端子排；
所述网络防火墙设备用于过滤异常数据和网络噪声。
结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第二可能的方式中，所述网络防火墙设备用于连接外部交换机，所述云网关还用于依次通过所述网络防火墙设备、所述外部交换机与工业互联网平台建立通信连接。
结合第一方面，在第三种可能的实现方式中，所述工作电源包括交流电源与开关电源；
所述交流电源分别连接所述开关电源和所述云网关，所述开关电源分别连接所述可扩展网关组和所述交换机；
所述开关电源用于将所述交流电源的供电转换为预设电压的直流电。
结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第四可能的方式中，所述工作电源包括第一漏电保护器；
所述第一漏电保护器的一端连接所述交流电源，所述第一漏电保护器的另一端分别连接所述开关电源和所述云网关。
结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第五可能的方式中，所述工作电源包括第二漏电保护器；
所述第二漏电保护器的一端连接所述开关电源，所述第二漏电保护器的另一端分别连接所述可扩展网关组和所述交换机。
结合第一方面，在第六种可能的实现方式中，还包括设置于所述柜体的通信天线；
所述通信天线连接所述可扩展网关组，所述通信天线用于与工业互联网平台建立通信连接。
结合第一方面，在第七种可能的实现方式中，还包括设置有透明可视部的柜门，所述柜门设置于柜体。
结合第一方面，在第八种可能的实现方式中，还包括散热器，所述散热器设置于柜体。
第二方面，本申请的一个实施方式提供一种终端设备，包括如第一方面所述的实训平台。
本申请提供一种实训平台，包括柜体、工作电源、可扩展网关组、云网关、交换机及可拆卸信号端子排，所述工作电源、所述可扩展网关组、所述云网关、所述交换机及所述可拆卸信号端子排均设置于所述柜体；所述工作电源分别连接所述可扩展网关组、所述云网关、所述交换机及所述可拆卸信号端子排，所述交换机分别连接所述可扩展网关组和所述云网关；所述可扩展网关组用于提供预设数量的扩展网关，并通过所述扩展网关连接外部设备；所述可拆卸信号端子排用于连接电气设备。根据实际的作业需求将可扩展网关组或可拆卸信号端子排与设备连接，进而根据作业需求扩展实训平台的应用范围，避免了工业互联网的实训平台设计固定化，提高了实训平台的操作性和扩展性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对本发明保护范围的限定。在各个附图中，类似的构成部分采用类似的编号。
图1示出了本申请实施例提供的实训平台的第一种结构示意图；
图2示出了本申请实施例提供的实训平台的第二种结构示意图；
图3示出了本申请实施例提供的工作电源的结构示意图；
图4示出了本申请实施例提供的实训平台的第三种结构示意图；
图5示出了本申请实施例提供的实训平台的第四种结构示意图。
主要元件符号说明：
100-实训平台、200-外部设备、300-工业互联网平台、400-上位机、500-电气设备、600-外部交换机；110-柜体、120-工作电源、130-可扩展网关组、140-云网关、150-交换机、160-可拆卸信号端子排、170-网络防火墙设备、180-通信天线、190-柜门、1100-散热器；121-交流电源、122-开关电源、191-透明可视部；Q1-第一漏电保护器、Q2-第二漏电保护器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
通常在此处附图中描述和示出的本发明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发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
在下文中，可在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。
此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本发明的各种实施例中被清楚地限定。
请参阅图1，图1示出了本申请实施例提供的实训平台的第一种结构示意图。示范性地，实训平台100包括柜体110、工作电源120、可扩展网关组130、云网关140、交换机150及可拆卸信号端子排160，所述工作电源120、所述可扩展网关组130、所述云网关140、所述交换机150及所述可拆卸信号端子排160均设置于所述柜体110；
所述工作电源120分别连接所述可扩展网关组130、所述云网关140、所述交换机150及所述可拆卸信号端子排160，所述交换机150分别连接所述可扩展网关组130和所述云网关140；
所述可扩展网关组130用于提供预设数量的扩展网关，并通过所述扩展网关连接外部设备200；
所述云网关140用于与工业互联网平台300建立通信连接；
所述交换机150用于连接所述外部设备200，所述交换机150还用于连接上位机400，并转发所述上位机400发送的控制指令至所述云网关140；
所述可拆卸信号端子排160用于连接电气设备500。
工作电源120为任意用于提供不同电压的设备，在此不做限定。工作电源120分别为可扩展网关组130、云网关140、交换机150及可拆卸信号端子排160提供额定工作电压，在此不做赘述。此外，工作电源120还用于连接三孔插座等电器，图中不具体示出。电气设备500为任意用于产生、传送、消耗电能的设备，如变压器、断路器及互感器等设备，在此不做限定。电气设备500通过可拆卸信号端子排160连接工作电源120，实现电气设备500的供电，进而能够根据实际的作业需求对实训平台100进行电气扩展。若不存在需连接的电气设备500，则拆除设置于柜体110的拆卸信号端子排，降低实训平台100的接线紧凑度，便于实训平台100进行散热。
云网关140为任意基于块的设备或文件服务器，在此不做限定。可将云网关140作为一种仿磁盘阵列，用于将SCSI(Small Computer System Interface，小型计算机***接口)标准或者文件服务标准翻译成REST(Representational State Transfer，表述性状态转移)标准的协议，以建立实训平台100与工业互联网平台300的通信连接。本实施例中，云网关140包括RJ45接口、2路RS485端、1路RS232/RS485端。
外部设备200为检测仪表、传感器、显示仪表、作业机器人等工业现场作业所需设备，上位机400为任意用于发送控制指令的计算机设备，在此不做限定。交换机150是一种用于信号转换的网络设备，交换机150的类型是根据实际需求选择的，在此不做限定。交换机150分别连接上位机400和外部设备200，云网关140通过交换机150与外部设备200通讯，并通过交换机150与上位机400通讯。通过交换机150构建了云网关140与上位机400的信号通路，以将上位机400发送的控制指令转发至云网关140，同时交换机150还构建了云网关140与外部设备200的信号通路，以传输云网关140与外部设备200之间的通讯数据。此外，上位机400还用于接收实训平台100发送的数据，并显示液压、水位、温度等作业数据，在此不做赘述。需要理解的是，外部设备200不设置于柜体110的内部。电气设备500相对于外部设备200，可设置于柜体110的内部，也可设置于柜体的外部，图中不具体示出设置于柜体110的内部的电气设备500。
可扩展网关组130用于提供预设数量的扩展网关，并通过所述扩展网关连接外部设备200，以扩展与实训平台100连接的外部设备200的数量与类型。预设数量是根据实际需求调节的，在此不做限定。为便于理解本申请，本实施例中。可扩展网关组130提了第一扩展网关与第二扩展网关，即提供了2个扩展网关。具体地，第一扩展网关包括I/O(Input/Output，输入/输出)接口、RS485接口及调试接口，图中不具体示出。可通过第一扩展网关连接显示仪表、液晶显示屏等显示设备，也可以通过第一扩展网关连接上位机400，以提供多个上位机400进行控制软件的配置。第二扩展网关包括RS232接口、RS485接口及I/O接口，并通过第二扩展网关的I/O接口连接工业总线，图中不具体示出。需要理解的是，可扩展网关组130、外部设备200及上位机400均通过云网关140与工业互联网平台300进行通信。根据实际作业需要对实训平台100进行操作与扩展时，工业互联网平台300实时获取外部设备200的数据信息，以实现工业作业的数字化、网络化及智能化。
请一并参阅图2，图2示出了本申请实施例提供的实训平台的第二种结构示意图。本申请的实训平台100还包括设置于所述柜体110的网络防火墙设备170；
所述网络防火墙设备170分别连接所述工作电源120、云网关140、所述可拆卸信号端子排160；
所述网络防火墙设备170用于过滤异常数据和网络噪声。
需要理解的是网络防火墙设备170为任意用于过滤异常数据和网络噪声的设备，在此不做限定。实训平台100与工业互联网平台300之间通过网络防火墙设备170传输数据，能够有效规避网络攻击，提高网络通信质量。
在一个可选的示例中，网络防火墙设备170用于连接外部交换机600，所述云网关140还用于依次通过所述网络防火墙设备170、所述外部交换机600与工业互联网平台300建立通信连接。
实训平台100与工业互联网平台300之间可采用无线通信，也可采用有线通信。当实训平台100与工业互联网平台300之间采用有线通信时，网络防火墙设备170外部交换机600。具体地，云网关140的RJ45接口与网络防火墙设备170连接，网络防火墙设备170通过CAT6(Category 6，六类网线)连接外部交换机600。云网关140依次通过网络防火墙设备170、所述外部交换机600与工业互联网平台300进行通信，并通过网络防火墙设备170规避网络攻击提高网络通信质量。
请一并参阅图3，图3示出了本申请实施例提供的工作电源的结构示意图。所述工作电源120包括交流电源121与开关电源122；
所述交流电源121分别连接所述开关电源122和所述云网关140，所述开关电源122分别连接所述可扩展网关组130和所述交换机150；
所述开关电源122用于将所述交流电源121的供电转换为预设电压的直流电。
开关电源122又称为交换式电源、开关变换器，是一种高频化电能转换装置。为便于理解本申请，本实施例中，交流电源121用于提供220V交流电，开关电源122用于将交流电源121的220V交流电转换为24V直流电并稳压。交流电源121用于为云网关140和网络防火墙设备170提供220V的交流供电。开关电源122还用于为可扩展网关组130和交换机150提供24V的直流供电。工作电源120采用直流/交流双电源供电模式，保证了实现平台中的各个设备器件均能以额定电压进行工作，避免设备器件的工作电压过高导致设备损坏，或者设备器件的工作电压过低导致设备无法正常运行。
在一个可选的示例中，所述工作电源120包括第一漏电保护器Q1；
所述第一漏电保护器Q1的一端连接所述交流电源121，所述第一漏电保护器Q1的另一端分别连接所述开关电源122和所述云网关140。
当实训平台100发生故障时，实训平台100内的线路电流会快速增加并超过额定电流至。第一漏电保护器Q1用于切断交流电源121与云网关140、网络防火墙设备170的连接，实现安级的过流保护，避免实训平台100的电路器件损坏。当实训平台100发生漏电时，第一漏电保护器Q1检测到经过的电流过低，切断交流电源121的连接，实现毫安级的漏电保护，避免发生人员触电的危险事故。
在一个可选的示例中，所述工作电源120包括第二漏电保护器Q2；
所述第二漏电保护器Q2的一端连接所述开关电源122，所述第二漏电保护器Q2的另一端分别连接所述可扩展网关组130和所述交换机150。
当开关电源122的电流过高或过低时，第二漏电保护器Q2切断开关电源122，实现开关电源122的过电漏电流保护。需要理解的是，第一漏电保护器Q1与第二漏电保护器Q2均可为空气开关、断路器等电路保护器件，在此不做限定。本实施例中，第一漏电保护器Q1与第二漏电保护器Q2均为空气开关。
请一并参阅图4，图4示出了本申请实施例提供的实训平台的第三种结构示意图。本申请的实训平台100还包括设置于所述柜体110的通信天线180；
所述通信天线180连接所述可扩展网关组130，所述通信天线180用于与工业互联网平台300建立通信连接。
当采用无线通信时，通过通信天线180收发数据。若检测到无线通信发生故障，则切换为有线通信。通过网络防火墙设备170过滤网络攻击和网络噪声，并通过网络防火墙设备170传输数据。实训平台100采用无线与有线两种方式与工业互联网平台300进行通信，保证了实训平台100的可靠运行。
本申请的实训平台100还包括设置有透明可视部191的柜门190，所述柜门190设置于柜体110。
透明可视部191由于玻璃等透明材料构成，在此不做赘述。可通过透明可视部191实时观察实训平台100的柜体110内部的指示设备，确定实训平台100的运行状态。需要理解的是，柜门190与柜体110之间可设置锁定装置。当需要对实训平台100进行扩展时，则锁定装置解除锁定并打开锁定，对实训平台100进行接线等操作。
本申请的实训平台100还包括散热器1100，所述散热器1100设置于柜体110。
散热器1100可以是散热风扇。可拆卸网孔板等设备，在此不做限定。散热器1100用于降低柜体110内部的温度，提高个设备器件的使用寿命，降低设备器件的损坏率。
需要理解的是，本实例中，工作电源120、可扩展网关组130、云网关140、交换机150、可拆卸信号端子排160及网络防火墙设备170设置于柜体110的内部，通信天线180、柜门190及散热器1100设置于柜体110的外部。实训平台100还包括接线开孔、底座轮等其他设备器件，其他设备器件是根据实际需求设置的，在此不做限定。
本申请提供一种实训平台100，包括柜体110、工作电源120、可扩展网关组130、云网关140、交换机150及可拆卸信号端子排160，所述工作电源120、所述可扩展网关组130、所述云网关140、所述交换机150及所述可拆卸信号端子排160均设置于所述柜体110；所述工作电源120分别连接所述可扩展网关组130、所述云网关140、所述交换机150及所述可拆卸信号端子排160，所述交换机150分别连接所述可扩展网关组130和所述云网关140；所述可扩展网关组130用于提供预设数量的扩展网关，并通过所述扩展网关连接外部设备200；所述可拆卸信号端子排160用于连接电气设备500。根据实际的作业需求将可扩展网关组130或可拆卸信号端子排160与设备连接，进而根据作业需求扩展实训平台100的应用范围，避免了工业互联网的实训平台100的设计固定化，提高了实训平台100的操作性和扩展性。
请参阅图5，图5示出了本申请实施例提供的实训平台的第四种结构示意图。本申请实施例还提供一种终端设备，包括如本实施例所述的实训平台100。
实训平台100的输入端用于连接上位机400和外部设备200，实训平台100的输出端用于连接外部交换机600，实训平台100通过外部交换机600与工业互联网平台300进行通信。通过实现平台互连工业互联网平台300、上位机400及外部设备200，构建了工业互联网平台300、实训平台100、上位机400及外部设备200的通信网络，实现工业数字化、网络化及智能化。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和结构图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，结构图和/或流程图中的每个方框、以及结构图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的***来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块或单元可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或更多个模块集成形成一个独立的部分。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种实训平台，其特征在于，包括柜体、工作电源、可扩展网关组、云网关、交换机及可拆卸信号端子排，所述工作电源、所述可扩展网关组、所述云网关、所述交换机及所述可拆卸信号端子排均设置于所述柜体；
所述工作电源分别连接所述可扩展网关组、所述云网关、所述交换机及所述可拆卸信号端子排，所述交换机分别连接所述可扩展网关组和所述云网关；
所述可扩展网关组用于提供预设数量的扩展网关，并通过所述扩展网关连接外部设备；
所述云网关用于与工业互联网平台建立通信连接；
所述交换机用于连接所述外部设备，所述交换机还用于连接上位机，并转发所述上位机发送的控制指令至所述云网关；
所述可拆卸信号端子排用于连接电气设备。
2.根据权利要求1所述的实训平台，其特征在于，还包括设置于所述柜体的网络防火墙设备；
所述网络防火墙设备分别连接所述工作电源、云网关、所述可拆卸信号端子排；
所述网络防火墙设备用于过滤异常数据和网络噪声。
3.根据权利要求2所述的实训平台，其特征在于，所述网络防火墙设备用于连接外部交换机，所述云网关还用于依次通过所述网络防火墙设备、所述外部交换机与工业互联网平台建立通信连接。
4.根据权利要求1所述的实训平台，其特征在于，所述工作电源包括交流电源与开关电源；
所述交流电源分别连接所述开关电源和所述云网关，所述开关电源分别连接所述可扩展网关组和所述交换机；
所述开关电源用于将所述交流电源的供电转换为预设电压的直流电。
5.根据权利要求4所述的实训平台，其特征在于，所述工作电源包括第一漏电保护器；
所述第一漏电保护器的一端连接所述交流电源，所述第一漏电保护器的另一端分别连接所述开关电源和所述云网关。
6.根据权利要求4所述的实训平台，其特征在于，所述工作电源包括第二漏电保护器；
所述第二漏电保护器的一端连接所述开关电源，所述第二漏电保护器的另一端分别连接所述可扩展网关组和所述交换机。
7.根据权利要求1所述的实训平台，其特征在于，还包括设置于所述柜体的通信天线；
所述通信天线连接所述可扩展网关组，所述通信天线用于与工业互联网平台建立通信连接。
8.根据权利要求1所述的实训平台，其特征在于，还包括设置有透明可视部的柜门，所述柜门设置于柜体。
9.根据权利要求1所述的实训平台，其特征在于，还包括散热器，所述散热器设置于柜体。
10.一种终端设备，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的实训平台。
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|---|---|---|---|
| CN202210963190.1A CN115331509A (zh) | 2022-08-11 | 2022-08-11 | 实训平台及终端设备 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| CN115331509A true CN115331509A (zh) | 2022-11-11 |
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Family Applications (1)
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| CN202210963190.1A Pending CN115331509A (zh) | 2022-08-11 | 2022-08-11 | 实训平台及终端设备 |
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- 2022-08-11 CN CN202210963190.1A patent/CN115331509A/zh active Pending
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