CN218334614U

CN218334614U - 用于dtu测试的多通道转接器及dtu测试装置

Info

Publication number: CN218334614U
Application number: CN202221592010.5U
Authority: CN
Inventors: 魏君飞; 陈现成; 林聪�; 郝振宇; 胡朝鹏; 王苗龙
Original assignee: Hanwei Electronics Group Corp
Current assignee: Hanwei Electronics Group Corp
Priority date: 2022-06-24
Filing date: 2022-06-24
Publication date: 2023-01-17
Anticipated expiration: 2032-06-24

Abstract

本实用新型提供一种用于DTU测试的多通道转接器及DTU测试装置，所述多通道转接器包括转接器壳体、设置在所述转接器壳体内的线路板以及设置在所述转接器壳体侧壁上的USB连接器、COM连接器、RS485连接器、RS232连接器、CAN连接器、RJ45连接器、PBUS连接器和MBUS连接器；所述线路板上设置微控制器MCU以及分别与所述微控制器MCU相连的USB接口电路、COM接口电路、RS485接口电路、RS232接口电路、CAN接口电路、RJ45接口电路、PBUS接口电路以及MBUS接口电路。本实用新型能够满足各种接口类型的DTU设备测试需求，且操作简便。

Description

用于DTU测试的多通道转接器及DTU测试装置

技术领域

本实用新型涉及DTU测试技术领域，具体的说，涉及了一种用于DTU测试的多通道转接器及DTU测试装置。

背景技术

随着物联网技术发展，工业现场气体检测领域也有开展物联网需求，为满足当前工业气体检测成套设备快速连接市场主流物联网平台，设计开发出多款DTU（DataTransfer unit，数据传输单元）设备满足联网需求。各种接口的DTU设备通过有线连接器（RS485、RS232、CAN、RJ45、PBUS或者MBUS等）连接工业气体控制器，读取控制器的状态数据，将状态数据转换为RS485、RS232、CAN、RJ45、PBUS或者MBUS等相应协议数据格式，然后发送到物联网平台，实现工业现场气体探测***的连接云需求。

在基于DTU设备、工业气体控制器和探测器搭建物联网***时，需要检测DTU设备的报警信号数据传输功能是否正常；通常采用以下方式：

1）搭建真实场景

一方面，由于控制器的型号繁多，控制器下面连接的探测器型号和数量也不固定，用真实设备搭建出各种接口的DTU测试环境费时费力；另一方面，需要用可燃有毒有害气体来触发控制器下面挂接的探测器，使控制器向DTU设备发送报警信号，这样对测试人员的人身安全也存在不利因素；

另外，DTU设备测试时，测试人员一边要触发控制器和探测器这些设备，一边还要观看平台各种报警信号数据是否正确，加大了测试难度，且依赖操作人员的人为操作；

2）利用PC机直接向DTU设备发送模拟报警信号

PC机生成用于模拟各种控制器及探测器生成的报警信号并传输至DTU设备，DTU设备将接收到的模拟报警信号上传至云平台，再由PC机对发出的模拟报警信号和云平台接收到的报警信号进行比对，进而检测DTU设备的报警信号数据传输功能是否正常；但是由于PC机自带的接口仅有USB接口和RJ45接口等，还需要单独安装相应接口类型的转接器（例如，USB转CAN转换器）进行模拟报警信号的传输；

因此，由于PC机的接口类型及接口数量有限，无法满足各种接口类型的DTU设备测试需求，且考虑每台DTU设备的测试时间（一般7*24H），这种方式大大影响了DTU设备的检测效率。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种用于DTU测试的多通道转接器及DTU测试装置。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

本实用新型第一方面提供一种用于DTU测试的多通道转接器，其包括转接器壳体、设置在所述转接器壳体内的线路板以及设置在所述转接器壳体侧壁上的USB连接器、COM连接器、RS485连接器、RS232连接器、CAN连接器、RJ45连接器、PBUS连接器和MBUS连接器；

所述线路板上设置微控制器MCU以及分别与所述微控制器MCU相连的USB接口电路、COM接口电路、RS485接口电路、RS232接口电路、CAN接口电路、RJ45接口电路、PBUS接口电路以及MBUS接口电路，所述COM接口电路与所述转接器壳体侧壁上的COM连接器相连，RS485接口电路与所述转接器壳体侧壁上的RS485连接器相连，所述RS232接口电路与所述转接器壳体侧壁上的RS232连接器相连，所述CAN接口电路与所述转接器壳体侧壁上的CAN连接器相连，所述RJ45接口电路与所述转接器壳体侧壁上的RJ45连接器相连，所述PBUS接口电路与所述转接器壳体侧壁上的PBUS连接器相连，所述MBUS接口电路与所述转接器壳体侧壁上的MBUS连接器相连；

所述线路板还包括电源管理电路，所述电源管理电路用于分别为所述微控制器MCU、所述USB接口电路、所述COM接口电路、所述RS485接口电路、所述RS232接口电路、所述CAN接口电路、所述RJ45接口电路、所述PBUS接口电路以及所述MBUS接口电路供电。

本实用新型第二方面提供一种DTU测试装置，其包括PC机，还包括上述的用于DTU测试的多通道转接器，所述PC机通过USB连接线与所述用于DTU测试的多通道转接器的USB连接器相连。

本实用新型相的有益效果为：

1）本实用新型提出了一种用于DTU测试的多通道转接器，设置USB连接器、COM连接器、RS485连接器、RS232连接器、CAN连接器、RJ45连接器、PBUS连接器和MBUS连接器，能够与各种接口类型的DTU设备通信连接，减少了DTU设备测试过程中的接线工作量，满足了各种接口类型的DTU设备测试需求；

2）对于DTU测试的工作人员来说，无需为了适应DTU设备的接口类型而单独安装相应接口类型的转接器，节省了频繁更换转接器的工序；

3）所述转接器壳体侧壁上还设置COM通信状态指示灯、RS485通信状态指示灯等，方便工作人员直观了解各个数据转接通道的状态；

4）所述转接器壳体侧壁上还设置COM通信开关、RS485通信开关等，方便工作人员直接控制各个数据转接通道的开启或者关闭；

5）所述多通道转接器包括一组或者一组以上的转接电路，在满足各种接口类型的DTU设备测试需求的同时，还能够增加DTU设备的检测量，进而提高DTU设备的检测效率。

附图说明

图1是本实用新型的电路结构示意图；

图2是本实用新型的微控制器MCU及附属电路的电路原理图；

图3至图5是本实用新型的微控制器MCU与各个接口电路的电路原理图；

图6是本实用新型的电源管理电路的电路原理图；

图7是本实用新型的一种实施例中的多通道转接器的结构示意图；

图8是本实用新型的另一种实施例中的多通道转接器的结构示意图；

图中：1.转接器壳体；2.船型开关；3.USB连接器；4.LED指示灯；5.按钮开关；6.COM连接器；7.RS485连接器；8.RS232连接器；9.CAN连接器；10. RJ45连接器；11.PBUS连接器；12.MBUS连接器；13.线路板；14.市电电源线；15.USB连接线；16.PC机。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

USB（全称Universal Serial Bus），通用串行总线；

RS232又称为EIA-232，是采用全双工方式通信的一个接口标准；

CAN （全称Controller Area Network），CAN 总线是目前国际上应用最为广泛的开放式现场总线之一；

RJ45（全称Registered Jack 45），在FCC（美国联邦通信委员会标准和规章）中RJ是描述公用电信网络的接口，计算机网络的RJ45是标准8位模块化接口的俗称；

PBUS（全称powerbus），是一种相对于RS-485四线***（两根供电线路、两根通讯线路），而将供电线与信号线合二为一，实现了信号和供电共用一个总线的技术；

MBUS，全称Meter-Bus，即仪表总线，是一种欧洲标准的2线的二总线，主要用于远程抄表***中。

实施例1

如附图1所示，一种用于DTU测试的多通道转接器，它包括转接器壳体1、设置在所述转接器壳体1内的线路板以及设置在所述转接器壳体1侧壁上的USB连接器3、COM连接器6、RS485连接器7、RS232连接器8、CAN连接器9、RJ45连接器、PBUS连接器11和MBUS连接器12；

所述线路板上设置微控制器MCU以及分别与所述微控制器MCU相连的USB接口电路、COM接口电路、RS485接口电路、RS232接口电路、CAN接口电路、RJ45接口电路、PBUS接口电路以及MBUS接口电路，所述COM接口电路与所述转接器壳体1侧壁上的COM连接器6相连，RS485接口电路与所述转接器壳体1侧壁上的RS485连接器7相连，所述RS232接口电路与所述转接器壳体1侧壁上的RS232连接器8相连，所述CAN接口电路与所述转接器壳体1侧壁上的CAN连接器9相连，所述RJ45接口电路与所述转接器壳体1侧壁上的RJ45连接器10相连，所述PBUS接口电路与所述转接器壳体1侧壁上的PBUS连接器11相连，所述MBUS接口电路与所述转接器壳体1侧壁上的MBUS连接器12相连；

具体的，所述微控制器MCU可以为型号STM32F413VHT6的单片机，也可以为其他具备上述功能的控制器；所述USB接口电路的芯片型号可以为USB-5P-MICRO，也可以为其他能够实现上述功能的型号；

所述RS485接口电路的芯片型号可以为ISL83072EIBZA-T，也可以为其他能够实现上述功能的型号；所述RS232接口电路的芯片型号可以为SP3222EEY，也可以为其他能够实现上述功能的型号；

所述CAN接口电路的芯片型号可以为TJA1050T，也可以为其他能够实现上述功能的型号；所述RJ45接口电路的芯片型号可以为W5500，也可以为其他能够实现上述功能的型号；

所述PBUS接口电路的芯片型号可以为PB331，也可以为其他能够实现上述功能的型号；所述MBUS接口电路的芯片型号可以为MC8721C，也可以为其他能够实现上述功能的型号。

进一步的，所述转接器壳体1侧壁上还设置COM通信状态指示灯、RS485通信状态指示灯、RS232通信状态指示灯、CAN通信状态指示灯、RJ45通信状态指示灯、PBUS通信状态指示灯以及MBUS通信状态指示灯；

所述COM通信状态指示灯、所述RS485通信状态指示灯、所述RS232通信状态指示灯、所述CAN通信状态指示灯、所述RJ45通信状态指示灯、所述PBUS通信状态指示灯以及所述MBUS通信状态指示灯分别与所述微控制器MCU相连。

如附图5所示，所述COM通信状态指示灯、所述RS485通信状态指示灯、所述RS232通信状态指示灯、所述CAN通信状态指示灯、所述RJ45通信状态指示灯、所述PBUS通信状态指示灯以及所述MBUS通信状态指示灯均为LED指示灯4，通过所述微控制器MCU相应引脚输出的高低电平，指示各个通信接口的通信状态。

进一步的，所述转接器壳体1侧壁上还设置COM通信开关、RS485通信开关、RS232通信开关、CAN通信开关、RJ45通信开关、PBUS通信开关以及MBUS通信开关；

所述COM通信开关连接在所述COM接口电路与所述微控制器MCU之间，所述RS485通信开关连接在所述RS485接口电路与所述微控制器MCU之间，所述RS232通信开关连接在所述RS232接口电路与所述微控制器MCU之间；

所述CAN通信开关连接在所述CAN接口电路与所述微控制器MCU之间，所述RJ45通信开关连接在所述RJ45接口电路与所述微控制器MCU之间，所述PBUS通信开关连接在所述PBUS接口电路与所述微控制器MCU之间，所述MBUS通信开关连接在MBUS接口电路与所述微控制器MCU之间。

具体的，所述COM通信开关、所述RS485通信开关、所述RS232通信开关、所述CAN通信开关、所述RJ45通信开关、所述PBUS通信开关以及所述MBUS通信开关均为按钮开关5。

进一步的，所述电源管理电路包括降压变压器、第一降压电路和第二降压电路，所述降压变压器的一次侧用于连接市电，所述降压变压器的二次侧连接所述第一降压电路的输入端，所述第一降压电路的输出端用于输出第一工作电压信号；所述第二降压电路的输入端连接所述第一降压电路的输出端，所述第二降压电路的输出端用于输出第二工作电压信号；

所述电源管理电路的电路原理图如附图6所示，所述降压变压器的一次侧与市电输入端之间设置有船型开关2，市电通过市电电源线14接入市电输入端；所述降压变压器用于将220V市电转换为12V直流电压信号；所述第一降压电路用于将12V直流电压信号转换为5V直流电压信号，作为第一工作电压信号；所述第二降压电路用于将5V直流电压信号转换为3.3V直流电压信号，作为第二工作电压信号。

在一种具体实施方式中，所述多通道转接器包括一组转接电路，如附图1和图7所示，除USB连接器外，还提供COM连接器6、RS485连接器7、RS232连接器8、CAN连接器9、RJ45连接器10、PBUS连接器11和MBUS连接器12共七种连接器。

在另一种具体实施方式中，所述多通道转接器包括两组转接电路，如附图2至图5、以及附图8所示；

每组转接电路均包括设置在所述转接器壳体1侧壁上的USB连接器3、COM连接器6、RS485连接器7、RS232连接器8、CAN连接器9、RJ45连接器10、PBUS连接器11和MBUS连接器12，以及分别与所述微控制器MCU相连的USB接口电路、COM接口电路、RS485接口电路、RS232接口电路、CAN接口电路、RJ45接口电路、PBUS接口电路以及MBUS接口电路。

具体的，附图2示出了所述微控制器MCU、附属电路以及COM接口电路的连接关系，附图3示出了所述微控制器MCU与RS485接口电路、CAN接口电路、PBUS接口电路的连接关系，附图4示出了所述微控制器MCU与RS232接口电路、MBUS接口电路的连接关系，附图5示出了所述微控制器MCU与RJ45接口电路、各个通信状态指示灯的连接关系；

COM连接器6对应附图2中的P5，RS485连接器7对应附图3中的P13，CAN连接器9对应附图3中的P1，PBUS连接器11对应附图3中的P9；RS232连接器8对应附图4中的P15，MBUS连接器12对应附图4中的P3；RJ45连接器10对应附图5中的U13；

需要说明的是，在所述多通道转接器包括两组转接电路时，两组转接电路中的COM接口电路、RS485接口电路、RS232接口电路、CAN接口电路、RJ45接口电路、PBUS接口电路以及MBUS接口电路的电路原理图是相同的，因此，附图2至图5中部分接口电路未示出。

在其他实施方式中，所述多通道转接器包括两组以上的转接电路，所述转接电路的具体数量可以进行测试需求进行适应性设置，本实施例在此不再赘述。

实施例2

在实施例1的基础上，本实施例给出了一种DTU测试装置的具体实施方式，所述DTU测试装置包括PC机16，还包括实施例1的用于DTU测试的多通道转接器，所述PC机16通过USB连接线15与所述用于DTU测试的多通道转接器的USB连接器3相连。

可以理解，所述PC机16通过USB连接线15将模拟报警信号传输至所述用于DTU测试的多通道转接器的微控制器MCU，经USB连接器3、COM连接器6、RS485连接器7、RS232连接器8、CAN连接器9、RJ45连接器10、PBUS连接器11或者MBUS连接器12传输至相应接口类型的待测DTU设备（如DTU-485、DTU-232、DTU-CAN、DTU-LAN、DTU-PBUS、DTU-MBUS等），从而减少了DTU设备测试过程中的接线工作量，并提升DTU设备的检测量。

需要说明的是，一方面，本实施例能够避免测试人员使用真实设备搭建测试环境，省时省力，且无需测试人员长时间（如7*24H）在现场观察计录等操作，减轻测试人员工作量，间接释放测试人员；另一方面，本实施例还能够避免测试人员使用有毒有害可燃气体触发真实探测器来使其报警，保障了测试人员的人身安全，降低了对周围测试环境的要求。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims

1.一种用于DTU测试的多通道转接器，其特征在于：包括转接器壳体、设置在所述转接器壳体内的线路板以及设置在所述转接器壳体侧壁上的USB连接器、COM连接器、RS485连接器、RS232连接器、CAN连接器、RJ45连接器、PBUS连接器和MBUS连接器；

2.根据权利要求1所述的用于DTU测试的多通道转接器，其特征在于：所述转接器壳体侧壁上还设置COM通信状态指示灯、RS485通信状态指示灯、RS232通信状态指示灯、CAN通信状态指示灯、RJ45通信状态指示灯、PBUS通信状态指示灯以及MBUS通信状态指示灯；

3.根据权利要求1所述的用于DTU测试的多通道转接器，其特征在于：所述转接器壳体侧壁上还设置COM通信开关、RS485通信开关、RS232通信开关、CAN通信开关、RJ45通信开关、PBUS通信开关以及MBUS通信开关；

4.根据权利要求1所述的用于DTU测试的多通道转接器，其特征在于：所述多通道转接器包括一组或者一组以上的转接电路，每组转接电路均包括设置在所述转接器壳体侧壁上的USB连接器、COM连接器、RS485连接器、RS232连接器、CAN连接器、RJ45连接器、PBUS连接器和MBUS连接器，以及分别与所述微控制器MCU相连的USB接口电路、COM接口电路、RS485接口电路、RS232接口电路、CAN接口电路、RJ45接口电路、PBUS接口电路以及MBUS接口电路。

5.根据权利要求1所述的用于DTU测试的多通道转接器，其特征在于：所述电源管理电路包括降压变压器、第一降压电路和第二降压电路，所述降压变压器的一次侧用于连接市电，所述降压变压器的二次侧连接所述第一降压电路的输入端，所述第一降压电路的输出端用于输出第一工作电压信号；

所述第二降压电路的输入端连接所述第一降压电路的输出端，所述第二降压电路的输出端用于输出第二工作电压信号。

6.一种DTU测试装置，包括PC机，其特征在于：还包括权利要求1至5任一项所述的用于DTU测试的多通道转接器，所述PC机通过USB连接线与所述用于DTU测试的多通道转接器的USB连接器相连。