[实用新型]一种基于物联网的HART仪表分析平台

权利要求书

1.一种基于物联网的HART仪表分析平台，包括上位机和通过无线网关与上位机通讯的多个HART无线适配器；所述HART无线适配器通过HART总线与HART仪表一一对应连接，同时与物联网中网络节点无线通讯，其特征在于：所述HART无线适配器包括壳体和安装在壳体内的电路板；所述电路板上设置有：

HART处理器，进行数据分析处理；

串口自供电电源转换电路，与HART处理器连接并将串口负压转换成稳定的3.3V正电压向HART处理器供电；

人机交互接口模块，包括输入单元、I2C接口电路，输入单元通过I2C接口电路与HART处理器连接；

存储器，与HART处理器连接并用于数据存储；

调制解调模块，分别与HART处理器、HART仪表连接，通过协议转换实现HART处理器、HART仪表之间的数据通讯；

ZIGBEE收发模块，与HART处理器连接并与网络节点通过ZIGBEE无线信号进行通讯；

GSM收发模块，与HART处理器连接并与网络节点通过GSM无线信号进行通讯。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的HART仪表分析平台，其特征在于：所述HART处理器包括主控单元、自动收发控制电路；

所述主控单元，分别与I2C接口电路、ZIGBEE收发模块、GSM收发模块、自动收发控制电路；

所述自动收发控制电路，检测端接主控单元，控制端接调制解调模块的受控端，自动控制调制解调模块的通信方向。

3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的HART仪表分析平台，其特征在于：所述自动收发控制电路包括可重触发单稳态触发器U2、电阻R1、电容C1、反相器U3；

所述可重触发单稳态触发器U2的外部电容连接脚Cext以及外部电容和电阻连接脚RCext之间连接电容C1，外部电容和电阻连接脚RCext通过电阻R1接电源V1，清除脚CLR以及正边沿触发输入脚B接电源V1，负边沿触发输入脚A作为自动收发控制电路的检测端接主控单元，正脉冲输出脚Q接反相器U3的输入端；

所述反相器U3的输出端作为自动收发控制电路的控制端接调制解调模块的受控端。

4.根据权利要求3所述的一种基于物联网的HART仪表分析平台，其特征在于：所述调制解调模块包括集成振荡器的HART芯片U1以及HART芯片U1外围设置的时钟电路；所述HART芯片U1采用AD5700系列芯片，同时时钟电路采用标准晶振ZTE460E晶振；

所述HART芯片U1的请求发送连接脚RTS作为调制解调模块的受控端与反相器U3的输出端连接，发送数据连接脚TXD与中控单元的数据输出端连接并向调制器输入数据，载波检测连接脚CD与主控单元的载波信号接收端连接并进行有效载波反馈，接收数据连接脚RXD与主控单元的UART接口连接并将解调器输出的数据发送至中控单元，HART FSK信号输入脚HART_IN和HART FSK信号输出脚分别通过2.2nF电容与HART仪表连接并进行HART信号的输入输出；

所述HART芯片U1的晶振电路使能引脚XTAL_EN、时钟配置控制引脚CLK_CFG1、时钟配置控制引脚CLK_CFG0、时钟输出引脚CLKOUT分别与时钟电路连接进行时钟配置和时钟输出。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种基于物联网的HART仪表分析平台，其特征在于：所述串口自供电电源转换电路包括与串口连接的反压电路和与HART处理器连接的稳压电路，接入串口的+10V/-10V电压先通过反压电路转换成+10V电压再经过稳压电路转换成+3.3V电压输出至HART处理器。

6.根据权利要求1-4任一项所述的一种基于物联网的HART仪表分析平台，其特征在于：所述人机交互接口模块还包括与I2C接口电路连接的用于反映工作状态的LED指示灯电路以及与HART处理器连接的用于显示的显示器。

7.根据权利要求1-4任一项所述的一种基于物联网的HART仪表分析平台，其特征在于：所述GSM收发模块为一集成GSM射频芯片、基带处理芯片、存储单元、功放单元的电路板。

8.根据权利要求1-4任一项所述的一种基于物联网的HART仪表分析平台，其特征在于：所述HART处理器与ZIGBEE收发模块、GSM收发模块之间还设置有隔离电路。

9.根据权利要求1-4任一项所述的一种基于物联网的HART仪表分析平台，其特征在于：所述ZIGBEE收发模块、GSM收发模块还分别连接一防雷模块；所述防雷模块采用压敏电阻。