設計介紹

國內外首創的同時連線近百臺現場電氣/物聯網裝置/影片前端裝置的大型智慧閘道器，集協議轉換、影片接入傳輸/控制、電氣IO量採集控制、嵌入式SCADA系統四大功能為一體，與控制中心形成統一的資料/影片通道，具備邊緣計算功能；徹底消除長期以來影片監控獨立於資料監控之外，並被影片廠家昂貴的整體方案綁架的痼疾和痛點，能夠取代現場X86+Windows架構的計算機監控計算機系統，具有最佳的價效比。 豐富的協議庫，即插即連，極大提高現場接入效率；工業級的品質，保證在現場長期穩定執行；體積小、安裝方式多樣，價格低廉，適用於大規模的分散式現場應用部署

設計特色

• 資料協議處理、影片協議處理、電氣IO量處理、嵌入式SCADA系統“四合一”
• 協議與邊緣計算功能二次開發能力，支援C/表示式/梯形圖/Java/Python應用程式設計
• 1000+臺實際應用案例，適合眾多工業乙太網、物聯網應用場景
• 嵌入式SCADA功能，連線螢幕或透過WEB釋出，取代原有X86+Windows的常規SCADA系統功能

應用場景

• 大中型變電站/配電間自動化系統中各類（串列埠/網口/IO電氣量）資料採集單元、測控裝置、保護裝置的接入、協議解析、報警處理、轉換、整合傳輸與控制。
• 大中型機房動環監控、泵房監控系統中各類（串列埠/網口/IO電氣量）自動化控制裝置、PLC、變頻器裝置的接入、協議解析、報警處理、轉換、整合傳輸與控制。
• 智慧城市、智慧園區、智慧校園系統中各類（串列埠/網口/電氣量IO）物聯網感測器裝置、控制裝置的接入、協議解析、報警處理、轉換、整合傳輸與控制。
• 大中型智慧配電房、機房動環、泵站、智慧園區、智慧校園、智慧製造等現場的影片前段裝置接入，配合後臺API和平臺，為應用開發商和使用者提供不依賴影片廠家SDK和後臺系統的低成本、易開發的獨立安全的影片監控整合方案。

主要功能

• 1)內建200+通訊規約庫（詳見協議列表清單），包括：MQTT及其它物聯網協議、OPC UA、IEC 60870-5-101/103/104、CDT、SPABUS、標準MODBUS及數十個變種，即插即通；可根據需求快速定製特殊協議，可提供二次開發環境
• 2)支援西門子全系列PLC透過工業乙太網通訊；支援其它型號的PLC內部規約通訊
• 3)支援IEC61850 Server/Client功能，實現傳統規約與61850的雙向轉換
• 4)影片流獲取、傳輸、分發，雲臺控制、本地流媒體伺服器功能
• 5)加密傳輸、斷點續傳
• 6)內建RTC，提供高精度時間參考
• 7)模組化設計，基本單元+3個擴充套件單元，支援按需配置。擴充套件IO單元模組包括：

8xRS485模組，帶隔離

8xDI模組（開關輸入模組），無源輸入（最多支援3個模組混插）

8xDO模組(開關輸出模組)，8路繼電器輸出（最多支援3個模組混插）

8xAI模組（模擬量輸入模組），支援0-5V、0-20mA輸入（最多支援3個模組混插）

可根據需求定製Rola、433M無線傳輸模組、電力線載波模組

• 8)HDMI/USB介面，配合嵌入式SCADA系統的UI操作
• 9)本地裝置配置管理，雲端裝置配置管理
• 10)Telnet、SNMP服務
• 11)強電磁相容性設計，符合國際相關標準，具有良好的抗干擾能力
• 12)可進行二次開發，提供完整的協議開發包，可定製各種協議
• 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（近期釋出）

硬體

硬體規格

HardWare Specification
效能	CPU：ARM Cortex–A7 4核，1.2GHz，Linux作業系統，1GB/2GB DDR3，8GB EMMC ；可內建大容量SD和大容量硬碟
基本通訊單元	100Base-T乙太網介面：2路，RS485:8路，帶隔離
擴充套件通訊單元	槽位數量：3，組合方式：任意組合，板卡種類：8xRS485：8路485，帶隔離;8xDI：無源輸入型，板卡提供24V隔離電源,8xDO：繼電器輸出型，NC、COM、NO節點,8xAI：0-5V 或4-20mA，2線或3線輸入，板卡提供24V隔離電源
顯示介面	HDMI1.4，支援1080p@60fps,USB支援鍵盤、滑鼠；或電阻/電容螢幕介面
資料處理功能	裝置接入能力：<=64臺（根據頻寬和取樣週期可調）,模擬量<10000,數字量<10000,控制量<10000,表示式計算定義、報警處理,影片RTSP/RTMP、Onvif、GB28181，語音對講,C/C++表示式/梯形圖/Java/Python邊緣計算二次開發環境,內建嵌入式SCADA軟體功能，（SCADA處理點數<2000點）,Docker功能（近期釋出）
應用環境	執行溫度：-40℃~+80℃；貯存溫度：-40℃~+70℃,相對溼度：小於 85%，無冷凝；工作電源：AC 85－265V，50Hz；功耗：小於20W
尺寸及安裝方式	482mm×270mm×44mm（長×寬×高）,機架式標準19寸1U
重量	淨重：2.5Kg

硬體介面 [ ]

軟體功能

• 工業物聯網智慧閘道器是新一代物聯網接入裝置，配備2個獨立IP乙太網和8個RS485介面，配置靈活，廣泛適用於電力、石油、廠礦、及物聯網行業的自動化監控場合。
• 為滿足現場複雜的電氣量接入需求，硬體設計了3個可擴充套件IO槽位，每個IO槽位可根據需要配置為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。
• 內建海量規約解釋庫和實時資料庫，可連線國內外各種保護裝置、測控裝置、IEDs等裝置，並支援IEC61850。可根據使用者要求定製特殊規約；提供開放的API，方便使用者自行開發規約軟體，規約軟體可獨立下載。
• 支援數百臺裝置的接入，資料協議解析、轉換與統一傳輸。
• 閘道器設計另一大特點，就是強大的影片處理能力，包括RTSP/RTMP影片推拉流、Onvif/GB28181協議棧等影片監控傳輸功能，實現對多廠家影片前端裝置（IPC、NVR）的相容接入，配置大容量硬碟後可取代NVR，實現影片錄影及回放功能，提供了業界唯一的資料+影片完美融合的解決方案。
• 閘道器透過HDMI顯示介面和USB鍵盤滑鼠（或觸控式螢幕），支援5000點以下完整的SCADA系統功能。
• 支援三種配置方式：內建WEB管理，透過瀏覽器查詢／配置裝置的工作引數，專用的配置軟體配置裝置引數
• 雲端遠端管理，透過閘道器對閘道器進行配置和診斷，實現韌體和應用程式的升級
• 使用了先進的iCoupler®數字隔離技術、RS485自動方向控制、RS485零延時傳送技術，在設計上充分考慮了工業現場應用的特殊性，遵循EMI/EMC設計規範，適應各種嚴酷的工業現場和物聯網現場，保障通訊以及各種IO訊號量的可靠。

• 注：

1閘道器支援DC110V、AC110V~AC220V供電。

2閘道器支援AC/DC雙電源冗餘供電。

應用示意圖

閘道器組網示意圖

香蕉派開源資料

閘道器設計基於BPI-M2 Ultra設計開發 ,二次開發可以參考 開源開發資料

開源開發入門 ： 

定製應用開發 [ ]

本設計方案支援客戶的二次定製應用開發。可以根據需求進行硬體與軟體的二次定製開發。

技術合作 [ ]

• 硬體OEM&ODM定製開發，請聯絡: judyhuang@banana-pi.com
• 深圳小草科技提供產品整體解決方案: