一种机房巡检机器人数据采集处理系统及数据处理芯片的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电力智能巡检机器人信息通信技术领域，具体涉及一种机房巡检机器人数据采集处理系统及数据处理芯片。
【背景技术】
[0002]在国家电网公司内部，虽然机器人技术在电力系统内已经开展一定应用，但是由于此类机器人是为了满足大型户外变电站巡检工作而设计的，要综合实现大量复杂功能，因此造价较高。而在电力信息通信系统内，无人值守的信息通信机房越来越多，对于那些特别重要的信息通信机房、电池室(UPS蓄电池)等也多为无人值守站点，传统的温湿度传感器、电源系统告警上传等无人值守技术已经很难满足重要信息通信机房的运维工作的要求。
[0003]由于电力信息通信机房室内环境良好，设备环境可识别度高，可以通过数据处理技术的机器人对电力信息通信机房设备区巡检，机器人所搭载的数据系统采集可见和红外图像传输到后台服务器进行分析，这些信息包括设备外观、温度、湿度、痕迹、清洁、异响、异味、UPS状态灯的异常；交换机的数据指示灯状况、网络通讯状况；刀片机箱的温度报警灯状况、系统信息灯状况、系统错误灯状况；刀片机、机架小机和磁带库的电源指示灯状况、系统信息灯状况、控制面板信息状况；防火墙的网络通讯状况等。智能巡检机器人可通过任务参数的设置，定时定点进行巡视，并配备了夜间照明设备，方便夜间巡检。这样用较低的成本极大的提升机房运维水平，防范机房内潜在的安全隐患。但发达地区信息通信专业运维人工成本高且无法满足电力通信信息人员少、站点多的现状。
[0004]因此，如何设计一种能以较低的成本实现机器人巡检的系统，是本领域的技术人员亟待解决的问题。
【实用新型内容】
[0005]有鉴于此，本实用新型提供的一种机房巡检机器人数据采集处理系统及数据处理芯片，该数据采集处理系统及数据处理芯片提高了系统的稳定性，使得机房巡检机器人数据系统可以挂接更多的接口和传感器，实现更多功能，且具有性能好、集成度高、功耗低的优势；省去了轨道架设施工成本；其具有更大的灵活性、方便性、经济性。
[0006]本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:
[0007]—种机房巡检机器人数据采集处理系统，所述系统用于对电力系统中的信息通信机房内的巡检机器人进行数据采集及处理，所述系统包括无线网桥终端、工业以太网交换机及数据处理器；
[0008]每个所述无线网桥终端均连接至所述工业以太网交换机；
[0009]所述数据处理器与所述工业以太网交换机连接；
[0010]所述无线网桥终端用无线通信终端与所述巡检机器人连接。
[0011]优选的，各个所述无线网桥终端以多网桥组网的方式，分别安装在所述信息通信机房内的房顶的各处。
[0012]优选的，所述无线通信终端设置在所述巡检机器人的外壁上，且所述巡检机器人内部安装有FPGA芯片。
[0013]优选的，所述巡检机器人的外壁上还设有可见光数字摄像仪及红外成像仪。
[0014]一种机房巡检机器人的数据处理芯片，所述数据处理芯片为FPGA芯片且安装在所述巡检机器人内部；所述芯片上设有控制单元及两组相同的处理模块；
[0015]两组所述处理模块的输入端分别与位于所述芯片外部的两个检测单元连接；所述检测单元包括可见光数字摄像仪及红外成像仪连接；
[0016]两组所述处理模块均用总线连接至所述控制单元的输入端，所述控制单元的输出端与无线通信终端连接。
[0017]优选的，所述处理模块包括依次连接的图像输入控制器、图像数据FIFO缓存器、MPMC帧读写器及1M字节内部RAM存储器；所述MPMC帧读写器用PLBv4.6总线与所述控制单元的输入端连接。
[0018]优选的，所述图像输入控制单元的输入侧通过SCCB接口的S10_C和S10_D信号总线连接至所述检测单元，所述图像输入控制单元的输出侧连接至所述图像数据FIFO终端；
[0019]所述图像数据FIFO缓存器的连接至所述MPMC帧读写器；
[0020]所述MPMC帧读写器的接口包括NPI和PLB两种接口 ；所述NPI接口将一个端口连接至所述图像数据FIFO缓存器，并将另一端口的地址线、数据线和控制信号线连接至所述1M字节内部RAM存储器；所述PLB接口挂接在所述PLBv4.6总线上，并与MicroBlaze处理器相连；
[0021]所述1M字节内部RAM存储器与所述地址线、数据线和控制信号线连接。
[0022]优选的，所述控制单元包括分别连接至所述PLBv4.6总线上的DDR控制器、以太网控制器、SPI控制器、I2C控制器、UART控制器、GP10控制器、时钟控制器及USB控制器；每个所述控制器均连接至所述无线通信终端。
[0023]从上述的技术方案可以看出，本实用新型提供了一种机房巡检机器人数据采集处理系统及数据处理芯片，该系统用于集成对电力系统中的信息通信机房内的巡检机器人进行数据采集及处理；该处理芯片为FPGA芯片且安装在所述巡检机器人内部，且集成设有控制单元及两组相同的处理连接方式；其分别与可见光数字摄像仪及红外成像仪连接。本实用新型提出的非结构化数据采集处理系统及数据处理芯片提高了系统的稳定性，使得机房巡检机器人数据系统可以挂接更多的接口和传感器，实现更多功能，且具有性能好、集成度高、功耗低的优势；省去了轨道架设施工成本；其具有更大的灵活性、方便性、经济性。
[0024]与最接近的现有技术比，本实用新型提供的技术方案具有以下优异效果:
[0025]1、本实用新型所提供的技术方案中，本实用新型所实现的巡检机器人数据采集处理电路将图像数据FIFO缓存器在FPGA的内部实现，采用与图像输入控制器同样的时钟接收送来的数字视频流，实现数据流暂时缓存，这样可以不考虑时钟同步问题，从而避免了现有技术中专用FIFO芯片带来的诸多不便，提高了系统的稳定性。
[0026]2、本实用新型所提供的技术方案，本实用新型采用MPMC帧读写器设计，图像数据流从图像FIFO缓存器直接写入FPGA内部RAM，不需通过PLB内部总线而完成，这样大大提高了图像数据的存储效率，也释放了 PLB总线的带宽，使得机房巡检机器人数据系统可以挂接更多的接口和传感器，实现更多功能。
[0027]3、本实用新型所提供的技术方案，本实用新型充分利用FPGA的片内BlockRAM资源，设计了两个分别为1MByte的挂接在FPGA内部PLBv46总线上的内部RAM，此方案比传统的外扩SDRAM专用芯片方案具有性能好、集成度高、功耗低，系统的可靠性得到很大提高。
[0028]4、本实用新型所提供的技术方案，本实用新型将可见光数字成像仪数据流采集处理电路和红外成像仪数据流采集处理电路，2路数据流采集处理电路集成在单片FPGA芯片内，与现有分离芯片方案系统相比较，设计紧凑、集成度高、功耗低，提高了系统的可靠性。
[0029]5、本实用新型所提供的技术方案，本实用新型所述数据传输网络系统，实现无线、无缝、漫游网络功能，比现有的机器人轨道巡检方案省去了轨道架设施工成本；比现有的有线传输方案具有更大的灵活性、方便性、经济性。
[0030]6、本实用新型提供的技术方案，应用广泛，具有显著的社会效益和经济效益。
【附图说明】
[0031]图1是本实用新型的一种巡检机器人的数据传输系统的结构示意图；
[0032]图2是本实用新型的一种巡检机器人的数据处理芯片的结构示意图。
[0033]其中，1-无线网桥终端、2-工业以太网交换机