一种用于变电站或配电房辅助控制的可视化边缘计算网关的制作方法

1.本实用新型涉及通讯网关技术领域，具体而言，涉及一种用于变电站或配电房辅助控制的可视化边缘计算网关。


背景技术：

2.现有的变电站/配电房的辅助控制系统中，物联网网关机是变电站综合自动化系统以及智能变电站房辅助系统的一个重要组成部分。物联网网关机装载linux实时多任务系统，可应用于各种复杂的深度神经网络模型，同时实现了门禁系统、照明系统、视频监控系统、环境监测系统、无线传输、安全防范系统、消防报警系统、sf6泄漏报警、联动报警等综合监控功能，构成了变电站的智能化辅助系统，优化了电力设备工作环境，确保了电力设备运行安全。
3.然而，现有的物联网网关机往往存在以下缺陷和不足：(1)设备外观形态各异，很难有统一的安装方式；(2)设备故障一般需要整机替换，故障恢复时间长；(3)网关的接口单一，远端通讯一般采用以太网接口，无法满足多样通讯方式需求；(4)传感器数据采集一般采用有线连接的方式，布线难度大；(5)无视频输出接口，无法本地查看数据和视频。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种用于变电站或配电房辅助控制的可视化边缘计算网关，解决了现有技术中没有统一安装方式，故障更换复杂，接口单一的问题。
5.为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种用于变电站或配电房辅助控制的可视化边缘计算网关，包括机箱主体、背板和面板，及设于所述机箱主体内部的电源板插件、主控板插件和io通讯板插件，所述背板和面板分别固设于机箱主体后端部和前端部上，所述电源板插件、主控板插件和io通讯板插件可拆卸连接于背板上，并通过背板接口从所述背板输入输出，所述主控板插件和io通讯板插件分别通过第一面板接口和第二面板接口从所述面板输出，所述第一面板接口包括rgmii接口、usb接口、pcie接口和hdmi接口，所述第二面板接口包括gpio接口和usb接口，所述背板接口包括usb接口和uart接口。
6.作为优选方案，所述主控板插件包括cpu，所述cpu通过1路rgmii接口扩展1路10/100/1000m自适应以太网卡，通过1路usb接口拓展1路10/100m自适应以太网卡，通过1路pcie接口扩展4路10/100/1000m自适应以太网卡，并引出1路hdmi接口和2路usb接口，输出到面板；所述cpu引出2路usb接口和1路uart接口，输出到背板。
7.作为优选方案，所述io通讯板插件包括usb hub芯片、mcu、神经网络计算单元、4g通讯模块、usb转uart接口芯片和lora模块，所述背板的输入端通过2路usb接口分别与神经网络计算单元和usb hub芯片相连，且通过uart接口与mcu相连，所述usb hub芯片通过2路usb接口扩展两个4g通讯模块，并通过1路usb接口连接所述usb转uart接口芯片扩展8个uart接口，所述8个uart接口分别连接有2个lora模块、4个rs485现场总线和2个rs232现场总线，所述mcu通过16路gpio信号扩展8个继电器输出接口和8个数字输入接口。
8.作为优选方案，所述2个lora模块分别为lora 470m无线通信模块和lora2.4g无线通信模块。
9.作为优选方案，所述机箱主体前侧两端固定设置有角板，所述角板用于将网关安装在机架上。
10.作为优选方案，所述cpu的型号为瑞芯微rk3399k核心处理器。
11.与现有技术相比，本实用新型的有益效果包括：采用1u标准机架式结构，且将电源板插件、主控板插件和io通讯板插件独立插装于机箱主体内，当设备故障时可直接替换插件，故障恢复时间短；提供10/100/1000m自适应以太网卡、10/100m自适应以太网卡、usb接口、hdmi接口等多类型接口，满足多样通讯方式需求；采用4g网络通信，不占用站内通信资源，采用lora无线技术采集传感器数据，无需布线，支持hdmi显示接口，可对现场数据、视频进行本地显示。
附图说明
12.参照附图来说明本实用新型的公开内容。应当了解，附图仅仅用于说明目的，而并非意在对本实用新型的保护范围构成限制。在附图中，相同的附图标记用于指代相同的部件。其中：
13.图1为本实用新型实施例可视化边缘计算网关的结构示意图；
14.图2为本实用新型实施例可视化边缘计算网关的俯视图；
15.图3为本实用新型实施例可视化边缘计算网关的正视图；
16.图4为本实用新型实施例主控板插件的结构示意图；
17.图5为本实用新型实施例io通讯板插件的结构示意图。
18.图中标号：1机箱主体、2背板、3面板、4电源板插件、5主控板插件、6io通讯板插件、7角板。
具体实施方式
19.容易理解，根据本实用新型的技术方案，在不变更本实用新型实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本实用新型的技术方案的示例性说明，而不应当视为本实用新型的全部或者视为对本实用新型技术方案的限定或限制。
20.根据本实用新型的一实施方式结合图1至5示出。一种用于变电站或配电房辅助控制的可视化边缘计算网关，包括机箱主体1、背板2和面板3，及设于机箱主体1内部的电源板插件4、主控板插件5和io通讯板插件6，背板2和面板3分别固设于机箱主体1后端部和前端部上，电源板插件4、主控板插件5和io通讯板插件6可拆卸连接于背板2上。该可拆卸连接可采用卡扣或螺栓等适应性方式。当设备发生故障时直接替换插件，故障恢复时间短。
21.该网关为1u标准机架式结构，即在机箱主体1前侧两端固定设置有角板7，角板7用于将网关安装在机架上。
22.本实施例中，电源板插件4、主控板插件5和io通讯板插件6通过背板2接口从背板2输入输出，主控板插件5和io通讯板插件6分别通过第一面板3接口和第二面板3接口从面板3输出。具体的，第一面板3接口包括rgmii接口、usb接口、pcie接口和hdmi接口，第二面板3
接口包括gpio接口和usb接口，背板2接口包括usb接口和uart接口。
23.该电源板插件4包括滤波模块、功率校正模块、变压模块和稳压模块，用于向主控板插件5和io通讯板插件6提供电能。
24.参见图4，上述主控板插件5包括cpu，该cpu的型号为瑞芯微rk3399k核心处理器。cpu通过1路rgmii接口扩展1路10/100/1000m自适应以太网卡，通过1路usb接口拓展1路10/100m自适应以太网卡，通过1路pcie接口扩展4路10/100/1000m自适应以太网卡，并引出1路hdmi接口和2路usb接口，输出到面板3；cpu引出2路usb接口和1路uart接口，输出到背板2。
25.参见图5，上述io通讯板插件6包括usb hub芯片、mcu、神经网络计算单元、4g通讯模块、usb转uart接口芯片和lora模块，背板2的输入端通过2路usb接口分别与神经网络计算单元和usb hub芯片相连，且通过uart接口与mcu相连，usb hub芯片通过2路usb接口扩展两个4g通讯模块，并通过1路usb接口连接usb转uart接口芯片扩展8个uart接口，8个uart接口分别连接有2个lora模块、4个rs485现场总线和2个rs232现场总线，mcu通过16路gpio信号扩展8个继电器输出接口和8个数字输入接口。具体的，2个lora模块分别为lora 470m无线通信模块和lora 2.4g无线通信模块。
26.需要说明的是，本技术中涉及到的cpu、usb hub芯片、mcu、神经网络计算单元、4g通讯模块、usb转uart接口芯片和lora模块，均为市售器件，其内部结构和工作原理均为现有技术，且其内置有厂家提供的程序算法，运行算法即可实现各模块/芯片之间的数据交互，该部分不属于本技术要求保护的范围，在此不做赘述。
27.综上所述，本实用新型的有益效果包括：采用1u标准机架式结构，且将电源板插件4、主控板插件5和io通讯板插件6独立插装于机箱主体1内，当设备故障时可直接替换插件，故障恢复时间短；提供10/100/1000m自适应以太网卡、10/100m自适应以太网卡、usb接口、hdmi接口等多类型接口，满足多样通讯方式需求；采用4g网络通信，不占用站内通信资源，采用lora无线技术采集传感器数据，无需布线，支持hdmi显示接口，可对现场数据、视频进行本地显示。
28.本实用新型的技术范围不仅仅局限于上述说明中的内容，本领域技术人员可以在不脱离本实用新型技术思想的前提下，对上述实施例进行多种变形和修改，而这些变形和修改均应当属于本实用新型的保护范围内。