一种面向配电站房的边缘智能网关的制作方法

1.本实用新型涉及电网设备技术领域，尤其是一种面向配电站房的边缘智能网关。


背景技术：

2.按照电网目前智慧物联体系“云管边端”的架构要求，需通过网关设备在配电站房安装温湿度、烟感、水浸等动环传感设备来实时采集站房环境数据，同时需通过网关设备安装高清球机、枪机视频采集设备对站房进行视频监控，并且视频信息需存储在网关设备当地主机的nvr中，这种较高的设备集成和设备兼容要求，对于配电站房的网关设备提出了新的设计要求，需要解决。


技术实现要素：

3.本实用新型提出一种面向配电站房的边缘智能网关，能以较好的设备集成能力和设备兼容能力，以多样化的链路来接入配电站房内的环境感知设备、环境控制设备。
4.本实用新型采用以下技术方案。
5.一种面向配电站房的边缘智能网关，用于向云端平台回传配电站房内的视频及环境监控数据，所述边缘智能网关是连接云端平台和配电站房的端设备的核心部件；所述边缘智能网关均包括wifi模块和含sim/uim卡接口的5g通信模块，云端平台通过无线网络与边缘智能网关相连；边缘智能网关通过rs485接口或lora接口与配电站房内的环境传感器和电表相连，通过rs485接口与配电站房内的环境调节设备相连，经网线通过onvif接口与配电站房内的多路视频监控设备相连；所述边缘智能网关内置nvr模块。
6.所述边缘智能网关的视频接入链路不少于八路，其nvr模块含容量不少于2tb的硬盘装置。
7.所述边缘智能网关包括可对接5g通信模块、wifi模块、rs485接口、rs485接口、lora接口和rj45接口的核心板；所述核心板内置有mpu处理器、gpu处理器、dsp处理器和npu处理器，还包括内存模块和ai加速模块。
8.所述核心板与nvr模块相连，当核心板工作于安全帽ai识别、准入ai识别或电子围栏ai识别的工况时，核心板对nvr模块视频流内容中的外物入侵、仪器仪表、人员身份、人员穿戴行为或作业行为进行识别。
9.所述边缘智能网关的正面设有抽屉式用户卡接口形式的sim/uim卡接口，背面设有八个阻抗为50欧的天线接口，分别是六个用于蜂窝移动网络的标准sma公头天线接口、一个用于lora的标准sma公头天线接口、一个用于wifi/bt的标准sma阴头天线接口。
10.所述边缘智能网关包括两个用于rs232/rs485链路接入的串口，串口内置15kv esd保护。
11.所述环境传感器包括烟雾传感器、温湿度传感器、水浸传感器；所述环境调节设备包括除湿机、水泵、风机和空调；所述视频监控设备为支持通用行为分析检测功能的枪机或球机。
12.本实用新型能兼容多种通讯链路，因此设备集成能力和设备兼容能力较好，能远程接入远端管理机构的数据平台，实现环境监测、安防监测、视频监控、联动控制的功能。
13.本实用新型中，网关主机以高性能的纯硬件架构来承载初级的ai识别功能，因此能在接入远程后端机构后，实现站房的安全防护、ai识别（仪表状态识别、安全准入、小动物、人员出入、电子围栏）、无人巡检（待巡检）、运维工单管理等高级管理功能。
附图说明
14.下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细的说明：
15.附图1是边缘智能网关的正面示意图；
16.附图2是边缘智能网关的背面示意图；
17.附图3是边缘智能网关、云端平台的组网架构示意图；
18.图中：1-sim/uim卡接口；2-串口；3-天线接口；4-云端平台；5-边缘智能网关。
具体实施方式
19.如图所示，一种面向配电站房的边缘智能网关，用于向云端平台回传配电站房内的视频及环境监控数据，所述边缘智能网关为配电站房内的边缘智能网关5；所述边缘智能网关均包括wifi模块和含sim/uim卡接口的5g通信模块，云端平台通过无线网络与边缘智能网关相连；边缘智能网关通过rs485接口或lora接口与配电站房内的环境传感器和电表相连，通过rs485接口与配电站房内的环境调节设备相连，经网线通过onvif接口与配电站房内的多路视频监控设备相连；所述边缘智能网关内置nvr模块。
20.所述边缘智能网关的视频接入链路不少于八路，其nvr模块含容量不少于2tb的硬盘装置。
21.所述边缘智能网关包括可对接5g通信模块、wifi模块、rs485接口、rs485接口、lora接口和rj45接口的核心板；所述核心板内置有mpu处理器、gpu处理器、dsp处理器和npu处理器，还包括内存模块和ai加速模块。
22.所述核心板与nvr模块相连，当核心板工作于安全帽ai识别、准入ai识别或电子围栏ai识别的工况时，核心板对nvr模块视频流内容中的外物入侵、仪器仪表、人员身份、人员穿戴行为或作业行为进行识别。
23.所述边缘智能网关的正面设有抽屉式用户卡接口形式的sim/uim卡接口1，背面设有八个阻抗为50欧的天线接口3，分别是六个用于蜂窝移动网络的标准sma公头天线接口、一个用于lora的标准sma公头天线接口、一个用于wifi/bt的标准sma阴头天线接口。
24.所述边缘智能网关包括两个用于rs232/rs485链路接入的串口2，串口内置15kv esd保护。
25.所述环境传感器包括烟雾传感器、温湿度传感器、水浸传感器；所述环境调节设备包括除湿机、水泵、风机和空调；所述视频监控设备为支持通用行为分析检测功能的枪机或球机。
26.实施例1：
27.本例是对已安装基础设备的站房进行“联动改造”施工方案，目的是通过配置普通动环主机(含nvr)、环境监测终端、视频监控设备，实现与融合终端的数据传输，实现环境监
测、视频监控、简易设备联动的功能，通过接入远端管理机构的省级“配电房智能辅助监控平台”，实现站房的安全防护、无人巡检（待巡检）、运维工单管理等高级管理功能；提高配电站房的安全管控。
28.本例中，配电站房内的温湿度传感器、水浸（水位）传感器、气体监测传感器、烟雾传感器、灯光风机空调除湿联动装置、智能门锁、蓄电池监测、噪声传感器、温度传感器、局放传感器等；新安装的传感（联动）设备根据现场环境选择以lora无线传输方式或rs485有线传输，接入边缘智能网关中的子站，配电站房中的球型摄像头、枪型摄像头，通过有线方式接入边缘智能网关子站的nvr模块。
29.边缘智能网关中的子站为ai智能网关，具备2路无线公网/无线专网远程通信接口，支持5g，具备lora无线通信硬件接口，具备rs485/232等丰富硬件接口；内置nvr，配置不少于8路视频接入，不小于2tb硬盘；实现外物入侵识别、仪器仪表识别、人员身份识别、人员穿戴及作业行为识别的模型部署具备安全帽、准入、电子围栏等ai识别功能。
30.本例中，通过网关子站的动环iec104主机，将温湿传感器与风机(已安装控制器)、抽湿机(已安装控制器)进行联动，实现对站房环境的自主调节。
31.实施例2：
32.当智能网关的主机板集成高性能处理器时，可遵循智慧物联体系“云管边端”架构规划设计，即：主机内置纯硬件架构支持的人工智能推理模型，实现视频图像就地分析处理，以纯硬件架构来支持视频图像分析结果上送至物联管理平台和人工智能平台，并将主站需求站房视频数据上传至统一视频平台。
33.本例中，通过配电边缘智能网关，实现站房动环、电气量、图像、视频数据的统一接入。采用硬件平台化、管理模块app化设计理念，用于组网的硬件设备的体积缩小，成本降低，相比较传统动环汇聚终端、集中器和图像处理服务器总体积要小80%，总体成本降低约50%。当智能网关的主机板集成高性能处理器时，支持5-6路视频接入，3-4个人工智能模型同时运行推理，具备较强的图像边缘处理能力。