一种支持高速电力线载波通信的边缘计算网关装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种支持高速电力线载波通信的边缘计算网关装置，包括MCU模块、载波通信模块、显示模块、视频接入模块和若干个通信模块，所述载波通信模块、显示模块、视频接入模块和通信模块均分别与所述MCU模块相连接且形成双向数据传输；该支持高速电力线载波通信的边缘计算网关装置通过所述载波通信模块与输配电数据采集终端直接通信；所述显示模块用于该支持高速电力线载波通信的边缘计算网关装置的设置调节；所述视频接入模块用于实现支持高速电力线载波通信的边缘计算网关装置接受监控设备传输的大容量视频流数据；所述通信模块用于与各类数据采集终端设备进行通信。在窄带情况下实现高速通信传输，且传输效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种支持高速电力线载波通信的边缘计算网关装置
本技术涉及通信
，尤其是涉及一种支持高速电力线载波通信的边缘计算网关装置。
技术介绍
当前，我国的10kV的线路已经很难满足如今的通信需求，并且因为需要多条备用线路，使得电力行业人员的工作压力日益加大，影响日常工作的效率。低压电力线窄带载波通信方式的最高速率仅为1kbps，无法支撑国网提出的全量数据采集要求，且存在以下问题：（1）采集效率低：设备不能实现实时在线，多次采集成功率较低，一次抄表成功率较低，不支持并发抄读；（2）数据通信量低：通信速率低，只能抄收少量数据项，带宽资源有限，影响数据传输效率；（3）抗干扰能力差：工作中心频点固定，工作频率带宽处于干扰源密集区，受外界干扰影响大；（4）无法互联互通：各个厂家的载波通信模块产品无法通用，模块无法远程升级，安装和维护等易混乱等问题。由于边缘代理网关需要分钟级频率上传数据至平台，当其数据量巨大时，会对系统造成较大的压力，影响系统运行性能；并且数据传输量大会导致网络传输的堵塞，影响传输效率，会造成系统响应延时等现象。因此，在窄带低速载波技术背景下，需要开发一种支持高速电力线载波的边缘计算网关。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是，针对现有窄带载波通信的边缘网关的不足，提供一种支持高速电力线载波通信的边缘计算网关装置，实现高速通信传输，且传输效率高。为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：该支持高速电力线载波通信的边缘计算网关装置，包括MCU模块、载波通信模块、显示模块、视频接入模块和若干个通信模块，所述载波通信模块、显示模块、视频接入模块和通信模块均分别与所述MCU模块相连接且形成双向数据传输；该支持高速电力线载波通信的边缘计算网关装置通过所述载波通信模块与输配电数据采集终端直接通信；所述显示模块用于该支持高速电力线载波通信的边缘计算网关装置的设置调节；所述视频接入模块用于实现支持高速电力线载波通信的边缘计算网关装置接受监控设备传输的大容量视频流数据；所述通信模块用于与各类数据采集终端设备进行通信。该支持高速电力线载波通信的边缘计算网关装置采取模块化设计，可以根据使用情况选择各类通信模块及接口中的不同组合，以灵活应对各种需求；其中MCU模块将多个接口整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制；MCU模块中CPU采用四核ARM64位处理器（双核Cortex-A72*2），主频高达1.8GHz，内存标配LPDDR42G（选配4G）；GPU采用四核ARMMali-T860MP4GPU，支持4K视频，支持10bitYUV输入输出；FLASH介质选用eMMC，eMMC可选配8GB/32GB/64GB。本技术进一步改进在于，该支持高速电力线载波通信的边缘计算网关装置还包括安全管理芯片和电源管理模块，所述安全管理芯片和电源管理模块均分别与所述MCU模块相连接且形成双向数据传输；所述电源管理模块为该支持高速电力线载波通信的边缘计算网关装置提供工作电源。作为本技术的优选技术方案，所述载波通信模块为高速电力线载波通信模块，所述高速电力线载波通信模块用于现场组网，内设有HPLC高速电力线载波通信芯片，并融合模拟前端、基带调制解调、数字信号处理、CPU内核等功能，提供物理层PHY、介质访问控制层MAC、适配层ADP、网络层NET和应用层APP；所述通信模块包括远端通信模块和本地通信模块，所述远端通信模块和本地通信模块均分别与所述MCU模块相连接且形成双向数据传输。其中该支持高速电力线载波通信的边缘计算网关装置通过高速电力线载波通信模块与输配电数据采集终端直接通信，而不需要其他载波转换器、DTU转发汇聚数据，从而实现了在窄带载波通信的情况下高速传输。基于Q/GDW13743-2003、Q/GDW1375-2003、DL/T698.31-2010、DL/T698.35-2010技术标准的HPLC通信模块采用一款HPLC高速载波电力线载波通信芯片，主要用于电表，采集器、集中器、网关等产品在电力线介质上的数据传输、数据抄读、信道管理、停电事件上报、系统管理功能，并融合模拟前端、基带调制解调、数字信号处理、CPU内核等功能，提供物理层（PHY）、介质访问控制层（MAC）、适配层（ADP）、网络层（NET）、应用层（APP）等完整的电力线通信解决方案。其中远端通信模块实现系统与远端服务之间的通信功能；本地通信模块实现本地连接设备进行设备系统配置。作为本技术的优选技术方案，所述显示模块包括触摸显示屏和触摸屏控制器，所述触摸屏控制器与所述触摸显示屏相连接，所述触摸屏控制器用于控制触摸显示屏。通过设置触摸显示屏和触摸屏控制器，通过图形用户界面显示终端数据采集情况，网关运行状态，并且用户可以通过触摸显示屏进行网关的参数设置、分屏显示、日志查看等操作。作为本技术的优选技术方案，该支持高速电力线载波通信的边缘计算网关装置还包括外壳，所述载波通信模块、触摸屏控制器、视频接入模块、安全管理芯片模块、电源管理模块均设置在所述外壳内，所述通信模块镶嵌在所述外壳上，所述触摸显示屏镶嵌在所述外壳上。作为本技术的优选技术方案，所述外壳上设有前面板，所述触摸显示屏镶嵌在所述前面板上，所述前面板上还设有以太网接口、系统电源/复位键和若干个LED指示灯，所述以太网接口和所述系统电源/复位键设置在所述触摸显示屏的一侧，若干个LED指示灯设置在所述系统电源/复位键的一侧。若干个LED指示灯实现系统运行状态的展示。作为本技术的优选技术方案，所述远端通信模块包括GPS/北斗定位模块、LTE4G通信模块和NB-IOT通信模块，所述本地通信模块包括WIFI模块、LORA通信模块、UART通信模块、千兆网口、USBPHY和蓝牙模块；所述视频接入模块包括MIPI/DVP视频输入模块和HDMI高清视频输入模块。其中远端通信模块中的LTE4G通信模块和NB-IOT通信模块负责与系统（上位机）通信；WiFi模块、LORA模块、UART串口模块、千兆网口模块、BLE蓝牙模块负责与各类数据采集终端（下位机）通信，此外可根据需要选择GPS/BD模块。作为本技术的优选技术方案，所述外壳上还设有后面板，所述后面板上设有若干个天线若干接口和SIM卡槽，所述天线包括LET天线、WIFI天线、LORA天线、GPS天线和ZIGBEE天线；所述接口包括多个选配接口、串行接口、USB接口、调试接口、HDMI高清输出接口、MIPI视频输入接口、电力载波通信接口和系统电源接口。其中设有8路USB接口（包括5个HOST2.0、2个HOST3.0，1个OTG3.0），支持系统软件升级功能，通过USB接口连接外部移动硬盘进行本地调试升级。作为本技术的优选技术方案，所述LED指示灯包括SYS系统指示灯、PWR指示灯、4G指示灯、485串口指示灯、232串口指示灯、HPLC模块指示灯、LORA指示灯、WIFI指示灯、NB信号指示灯和GPS指示灯。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种支持高速电力线载波通信的边缘计算网关装置，其特征在于，包括MCU模块、载波通信模块、显示模块、视频接入模块和若干个通信模块，所述载波通信模块、显示模块、视频接入模块和通信模块均分别与所述MCU模块相连接且形成双向数据传输；该支持高速电力线载波通信的边缘计算网关装置通过所述载波通信模块与输配电数据采集终端直接通信；所述显示模块用于该支持高速电力线载波通信的边缘计算网关装置的设置调节；所述视频接入模块用于实现支持高速电力线载波通信的边缘计算网关装置接受监控设备传输的大容量视频流数据；所述通信模块用于与各类数据采集终端设备进行通信。/n

【技术特征摘要】
1.一种支持高速电力线载波通信的边缘计算网关装置，其特征在于，包括MCU模块、载波通信模块、显示模块、视频接入模块和若干个通信模块，所述载波通信模块、显示模块、视频接入模块和通信模块均分别与所述MCU模块相连接且形成双向数据传输；该支持高速电力线载波通信的边缘计算网关装置通过所述载波通信模块与输配电数据采集终端直接通信；所述显示模块用于该支持高速电力线载波通信的边缘计算网关装置的设置调节；所述视频接入模块用于实现支持高速电力线载波通信的边缘计算网关装置接受监控设备传输的大容量视频流数据；所述通信模块用于与各类数据采集终端设备进行通信。


2.根据权利要求1所述的支持高速电力线载波通信的边缘计算网关装置，其特征在于，该支持高速电力线载波通信的边缘计算网关装置还包括安全管理芯片和电源管理模块，所述安全管理芯片和电源管理模块均分别与所述MCU模块相连接且形成双向数据传输；所述电源管理模块为该支持高速电力线载波通信的边缘计算网关装置提供工作电源。


3.根据权利要求2所述的支持高速电力线载波通信的边缘计算网关装置，其特征在于，所述载波通信模块为高速电力线载波通信模块，所述高速电力线载波通信模块用于现场组网，内设有HPLC高速电力线载波通信芯片，提供物理层PHY、介质访问控制层MAC、适配层ADP、网络层NET和应用层APP；所述通信模块包括远端通信模块和本地通信模块，所述远端通信模块和本地通信模块均分别与所述MCU模块相连接且形成双向数据传输。


4.根据权利要求3所述的支持高速电力线载波通信的边缘计算网关装置，其特征在于，所述显示模块包括触摸显示屏和触摸屏控制器，所述触摸屏控制器与所述触摸显示屏相连接，所述触摸屏控制器用于控制触摸显示屏。


5.根据权利要求4所述的支持高速电力线载波通信的边缘计算网关装置，其特征在于，该支持高速电力线载波通信的边缘计算网关装置还包括外壳，所述载波通信模块、触摸屏控制器、视频接入模块、安全管理芯片模块、电源管理模块均设置在所述外壳内，所述通信模块镶嵌在所述外壳上，所述触摸显示屏镶嵌在所述外...

【专利技术属性】
技术研发人员：王计斌，张云杰，郑良章，刘清华，殷方博，
申请(专利权)人：南京华苏科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32