模块化结构设计的智能边缘物联网平台制造技术

本实用新型专利技术提供一种模块化结构设计的智能边缘物联网平台，其包含：信号和电源总线子单元，其包含通信总线、电源总线以及热插拔槽位；功能子单元，其为独立板卡结构，通过热插拔槽位与通信总线以及电源总线连接。本实用新型专利技术通过模块化结构设计一台企业终端一体机产品，每个业务单元都用一张独立的板卡来实现，根据业务功能需求定制每一种独立业务单元；实现多种业务整合到一体机的极简化应用的同时，又保留丰富的外设I/O接口。留丰富的外设I/O接口。留丰富的外设I/O接口。

【技术实现步骤摘要】
模块化结构设计的智能边缘物联网平台


[0001]本技术涉及危险化学品生产企业安全生产风险监测预警系统建设
，具体地说，涉及一种模块化结构设计的智能边缘物联网平台。

技术介绍

[0002]在危险化学品生产企业安全生产预警防控信息化系统领域进行重大危险源数据采集时，需要多种专业数据采集设备、网络安全设备、边界防护设备进行多渠道、分立式数据采集与传输，来实现传感数据与视频图像数据在保障安全通信的前提下将数据汇聚上传至省一级应急智慧平台，这样的重云端(应急指挥平台)、轻终端(企业端)的系统应用架构存在业务处理不及时、通信效率低、风险预警预案指令下发不灵活等诸多不便。
[0003]目前在该应用领域需要完成上述应用功能，在危险化学品生产企业内需要部署安装如下几种设备：一台或多台用于采集传感数据的数据采集器(工控机)、一台AI视频分析推理的智能终端、一台用于企业生产网络与互联网之间实现信息安全隔离的网络隔离装置、一台边界安全防火墙。这种多台设备堆砌在一起的组合方案也仅仅能实现采集数据的单向上报，另外，这种多厂家、多类型的设备通过设备之间的RS485总线、以太网线等松散组合而成的方案，存在以下几种缺陷：
[0004]每种产品所适用的专业领域不同，应用技术特征不同，行业差别大，对工程实施部署人员能力要求非常高，不适合大批量快速作业，且后期运维与故障排查难度大；
[0005]产品形态各异，数据采集器有导轨式或壁挂式安装方式、物理隔离装置需要上架安装(后出线)、视频推理智能终端需要在机柜中前出线等，且供电电压需求也有差异，兼容实施工作量较大。
[0006]针对现有技术的问题，本技术提供了一种模块化结构设计的智能边缘物联网平台。

技术实现思路

[0007]为了克服现有技术的缺陷，本技术提供了一种模块化结构设计的智能边缘物联网平台，所述物联网平台包含：
[0008]信号和电源总线子单元，其包含通信总线、电源总线以及热插拔槽位；
[0009]功能子单元，其为独立板卡结构，通过所述热插拔槽位与所述通信总线以及所述电源总线连接。
[0010]根据本技术的一个实施例，所述信号和电源总线子单元包含六个所述热插拔槽位，每个所述热插拔槽位均独立与所述通信总线以及所述电源总线连接。
[0011]根据本技术的一个实施例，所述功能子单元包含：常规功能子单元以及可扩展子单元，其中，所述常规功能子单元通过第一热插拔槽位至第三热插拔槽位与所述通信总线以及所述电源总线连接，所述可扩展子单元通过第四热插拔槽位以及第五热插拔槽位与所述通信总线以及所述电源总线连接。
[0012]根据本技术的一个实施例，所述常规功能子单元包含：
[0013]传感数据采集子单元，其为独立板卡结构，通过第一热插拔槽位与所述通信总线以及所述电源总线连接，用于采集危险源传感器数据以及报警信息。
[0014]根据本技术的一个实施例，所述常规功能子单元包含：
[0015]信息安全隔离子单元，其为独立板卡结构，通过第二热插拔槽位与所述通信总线以及所述电源总线连接，用于实现数据信息传输中的安全物理隔离。
[0016]根据本技术的一个实施例，所述常规功能子单元包含：
[0017]边缘计算服务器子单元，其为独立板卡结构，通过第三热插拔槽位与所述通信总线以及所述电源总线连接，用于通过插拔槽位信息以及子单元标识码信息，对插入所述热插拔槽位的子单元进行身份认证。
[0018]根据本技术的一个实施例，所述可扩展子单元包含：
[0019]AI视频分析子单元，其为独立板卡结构，通过第四热插拔槽位或第五热插拔槽位与所述通信总线以及所述电源总线连接，用于对视频信号进行预设分析。
[0020]根据本技术的一个实施例，所述可扩展子单元包含：
[0021]数据模型算力子单元，其为独立板卡结构，通过第四热插拔槽位或第五热插拔槽位与所述通信总线以及所述电源总线连接，具备预设的增强大数据分析计算应用能力，用于协助所述边缘计算服务器子单元。
[0022]根据本技术的一个实施例，所述可扩展子单元包含：
[0023]防火墙子单元，其为独立板卡结构，通过第五热插拔槽位与所述通信总线以及所述电源总线连接，用于实现网络安全过滤防护和防止网络攻击防护。
[0024]根据本技术的一个实施例，所述物联网平台还包含：
[0025]冗余电源子单元，其为包含冗余电源的独立板卡结构，用于通过第六热插拔槽位与所述通信总线以及所述电源总线连接。
[0026]根据本技术的一个实施例，所述物联网平台包含：4路千兆RJ45电口、4路RS485串口、Type C方式的console调试口、USB接口。
[0027]根据本技术的一个实施例，所述物联网平台采用抗电磁干扰设计结构，满足电磁兼容性三级要求。
[0028]本技术提供了一种模块化结构设计的智能边缘物联网平台，与现有技术相比，具备以下优势：
[0029]本技术通过模块化结构设计一台企业终端一体机产品，每个业务单元都用一张独立的板卡来实现，根据业务功能需求定制每一种独立业务单元；实现多种业务整合到一体机的极简化应用的同时，又保留丰富的外设I/O接口；同时，又可以通过积木式搭建方式完成业务弹性扩展；降低提升设备部署效率及后期运维便利性。
[0030]本技术每一个业务单元既共享整机电源资源，又可独立运行不受其他模块的故障干扰，任意一个业务单元发生硬件故障，均可实现带电热插拔更换新模块，其他模块不受影响；冗余电源子单元提升了供电安全保障能力，整机按照EMC三级设计，提升系统在电磁兼容性方面的抗干扰能力。
[0031]本技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的目的和其他优点可通过
在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0032]附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例共同用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中：
[0033]图1显示了根据本技术的一个实施例的模块化结构设计的智能边缘物联网平台结构框图；
[0034]图2显示了根据本技术的一个实施例的模块化结构设计的智能边缘物联网平台结构示意图；
[0035]图3显示了根据本技术的一个实施例的传感数据采集子单元结构示意图；
[0036]图4显示了根据本技术的一个实施例的信息安全隔离子单元结构示意图；
[0037]图5显示了根据本技术的一个实施例的边缘计算服务器子单元结构示意图；
[0038]图6显示了根据本技术的一个实施例的第一可扩展子单元结构示意图；
[0039]图7显示了根据本技术的一个实施例的第二可扩展子单元结构示意本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模块化结构设计的智能边缘物联网平台，其特征在于，所述物联网平台包含：信号和电源总线子单元，其包含通信总线、电源总线以及热插拔槽位；功能子单元，其为独立板卡结构，通过所述热插拔槽位与所述通信总线以及所述电源总线连接。2.如权利要求1所述的一种模块化结构设计的智能边缘物联网平台，其特征在于，所述信号和电源总线子单元包含六个所述热插拔槽位，每个所述热插拔槽位均独立与所述通信总线以及所述电源总线连接。3.如权利要求2所述的一种模块化结构设计的智能边缘物联网平台，其特征在于，所述功能子单元包含：常规功能子单元以及可扩展子单元，其中，所述常规功能子单元通过第一热插拔槽位至第三热插拔槽位与所述通信总线以及所述电源总线连接，所述可扩展子单元通过第四热插拔槽位以及第五热插拔槽位与所述通信总线以及所述电源总线连接。4.如权利要求3所述的一种模块化结构设计的智能边缘物联网平台，其特征在于，所述常规功能子单元包含：传感数据采集子单元，其为独立板卡结构，通过第一热插拔槽位与所述通信总线以及所述电源总线连接，用于采集危险源传感器数据以及报警信息。5.如权利要求3所述的一种模块化结构设计的智能边缘物联网平台，其特征在于，所述常规功能子单元包含：信息安全隔离子单元，其为独立板卡结构，通过第二热插拔槽位与所述通信总线以及所述电源总线连接，用于实现数据信息传输中的安全物理隔离。6.如权利要求3所述的一种模块化结构设计的智能边缘物联网平台，其特征在于，所述常规功能子单元包含：边缘计算服务器子单元，其为独立板卡结构，通过第三热插拔槽位与所述通信总线以及所述电源总线连接，用于通过插拔槽位信息以及子单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：施红勋，李传坤，王建斌，常庆涛，刘康炜，于一帆，刘瑾萱，陈雅丽，于学春，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：新型
国别省市：