CN102043381B - 工业模块化装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种工业模块化装置，所述工业模块化装置包含机架、模块化信号集成背板、多个功能模块单元以及模块化端子盘。所述模块化信号集成背板，设于所述机架的一侧。多个功能模块单元可插入所述机架并电气连接所述模块化信号集成背板，以进行信号传输，以及拔出所述机架，以进行更换。其中所述功能模块单元包含视频分析模块单元、网络模块单元及/或感测模块单元。所述模块化端子盘连接所述模块化信号集成背板，作为所述功能模块单元的信号传输端口。

Description

工业模块化装置

技术领域

本发明涉及一种工业模块化装置，特别属于安全监控领域。

背景技术

安全监控是近年来最热门的领域之一。从需求面来看，人类对于个人、住家及社区、公共场所等安全设施需求将与日俱增。自从美国九一一事件后，全球就更加重视安全议题，而新兴国家的崛起，也刺激了安控需求的成长。从技术面来看，光学图像、网络传输等技术的进步，让安控的应用更加便利与广泛。

一般控制设备的控制或信号线材均直接连接至应用模块单元或功能模块单元，于日后维修时需将原有配线拆除后才能更新新的模块并复原配线。因外部通信的配线直接连接至模块单元，使得配线杂乱，故当需进行维修工作时，不仅耗费工时，且复原配线易发生错误。

另外，传统的安全工业模块化装置仅内建简单侦测功能模块，而仅能进行简单的侦测功能，而无法针对异常现象进行确认或其他后续反应工作，使得监控功能受限，而无法提供完善的安全监控管制。

发明内容

本发明提出一种工业模块化装置，其是由功能模块单元、模块化信号集成背板及模块化端子盘构成的机架式监视控制系统，提供工业规格的模块化硬件设计，易于现场安装布线及日后维护、更换。

本发明一实施例的工业模块化装置，包含机架、模块化信号集成背板、多个功能模块单元以及模块化端子盘。所述模块化信号集成背板，设于所述机架的一侧。多个功能模块单元可插入所述机架并电气连接所述模块化信号集成背板，以进行信号传输，以及拔出所述机架，以进行更换，其中所述功能模块单元包含视频分析模块单元、网络模块单元及/或感测模块单元。所述模块化端子盘连接所述模块化信号集成背板，作为所述功能模块单元的信号传输端口。

附图说明

图1为本发明的工业模块化装置示意图。

图2A为本发明的一实施例的防误插装置的导入座示意图。

图2B为本发明的一实施例的各式防误插装置示意图。

图3为本发明一实施例的工业模块化装置线路结构图。

图4为本发明的工业模块化装置的控制结构图。

主要元件符号说明

10   工业模块化装置           11   机架

12   模块化信号集成背板

14   模块化端子盘             15   信号连接线

16   导入座                   17   导入钥

20   模块单元滑轨             30   功能模块单元

21   凸出部                   22   凹槽

23   滚珠

31   网络模块单元

32   视频分析模块单元

33   感测模块单元

41   以太网络总线             42   输入/输出接口

43   串行总线                 44   视频/音频总线

45   电源总线                 50   远端线路

52   感测装置                 54   摄影机

56   远端作动设备             58   后端服务器

61   输入接口                 62   输出接口

63   分析算法

具体实施方式

为充分了解本发明的特征及功效，通过下述具体的实施例，并配合所附的图式，对本发明做详细说明，说明如下：

图1显示本发明一实施例的工业模块化装置10，其包含机架11、模块化信号集成背板12、功能模块单元30(可由(智能型)视频分析模块单元32、网络模块单元31及/或(异质多重(heterogeneity))感测模块单元33所组成)及模块化端子盘14。模块化信号集成背板12设置于机架11的一侧(例如后侧)。各功能模块单元30如视频分析模块单元32、网络模块单元31、感测模块单元33可顺着模块单元滑轨20插入机架11，并电气连接模块化信号集成背板12，以进行信号传输；其也可拔出机架11，以进行模块更换。各功能模块单元30可依需求搭配，如仅有包含网络模块单元31及感测模块单元33的设计等。模块化端子盘14电气连接模块化信号集成背板12，作为各功能模块单元30与外部的信号传输端口。本实施例中，模块化信号集成背板12及多个功能模块单元30设置于机架11，而模块化端子盘14与机架11分离设置。模块化端子盘14为集合各功能模块单元30的外部信号类别端子所组成，远端设备的各类线材集中配线于此。所述网络模块单元31为以太网络服务器模块单元或无线模块单元。

实际操作上，模块化信号集成背板12可通过：(1)具有电磁相容(EMC)及/或电磁干扰(EMI)遮蔽式信号连接线15与分离式的模块化端子盘14相连(如图1所示)，或(2)直接与模块化端子盘14相连。

机架11位于模块化信号集成背板12的对侧分成多个槽，每个槽前壁上、下方设置防误插装置(或防呆装置)，本实施例中，机架11前壁上、下方各设置导入座16，若任何一个功能模块单元30如视频分析模块单元32或网络模块单元31或感测模块单元33后端上、下方的导入钥17形状与导入座16吻合，可使导入座16向内倾倒90度，顺利嵌入正确的模块位置。另外机架11各个槽的导入座16也可与相对应位置的功能模块单元30的导入钥17涂上相同颜色，以方便工作人员插入时辨识之用，而于嵌入之初即防止误插。亦即，若颜色相同，即可确认相对应的功能模块单元30可顺利嵌入机架11中正确的模块位置。简言之，所述防止误插装置或防呆装置设于使用者可视之处，而得以利用颜色轻易防止误插的情况发生。

图2A显示一实施例的防误插装置的导入座16，所述导入座16包含凸出部21，凸出部21间隙形成凹槽22，且于凹槽22中设置滚珠23。导入座16可沿转轴24以传动杆25驱动。当相对应的功能模块单元30的导入钥17与导入座16的形状吻合且颜色相同时，即可将导入钥17插入导入座16，此时滚珠23将下压，且通过滚珠23带动，而将相对应的功能模块单元30插入机架11中。

图2B显示各式不同形状的防误插装置，其分别为导入座-1、导入座-2、导入座-3及其对应的导入钥-1、导入钥-2、导入钥-3。另外相应的导入钥17及导入座16可给予相同颜色，例如导入座-1及导入钥-1绘成黄色，导入座-2及导入钥-2绘成绿色，导入座-3及导入钥-3绘成红色，以资区别，而得以进一步避免相对应的功能模块单元30误插的情况发生。

综上，本发明的工业模块化装置10集中配线于分离式的模块化端子盘14，故日后维修时无须将原有配线拆除，即可更新故障或升级功能模块单元30，避免复原配线时发生错误，且可增进工作效率。另外，工业模块化装置10具有防呆装置，可避免以热插拔方式更换功能模块单元30时发生错误。

前述工业模块化装置10的线路结构图如图3所示，其中所述网络模块单元31、视频分析模块单元32及感测模块单元33的通讯通过模块化信号集成背板12来完成，即彼此通过模块化信号集成背板12互相传递控制参数指令、算法分析结果、图像信号及声音频信号等。模块化信号集成背板12内的电路包括以太网络总线(Ethernet Bus)41、输入/输出总线(I/O Bus)42、串行总线(Serial Bus)43、视频/音频总线(Video/Audio Bus)44及电源总线45等；再经由模块化端子盘14(由各种输入输出端口组成)与感测装置或远端线路50进行信号传输。

进一步言之，前述功能模块单元30之间的数据交换或控制指令的传递皆通过模块化信号集成背板12内的电路来完成，外部的感测信号或远端的信息通信经由模块化端子盘14与模块化信号集成背板12内的电路传递至各功能模块单元30。若进一步以功能概分，功能模块单元30包含视频监视模块(Video Surveillance Module)、存取控制模块(Access Control Module)、警示模块(Alarm Module)、广播模块(Broadcasting Module)、网通模块(Networking Module)等。

前述工业模块化装置10的控制结构图如图4所示。感测模块单元33通过输入接口61接收感测装置52的感测信号，(智能)分析算法63依感测信号及视频分析模块单元32的分析结果进行数据融合(Datafusion)。感测信号可能来自无线射频标识读取机(RFID reader)、温度感测器或压力计等。

感测模块单元33的数据融合信号通过输出接口62传送至远端作动设备56，且数据融合信号也可传送至所述网络模块单元31。网络模块单元31将感测模块单元33的数据融合信号及视频分析模块单元32的分析结果与后端服务器58进行沟通。一实施例中，视频分析模块单元32的分析结果来自摄影机54。

为求图式简洁及易于了解，因模块化端子盘14单纯提供接口的功能，故图4中将模块化端子盘14省略，而未将模块化端子盘14绘入，特此说明。

总之，各功能模块单元30经由模块化信号集成背板12及模块化端子盘14接收外部感测设备(如摄影机、读取机等)信号，或控制外部远端作动设备，或传送数据至后端服务器。

本发明的工业模块化装置具有以下特征(1)集中配线于分离式模块化端子盘，及(2)具有防误插(防呆)装置的机架式监视控制系统。本发明的模块单体可以热插拔方式更换新的应用或功能单体模块，达到易于现场安装布线及日后维护的目的。详言之，本发明将所有功能模块单元的内部通信信号经由模块化信号集成背板互相连接。功能模块单元的外部信号传送或接收也经由背板与分离式模块化端子盘连接，并将配线集中于分离式模块化端子盘，以易于现场安装布线及日后维护。

以上已将本发明专利申请案做详细说明，但是以上所述，仅为本发明专利申请案的优选实施例而已，当不能限定本发明专利申请案实施的范围。即凡依本发明专利申请案申请范围所作的均等变化与修饰等，皆应仍属本发明专利申请案的专利涵盖范围内。

Claims (19)

1.一种工业模块化装置，包含：

机架；

模块化信号集成背板，设于所述机架的一侧；

多个功能模块单元，可插入所述机架并电气连接所述模块化信号集成背板，以进行信号传输，以及可自所述机架拔出，以进行更换，其中所述功能模块单元为视频分析模块单元、网络模块单元、感测模块单元或其组合；以及

模块化端子盘，与所述多个功能模块单元分离设置，所述模块化端子盘通过电磁干扰(EMI)屏蔽线束电气连接所述模块化信号集成背板，作为所述功能模块单元的集中信号传输接口。

2.根据权利要求1所述的工业模块化装置，其中所述感测模块单元接收感测信号及所述视频分析模块单元传来的分析结果，并以分析算法进行数据融合。

3.根据权利要求2所述的工业模块化装置，其中所述感测信号来自无线射频标识读取机、温度感测器或压力计。

4.根据权利要求2所述的工业模块化装置，其中所述感测模块单元的分析信号被传送至远端作动设备或所述网络模块单元。

5.根据权利要求4所述的工业模块化装置，其中所述网络模块单元将所述感测模块单元的数据融合结果及所述视频分析模块单元的分析结果与后端服务器进行信号传输。

6.根据权利要求5所述的工业模块化装置，其中所述视频分析模块单元的图像信号来自摄影机。

7.根据权利要求1所述的工业模块化装置，其中所述机架供所述功能模块单元插入的模块化信号集成背板的对侧针对功能模块单元设有防止误插装置或防呆装置。

8.根据权利要求7所述的工业模块化装置，其中所述防止误插装置或防呆装置设于使用者可视之处，且包含设于机架上的导入座及设于所述功能模块单元上的相对应导入钥，各功能模块单元设有不同形状的导入座及相对应导入钥。

9.根据权利要求7所述的工业模块化装置，其中所述防止误插装置或防呆装置设于使用者可视之处，且包含设于机架上的导入座及设于所述功能模块单元上的相对应导入钥，各功能模块单元设有不同颜色的导入座及相对应导入钥。

10.根据权利要求1所述的工业模块化装置，其中所述模块化信号集成背板是各功能模块单元间信号沟通的接口。

11.根据权利要求1所述的工业模块化装置，其中各功能模块单元间的信号包含控制参数指令、算法分析结果、图像信号及声音信号。

12.根据权利要求1所述的工业模块化装置，其中所述模块化端子盘与所述模块化信号集成背板分离设置。

13.根据权利要求12所述的工业模块化装置，其另包含信号连接线与所述模块化端子盘相连。

14.根据权利要求13所述的工业模块化装置，其中所述信号连接线是电磁相容及/或电磁干扰遮蔽式信号连接线。

15.根据权利要求2所述的工业模块化装置，其中所述模块化端子盘是接收远端感测设备的信号或控制远端作动设备的接口。

16.根据权利要求15所述的工业模块化装置，其中所述远端感测设备包含摄影机或无线射频标识读取机、温度感测器或压力计。

17.根据权利要求15所述的工业模块化装置，其中所述模块化端子盘另传送信号至后端服务器。

18.根据权利要求1所述的工业模块化装置，其中所述模块化端子盘为所述功能模块单元外部信号类别端子所组成，且远端设备的线材集中配线于此。

19.根据权利要求1所述的工业模块化装置，其中所述网络模块单元是以太网络服务器模块单元或无线模块单元。

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