CN114879820A - 一种便于散热的高性能ai边缘计算终端及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种便于散热的高性能AI边缘计算终端，包括：壳体、控制主板和数据接口；壳体包括：第一主体，内部设置控制主板，侧边设置数据接口；第一散热模组，设置在第一主体一侧；第一散热模组的各个接触端突入第一主体内并与第一主体内的控制主板上各个发热位置一一对应接触。本发明的便于散热的高性能AI边缘计算终端，通过与控制主板上的各个发热位置接合的第一散热模组进行定点位置散热，提高了散热效率，实现边缘计算终端在较高温度环境下工作的需求。

Description

一种便于散热的高性能AI边缘计算终端及装置

技术领域

本发明涉及图像处理设备技术领域，特别涉及一种便于散热的高性能AI边缘计算终端及装置。

背景技术

目前，人工智能(Artificial Intelligence)简称AI，人工智能是研究使计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为(如学习、推理、思考、规划等)的学科，主要包括计算机实现智能的原理、制造类似于人脑智能的计算机，使计算机能实现更高层次的应用。其中，计算机视觉作为人工智能的一个重要应用领域，边缘计算终端作为计算机视觉实现的重要组成，其广泛应用在雷达+视觉组合导航AGV和自行导航特种机器人、单通道和双通道AI检品机、便携人脸识别分析和智能楼宇门禁系统等领域，但现有的边缘计算终端一般都是采用风扇散热，散热效果欠佳，无法实现边缘计算终端在较高温度环境下工作的需求。

发明内容

本发明目的之一在于提供了一种便于散热的高性能AI边缘计算终端，通过与控制主板上的各个发热位置接合的第一散热模组进行定点位置散热，提高了散热效率，实现边缘计算终端在较高温度环境下工作的需求。

本发明实施例提供的一种便于散热的高性能AI边缘计算终端，

包括：壳体、控制主板和数据接口；

壳体包括：

第一主体，内部设置控制主板，侧边设置数据接口；

第一散热模组，设置在第一主体一侧；第一散热模组的各个接触端突入第一主体内并与第一主体内的控制主板上各个发热位置一一对应接触。

优选的，第一散热模组包括：

传热体，与第一主体内的控制主板上各个发热位置一一对应接触；

散热翅片，设置在第一主体外，与传热体固定连接。

优选的，便于散热的高性能AI边缘计算终端，还包括：

第二主体，与第一主体卡接；

第二散热模组，设置在第二主体内；第二散热模组各个接触端与第一散热模组各个散热翅片一一对应接触。

优选的，第二散热模组包括：

至少一个换热管，设置在散热翅片之间，作为第二散热模组的接触端与散热翅片接触；

电控阀组，与换热管连接；

压缩泵，与电控阀组连接，用于向换热管中输送冷却介质；

散热器，设置在第二主体的远离第一散热模组的一侧，与压缩泵连接。

优选的，便于散热的高性能AI边缘计算终端，还包括：

泵组控制模块，与压缩泵电连接，用于控制压缩泵的工作；

多个温度传感器，设置在第一主体内的各个预设的第一位置；与泵组控制模块电连接；

泵组控制模块执行如下操作：

构建第一主体的三维模型；

确定各个温度传感器的在三维模型内的位置；

获取各个温度传感器监测的温度值；

将温度值代入预先建立的温度监测模型，确定第一主体内各个位置的温度值，具体计算公式如下：

其中，T_(x,y,z)表示第一主体内位于三维模型中坐标为(x,y,z)的位置的温度值；m表示温度传感器的数目；T_j为第j个温度传感器监测的温度值；α_j,(x,y,z)为第j个第一温度传感器检测的温度值与坐标为(x,y,z)的监测点的温度值的关系系数；

确定各个换热管对应的影响区域；

确定各个换热管对应的影响区域中第一主体内各个位置中温度值最大的位置的坐标(x₀,y₀,z₀)及最大温度值；

当最大温度值大于预设的温度阈值时，通过电控阀组和压缩泵往换热管内输送冷却介质；否则，不通过电控阀组和压缩泵往换热管内输送冷却介质；

当通过电控阀组和压缩泵往换热管内输送冷却介质时，基于坐标，查询预设的控制表，确定换热管的流量控制系数β₁；

基于流量控制系数和最大的温度值，控制换热管内的制冷剂流量；计算公式为：

其中，F₁表示制冷剂流量；F₀为预设的初始流量；T_max为最大的温度值；T₀为预设的标准温度值。

优选的，便于散热的高性能AI边缘计算终端，还包括：

迂回管组，设置在第一主体内且贴近控制主板；迂回管组的入口设置在第一主体的上端面，出口设置在第一主体的下端面。

本发明还提供一种便于散热的高性能AI边缘计算装置，包括：

箱体；箱体内部设置有至少一个上述任一便于散热的高性能AI边缘计算终端；

其中，箱体包括：

集水槽，设置在箱体上表面，用于收集雨水；

设备设置腔，设置在集水槽下方；

出水管路，一端与集水槽连通，另一端与迂回管路的入口连通；

排水管路，设置在箱体的下端面，与迂回管路的出口连通。

优选的，便于散热的高性能AI边缘计算装置，还包括：

电控门，设置在设备设置腔外侧；

摄像头，设置在箱体上部，用于拍摄箱体前的图像，与高性能AI边缘计算终端电连接；

控制器，设置在设备设置腔内，分别与电控门和高性能AI边缘计算终端电连接；

控制器执行如下操作：

获取高性能AI边缘计算终端对图像进行边缘识别后的识别信息；

基于识别信息，确定是否有人体轮廓；

当存在人体轮廓时，提取图像中人体轮廓对应的区域图像；

将区域图像与预存的标准图像进行匹配，当匹配符合时，控制电控门开启。

优选的，便于散热的高性能AI边缘计算装置，还包括：

通讯模块，与控制器和外界服务器通讯连接，通过与外界服务器通讯获取标准图像。

优选的，通讯模块包括：WIFI通讯模块、互联网通讯模块、3/4/5G通讯模块其中一种或多种结合。

本发明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，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例中一种便于散热的高性能AI边缘计算终端的示意图；

图2为本发明实施例中又一种便于散热的高性能AI边缘计算终端的示意图；

图3为本发明实施例中再一种便于散热的高性能AI边缘计算终端的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供了一种便于散热的高性能AI边缘计算终端，如图1所示，包括：壳体、控制主板2和数据接口；

壳体包括：

第一主体1，内部设置控制主板2，侧边设置数据接口；

第一散热模组3，设置在第一主体1一侧；第一散热模组3的各个接触端突入第一主体1内并与第一主体1内的控制主板2上各个发热位置一一对应接触。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

第一散热模组3采用型材散热模组，并且与控制主板2上各个发热位置对应接触进行精确定点散热，实现无风扇设计，降低了终端的体积，使其适用范围更加广泛；控制主板2为边缘计算的各个芯片集成而成的主板；控制主板2通过数据接口连接至数据采集终端，通过数据采集终端采集数据，控制主板2上设置有至少一个边缘识别等运算的芯片或者模块；数据接口(IO接口)还包括数据传输接口，例如：网络传输接口(以太网接口，即RJ-45接口，RJ-11接口，SC光纤接口，FDDI接口，AUI接口，BNC接口，Console接口其中一种或多种结合)。例如：在控制主板上的CPU和AI模块对应采用散热型材进行散热，工作温度预计可以为-20到+70℃，前面板和左侧面有IO接口，后面板无接口。其中，IO接口布局可以根据安装现场的具体进行适应性调整，可以卧式、可以立式、可以导轨壁挂，适用单门开机柜安装布线。此外，还可以在控制主板上设置5G传输模块，用于将边缘识别结果数据传输至数据平台。

在一个实施例中，第一散热模组3包括：

传热体31，与第一主体1内的控制主板2上各个发热位置一一对应接触；

散热翅片32，设置在第一主体1外，与传热体31固定连接。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

传热体31为散热型材制成，例如取向排列的石墨烯导热型材。散热翅片32采用铝制，通过将石墨烯导出的热量散发到空气中，提高了散热效率。

在一个实施例中，如图2所示，便于散热的高性能AI边缘计算终端，还包括：

第二主体11，与第一主体1卡接；

第二散热模组，设置在第二主体11内；第二散热模组各个接触端与第一散热模组3各个散热翅片32一一对应接触。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

针对一些温度较高的环境时，可以采用第二主体11与第一主体1卡接，实现了将散热翅片32置于较为密闭的空间内，通过第二散热模组将密闭的空间的温度降低，进一步实现了控制主板2上的散热，并且第二主体11与第一主体1实现可拆卸连接，当外界温度较低时，可将第二散热模组取下，可以应对一年四季的变化，例如夏天时，将第二主体11装上；冬天时，将第二主体11拆除。

在一个实施例中，第二散热模组包括：

至少一个换热管12，设置在散热翅片32之间，作为第二散热模组的接触端与散热翅片32接触；

电控阀组15，与换热管12连接；

压缩泵13，与电控阀组15连接，用于向换热管12中输送冷却介质；

散热器14，设置在第二主体11的远离第一散热模组3的一侧，与压缩泵13连接。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

压缩泵13将冷却介质压缩为高温高压状态，在散热器14处向外界散发热量，使介质变为常温高压状态；在换热器内从高压状态转为常压，该过程中吸收散热翅片32上的热量，实现了散热翅片32的温度降低，进一步实现了控制主板2上温度的降低。

在一个实施例中，便于散热的高性能AI边缘计算终端，还包括：

泵组控制模块，与压缩泵13电连接，用于控制压缩泵13的工作；

多个温度传感器，设置在第一主体1内的各个预设的第一位置；与泵组控制模块电连接；

泵组控制模块执行如下操作：

构建第一主体1的三维模型；

确定各个温度传感器的在三维模型内的位置；

获取各个温度传感器监测的温度值；

将温度值代入预先建立的温度监测模型，确定第一主体1内各个位置的温度值，具体计算公式如下：

其中，T_(x,y,z)表示第一主体1内位于三维模型中坐标为(x,y,z)的位置的温度值；m表示温度传感器的数目；T_j为第j个温度传感器监测的温度值；α_j,(x,y,z)为第j个第一温度传感器检测的温度值与坐标为(x,y,z)的监测点的温度值的关系系数；

确定各个换热管12对应的影响区域；影响区域可以为换热管12接触的散热翅片32接合的传热体31及其周围预设的距离(例如：4cm)所组成的区域；

确定各个换热管12对应的影响区域中第一主体1内各个位置中温度值最大的位置的坐标(x₀,y₀,z₀)及最大温度值；

当最大温度值大于预设的温度阈值时，通过电控阀组15和压缩泵13往换热管12内输送冷却介质；否则，不通过电控阀组15和压缩泵13往换热管12内输送冷却介质；

当通过电控阀组15和压缩泵13往换热管12内输送冷却介质时，基于坐标，查询预设的控制表，确定换热管12的流量控制系数β₁；

基于流量控制系数和最大的温度值，控制换热管12内的制冷剂流量；计算公式为：

其中，F₁表示制冷剂流量；F₀为预设的初始流量；T_max为最大的温度值；T₀为预设的标准温度值。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

通过对各个换热器对应的影响区域的位置及温度差值，实现精确控制，在保证散热效果的同时减少能源的浪费。

在一个实施例中，如图3所示，便于散热的高性能AI边缘计算终端，还包括：

迂回管组4，设置在第一主体1内且贴近控制主板2；迂回管组4的入口41设置在第一主体1的上端面，出口42设置在第一主体1的下端面。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

向迂回管组4内输入冷却介质，在控制主板2旁进行定点降温。迂回管组4，即管路迂回设置并具有一个入口41以及一个出口42。

本发明还提供一种便于散热的高性能AI边缘计算装置，包括：

箱体；箱体内部设置有至少一个上述任一便于散热的高性能AI边缘计算终端；

其中，箱体包括：

集水槽，设置在箱体上表面，用于收集雨水；

设备设置腔，设置在集水槽下方；

出水管路，一端与集水槽连通，另一端与迂回管路的入口连通；

排水管路，设置在箱体的下端面，与迂回管路的出口连通。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

在下雨时，集水槽内收集雨水，雨水经过出水管路流入到迂回管组内，实现利用天然雨水进行降温。

在一个实施例中，便于散热的高性能AI边缘计算装置，还包括：

电控门，设置在设备设置腔外侧；

摄像头，设置在箱体上部，用于拍摄箱体前的图像，与高性能AI边缘计算终端电连接；

控制器，设置在设备设置腔内，分别与电控门和高性能AI边缘计算终端电连接；

控制器执行如下操作：

获取高性能AI边缘计算终端对图像进行边缘识别后的识别信息；

基于识别信息，确定是否有人体轮廓；

当存在人体轮廓时，提取图像中人体轮廓对应的区域图像；

将区域图像与预存的标准图像进行匹配，当匹配符合时，控制电控门开启。

其中，便于散热的高性能AI边缘计算装置，还包括：

通讯模块，与控制器和外界服务器通讯连接，通过与外界服务器通讯获取标准图像。

通讯模块包括：WIFI通讯模块、互联网通讯模块、3/4/5G通讯模块其中一种或多种结合。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

预存的标准图像为工作人员制服的着装图像，即工作人员制服上身后通过人工取出面部区域、手部外露区域后的图像；当人员进入时，通过摄像头、高性能AI边缘计算终端和控制器动作，自动判断是否为工作人员，实现工作人员的自动识别，保证了终端的安全性。其中，将区域图像与预存的标准图像进行匹配，即通过计算区域图像和标准图像之间的相似度，实际情况下，当人员身穿工作人员制服即可被认为是工作人员；通过工作人员制服进行工作人员的识别，无需对每个工作人员进行单独备案，以应对紧急情况下，无法对进行作业的人员进行备案。

在一个实施例中，控制器在将区域图像与预存的标准图像进行匹配，当匹配符合之后，控制电控门开启时，还执行如下操作：

获取便于散热的高性能AI边缘计算装置内各个器件的状态；

解析状态，确定是否存在异常；

当存在异常时，进入人员行为判断模式；

和/或，

向服务平台发出点检计划和/或维修计划的问询；

接收服务平台对应问询的反馈信息；

解析反馈信息，当存在对便于散热的高性能AI边缘计算装置的点检计划和/或维修计划时；进入人员行为判断模式；

当进入人员行为判断模式后，控制器执行如下操作：

构建电控门前的平面图；

确定匹配符合的人员在平面图内的移动轨迹；

对移动轨迹进行轨迹点采样，确定当前位置和上一个采样时刻的采样位置；

基于当前位置和上一个采样时刻的采样位置，确定移动方向以及移动速度；

当移动速度小于预设的阈值且移动方向为正对着电控门时，进入触发判定；

判断当前位置是否位于预设的触发区域(电控门前0.5米至2米的方向区域)内；

当当前位置位于触发区域内，控制电控门开启。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

在电控门开启时，通过对装置有无异常和服务平台上有无下发点检任务和维修任务进行确认，避免将其他穿着与工作人员制服相类似服装的人员误判为工作人员后，造成的电控门的误开启，进一步提高了工作人员判断的智能性。

在一个实施例中，在进入人员行为判断模式的判断步骤，执行后未进入人员行为判断模式时，控制器还执行如下操作：

在预设的时间段(例如：30分钟)内对触发区域内的人员的手势进行识别，当触发区域内的人员的手势为预设的触发开启的手势时，开启电控门。

预设的触发开启的手势为服务平台随机生成，并发送至工作人员的移动终端中。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

通过事先将随机生成的触发开启的手势发送给工作人员，以便工作人员在控制未查询到有点检计划或维修计划、以及装置内未发生异常时，工作人员能够打开，以应对突发点检及设备确认情况。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种便于散热的高性能AI边缘计算终端，包括：壳体、控制主板和数据接口；其特征在于，所述壳体包括：

第一主体，内部设置所述控制主板，侧边设置所述数据接口；

第一散热模组，设置在所述第一主体一侧；所述第一散热模组的各个接触端突入所述第一主体内并与所述第一主体内的所述控制主板上各个发热位置一一对应接触。

2.如权利要求1所述的便于散热的高性能AI边缘计算终端，其特征在于，所述第一散热模组包括：

传热体，与所述第一主体内的所述控制主板上各个发热位置一一对应接触；

散热翅片，设置在所述第一主体外，与所述传热体固定连接。

3.如权利要求2所述的便于散热的高性能AI边缘计算终端，其特征在于，还包括：

第二主体，与所述第一主体卡接；

第二散热模组，设置在所述第二主体内；所述第二散热模组各个接触端与所述第一散热模组各个散热翅片一一对应接触。

4.如权利要求3所述的便于散热的高性能AI边缘计算终端，其特征在于，所述第二散热模组包括：

至少一个换热管，设置在所述散热翅片之间，作为所述第二散热模组的接触端与所述散热翅片接触；

电控阀组，与所述换热管连接；

压缩泵，与所述电控阀组连接，用于向所述换热管中输送冷却介质；

散热器，设置在所述第二主体的远离所述第一散热模组的一侧，与所述压缩泵连接。

5.如权利要求4所述的便于散热的高性能AI边缘计算终端，其特征在于，还包括：

泵组控制模块，与所述压缩泵电连接，用于控制所述压缩泵的工作；

多个温度传感器，设置在所述第一主体内的各个预设的第一位置；与所述泵组控制模块电连接；

所述泵组控制模块执行如下操作：

构建所述第一主体的三维模型；

确定各个所述温度传感器的在所述三维模型内的位置；

获取各个所述温度传感器监测的温度值；

将所述温度值代入预先建立的温度监测模型，确定所述第一主体内各个位置的温度值，具体计算公式如下：

其中，T_(x,y,z)表示所述第一主体内位于所述三维模型中坐标为(x,y,z)的位置的温度值；m表示所述温度传感器的数目；T_j为第j个所述温度传感器监测的所述温度值；α_j,(x,y,z)为第j个所述第一温度传感器检测的所述温度值与坐标为(x,y,z)的所述监测点的温度值的关系系数；

确定各个换热管对应的影响区域；

确定各个换热管对应的影响区域中所述第一主体内各个位置中温度值最大的位置的坐标(x₀,y₀,z₀)及最大温度值；

当所述最大温度值大于预设的温度阈值时，通过所述电控阀组和所述压缩泵往所述换热管内输送冷却介质；否则，不通过所述电控阀组和所述压缩泵往所述换热管内输送冷却介质；

当通过所述电控阀组和所述压缩泵往所述换热管内输送冷却介质时，基于所述坐标，查询预设的控制表，确定所述换热管的流量控制系数β₁；

基于所述流量控制系数和最大的温度值，控制所述换热管内的制冷剂流量；计算公式为：

其中，F₁表示所述制冷剂流量；F₀为预设的初始流量；T_max为所述最大的温度值；T₀为所述预设的标准温度值。

6.如权利要求1所述的便于散热的高性能AI边缘计算终端，其特征在于，还包括：

迂回管组，设置在所述第一主体内且贴近所述控制主板；所述迂回管组的入口设置在所述第一主体的上端面，出口设置在所述第一主体的下端面。

7.一种便于散热的高性能AI边缘计算装置，其特征在于，包括：

箱体；所述箱体内部设置有至少一个如权利要求1至6任一所述的便于散热的高性能AI边缘计算终端；

其中，所述箱体包括：

集水槽，设置在箱体上表面，用于收集雨水；

设备设置腔，设置在所述集水槽下方；

出水管路，一端与所述集水槽连通，另一端与迂回管路的入口连通；

排水管路，设置在所述箱体的下端面，与所述迂回管路的出口连通。

8.如权利要求7所述的便于散热的高性能AI边缘计算装置，其特征在于，还包括：

电控门，设置在所述设备设置腔外侧；

摄像头，设置在所述箱体上部，用于拍摄所述箱体前的图像，与所述高性能AI边缘计算终端电连接；

控制器，设置在所述设备设置腔内，分别与所述电控门和所述高性能AI边缘计算终端电连接；

所述控制器执行如下操作：

获取所述高性能AI边缘计算终端对所述图像进行边缘识别后的识别信息；

基于所述识别信息，确定是否有人体轮廓；

当存在人体轮廓时，提取所述图像中人体轮廓对应的区域图像；

将所述区域图像与预存的标准图像进行匹配，当匹配符合时，控制所述电控门开启。

9.如权利要求8所述的便于散热的高性能AI边缘计算装置，其特征在于，还包括：

通讯模块，与所述控制器和外界服务器通讯连接，通过与所述外界服务器通讯获取所述标准图像。

10.如权利要求9所述的散热的高性能AI边缘计算装置，其特征在于，所述通讯模块包括：WIFI通讯模块、互联网通讯模块、3/4/5G通讯模块其中一种或多种结合。

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