CN206292589U - 一种数据采集集群主机盒 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种数据采集集群主机盒，包括位置定位模块、树莓派摄像头、树莓派音频采集模块、控制器和树莓派主板阵列，树莓派主板阵列由若干个树莓派主板单元组成，每个树莓派主板单元包括一个接入控制电路和一块与接入控制电路连接的树莓派主板，位置定位模块、树莓派摄像头和树莓派音频采集模块均与控制器连接，控制器还与接入控制电路的输入端连接。本实用新型集位置定位、图像采集、音频采集和数据读取功能于一身，功能更丰富；采用了由树莓派主板组成的树莓派主板阵列，设备尺寸更小，更便于携带和数据读取；包括一个接入控制电路和一块与接入控制电路连接的树莓派主板，扩展操作十分简单和方便。本实用新型可广泛应用于采集设备领域。

Description

一种数据采集集群主机盒

技术领域

本实用新型涉及采集设备领域，尤其是一种数据采集集群主机盒。

背景技术

“物联网”(Internet Of Things)指的是将各种信息传感设备，如射频识别装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等各种装置与互联网结合起来而形成的一个巨大网络，其目的是让所有的物品都与网络连接在一起，方便识别和管理。而传感器网络是物联网技术的主要表现形式之一，其定义为由许多在空间上分布的自动装置组成的一种计算机网络，这些自动装置使用传感器协作地监控不同位置的物理或环境状况（比如地震、电磁、温度、湿度、噪声、光强度、压力、土壤成分，移动物体的大小、速度和方向等）。随着信息通信技术（ICT）的不断发展，传感器网络被广泛应用于军事、航空、防爆、救灾、环境、医疗、保健、家居、工业、商业和办公自动化等领域。

现阶段传感器网络与无线通信技术相结合的现场实时数据采集技术虽然在很多方面进行了应用，但依然存在设备尺寸大，功能单一，携带和数据读取不方便（需要配备体积较大的PC电脑才能读取数据），扩展操作复杂等多方面的不足，对在不同环境和需求下的现场实时数据采集与读取带来了不便。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于：提供一种设备尺寸小、功能丰富、方便和扩展操作简便的，数据采集集群主机盒。

本实用新型所采取的技术方案是：

一种数据采集集群主机盒，包括位置定位模块、树莓派摄像头、树莓派音频采集模块、控制器和树莓派主板阵列，所述树莓派主板阵列由若干个树莓派主板单元组成，每个树莓派主板单元包括一个接入控制电路和一块与接入控制电路连接的树莓派主板，所述位置定位模块、树莓派摄像头和树莓派音频采集模块均与控制器连接，所述控制器还与接入控制电路的输入端连接。

进一步，还包括温度传感器和降温散热模块，所述温度传感器的输出端与控制器的输入端连接，所述控制器的输出端与降温散热模块的输入端连接。

进一步，还包括身份识别认证模块和告警模块，所述身份识别认证模块和告警模块均与控制器连接。

进一步，还包括静电释放电路，所述位置定位模块的输出端、树莓派摄像头的输出端、树莓派音频采集模块的输出端、控制器的输出端和树莓派主板阵列的输出端均与静电释放电路的输入端连接。

进一步，所述树莓派主板采用树莓派3代B型，其内设有博通BCM2835多媒体处理器芯片、5V电源接口、网络接口、2个USB 2.0接口、40个GPIO接口、RCA视频输出接口、HDMI接口、耳机插孔、SD卡插槽、SDIO插槽和NMC卡插槽。

进一步，所述树莓派主板阵列还连接有触摸显示屏和无线网卡。

进一步，所述位置定位模块采用GPS定位模块、北斗卫星导航定位模块或LBS基站定位模块。

进一步，所述接入控制电路采用按键开关、继电器、按钮开关或拨动开关。

进一步，还设有外壳，所述树莓派摄像头和树莓派音频采集模块均安装在外壳上，所述位置定位模块、树莓派摄像头、树莓派音频采集模块、控制器和树莓派主板阵列均安装在外壳的内部。

进一步，所述控制器采用MCU、DSP处理芯片、PLC控制器或FPGA可编程逻辑器件。

本实用新型的有益效果是：包括位置定位模块、树莓派摄像头、树莓派音频采集模块、控制器和树莓派主板阵列，集位置定位、图像采集、音频采集和数据读取功能于一身，功能更丰富；采用了由树莓派主板组成的树莓派主板阵列来取代PC电脑来进行采集数据读取，设备尺寸更小，更便于携带和数据读取，且树莓派主板阵列由若干个树莓派主板单元组成，每个树莓派主板单元包括一个接入控制电路和一块与接入控制电路连接的树莓派主板，只需通过接入控制电路的通断就能使相应的树莓派主板接入或不接入树莓派主板阵列，扩展起来十分简单和方便，容易满足大数据的采集与读取要求。进一步，还包括温度传感器和降温散热模块，能避免树莓派主板阵列因过热而损坏，延长了数据采集集群主机盒的使用寿命。进一步，还包括身份识别认证模块和告警模块，能通过身份识别认证和防盗告警来避免被非法用户使用，更加安全。

附图说明

图1为本实用新型一种数据采集集群主机盒的整体结构框图；

图2为本实用新型树莓派主板阵列的结构框图。

具体实施方式

参照图1和2，一种数据采集集群主机盒，包括位置定位模块、树莓派摄像头、树莓派音频采集模块、控制器和树莓派主板阵列，所述树莓派主板阵列由若干个树莓派主板单元组成，每个树莓派主板单元包括一个接入控制电路和一块与接入控制电路连接的树莓派主板，所述位置定位模块、树莓派摄像头和树莓派音频采集模块均与控制器连接，所述控制器还与接入控制电路的输入端连接。其中，n为树莓派主板阵列所包含的树莓派主板总数，且n为正整数。

参照图1，进一步作为优选的实施方式，还包括温度传感器和降温散热模块，所述温度传感器的输出端与控制器的输入端连接，所述控制器的输出端与降温散热模块的输入端连接。

参照图1，进一步作为优选的实施方式，还包括身份识别认证模块和告警模块，所述身份识别认证模块和告警模块均与控制器连接。

参照图1，进一步作为优选的实施方式，还包括静电释放电路，所述位置定位模块的输出端、树莓派摄像头的输出端、树莓派音频采集模块的输出端、控制器的输出端和树莓派主板阵列的输出端均与静电释放电路的输入端连接。

参照图1，进一步作为优选的实施方式，所述树莓派主板采用树莓派3代B型，其内设有博通BCM2835多媒体处理器芯片、5V电源接口、网络接口、2个USB 2.0接口、40个GPIO接口、RCA视频输出接口、HDMI接口、耳机插孔、SD卡插槽、SDIO插槽和NMC卡插槽。

参照图1，进一步作为优选的实施方式，所述树莓派主板阵列还连接有触摸显示屏和无线网卡。

进一步作为优选的实施方式，所述位置定位模块采用GPS定位模块、北斗卫星导航定位模块或LBS基站定位模块。

进一步作为优选的实施方式，所述接入控制电路采用按键开关、继电器、按钮开关或拨动开关。

进一步作为优选的实施方式，还设有外壳，所述树莓派摄像头和树莓派音频采集模块均安装在外壳上，所述位置定位模块、树莓派摄像头、树莓派音频采集模块、控制器和树莓派主板阵列均安装在外壳的内部。

进一步作为优选的实施方式，所述控制器采用MCU、DSP处理芯片、PLC控制器或FPGA可编程逻辑器件。

下面结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步解释和说明。

实施例一

针对现有技术设备尺寸大、功能单一，携带和数据读取不方便，扩展操作复杂的问题，本实用新型提出了一种新的数据采集集群主机盒。如图1所示，该数据采集集群主机盒主要包括位置定位模块、树莓派摄像头、树莓派音频采集模块、控制器、树莓派主板阵列、温度传感器、降温散热模块、身份识别认证模块、告警模块和静电释放电路。

其中，位置定位模块，用于实时获取数据采集集群主机盒所处的位置信息。位置定位模块可采用GPS定位模块、北斗卫星导航定位模块或LBS基站定位模块来实现。

树莓派摄像头，用于实时采集视频等图像数据。树莓派摄像头可采用现有手机上的微型摄像头来实现。

树莓派音频采集模块，用于实时采集音频数据。树莓派音频采集模块可采用现有的拾音器来实现。

温度传感器，用于实时采集数据采集集群主机盒内的温度。温度传感器可采用DS18B20温度传感器芯片来实现。

身份识别认证模块，用于提供用户的身份识别认证信息。身份识别认证模块，可采用现有的IC卡识别电路、ID卡识别电路、指纹识别电路、人脸识别电路等电路模块来实现。

控制器，用于根据获取的位置信息、采集的图像数据、音频数据、温度和身份识别认证信息等进行数据处理（包括但不限于身份识别、存储和接入控制等），以触发相应的控制信号。控制器，虽然涉及数据处理的过程，但其可采用现有的MCU、DSP处理芯片、PLC控制器或FPGA可编程逻辑器件来实现。

降温散热模块，用于根据控制器的控制信号在温度过高时对数据采集集群主机盒进行降温散热，防止树莓派主板阵列因过热而损坏。降温散热模块，可采用电风扇等现有的结构来实现。

告警模块，用于根据控制器的控制信号在温度过高或身份识别认证不通过时进行告警提示，以提醒用户注意。告警模块可采用现有的蜂鸣器、语音播报电路或LED灯等电路结构来实现。

静电释放电路，用于将多余的静电释放掉，防止因静电累积而损坏数据采集集群主机盒。静电释放电路可采用现有的静电释放电路来实现，如采用由与大地连接的接地电阻构成的简单静电释放电路等。

树莓派主板阵列，用于与控制器进行通信，对采集的音频数据、视频图像数据等进行读取、编解码、转码输出等数据处理操作。如图2所示，本实用新型的树莓派主板阵列由若干个树莓派主板单元组成，每个树莓派主板单元包括一个接入控制电路和一块与接入控制电路连接的树莓派主板。其中，接入控制电路，用于根据主控电路的控制信号控制树莓派主板是否接入到树莓派主板阵列中，其可采用现有的按键开关、继电器、按钮开关或拨动开关来实现。树莓派主板，用于对采集的音频数据、视频图像数据等进行读取、编解码、转码输出等数据处理操作。树莓派主板可采用树莓派3代B型来实现，其内设有博通BCM2835多媒体处理器芯片、5V电源接口、网络接口、2个USB 2.0接口、40个GPIO接口、RCA视频输出接口、HDMI接口、耳机插孔、SD卡插槽、SDIO插槽和NMC卡插槽等。本实用新型在需要对树莓派主板阵列进行扩展以满足更大数据量的采集与读取处理要求时，只需将接入控制电路接通（如将按键开关按下）就可将该接入控制电路对应的控制树莓派主板接入到树莓派主板阵列中，十分简单和方便。

触摸显示屏，用于显示树莓派主板的数据处理结果等信息，可采用OLED触摸显示屏来实现。

无线网卡，与树莓派主板连接，用于与互联网进行通信，将树莓派主板的数据处理结果通过互联网上传给远程监控终端或手机等移动终端，并获取远程监控终端或手机等移动终端的远程控制信号。无线网卡，可采用EDUP 无线网卡来实现。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种数据采集集群主机盒，其特征在于：包括位置定位模块、树莓派摄像头、树莓派音频采集模块、控制器和树莓派主板阵列，所述树莓派主板阵列由若干个树莓派主板单元组成，每个树莓派主板单元包括一个接入控制电路和一块与接入控制电路连接的树莓派主板，所述位置定位模块、树莓派摄像头和树莓派音频采集模块均与控制器连接，所述控制器还与接入控制电路的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的一种数据采集集群主机盒，其特征在于：还包括温度传感器和降温散热模块，所述温度传感器的输出端与控制器的输入端连接，所述控制器的输出端与降温散热模块的输入端连接。

3.根据权利要求1所述的一种数据采集集群主机盒，其特征在于：还包括身份识别认证模块和告警模块，所述身份识别认证模块和告警模块均与控制器连接。

4.根据权利要求1所述的一种数据采集集群主机盒，其特征在于：还包括静电释放电路，所述位置定位模块的输出端、树莓派摄像头的输出端、树莓派音频采集模块的输出端、控制器的输出端和树莓派主板阵列的输出端均与静电释放电路的输入端连接。

5.根据权利要求1所述的一种数据采集集群主机盒，其特征在于：所述树莓派主板采用树莓派3代B型，其内设有博通BCM2835多媒体处理器芯片、5V电源接口、网络接口、2个USB2.0接口、40个GPIO接口、RCA视频输出接口、HDMI接口、耳机插孔、SD卡插槽、SDIO插槽和NMC卡插槽。

6.根据权利要求1所述的一种数据采集集群主机盒，其特征在于：所述树莓派主板阵列还连接有触摸显示屏和无线网卡。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种数据采集集群主机盒，其特征在于：所述位置定位模块采用GPS定位模块、北斗卫星导航定位模块或LBS基站定位模块。

8.根据权利要求1-6任一项所述的一种数据采集集群主机盒，其特征在于：所述接入控制电路采用按键开关、继电器、按钮开关或拨动开关。

9.根据权利要求1-6任一项所述的一种数据采集集群主机盒，其特征在于：还设有外壳，所述树莓派摄像头和树莓派音频采集模块均安装在外壳上，所述位置定位模块、树莓派摄像头、树莓派音频采集模块、控制器和树莓派主板阵列均安装在外壳的内部。

10.根据权利要求1-6任一项所述的一种数据采集集群主机盒，其特征在于：所述控制器采用MCU、DSP处理芯片、PLC控制器或FPGA可编程逻辑器件。