CN214225916U - 无风扇高性能计算模块化工业主板 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了无风扇高性能计算模块化工业主板，包括主板、设于主板背面的隔热框架、嵌入隔热框架内的CPU、设于主板表面的后侧边的PCI‑E扩展槽、与PCI‑E扩展槽相对应插接配合的竖直扩展板、设于竖直扩展板上与PCI‑E扩展槽电性连通的竖直扩展槽、设于主板表面的左侧边的多PIN接口、架设于主板顶部且与多PIN接口相对应插接的一体式COM扩展卡和GPIO扩展卡、设于GPIO扩展卡上的DI专用接口和DO专用接口、以及设于COM扩展卡上的多组第一双层COM接口。本实用新型实现了CPU独立安装的无风扇应用结构，满足多样化的工业自动化应用。

Description

无风扇高性能计算模块化工业主板

技术领域

本实用新型属于工业主板技术领域，尤其涉及一种无风扇高性能计算模块化工业主板。

背景技术

工业主板是基于X86架构按照工业等级要求设计的一种电脑主板，工业平板电脑和机器视觉和人工智能在行业应用的核心部件，具有高可靠性，集成度高和多功能扩展应用接口等功能。可以适用于计算要求快，高低温，电磁干扰强，震动大，粉尘多等工作环境，也是工控机应用的核心部件，工控机广泛应用于设备自动化、机器视觉、人工智能、物联网应用领域。

现有工业主板的散热结构常采用风扇结构，散热效果有限，且妨碍主板表面的各模块布局。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述技术问题，而提供无风扇高性能计算模块化工业主板，从而实现CPU独立安装的无风扇应用结构，满足多样化的工业自动化应用。为了达到上述目的，本实用新型技术方案如下：

无风扇高性能计算模块化工业主板，包括主板、设于主板背面的隔热框架、嵌入隔热框架内的CPU、设于主板表面的后侧边的PCI-E扩展槽、与PCI-E扩展槽相对应插接配合的竖直扩展板、设于竖直扩展板上与PCI-E扩展槽电性连通的竖直扩展槽、设于主板表面的左侧边的多PIN接口、架设于主板顶部且与多PIN接口相对应插接的一体式COM扩展卡和GPIO扩展卡、设于GPIO扩展卡上的DI专用接口和DO专用接口、以及设于COM扩展卡上的多组第一双层COM接口。

具体的，所述主板表面的左侧边依序设有第二双层COM接口、双层VGA接口、多层的USB外接口、竖直HDMI、开关按键、喇叭功放接口、麦克风接口、多个LAN网络接口、电源供电接口；多PIN接口位于双层VGA接口的后侧位置。

具体的，多个所述LAN网络接口后侧设有POE模块。

具体的，所述主板表面的右侧边依序设有键鼠插座、USB插座、LVDS点屏插座、LVDS背光插座、电源输出插座、PCI-E X1插座、指示灯插座、USB内接口。

具体的，所述主板表面的后侧边位于PCI-E扩展槽的前侧设有mSATA硬盘插座和mSATA存储卡。

具体的，所述主板表面的前侧边依序设有内存插座、与内存插座对应插接配合的内存条、Mini PCI-E插座、与Mini PCI-E插座对应插接配合的Mini PCI-E扩展卡。

具体的，所述主板表面位于内存条的上方设有硬盘扩展支架，硬盘扩展支架上安装有硬盘组。

与现有技术相比，本实用新型无风扇高性能计算模块化工业主板的有益效果主要体现在：

主板的CPU安装位置位于背面，可配合隔热框架安装方式实现无风扇应用，无风扇和可扩展的模块化功能可快速构建不同的产品形态，可满足多样化的工业自动化应用范围。

主板采用工业等级的设计要求研制，既考虑到在各种工业现场恶劣环境下连续运行的可靠性，又兼顾到高度集成化和扩展功能模块化设计，主板可作为嵌入式工控机、工业平板电脑、机器视觉控制器、智慧安防主机、人工智能工控机周边产品等嵌入式智能计算设备核心部件，可广泛应用于智能计算、人工智能和物联网嵌入式设备中。

附图说明

图1为本实用新型实施例的主板正面结构示意图；

图2为本实施例中主板背面结构示意图；

图3为本实施例中竖直扩展板结构示意图；

图4为本实施例中一体式COM扩展卡和GPIO扩展卡结构示意图；

图中数字表示：

1主板、11隔热框架、12CPU、2PCI-E扩展槽、21竖直扩展板、22竖直扩展槽、3多PIN接口、31COM扩展卡、32GPIO扩展卡、33DI专用接口、34DO专用接口、35第一双层COM接口、4第二双层COM接口、41双层VGA接口、42USB外接口、43竖直HDMI、44开关按键、45喇叭功放接口、46麦克风接口、47LAN网络接口、48电源供电接口、49POE模块、5键鼠插座、51USB插座、52LVDS点屏插座、53LVDS背光插座、54电源输出插座、55PCI-E X1插座、56指示灯插座、57USB内接口、6mSATA硬盘插座、61mSATA存储卡、7内存插座、71内存条、72Mini PCI-E插座、73Mini PCI-E扩展卡、74硬盘扩展支架、75硬盘组。

具体实施方式

下面对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例：

参照图1-4所示，本实施例为无风扇高性能计算模块化工业主板，包括主板1、设于主板1背面的隔热框架11、嵌入隔热框架11内的CPU12、设于主板1表面的后侧边的PCI-E扩展槽2、与PCI-E扩展槽2相对应插接配合的竖直扩展板21、设于竖直扩展板21上与PCI-E扩展槽2电性连通的竖直扩展槽22、设于主板1表面的左侧边的多PIN接口3、架设于主板1顶部且与多PIN接口3相对应插接的一体式COM扩展卡31和GPIO扩展卡32、设于GPIO扩展卡32上的DI专用接口33和DO专用接口34、以及设于COM扩展卡31上的多组第一双层COM接口35。

主板1表面的左侧边依序设有第二双层COM接口4、双层VGA接口41、多层的USB外接口42、竖直HDMI43、开关按键44、喇叭功放接口45、麦克风接口46、多个LAN网络接口47、电源供电接口48。多PIN接口3位于双层VGA接口41的后侧位置。

多个LAN网络接口47后侧设有POE模块49。

主板1表面的右侧边依序设有键鼠插座5、USB插座51、LVDS点屏插座52、LVDS背光插座53、电源输出插座54、PCI-E X1插座55、指示灯插座56、USB内接口57。

主板1表面的后侧边位于PCI-E扩展槽2的前侧设有mSATA硬盘插座6和mSATA存储卡61。

主板1表面的前侧边依序设有内存插座7、与内存插座7对应插接配合的内存条71、Mini PCI-E插座72、与Mini PCI-E插座72对应插接配合的Mini PCI-E扩展卡73。

主板1表面位于内存条71的上方设有硬盘扩展支架74，硬盘扩展支架74上安装有硬盘组75。

本实施例中主板1背面安装CPU12可以通过铝合金和铜管搭建的隔热框架11实现无风扇应用，CPU12在背面装配时可通过直观的确认CPU12和隔热框架11之间安装是否紧密，避免了安装尺寸有间隙导致散热不良从而导致主板发生故障，CPU12无风扇应用可彻底解决风扇的机械故障，提高了工控机产品的可靠性和环境适用范围。

本实施例中PCI-E扩展槽2通过扩展板可实现PCIE和PCI总线扩展功能，用户可在该主板1内安装以上总线类型，从而实现扩展需要的功能。

本实施例中双层COM接口可实现多串口的扩展功能，扩展的串口采用了无接线的方法，可以有效满足主板1同外围设备通讯的串口数量要求，且提高了串口通讯的可靠性。

本实施例中一体式COM扩展卡31和GPIO扩展卡32，有效简化安装结构，可有效满足主板1同外围设备通讯的IO采集控制功能，可在嵌入式工控机上满足用户的设备需求，且有效降低了成本。

本实施例中LVDS插座可以同各种不同尺寸和规格的液晶屏幕信号连接和给液晶屏供电，实现数字点屏的功能，支持18bit和24bit屏幕，涵盖多尺寸的LED屏幕，主板1可以作为工业平板电脑和一体机的核心主板部件使用。

应用本实施例时，主板1在设计上采用Intel H110芯片组计算平台，计算速度快、体积小、模块化功能扩展、多功能接口设计。计算速度快体现在可选配Intel 6/7/8/9代桌面级高性能i7/i5/i3 CPU，可适配20余种主流CPU，内存最大支持DDR4 3200 32G，板载宽压电源模块，内置LVDS点屏信号，MSATA SSD和SATA硬盘接口，板载9个USB，板载16路GPIO信号控制端口，板载4个可扩展RS-232串口，板载3个Intel千兆网(可选2个支持EtherCAT硬件总线通讯协议)功能，提供PCI-E专用扩展信号接口，可实现多样化的总线扩展插槽，该产品可模块化组建客户所需的不同产品功能，丰富了工业自动化的适用性范围。

主板1的CPU12安装位置位于背面，可配合隔热框架11安装方式实现无风扇应用，无风扇和可扩展的模块化功能可快速构建不同的产品形态，可满足多样化的工业自动化应用范围。

主板1采用工业等级的设计要求研制，既考虑到在各种工业现场恶劣环境下连续运行的可靠性，又兼顾到高度集成化和扩展功能模块化设计，主板1可作为嵌入式工控机、工业平板电脑、机器视觉控制器、智慧安防主机、人工智能工控机周边产品等嵌入式智能计算设备核心部件，可广泛应用于智能计算、人工智能和物联网嵌入式设备中。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.无风扇高性能计算模块化工业主板，其特征在于：包括主板、设于主板背面的隔热框架、嵌入隔热框架内的CPU、设于主板表面的后侧边的PCI-E扩展槽、与PCI-E扩展槽相对应插接配合的竖直扩展板、设于竖直扩展板上与PCI-E扩展槽电性连通的竖直扩展槽、设于主板表面的左侧边的多PIN接口、架设于主板顶部且与多PIN接口相对应插接的一体式COM扩展卡和GPIO扩展卡、设于GPIO扩展卡上的DI专用接口和DO专用接口、以及设于COM扩展卡上的多组第一双层COM接口。

2.根据权利要求1所述的无风扇高性能计算模块化工业主板，其特征在于：所述主板表面的左侧边依序设有第二双层COM接口、双层VGA接口、多层的USB外接口、竖直HDMI、开关按键、喇叭功放接口、麦克风接口、多个LAN网络接口、电源供电接口；多PIN接口位于双层VGA接口的后侧位置。

3.根据权利要求2所述的无风扇高性能计算模块化工业主板，其特征在于：多个所述LAN网络接口后侧设有POE模块。

4.根据权利要求1所述的无风扇高性能计算模块化工业主板，其特征在于：所述主板表面的右侧边依序设有键鼠插座、USB插座、LVDS点屏插座、LVDS背光插座、电源输出插座、PCI-E X1插座、指示灯插座、USB内接口。

5.根据权利要求1所述的无风扇高性能计算模块化工业主板，其特征在于：所述主板表面的后侧边位于PCI-E扩展槽的前侧设有mSATA硬盘插座和mSATA存储卡。

6.根据权利要求1所述的无风扇高性能计算模块化工业主板，其特征在于：所述主板表面的前侧边依序设有内存插座、与内存插座对应插接配合的内存条、Mini PCI-E插座、与Mini PCI-E插座对应插接配合的Mini PCI-E扩展卡。

7.根据权利要求6所述的无风扇高性能计算模块化工业主板，其特征在于：所述主板表面位于内存条的上方设有硬盘扩展支架，硬盘扩展支架上安装有硬盘组。

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