CN217238732U - 一种新型数据综合处理机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型数据综合处理机，包括机箱、核心板、载板、交换板、指示灯板、电源模块、滤波器、散热模组和硬盘盒，所述机箱包括上盖和箱体装配体，所述上盖通过螺钉与箱体装配体相连，所述机箱相对两侧壁上开设有风扇安装槽，所述风扇安装槽内固定设有散热模组，所述核心板、载板、交换板、电源模块、滤波器、散热模组和硬盘盒均固定设于机箱内。本实用新型涉及数据处理技术领域，具体提供了一种采用加固机箱结构和航插，有较强的抗冲击震动能力，且具有多路串口和多路网络，并把多串口嵌入式主机和交换机进行有机结合的新型数据综合处理机。

Description

一种新型数据综合处理机

技术领域

本实用新型涉及数据处理技术领域，具体为一种新型数据综合处理机。

背景技术

在多设备组网的工业现场应用环境下，通常除了以太网组网外，还会有多种现场总线进行组网，比如常见的有MODBUS等等，也就是一些基于RS485的总线。传统的以太网交换机只能提供以太网交换能力，一般会搭配一块用于配置的单片机。这个单片机通常只能完成对千兆网络交换芯片的配置等功能，无法进行额外的功能扩展，更不可能进行串行总线的组网，集成控制等能力。此外独立的工业交换机采用RJ45标准网络接口，抗震等综合性能较差，无法应对有震动冲击需求的场景。因此，有必要提供一种具有多路串口和多路网络的现场综合管理处理设备。

实用新型内容

针对上述情况，为弥补上述现有缺陷，本实用新型提供了一种采用加固机箱结构和航插，有较强的抗冲击震动能力，且具有多路串口和多路网络，并把多串口嵌入式主机和交换机进行有机结合的新型数据综合处理机。

本实用新型提供如下的技术方案：本实用新型提出的一种新型数据综合处理机，包括机箱、核心板、载板、交换板、指示灯板、电源模块、滤波器、散热模组和硬盘盒，所述机箱包括上盖和箱体装配体，所述上盖通过螺钉与箱体装配体相连，所述机箱相对两侧壁上开设有风扇安装槽，所述风扇安装槽内固定设有散热模组，所述核心板、载板、交换板、电源模块、滤波器、散热模组和硬盘盒均固定设于机箱内，所述机箱前侧壁上设有前面板，所述前面板上设有指示灯，所述指示灯板设于机箱前侧壁上，所述指示灯板与前面板相连，所述指示灯与指示灯板电连接，所述机箱后侧壁上设有后面板，所述后面板上设有电源航插、接地柱、多路串口航插和多路网络航插，所述核心板负责数据的运算处理和安全管理，所述核心板上设有多个接口，所述载板负责将核心板各接口拓展引出，通过转接线将各接口引出至前面板和后面板上，所述交换板主要负责网络交换管理，所述电源模块与载板通过转接线相连，所述滤波器与电源模块相连，所述滤波器与电源航插相连，所述硬盘盒与板通过转接线相连。

进一步地，所述核心板采用COM-E type6模块，集成Intel I7处理器，4核最高2.8G主频，采用QM170/CM236芯片组，集成显示，具有包括64GB DDR3内存、64MB NOR Flash、8xPCIE Gen3、1x I2C、1x LPC、7x USB2.0、2x UART、4x SATA Gen3在内的主要功能模块，并且采用COME Type6标准接口进行模块化组装，所述核心板的操作系统采用银河麒麟操作系统，可以在板载存储启动，整板设计实现低功耗，满足工业级以上标准、高可靠等要求，满足苛刻的应用环境。

进一步地，所述载板采用COM-E type6接口与COM-E type6模块对接，通过PCIE扩展包含网口、串口、电平转换芯片、SATA接口、实时时钟在内的功能。

进一步地，所述载板与前面板之间的显示由VGA提供，COM-E type6模块下行的显示信号通过载板后引出至机箱的航插。

进一步地，所述核心板上的接口包括USB接口，所述USB接口由模块直接提供，经过载板后每2路USB从一个航插引出。

进一步地，所述载板上设有串口，所述串口通过载板的PCIE-UART芯片实现，所述串口采用CH384，CH384是国产沁恒(WCH)的成熟PCIE扩展4串口解决方案，上行端口为PCIEx1，可扩展4路UART，最高支持8Mbps的波特率，每个通道具有256字节的硬件收发buffer，支持多种FIFO配置，支持全双工和半双工通信。

进一步地，所述载板上配置设有2片CH384串口，共使用2路Pciex1信号，扩展2片CH384共计引出2*4＝8路串口，串口引出TTL信号后通过GPIO进行配置，并同时预留了跳线，可通过软件或者通过硬件选择实现最终输出RS232/RS422/RS485。

进一步地，所述载板上扩展了一路网讯WX1860AL2工业级以太网芯片，通过PCIE扩展网口，该芯片自带电口PHY，也可以使用RGMII使用外扩phy芯片，所述WX1860AL2工业级以太网芯片扩展出的2路千兆网络，一路与交换板互联，一路直连至设备航插作为管理网口使用。

进一步地，所述电源模块采用18～32V宽压直流输入DCDC，选用话普莱特电源模块。

进一步地，所述机箱为不锈钢钣金机箱或铝合金机箱。

采用上述结构本实用新型取得的有益效果如下：本实用新型提出的一种新型数据综合处理机，具有多路串口和多路网络，该装置采用加固机箱结构和航插，有较强的抗冲击震动能力；此外它把多串口嵌入式主机和交换机进行了有机结合，在一个加固机箱内实现了集成最多12路网络，8路串口的集成管理设备，最后串口支持RS232，RS485多种功能，可按需配置，满足MODBUS等多类工业总线应用，设备内采用I7处理器，有较高的性能，可以部署从服务器到边缘计算等多种应用场景，附带的12路网络中一路为处理器网络，11路为集成千兆交换设备输出，处理器和交换设备通过内部通讯总线进行互联和管理维护。

附图说明

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

图1为本实用新型提出的一种新型数据综合处理机的整体结构爆炸图；

图2为本实用新型提出的一种新型数据综合处理机的硬件组成架构结构示意图；

图3为本实用新型提出的一种新型数据综合处理机的核心板的原理框图；

图4为本实用新型提出的一种新型数据综合处理机的载板的功能框图；

图5为本实用新型提出的一种新型数据综合处理机的串口应用框图。

其中，1、上盖，2、箱体装配体，3、载板，4、交换板，5、指示灯板，6、电源模块，7、滤波器，8、散热模组，9、硬盘盒，10、核心板，11、前面板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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；基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

如图1～2所示，本实用新型采取的技术方案如下：一种新型数据综合处理机，包括机箱、核心板10、载板3、交换板4、指示灯板5、电源模块6、滤波器7、散热模组8和硬盘盒9，所述机箱包括上盖1和箱体装配体2，所述上盖1通过螺钉与箱体装配体2相连，所述机箱相对两侧壁上开设有风扇安装槽，所述散热模组8设于风扇安装槽内，所述核心板10、载板3、交换板4、电源模块6、滤波器7、散热模组8和硬盘盒9均固定设于机箱内，所述机箱前侧壁上设有前面板11，所述前面板11上设有指示灯，所述指示灯板5设于机箱前侧壁上，所述指示灯板5与前面板11相连，所述指示灯与指示灯板5电连接，所述机箱后侧壁上设有后面板，所述后面板上设有电源航插、接地柱、多路串口航插和多路网络航插，所述核心板10负责数据的运算处理和安全管理，所述核心板10上设有多个接口，所述载板3负责将核心板10各接口拓展引出，通过转接线将各接口引出至前面板11和后面板上，所述交换板4主要负责网络交换管理，所述电源模块6与载板3通过转接线相连，所述滤波器7与电源模块6相连，所述滤波器7与电源航插相连，所述硬盘盒9与板通过转接线相连。

其中，所述核心板采用COM-E type6模块，集成Intel I7处理器，4核最高2.8G主频，采用QM170/CM236芯片组，集成显示，具有包括64GB DDR3内存、64MB NOR Flash、8xPCIE Gen3、1x I2C、1x LPC、7x USB2.0、2x UART、4x SATA Gen3在内的主要功能模块，并且采用COME Type6标准接口进行模块化组装，所述核心板的操作系统采用银河麒麟操作系统，可以在板载存储启动，整板设计实现低功耗，满足工业级以上标准、高可靠等要求，满足苛刻的应用环境。

硬件配置指标如下表所示：

原理框图如图3所示。

所述载板采用COM-E type6接口与COM-E type6模块对接，通过PCIE扩展包含网口、串口、电平转换芯片、SATA接口、实时时钟在内的功能。载板功能框图如图4所示。

所述载板与前面板之间的显示由VGA提供，COM-E type6模块下行的显示信号通过载板后引出至机箱的航插，定义如下表：

针(孔)号	符号	信号定义
			1	DDCCLK	EDID时钟
2	DDCDAT	EDID数据
			3	HSYNC	行频
4	VSYNC	场频
			+5	RED	红
6	GND	信号地
			7	GREEN	绿
8	GND	信号地
			9	BLUE	蓝
10	GND	信号地
			11	NC
12	EARTH	机壳地

所述核心板上的接口包括USB接口，所述USB接口由模块直接提供，经过载板后每2路USB从一个航插引出，定义如下：

针(孔)号	符号	信号定义
			1	+5V	供电
2	USB-D0-	数据-
			3	USB-D0+	数据+
4	GND	地
			5	NC
6	+5V	供电
			7	USB-D1-	数据-
8	USB-D1+	数据+
			9	GND	地
10	EARTH	机壳地

所述载板上设有串口，所述串口通过载板的PCIE-UART芯片实现，所述串口采用CH384，CH384是国产沁恒(WCH)的成熟PCIE扩展4串口解决方案，上行端口为PCIEx1，可扩展4路UART，最高支持8Mbps的波特率，每个通道具有256字节的硬件收发buffer，支持多种FIFO配置，支持全双工和半双工通信。CH384的应用框图如图5所示，CH384的主要特点如下：

所述载板上配置设有2片CH384串口，共使用2路Pciex1信号，扩展2片CH384共计引出2*4＝8路串口，串口引出TTL信号后通过GPIO进行配置，并同时预留了跳线，可通过软件或者通过硬件选择实现最终输出RS232/RS422/RS485。

所述载板上扩展了一路网讯WX1860AL2工业级以太网芯片，通过PCIE扩展网口，该芯片自带电口PHY，也可以使用RGMII使用外扩phy芯片，所述WX1860AL2工业级以太网芯片扩展出的2路千兆网络，一路与交换板互联，一路直连至设备航插作为管理网口使用。WX1860AL2主要参数如下：

指示灯板与交换板和载板通过电缆互联，主要提供前面板的指示灯显示提示功能，主要定义如下：

序号	项目	标识
			R1-C1	电源指示灯	“电源”
R1-C2	状态1指示灯	“状态1”
			R1-C3	网口1指示灯	“网口1”
R1-C4	网口3指示灯	“网口3”
			R1-C5	网口5指示灯	“网口5”
R1-C6	网口7指示灯	“网口7”
			R1-C7	网口9指示灯	“网口9”
R1-C8	网口11指示灯	“网口11”
			R2-C1	硬盘指示灯	“硬盘”
R2-C2	状态2指示灯	“状态2”
			R2-C3	网口2指示灯	“网口2”
R2-C4	网口4指示灯	“网口4”
			R2-C5	网口6指示灯	“网口6”
R2-C6	网口8指示灯	“网口8”
			R2-C7	网口10指示灯	“网口10”
R2-C8	网口12指示灯	“网口12”

所述电源模块采用18～32V宽压直流输入DCDC，选用话普莱特电源模块。

所述机箱为不锈钢钣金机箱或铝合金机箱。

要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物料或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物料或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种新型数据综合处理机，其特征在于：包括机箱、核心板、载板、交换板、指示灯板、电源模块、滤波器、散热模组和硬盘盒，所述机箱包括上盖和箱体装配体，所述上盖通过螺钉与箱体装配体相连，所述机箱相对两侧壁上开设有风扇安装槽，所述风扇安装槽内固定设有散热模组，所述核心板、载板、交换板、电源模块、滤波器、散热模组和硬盘盒均固定设于机箱内，所述机箱前侧壁上设有前面板，所述前面板上设有指示灯，所述指示灯板设于机箱前侧壁上，所述指示灯板与前面板相连，所述指示灯与指示灯板电连接，所述机箱后侧壁上设有后面板，所述后面板上设有电源航插、接地柱、多路串口航插和多路网络航插，所述核心板负责数据的运算处理和安全管理，所述核心板上设有多个接口，所述载板负责将核心板各接口拓展引出，通过转接线将各接口引出至前面板和后面板上，所述交换板主要负责网络交换管理，所述电源模块与载板通过转接线相连，所述滤波器与电源模块相连，所述滤波器与电源航插相连，所述硬盘盒与板通过转接线相连。

2.根据权利要求1所述的一种新型数据综合处理机，其特征在于：所述核心板采用COM-Etype6模块。

3.根据权利要求2所述的一种新型数据综合处理机，其特征在于：所述载板采用COM-Etype6接口与COM-E type6模块对接。

4.根据权利要求3所述的一种新型数据综合处理机，其特征在于：所述载板与前面板之间的显示由VGA提供，COM-E type6模块下行的显示信号通过载板后引出至机箱的航插。

5.根据权利要求4所述的一种新型数据综合处理机，其特征在于：所述核心板上的接口包括USB接口，所述USB接口由模块直接提供，经过载板后每2路USB从一个航插引出。

6.根据权利要求5所述的一种新型数据综合处理机，其特征在于：所述载板上设有串口，所述串口通过载板的PCIE-UART芯片实现，所述串口采用CH384串口。

7.根据权利要求6所述的一种新型数据综合处理机，其特征在于：所述载板上配置设有2片CH384串口。

8.根据权利要求7所述的一种新型数据综合处理机，其特征在于：所述载板上扩展了一路网讯WX1860AL2工业级以太网芯片。

9.根据权利要求8所述的一种新型数据综合处理机，其特征在于：所述电源模块采用18～32V宽压直流输入DCDC。

10.根据权利要求9所述的一种新型数据综合处理机，其特征在于：所述机箱为不锈钢钣金机箱或铝合金机箱。

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