检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及检测领域，具体而言，涉及一种检测装置。


背景技术：

2.目前，电力系统在生产生活中越来越重要，对于检测电力系统的故障的及时性的需求越来越多，但在相关技术中，主要只通过发送图像至云服务器，由云服务器统一处理，然而依据云服务器检测故障时，存在云服务器计算压力过大的技术问题，因此，如何减轻云服务器的计算压力是目前面临的一个难题。
3.针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

4.本实用新型实施例提供了一种检测装置，以至少解决相关技术中在云服务器进行数据处理时，存在的云服务器计算压力过大的技术问题。
5.根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种检测装置，包括：人工智能ai边缘开发板(1)，复位开关(2)，紧凑型四重网络开发板(3)，供电电源(4)，其中，所述复位开关(2)通过总线扩展器gpio接口连接于所述ai边缘开发板(1)；所述紧凑型四重网络开发板(3)通过异步收发传输器uart接口连接于所述ai边缘开发板(1)；所述供电电源(4)连接于ai边缘开发板(1)。
6.可选地，该装置还包括：通用串行总线usb扩展接口，其中，所述usb扩展接口连接于所述ai边缘开发板(1)。
7.可选地，该装置还包括：摄像头，其中，所述摄像头与所述usb扩展接口连接。
8.可选地，所述ai边缘开发板(1)包括：基于arm架构的四核处理器，基于arm架构的双核处理器，基于帕斯卡架构的图形处理器，其中，所述四核处理器与所述双核处理器相连接，所述图形处理器分别与所述四核处理器与所述双核处理器相连接。
9.可选地，所述四核处理器与所述双核处理器的处理频率均为2吉赫，所述图形处理器的处理频率为1300兆赫。
10.可选地，所述ai边缘开发板(1)包括：存储器。
11.可选地，所述ai边缘开发板(1)包括：解码器。
12.可选地，所述紧凑型四重网络开发板(3)包括：基于stensa架构的双核微处理器。
13.可选地，该装置还包括：显示屏，其中，所述显示屏设置于所述检测装置的第一侧面，与所述ai边缘开发板(1)连接。
14.可选地，该装置还包括：所述检测装置的外部设置有防护壳，其中，所述防护壳为防水等级为国际防护代码ip67级别的铝制外壳。
15.在本实用新型实施例中，通过设计包括人工智能ai边缘开发板(1)，复位开关(2)，紧凑型四重网络开发板(3)，供电电源(4)的检测装置，其中，复位开关(2)通过总线扩展器gpio接口连接于ai边缘开发板(1)；紧凑型四重网络开发板(3)通过异步收发传输器uart接
口连接于ai边缘开发板(1)；供电电源(4)连接于ai边缘开发板(1)。由于该检测装置包括人工智能ai边缘开发板(1)和紧凑型四重网络开发板(3)，可以直接对采集到的图像等进行处理，检测出电力系统的故障，不需要将采集到的图像等发送到云服务器，从而大大减轻了云服务器的计算压力，进而解决了相关技术中在云服务器进行数据处理时，存在的云服务器计算压力过大的技术问题。
附图说明
16.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本技术的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
17.图1是根据本实用新型实施例的检测装置的结构框图；
18.图2是本实用新型可选实施方式提供的边缘诊断装置组网的示意图；
19.图3是本实用新型可选实施方式提供的云边协同流量多级卸载的示意图。
具体实施方式
20.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，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的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。
21.需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列单元的系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其它单元。
22.实施例1
23.根据本实用新型实施例，提供了一种检测装置的实施例，需要说明的是，图1是根据本实用新型实施例的检测装置的结构框图，如图1所示，该装置包括：人工智能ai边缘开发板(1)，复位开关(2)，紧凑型四重网络开发板(3)，供电电源(4)，其中，复位开关(2)通过总线扩展器gpio接口连接于ai边缘开发板(1)；紧凑型四重网络开发板(3)通过异步收发传输器uart接口连接于ai边缘开发板(1)；供电电源(4)连接于ai边缘开发板(1)。人工智能ai边缘开发板(1)可以直接对图像进行处理，复位开关(2)可以控制检测装置的开合，紧凑型四重网络开发板(3)可以在lorawan协议(基于lora芯片的lpwan技术的通信协议，其中，lora的全称是long range，是一种低功耗、远距离的局域网无线标准，lpwan的全称是low-power wide-area network，即低功率广域网络)支持的每个频率上进行无线数据传输，供电电源(4)向检测装置供电。
24.作为一种可选的实施例，该装置还包括：通用串行总线usb扩展接口和摄像头，其中，usb扩展接口连接于ai边缘开发板(1)。usb扩展接口用于连接摄像头，摄像头用于采集
电力系统的图像。
25.作为一种可选的实施例，ai边缘开发板(1)包括：基于arm架构的四核处理器，基于arm架构的双核处理器，基于帕斯卡架构的图形处理器，其中，四核处理器与双核处理器相连接，图形处理器分别与四核处理器与双核处理器相连接，可选地，四核处理器与双核处理器的处理频率均为2吉赫，图形处理器的处理频率为1300兆赫。四核处理器，双核处理器和图形处理器用于对采集到的图像进行处理。
26.作为一种可选的实施例，ai边缘开发板(1)包括：存储器，存储器的作用主要有两点：1、保存检测装置检测出的故障结果，包括故障的标注框和故障特征，便于之后回看；2、在依据故障轻量级算法，使用检测装置进行检测时，存储器还可以保存不同网络深度的网络参数与权重，以便于切换检测装置的性能设置。
27.作为一种可选的实施例，ai边缘开发板(1)包括：解码器，用于对采集到的图像进行解码，便于进一步处理采集到的图像。
28.可选地，ai边缘开发板的设计和参数可以设置如下：
29.处理器：arm cortex-a57(四核)@2ghz nvidia denver2(双核)@2ghz；
30.图形处理器：256核帕斯卡@1300mhz；
31.运行内存：8gb 128位低功率双数据速率lpddr4@1866mhz|59.7gb/秒；
32.存储器：32gb嵌入式多媒体卡emmc 5.1、安全数字输入输出sdio、串行高级技术附件sata；
33.解码器：4k
×
2k 60hz解码(12位支持)；
34.支持的视频编解码器：h.264、h.265、vp8、vp9；
35.无线传输方式：802.11a/b/g/n/ac 2x2 867mbps，蓝牙4.1；
36.以太网：10/100/1000base-t以太网；
37.usb接口：usb 3.0 usb 2.0；
38.i/o接口开放：异步收发传输器uart、串行外设接口spi、双向二进制同步串行总线i2c、集成电路内置音频总线i2s、总线扩展器gpio、控制器域网can；
39.针座：400针samtec板对板连接器，50
×
87mm；
40.工作温度：-25℃至80℃；
41.供电：15w，12v。
42.作为一种可选的实施例，紧凑型四重网络开发板(3)包括：基于stensa架构的双核微处理器，双核微处理器用于处理lorawan通信。
43.可选地，紧凑型四重网络开发板的设计和参数可以设置如下：
44.处理器：32位(双核)lx6微处理器；
45.运行内存：随机存取存储器ram：520kb 4mb，外部闪存：8mb；
46.无线传输方式：wifi 802.11b/g/n 16mbps、蓝牙低功耗ble、868/915mhz低功率局域网无线标准lora和以超窄频带调制技术建设物联网设备的无线网络技术sigfox；
47.i/o接口开放：总线扩展器gpio、模拟数字转换器adc、数字模拟转换器dac、串行外设接口spi、异步收发传输器uart、脉冲宽度调制pwm；
48.工作温度：-40℃至85℃；
49.供电：0.35w 3.2v。
50.作为一种可选的实施例，该检测装置还包括：显示屏，其中，显示屏设置于检测装置的第一侧面，与ai边缘开发板(1)连接，显示屏用于显示检测装置计算得出的电力系统的故障信息。
51.作为一种可选的实施例，该检测装置还包括：检测装置的外部设置有防护壳，其中，防护壳为防水等级为国际防护代码ip67级别的铝制外壳，防护壳发挥防水和散热的作用，可以保护检测装置。
52.基于上述实施例及可选实施例，提供了一种可选实施方式，下面具体说明。
53.本实用新型可选实施方式中提供了一种检测装置，其能够对采集到的图像进行处理，计算得出电力系统的故障，从而减轻了云服务器的计算压力。
54.图1是根据本实用新型实施例的检测装置的结构框图，如图1所示，该装置包括：人工智能ai边缘开发板(1)，复位开关(2)，紧凑型四重网络开发板(3)，供电电源(4)，其中，复位开关(2)通过总线扩展器gpio接口连接于ai边缘开发板(1)，紧凑型四重网络开发板(3)通过异步收发传输器uart接口连接于ai边缘开发板(1)，供电电源(4)连接于ai边缘开发板(1)。
55.图2是本实用新型可选实施方式提供的边缘诊断装置组网的示意图。在图2中：ed1、ed2、ed3、ed4、ed5和ed6表示边缘设备(即上述检测装置)，es1和es2表示巡检无人机。本实用新型的边缘诊断装置基于物联网进行了组网，边缘设备主要调度的是计算和存储资源。通过覆盖无线网络，在物联网中可以将边缘服务器进行互联，从而将所覆盖区域的边缘设备协同起来，以共同完成巡检任务。除了无人机以外，站内有固定服务器(即图2中的中心节点)可以提供更为强大的计算及存储资源。物联网中运用了边缘计算资源协同优化算法，需要与边缘设备采集的数据和巡检任务密切结合。无人机可以充分运用该系统中与当前巡检任务无关的边缘设备来计算和存储资源，多台无人机之间既可以配合对某台设备开展联合巡检，也可以像es2那样在一次巡检过程中对多台设备同时开展巡检。
56.需要说明的是，在本实用新型的无人机机巡任务中，无人机是边缘计算任务的发起设备。在典型的物联网边缘计算条件下，可由多台无人机协同来实时采集各类数据，进而执行部分或全部计算任务。及时的现场诊断可以提高现场边缘终端的组合概率，从而更准确地诊断电力系统的缺陷与故障，而且还能降低云计算中心(由图3中的云服务器构成的，在此不做赘述)计算和带宽的负载。
57.图3是本实用新型可选实施方式提供的云边协同流量多级卸载的示意图，边缘诊断设备可以将需要大量计算的任务卸载到强大的边缘节点服务器或附近的ue(ue的全称是unit equipment，即单位装备)，以满足低延迟需求并延长边缘诊断设备的电池寿命。卸载到附近的边缘诊断装置是通过d2d通信链路进行的，这减少了蜂窝网络基础设施的负载，并释放了一些蜂窝带宽用于其他用途。在图3中，边缘诊断装置计算卸载研究的主要目标是通过优化通信和计算资源来最小化延迟和能耗。通过该种实现方式，依据最小化任务，计算延迟和边缘诊断装置能耗。动态卸载模式选择，包括本地计算、卸载到边缘诊断装置和d2d通信链路卸载，被制定为无限时间平均更新奖励问题。
58.需要说明的是，本实用新型在边缘诊断装置之间采用了d2d通信方式。d2d通信是一种无线电技术，无需蜂窝网络的中央控制点或核心网络的参与。这种直接的d2d通信带来了许多好处，例如提高了频谱效率、提高了设备之间的数据速率、降低了功耗以及减少了端
到端延迟。
59.通过上述可选实施方式，可以达到至少以下几点有益效果：
60.(1)快速确定电力系统中的故障；
61.(2)减轻服务器的计算压力。
62.上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
63.在本实用新型的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
64.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
65.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
66.另外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
67.所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本实用新型的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本实用新型各个实施例。而前述的存储介质包括：u盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
68.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。