一种智能型多功能边缘服务终端的制作方法

本技术涉及电子学，具体涉及一种智能型多功能边缘服务终端。

背景技术：

1、油田现场设备种类繁多，每种设备都要配备一些传感器、仪表、阀门、控制系统等装置。随着油田信息化和智能化建设的逐步推进，需要将油田现场设备的运行数据上传到远端的云平台。然而，由于历史原因，油田现场的一部分设备不具备数据远传功能，另一部分设备虽然具有远传功能，但是不同设备传输的信号形式和数据协议不尽相同，为了完成数据传输，就需要额外添加多个数据传输和协议解析装置，导致较高的成本，同时这些装置只是简单的完成数据采集和传输，不具有对于设备的控制功能，缺乏智能性。因此，有必要提出一种智能型多功能边缘服务终端，以解决上述问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种智能型多功能边缘服务终端，以解决现有技术无法用一个装置油田现场设备数据采集、传输、控制的问题。

2、本实用新型提供一种智能型多功能边缘服务终端，包括：主控模块、电源管理功能模块、信号采集功能模块、信号输出功能模块、近场数据采集功能模块、远端数据上传功能模块、控制器通信功能模块、数据存储功能模块、rtc功能模块以及人机接口功能模块；所述电源管理功能模块、信号采集功能模块、信号输出功能模块、近场数据采集功能模块、远端数据上传功能模块、控制器通信功能模块、数据存储功能模块、rtc功能模块以及人机接口功能模块分别与所述主控模块连接。

3、进一步地，所述主控模块包括：soc、晶振电路、复位电路、蓝牙模块电路、wifi模块电路、tf卡电路、sdram电路以及flash电路；所述晶振电路、复位电路、蓝牙模块电路、wifi模块电路、tf卡电路、sdram电路以及flash电路分别与所述soc连接。

4、进一步地，所述电源管理功能模块包括：过压/过流保护电路、低压检测电路、soc供电电路以及外设供电电路；

5、所述过压/过流保护电路包括二极管d1、自恢复保险丝f1、压敏电阻r1、快速瞬变抑制二极管tvs1、电感l1、电容c7和电容c8；所述电容c7的一端依次连接二极管d1、自恢复保险丝f1、电感l1后连接至电容c8的一端，所述电容c7的另一端与电容c8的另一端连接，所述压敏电阻r1、快速瞬变抑制二极管tvs1的一端连接于自恢复保险丝f1和电感l1之间，所述压敏电阻r1、快速瞬变抑制二极管tvs1的另一端连接于电容c7的另一端与电容c8的另一端之间；

6、所述低压检测电路包括：电压检测芯片、电阻r2和电阻r3，电阻r2与电压检测芯片连接，电阻r3一端连接至电压检测芯片和电阻r2之间，电阻r3另一端连接至电压检测芯片和gnd端之间，电压检测芯片与soc连接；

7、所述soc供电电路包括：第一dc-dc芯片、第一ldo芯片、电容c9、电容c10、电容c11，电容c9的一端、电容c10的一端分别连接至第一dc-dc芯片，电容c10的一端、电容c11的一端分别连接至第一ldo芯片，电容c9的另一端、电容c10的另一端、电容c11的另一端分别连接至gnd端；

8、所述外设供电电路包括：第二dc-dc芯片、第二ldo芯片、电容c12、电容c13、电容c14；电容c12的一端、电容c13的一端分别连接至第二dc-dc芯片，电容c12的一端、电容c14的一端分别连接至第二ldo芯片，电容c12的另一端、电容c13的另一端、电容c14的另一端分别连接至gnd端。

9、进一步地，所述信号采集功能模块包括数字信号采集电路和模拟信号采集电路；

10、所述数字信号采集电路包括一颗信号并入串出转换芯片、第一双向光耦芯片、第二双向光耦芯片以及电容c15，第一双向光耦芯片、第二双向光耦芯片分别与信号并入串出转换芯片连接，信号并入串出转换芯片分别与电容c15、soc连接；

11、所述模拟信号采集电路包括：adc芯片、第一运算放大器芯片、第二运算放大器芯片、第三运算放大器芯片、第四运算放大器芯片、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7，电容c16、电容c17、电容c18；

12、四颗运算放大器芯片分别与adc芯片连接，adc芯片分别与电容c18、soc连接；

13、电阻r4一端与电阻r5一端连接，电阻r5另一端与电容c16一端连接，电容c16一端与第一运算放大器芯片连接，电阻r4另一端与电容c16另一端连接，电容c16另一端与第一运算放大器芯片连接；

14、电阻r6一端与电阻r7一端连接，电阻r7另一端与电容c17一端连接，电容c17一端与第四运算放大器芯片连接，电阻r5另一端与电容c17另一端连接，电容c17另一端与第四运算放大器芯片连接；

15、第二运算放大器芯片、第三运算放大器芯片所连接的电阻及电容与第一运算放大器芯片、第四运算放大器芯片的连接方式相同。

16、进一步地，所述信号输出功能模块包括数字信号输出电路和模拟信号输出电路；

17、所述数字信号输出电路包括一颗信号串入并出转换芯片、四颗单向光耦芯片、四个继电器、二极管d2、二极管d3、二极管d4、二极管d5，以及电容c19；电容c19、soc分别与信号串入并出转换芯片连接，信号串入并出转换芯片分别与四颗单向光耦芯片连接，四颗单向光耦芯片分别与四个继电器中的一个，以及二极管d2、二极管d3、二极管d4、二极管d5中的一个连接；

18、所述模拟信号输出电路包括一颗dac芯片、两颗电压转电流芯片、电阻r8、电阻r9，电容c20、电容c21、电容c22、电容c23、电容c24；电容c20、soc分别与dac芯片连接，dac芯片分别与两颗电压转电流芯片连接，一颗电压转电流芯片与电容c21、电阻r8、电容c22连接，另一颗电压转电流芯片与电容c23、电阻r9、电容c24连接。

19、进一步地，所述近场数据采集功能模块包括：lorawan通信电路和zigbee通信电路；

20、所述lorawan通信电路包括一个lorawan网关模组、一个电容c25，lorawan网关模组分别与电容c25、soc连接；

21、所述zigbee通信电路包括一个zigbee模组、一个电容c26，zigbee模组分别与电容c26、soc连接。

22、进一步地，所述远端数据上传功能模块包括4g/5g通信电路和lan通信电路；

23、所述4g/5g通信电路包括一个4g/5g模组、一个sim卡槽、一个电容c27，4g/5g模组分别与sim卡槽、电容c27、soc连接；

24、所述lan通信电路包括一个隔离变压器接口、一个电容c28，隔离变压器接口分别与电容c28、soc连接。

25、进一步地，所述控制器通信功能模块包括一颗隔离电平转换芯片、快速瞬变抑制二极管tvs2、快速瞬变抑制二极管tvs3，电阻r10、电阻r11、电阻r12、电阻r13、电容c29；快速瞬变抑制二极管tvs2、电阻r10连接于电阻r11两端，电阻r11与隔离电平转换芯片连接，快速瞬变抑制二极管tvs3、电阻r12连接于电阻r13两端，电阻r13与隔离电平转换芯片连接，隔离电平转换芯片分别与电容c29、soc连接。

26、进一步地，所述数据存储功能模块包括一个nvme接口、一块ssd硬盘、一个电容c30，nvme接口分别与ssd硬盘、电容c30、soc连接；

27、所述rtc功能模块包括一颗时钟芯片、一个纽扣电池bt1、二极管d6、二极管d7、电容c31，纽扣电池bt1一端与二极管d7一端连接，二极管d7另一端连接至时钟芯片，纽扣电池bt1另一端连接至时钟芯片，电容c31一端连接至二极管d7与时钟芯片之间，电容c31另一端连接至纽扣电池bt1与时钟芯片之间，二极管d6连接于二极管d7与电容c31之间，时钟芯片与soc连接；

28、进一步地，所述人机接口功能模块包括usb电路和hdmi电路；所述usb电路包括两个typea型的usb接口，usb接口与soc连接；hdmi电路包括一个minihdmi接口、电容c34，minihdmi接口分别与电容c34、soc连接。

29、本实用新型具有以下有益效果：本实用新型提供的一种智能型多功能边缘服务终端，该终端包含多个功能模块，接口形式丰富、数量充足，通信方式多样，可以用一个装置解决油田现场各种设备的数据采集和传输问题，内置的边缘服务程序和智能算法还可以对现场设备实现智能控制。