一种应用于目标检测及录像的边缘计算网关的制作方法
本技术涉及储油罐监控的，尤其涉及一种应用于目标检测及录像的边缘计算网关。
背景技术：
1、储油罐是一类封闭空间，简称油罐或储罐，用于储存油品（原油或其他石油产品）。这些大型容器大部分是钢制的，广泛应用于炼油厂、油田、油库以及其他工业中。油罐体积通常较大，容积从1000立方米到10000立方米不等。
2、在油罐使用过程中，会定期对油罐进行清洗。然而，由于油罐的特殊性质，清洗过程中可能会产生有毒有害气体，对清洗人员构成意外伤害的风险。为了确保安全，除了要求清洗人员配备防护装备外，还需要对罐内和罐外进行严密监控。需要实时监测清洗人员周围的有毒有害气体浓度，一旦浓度超过安全阈值，应立即通知清洗人员撤离。如果发生人员伤害，应立即通知罐外监控人员，以便及时展开救援。
3、此外，由于油罐是金属密闭空间，会屏蔽4g、wifi等无线信号，因此罐内和罐外的通信需要依赖有线方式。然而，由于无法引入有线电源，罐内的仪器设备通常依赖电池供电。同时，油罐内的残留气体可能具有易燃易爆性质，因此罐内的仪器设备必须具备防爆功能。
4、针对上述情况，目前的解决方案通常包括以下步骤：清洗人员佩戴气体检测仪以监测周围的气体浓度，然而，气体数据只能保存在检测仪上，罐外配合人员无法获取这些数据。罐内需要安装网络摄像机以记录实时录像，罐外人员可通过查看实时录像来了解罐内清洗人员的状态，这一系列设备较多，安装和部署需要一定的时间。气体数据和录像数据无法及时上传至服务器，此外，气体浓度数据与视频数据通常分开存储，很难一一对应。
5、为了解决这些问题，可以考虑以下改进方案：使用蓝牙或wifi信号将气体检测仪的数据传输到手机或平板电脑上，以便罐外配合人员能实时获取气体浓度数据。采用太阳能供电的自动摄像机，以替代需要有线电源的摄像机，可以减少安装和部署的时间和成本。利用5g或更先进的网络技术将实时录像和气体数据上传至云端服务器，以便进行统一管理和分析。开发一种集成系统，将气体浓度数据与视频数据相关联并存储在一起，以便更方便地进行检索和分析。
6、申请号为202222236926 .3的实用新型专利公开了一种边缘计算智能视觉网关，包括：主板，其包括：网络通讯模块，用于接收与边缘计算智能视觉网关通信连接的外部感知设备发送的监控数据；主处理器，与所述网络通讯模组连接，用于对所述监控数据进行清晰化增强、ai分析、编解码、存储及转发；数据接口模块，与所述主处理器连接，用于将主处理器处理后的监控数据输出到终端；从设备，通过接口与所述主板连接，包括：板载处理器，安装在所述从设备上，搭载有用于暂时存放数据的内存；ai算力模块，包括多个ai算力芯片，均与所述板载处理器连接，用于提供ai推理模型，对所述监控数据进行场景分割、目标检测、行为识别与异常识别；数据处理模块，与所述板载处理器连接，用于数据处理与数据编解码；存储器，与所述板载处理器连接，用于长期存放数据。上述专利提供了丰富的网络通讯方式与i/o接口，使边缘计算智能视觉网关的应用场景更广；主板上设置有多个接口，可连接多个从设备，边缘计算智能视觉网关的数据运算主要集中在从设备进行，从设备采用soc架构将硬件模块集成起来，空间占用小，性价比高；可以根据使用场景为从设备搭载不同的功能硬件，集成性高，通用性强；通过在从设备上设置多个ai算力芯片提供更高的ai算力，加速运算。但是，上述专利计算复杂，不能应用在油罐清洗中。
技术实现思路
1、针对现有油罐清洗需要的设备较多，安装繁琐的技术问题，本实用新型提出一种应用于目标检测及录像的边缘计算网关，可以实现安全帽佩戴检测以及罐体内录像的功能，通过wifi模块和4g/5g通讯模块可以实现与周边设备和移动终端的连接，减少安装步骤。
2、为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：一种应用于目标检测及录像的边缘计算网关，包括边缘计算盒子，边缘计算盒子与路由器相连接，路由器分别与摄像机和气体检测仪相连接，摄像机和气体检测仪均设置在罐体内，边缘计算盒子通过基站与云平台相连接，边缘计算盒子与移动终端相连接；所述边缘计算盒子包括cpu，cpu分别与ai目标检测模块和固态硬盘相连接。
3、优选地，所述边缘计算盒子上设有第一网口和第二网口，第一网口和第二网口均与cpu相连接，第一网口通过路由器与摄像机相连接，第二网口与通过路由器与气体检测仪相连接。
4、优选地，所述边缘计算盒子上设有4g/5g通讯模块和wifi模块，4g/5g通讯模块和wifi模块均与cpu相连接，4g/5g通讯模块与基站相连接，wifi模块与天线相连接，天线与移动终端相连接。
5、优选地，所述4g/5g通讯模块与4g放大放大器相连接，4g放大放大器与基站相连接，4g放大放大器安装在罐体内。
6、优选地，所述wifi模块上设有wifi ap热点。
7、优选地，所述cpu配备八核arm处理器，arm处理器上集成有gpu和npu。
8、优选地，所述cpu上集成有6 tops算力的npu，npu上设有ai目标检测模块。
9、优选地，所述gpu用于将摄像机采集的视频数据解码成单帧图像，并将ai目标检测模块处理后的带有目标结果的单帧图像编码为视频流。
10、优选地，所述ai目标检测模块为yolov5目标检测模型，所述视频流用rtmp流媒体协议推流到流媒体服务器上。
11、优选地，所述cpu与可充电锂电池相连接，可充电锂电池安装在铁盒内，铁盒利用封胶密封。
12、与现有技术相比，本实用新型的有益效果：可以实时进行6路视频数据的目标检测推理，单帧推理速度为20ms，具有ai检测效果；支持同时观看6路实时视频，并且视频延时小于2s，具有实时视频查看效果；网络摄像机的视频数据可以被保存到边缘计算盒子中，使用1t的固态硬盘大约可以保存400小时的视频，实现实时录像效果；允许实时查看气体检测仪表的数据，从而及时掌握封闭环境的气体浓度数据。本实用新型通过电池供电，满足用户移动需求，满足用户在无法接入市电的使用场景使用；录像数据保存，可以将平时录像保存在边缘计算盒子，只把重要时刻视频上传到上级视频服务器，可以节省视频传输造成的流量费用；气体浓度数据叠加到视频画面，在监控视频的同时，可以监控气体浓度。
技术特征：
1.一种应用于目标检测及录像的边缘计算网关，其特征在于，包括边缘计算盒子（1），边缘计算盒子（1）与路由器（3）相连接，路由器（3）分别与摄像机（2）和气体检测仪（4）相连接，摄像机（2）和气体检测仪（4）均设置在罐体内，边缘计算盒子（1）通过基站（8）与云平台（6）相连接，边缘计算盒子（1）与移动终端（5）相连接；所述边缘计算盒子（1）包括cpu（11），cpu（11）分别与ai目标检测模块（13）和固态硬盘（12）相连接。
2.根据权利要求1所述的应用于目标检测及录像的边缘计算网关，其特征在于，所述边缘计算盒子（1）上设有第一网口（15）和第二网口（16），第一网口（15）和第二网口（16）均与cpu（11）相连接，第一网口（15）通过路由器（3）与摄像机（2）相连接，第二网口（16）与通过路由器（3）与气体检测仪（4）相连接。
3.根据权利要求2所述的应用于目标检测及录像的边缘计算网关，其特征在于，所述边缘计算盒子（1）上设有4g/5g通讯模块（14）和wifi模块（17），4g/5g通讯模块（14）和wifi模块（17）均与cpu相连接，4g/5g通讯模块（14）与基站（8）相连接，wifi模块（17）与天线相连接，天线与移动终端（5）相连接。
4.根据权利要求3所述的应用于目标检测及录像的边缘计算网关，其特征在于，所述4g/5g通讯模块（14）与4g放大放大器（7）相连接，4g放大放大器（7）与基站（8）相连接，4g放大放大器（7）安装在罐体内。
5.根据权利要求3所述的应用于目标检测及录像的边缘计算网关，其特征在于，所述wifi模块（17）上设有wifi ap热点。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的应用于目标检测及录像的边缘计算网关，其特征在于，所述cpu（11）配备八核arm处理器，arm处理器上集成有gpu和npu。
7.根据权利要求6所述的应用于目标检测及录像的边缘计算网关，其特征在于，所述cpu（11）上集成有6 tops算力的npu，npu上设有ai目标检测模块（13）。
8.根据权利要求7所述的应用于目标检测及录像的边缘计算网关，其特征在于，所述cpu（11）与可充电锂电池相连接，可充电锂电池安装在铁盒内，铁盒利用封胶密封。
技术总结
本技术提出了一种应用于目标检测及录像的边缘计算网关，用以解决现有油罐清洗需要的设备较多，安装繁琐的技术问题。本技术包括边缘计算盒子，边缘计算盒子与路由器相连接，路由器分别与摄像机和气体检测仪相连接，摄像机和气体检测仪均设置在罐体内，边缘计算盒子通过基站与云平台相连接，边缘计算盒子与移动终端相连接；所述边缘计算盒子包括CPU，CPU分别与AI目标检测模块和固态硬盘相连接。本技术允许实时查看气体检测仪表的数据，从而及时掌握封闭环境的气体浓度数据。
技术研发人员：朱少安,刘帅,马鹏飞,寇婷婷,王飞,林聪
受保护的技术使用者：汉威科技集团股份有限公司
技术研发日：20240111
技术公布日：2024/12/5