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基于RK3568的多网多串电力能源1U机箱解决方案，支持B码，4G等

article 2025/6/6 17:46:56

基于RK3568的多网多串电力能源1U机箱解决方案，结合B码对时和4G通信能力，可满足电力自动化、能源监控等场景的高可靠性需求。核心特性如下：

一、硬件配置

  1. ‌处理器平台‌

    • 搭载RK3568四核Cortex-A55处理器，主频1.8GHz-2.0GHz，集成Mali-G52 GPU，支持边缘计算和轻量级AI推理 ‌913‌。

  2. ‌接口扩展能力‌

    • ‌串行接口‌：支持18路串口（含12路独立RS485+4路复用RS485/RS232），均配备ESD隔离保护 ‌49‌
    • ‌网络接口‌：
      • 双千兆网口（10/100/1000M） + 双百兆网口（10/100M） ‌49‌
      • 4G/5G模块扩展（通过MINI-PCIE/M.2接口） ‌913‌
    • ‌控制与监测‌：
      • 20路DI/DO（光耦隔离设计），兼容开关量采集与控制 ‌413‌
      • 双CAN FD接口（1Mbps高速通信，带隔离保护） ‌9‌
    • ‌B码对时‌：专用IRIG-B码接口，实现毫秒级时间同步 ‌69‌

  3. ‌通信冗余设计‌

    • 支持移动/联通/电信三网4G/5G自动切换，内置eSIM卡防物理损坏 ‌13‌
    • 双频WiFi（2.4GHz/5GHz）+ 蓝牙4.2 ‌913‌

二、工业可靠性

  • ‌电源设计‌：双冗余电源方案（100~240V AC输入），适应电力波动环境 ‌1314‌
  • ‌环境适应性‌：
    • 宽温运行（-40℃~+85℃），金属外壳/IP53防护等级 ‌913‌
    • 板载8GB LPDDR4X内存 + 64GB eMMC存储（可扩展至1TB SSD） ‌13

    • 处理器系统

      CPU

      Rockchip RK3568 CPU，四核64位Cortex-A55，主频最高2.0GHz

      内存

      技术架构

      8GB LPDDR4X

      存储

      EMMC

      EMMC 64GB

      扩展存储

      1*Micro SD卡座，

      1T大容量固态硬盘（可选配）

      网络通信

      LAN1-3

      3个千兆网口

      4G/5G

      ★多网融合智能驻网，支持移动、联通、电信三网自动切换

      ★支持空中写号

      ★支持全球运营商移动网络

      ★内置eSIM非实体卡，避免实体卡松动、氧化、接触不良，避免设备丢失SIM卡被不法分子利用

      WIFI

      2.4G/5G+Bluetooth 4.2(HS)(WIFI/射频连接器，板贴)

      硬件监测

      看门狗

      0~255秒，提供看门狗例程

      RTC时钟

      CR2032电池供电，外部实时时钟供电电池，支持定时开关机

      I/O接口

      DEBUG

      1个DEBUG调试串口

      COM

      COM1-COM6：RS485串口，电源隔离 1.5KVdc，数字信号隔离3.0 KV rms

      COM7-22：RS485串口，支持浪涌保护，不带隔离

      CAN

      2路CAN，电源隔离 1.5KVdc，数字信号隔离3.0 KV rms

      DO

      8路DO，光耦隔离继电器  Viso=1500Vrms

      DI

      8路DI，光耦隔离 Viso=3750Vrms

      USB3.0

      2个USB3.0

      显示

      HDMI

      1个HDMI接口

      LVDS

      支持双路8通道24bit，可支持1080P显示输出（内部主板接口）

      EDP

      2560*1600@60Hz（内部主板接口）

      MIPI

      MIPI屏+I2C触摸接口（内部主板接口）

      数据采集协议规约

      内置ICS协议转换，ModBUS  RTU/TCP 转成 MQTT、HTTP、104等

      音频

      SPK

      5W双路SPK

      音频输入

      MIC

      指示灯

      LED指示灯

      电源指示灯、运行指示灯、串口指示灯

      按键

      2个电源开关键

      电源

      电源输入

      1路220V AC输入，1路12-36V DC输入绿端，两路电源输入不能同时接

      电源输出

      2组双路12V电源输出绿端，1组单路24V电源输出绿端

      安全防护

      欠压保护、短路保护、过流保护、过压保护

      隔离防护

      隔离电压1500V DC

      工作环境

      工作温度

      -20°C ~ 70°C（可选-55°宽温）

      存储温度

      -40°C ~ 80°C

      工作湿度

      0% ~ 90%相对湿度, 无凝露

      存储湿度

      0% ~ 90%相对湿度, 无凝露

      外观尺寸

      尺寸

      437mm(含耳朵为483mm)*414.6mm*44.5mm

      操作系统

      Ubuntu20.04

      ‌

三、典型应用场景

  1. ‌变电站监控‌
    • 通过多串口接入智能电表、FTU/DTU设备，结合B码对时实现继电保护装置的高精度协同 ‌69‌。
  2. ‌电力网关‌
    • 支持IEC 61850协议转换，聚合串口设备数据上传至主站系统 ‌10‌。
  3. ‌边缘计算节点‌
    • 本地化处理传感器数据流（如腐蚀点图像、定位信息），通过4G/双频WiFi回传控制中心 ‌110‌。

四、软件与生态支持

  • 兼容OpenHarmony、Linux系统，支持全国产化软硬件方案 ‌78‌
  • 提供PPP驱动、网络协议栈定制能力，适配复杂工业通信需求 ‌1112‌

注：该方案通过多网融合、接口隔离防护及冗余设计，确保在电力波动、电磁干扰等严苛环境下稳定运行，适用于智能电网、工业自动化等对实时性与可靠性要求极高的领域

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