摘要

　　電力巡檢與設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目把視頻分析搬到現(xiàn)場(chǎng)，主機(jī)要同時(shí)裝下GPU算力與一組隔離接口。某電力項(xiàng)目的做法是以無(wú)風(fēng)扇嵌入式機(jī)型為基礎(chǔ)：算力經(jīng)插槽加裝、接口經(jīng)擴(kuò)展卡補(bǔ)足，由工控機(jī)帶gpu的DTB-3312-Q670E方案承接，本文逐項(xiàng)拆解落位過(guò)程。

　　把GPU算力裝進(jìn)設(shè)備艙，難點(diǎn)從來(lái)不只是顯卡本身：艙內(nèi)空間、隔離信號(hào)、網(wǎng)口數(shù)量和系統(tǒng)環(huán)境會(huì)一起約束方案。電力現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)測(cè)主機(jī)正是在這些條件疊加下選型，工控機(jī)帶gpu的方案路線先逐項(xiàng)對(duì)應(yīng)，再談擴(kuò)展。

　　一、巡檢現(xiàn)場(chǎng)的接入清單

　　某電力行業(yè)的智能巡檢與設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，把分析主機(jī)放在現(xiàn)場(chǎng)：巡檢與監(jiān)測(cè)畫面需要在本地完成推理，識(shí)別結(jié)果與狀態(tài)數(shù)據(jù)要回傳主站，現(xiàn)場(chǎng)還有一組信號(hào)量與儀表需要直連。

　　項(xiàng)目給出的接入清單相當(dāng)具體：4路光電隔離DIO、5個(gè)千兆網(wǎng)口、2路隔離RS232、2路隔離RS485，系統(tǒng)環(huán)境為Ubuntu 20.04；設(shè)備艙空間有限，主機(jī)外形同樣受約束。

　　這些條件合起來(lái)指向一個(gè)思路：板載接口承載基礎(chǔ)連接，隔離信號(hào)與額外網(wǎng)口經(jīng)擴(kuò)展卡補(bǔ)足，GPU算力經(jīng)插槽加裝，而不是尋找一臺(tái)把所有接口都做在板載上的整機(jī)。

　　二、算力插槽與機(jī)型落位

　　本次東田方案以工控機(jī)帶gpu的DTB-3312-Q670E為基礎(chǔ)機(jī)型。它提供1個(gè)PCIe X16 Gen3插槽（X16信號(hào)）與2個(gè)PCIe X8 Gen3插槽，GPU算力卡經(jīng)X16插槽加裝，卡型按現(xiàn)場(chǎng)分析軟件的負(fù)載選定。

　　平臺(tái)一側(cè)，該機(jī)型基于Intel Q670E芯片組，支持酷睿12/13/14代處理器，配2個(gè)DDR5 SO-DIMM插槽、最高64GB；內(nèi)存檔位按分析軟件與畫面路數(shù)選定，存儲(chǔ)容量在方案確認(rèn)時(shí)逐項(xiàng)核定。

　　三、隔離信號(hào)與網(wǎng)口的擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)

　　板載網(wǎng)絡(luò)為1個(gè)Intel I226-IT 2.5G網(wǎng)口加1個(gè)I219-LM千兆網(wǎng)口，2.5G向下兼容千兆；對(duì)照5路接入需求，其余3路經(jīng)PCIe插槽的千兆網(wǎng)卡補(bǔ)足。工控機(jī)帶gpu方案的接口原則即如此：板載承擔(dān)基礎(chǔ)連接，擴(kuò)展卡補(bǔ)足其余信號(hào)。

串口一側(cè)，該機(jī)型板載5個(gè)COM口，其中2路可調(diào)RS232/422/485；帶隔離要求的232與485信號(hào)經(jīng)擴(kuò)展卡實(shí)現(xiàn)，光電隔離DIO同樣由擴(kuò)展卡提供，板載接口不重復(fù)占用擴(kuò)展位。

　　USB與顯示作為輔助接入：8個(gè)USB3.2承接現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試設(shè)備，HDMI與DP輸出狀態(tài)畫面，調(diào)試時(shí)接顯示器即可完成本地排障。

　　四、系統(tǒng)環(huán)境與艙內(nèi)部署

　　系統(tǒng)環(huán)境按Ubuntu 20.04適配交付，分析軟件與驅(qū)動(dòng)在該環(huán)境下部署調(diào)試；平臺(tái)對(duì)Linux環(huán)境的支持讓現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)不必遷就其他生態(tài)，識(shí)別程序按原生環(huán)境運(yùn)行。

　　部署條件對(duì)應(yīng)艙內(nèi)空間：無(wú)風(fēng)扇被動(dòng)散熱，機(jī)箱尺寸157×280×188毫米，約4.2KG，電源為3PIN可插拔端子、12-35V直流寬壓輸入，艙內(nèi)配電可直接接入；標(biāo)稱工作溫度-25~60℃，寬溫運(yùn)行需搭配寬溫內(nèi)存與寬溫硬盤。

　　該機(jī)型已完成滿負(fù)荷24小時(shí)老化與高低溫、跌落測(cè)試，整機(jī)享受3年免費(fèi)保修；方案落地后的擴(kuò)展卡選型與系統(tǒng)適配由東田工控按項(xiàng)目承接。

　　結(jié)語(yǔ)

　　算力經(jīng)X16插槽加裝，網(wǎng)口按板載加擴(kuò)展湊齊5路，隔離DIO與隔離串口由擴(kuò)展卡落地，系統(tǒng)落在Ubuntu 20.04環(huán)境——電力現(xiàn)場(chǎng)的這臺(tái)主機(jī)把每項(xiàng)需求都對(duì)應(yīng)到具體插槽與接口。工控機(jī)帶gpu的選型，比的就是這份逐項(xiàng)落位的功夫。

　　FAQ

　　GPU算力卡是出廠標(biāo)配嗎？

　　不是。該機(jī)型提供PCIe X16插槽，算力卡按現(xiàn)場(chǎng)分析軟件的負(fù)載選型加裝；不同項(xiàng)目的識(shí)別程序?qū)λ懔σ蟛煌?，卡型在方案確認(rèn)時(shí)逐一定。

　　5個(gè)網(wǎng)口都從哪里來(lái)？

　　板載2個(gè)網(wǎng)口（1個(gè)2.5G向下兼容千兆、1個(gè)千兆），其余3路經(jīng)PCIe插槽加裝的千兆網(wǎng)卡實(shí)現(xiàn)，這是工控機(jī)帶gpu整機(jī)常見的擴(kuò)展做法；每一路的接入對(duì)象在部署前逐路核對(duì)。

　　隔離DIO和隔離串口是板載的嗎？

　　隔離功能經(jīng)擴(kuò)展卡實(shí)現(xiàn)，板載5個(gè)COM口承接通用串口；光電隔離DIO由擴(kuò)展卡提供，隔離通道與現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系按接入清單規(guī)劃。

　　Ubuntu 20.04環(huán)境下驅(qū)動(dòng)怎么解決？

　　方案按Ubuntu 20.04環(huán)境適配交付，網(wǎng)卡、顯卡與擴(kuò)展卡的驅(qū)動(dòng)隨整機(jī)調(diào)試一并完成，現(xiàn)場(chǎng)按交付環(huán)境直接部署即可