CN110650022B - 一种工业数据中心系统与工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种工业数据中心系统与工作方法，将网络服务器、网络交换机、网络供电电源和分路控制器设计在一台设备中，由网络服务器通过分路控制器管理网络供电电源及网络交换机，通过网线复用，为网络下行终端设备提供网络通信和低功耗电源，同时实施网络和应用管理。所述网络供电电源包括多路POE电源、脉冲电源、交流电源和上直流电源。所述下行网络模块为下行网络终端设备电路提供网络通信信号和电源，所述延长模块用于为下行网络终端设备整机延长网络通信线路和电源供电，使之超过100米的以太网通信标准。

Description

一种工业数据中心系统与工作方法

技术领域

本发明涉及信息通信领域，尤其是涉及工业自动化控制系统和物联网通信子领域，特别是船舶物联网及自动化系统。

背景技术

现有的工业数据中心系统，采用标准的机架式服务器、机架式交换机，终端采用各自独立的电源及布线，这在一些特定的工业化场所，不仅整体工程的成本高，而且体积大、布线复杂，管理不方便。在一些应用中，时常需要对于一些网络终端进行控制，例如打开、关闭和管理。此外，一些网络终端其实耗电并不大，但是也需要布置电源。例如在船舶应用中，通常的船舶控制和应用系统规模不算很大，以支线集装箱船为例，为例信息点的数量通常在十几至几十个之间；网络终端设备的功耗也很小，通常都在几瓦到十几瓦之间，尤其是某些舱室的，由于防爆的需要，还需要随时关闭电源。可见，常规的集中控制电源或信息点现场电源，都是不方便的。

现有的POE(Power Over Ethernet，以太网供电)供电技术解决了复用网线供电技术，但是由于无法灵活地关闭和打开每一路电源，又无法实时监测每一路电源的电流、电压等数据，仍然无法满足特殊应用场景的需要。

可见，现有技术的不足较为明显，具体至少表现在以下几个方面：

1、每个网络终端都需要电源和布线，无法控制和监测电源。

2、数据中心端采用机柜式设计，结构复杂，体积大，不利于维护管理。

3、集成度低，设备冗余度高，成本高，功耗大，可靠性低。

因此，对于这些特定的应用场景，就需要量身定做一种专用的工业数据中心。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种工业数据中心系统与工作方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种工业数据中心系统，包括置于同一个壳体中相互连接的服务器、交换机、网络供电电源，所述网络供电电源通过复用网线向下行网络供电；和/或，包括独立于所述工业数据中心之外并与之配套的用于延长网络通信链路的延长模块和下行网络设备接入的下行网络模块。

优选地，所述系统的功耗低于10千瓦，包括一个以上网络端口，所述服务器实现对于所述交换机和所述网络供电电源的管理；和/或，所述系统采用工控机设计，其中的主芯片采用工业级芯片，硬盘采用固态硬盘。

优选地，包括分路控制器，

所述网络供电电源包括POE电源、网线直供电源；

所述网络供电电源包括一路以上的电源，其中每一路提供的电源功率小于100瓦，通过网线复用向所述下行网络设备或所述延长模块供电和网络通信，并且包括与所述分路控制器连接的控制端，接受所述服务器管理；

所述POE电源为直流电源；所述网线直供电源包括脉冲电源、直流电源和交流电源，电压低于60伏；

所述网线采用金属材质的8芯4对双绞线，其中所述8芯编号为1-8，所述4对双绞线编号为1-2、3-6、4-5、7-8；

所述交换机包括网线端口，所述网线端口包括网络隔离变压器，所述网络隔离变压器包括PHY侧和网线侧，所述网络供电电源通过连接到所述网线侧，通过所述网线中的2对或者3对或者4对双绞线传输到所述下行网络，其中，网络信号从所述PHY侧到所述网络隔离变压器再到所述网线侧，通过网线传输到所述下行网络；

和/或，

所述网络供电电源包括电压传感器和电流传感器，在每一路还包括电源开关，以监测每一路电源的电压、电流，并且实现电源的开关和过载保护。

优选地，所述交换机采用网线端口，包括POE交换机或非POE交换机，包括百兆交换机、千兆交换机和万兆交换机；

所述网线端口包括RJ45插接式端口和110卡接式端口；

当所述交换机采用所述POE交换机时，所述网络供电电源为POE电源；

当所述交换机采用所述非POE交换机时，所述网络供电电源为网线直供电源；

当所述交换机采用千兆交换机或万兆交换机时，所述网络供电电源采用采用8芯4对双绞线中的2对或3对或4对传输；当所述交换机采用百兆交换机时，所述网络供电电源采用采用8芯4对双绞线中的2对或3对或4对传输；和/或，采用8芯4对双绞线中的4-5、7-8线对传直接输电源；和/或，所述交换机包括集线器、二层交换机、二层以上交换机。

优选地，包括所述服务器对于所述分路控制器的管理；

所述分路控制器连接所述服务器和所述POE交换机，实现对于所述POE交换机的控制和管理，所述控制和管理包括对于每一路POE端口电源的管理和电源开关控制，和/或，对于每一路POE交换机端口的网络控制和管理，所述分路控制器包括由软件模块或分路控制器电路及控制软件构成；

所述分路控制器连接所述服务器和所述网线直供电源，通过所述服务器实现对于所述网线直供电源中每一路电源的电源开关控制和管理；和/或，

所述分路控制器对于每一路分路电源的管理包括对于电压和电流的监测和显示，所述电源开关包括对于该路电源的接通和断开以的控制和显示，以及对于过载的限制。

优选地，所述下行网络模块与所述网络供电电源和所述交换机配套，连接下行网络设备端的网线和下行网络设备电路，为下行网络设备提供网络连接和提供电源；

所述下行网络模块包括网络隔离变压器、电源转换、PHY电路、MAC电路；

所述网络隔离变压器的网线侧通过所述网线连接所述工业数据中心的网络端口，同时连接所述电源转换，提供所述下行网络中的电路所需要的电源；

所述网络隔离变压器的PHY侧连接PHY电路、MAC电路，提供所述下行网络中的电路所连接的网络信号；

所述下行网络模块包括两种设计形式，其一是通过一体化设计在所述下行网络设备壳体之中的形式；其二是带有一个网线输入端、一个网络输出端和一个电源输出端的一个具有独立壳体的形式，其中所述一个网线输入端连接来自于所述工业数据中心的所述下行网络的网线，所述网络输出端连接下行网络设备的网络端口，所述电源输出端连接下行网络设备电源端口；

所述延长模块，是在网络传输线路超过100米时，接入在网线中间的延长网络通信及电源供电的具有独立壳体的设备，具体包括基于POE电源的POE延长模块和基于网线直供电源的网线直供电源延长模块，依据所述网络供电电源类型配套采用。

优选地，所述系统包括整机电源、触摸屏、网络端口、本地端口、外网无线接入、手机无线接入和统一的壳体；使得所述系统成为一台独立的设备；其中，整机电源支持服务器的软件开机和关机；和/或，所述系统设有散热及风道，还包括天线；所述网络端口的类型包括插接式接线和卡接式接线，和，全部接插件接线处涂胶水固定。

本发明提供的一种工业数据中心设计方法，包括

网络供电电源通过复用网线向下行网络设备供电的步骤；

服务器管理所述网络供电电源的步骤；和/或，

所述服务器管理交换机的步骤；

将所述服务器、所述网络电源、所述交换机进行一体化设计为一台独立设备的步骤。

优选地，采用工业标准的元器件制造所述服务器的主板，或选用工控机主板作为所述服务器的主板的步骤；

所述服务器的主板上的CPU和内存采用焊接方式，或，在包括CPU接插件、内存接插件、主板连接接插件处采用加固和涂胶的步骤；

在所述服务器的主板上设计或者选用一个以上网络端口，提供路由连接和管理的步骤；和/或，

将所述服务器、所述交换机和所述网络电源的电路设计在一块以上PCB板上的步骤；

通过所述交换机连接卫星网络设备或4G、5G、6G、7G、8G模块，连接互联网，使得所述服务器支持云模式和区块链，支持用户无线接入，支持远程服务的步骤。

优选地，所述网络供电电源通过复用网线向下行网络设备供电的步骤，包括：

将所述网络供电电源划分为一路以上的供电电源，每一路均设有独立的管理和电源开关端口的步骤；

将所述一路以上供电电源的每一路，都通过网线复用，向下行网络设备提供电源的步骤；

所述网络供电电源采用一路以上的POE电源方式工作或一路以上的网线直供电源方式工作的步骤；

所述网络供电电源的每一路，包括1组电源回路或2组电源回路，采用网络隔离变压器的网线侧中的4-5、7-8线对中的2对网线侧的中心抽头作为1组电源回路的步骤；或，采用网络隔离变压器的网线侧中的1-2、3-6、4-5、7-8线对中的4对网线侧的中心抽头作为2组电源回路，在电路PHY侧传输网络信号的步骤；或，采用网络隔离变压器的网线侧中的1-2、3-6、4-5、7-8线对中的4对网线侧的中心抽头中的1路作为共用电源地端，作为3组电源回路，在电路PHY侧传输网络信号的步骤；

所述网络供电电源包括POE供电、交流供电、脉冲供电和直流供电，提供的电源功率符合POE标准或者小于100瓦。

优选地，所述服务器管理所述网络供电电源的步骤，具体包括：

当所述网络供电电源采用POE电源方式时，所述服务器通过所述交换机端口，采用POE协议对每一路POE电源进行管理和电源开关的步骤；

所述服务器通过一个以上网络端口，为网络供电电源提供路由连接和管理的步骤；

所述服务器运行和管理包括操作系统、所述工业数据中心的应用软件和用户应用软件的步骤；

当所述网络供电电源采用网线直供电源时，所述服务器通过板载通信端口或网络端口，采用约定的通信协议对每一路的网线直供电源进行管理和电源开关的步骤；和/或，

所述服务器对于所述网络供电对于的管理，包括监测、显示和操作所述网络供电电源的每一路的电压、电流、接通、断开、过载设定及过载保护。

优选地，所述服务器管理交换机的步骤，具体包括：

所述服务器依据网络管理协议管理所述交换机的步骤；

所述服务器依据所述交换机中交换芯片的SDK，直接或者通过所述交换机中的CPU管理所述交换芯片，实现包括网线监测、网线长度测量、网络通信质量监测以及网络端口开关的步骤；

所述服务器依据POE协议管理POE交换机的步骤；

所述服务器依据所述约定的通信协议管理所述网线直供电源的步骤；和/或，

所述服务器通过一个以上网络端口，连接包括所述交换机和用户终端的一个以上端口，实现所述交换机配置LAN、VLAN以及LAN、VLAN之间路由连接和管理的步骤。

优选地，所述方法包括下行网络接入和下行网络延长的步骤，具体包括：

依据网络通信协议和电源供电方式，在网线传输距离小于100米时，采用POE分离方式分离POE中的网络通信信号和供电电源，提供给下行网络设备的步骤；或，采用网线直供电源方式，分离网络通信信号和供电电源，提供给下行网络设备的步骤；

依据网络通信协议和电源供电方式，在网线传输距离超过100米时，采用包括网络通信延长步骤和供电电源延长的步骤；

所述网络通信延长步骤，包括采用有源网络接续，延长网络通信线路每次延长不超过100米的步骤，所述有源网络接续包括双端口交换机方式和双网卡共享方式；

所述供电电源延长步骤，包括POE供电延长和网线直供供电延长；其中，所述POE供电延长包括将POE电源与网络通信分离后再次合成，同时延长网络通信线路和供电电源线路；所述网线直供供电延长具体包括：在直流供电模式下，采用网线直通方式延长或DC-DC方式延长，在交流供电模式下采用变压器升压方式延长，在脉冲供电方式下，采用脉冲变换方式延长。

优选地，所述将所述服务器、所述网络电源、所述交换机进行一体化设计的步骤，具体包括：

将所述工业数据中心的电源做统一设计，并分别给所述服务器、所述交换机和所述网络供电电源供电的步骤；和/或，设计所述电源使得在所述系统开机时所述服务器先上电，所述交换机和所述网络供电电源后上电，在所述系统关机时支持所述服务器在完成关机工作后再断电的步骤；

将所述工业数据中心的机箱做统一设计，将所述服务器、所述网络电源和所述交换机布置在同一个机箱的步骤；

设计散热风道依次从靠近所述服务器进风、通过所述交换机，再到所述网络供电电源附近出风的步骤；

按照所述工业数据中心的所述网络供电电源的选型，配套设计所述电源模块的步骤，其中：

当所述网络供电电源选型为POE电源时，所述电源模块设计为对应的POE电源分离器；

当所述网络供电电源选型为所述网线直供电源时，所述电源模块的设计依据所述网络供电电源包括交流供电、脉冲供电和直流供电的选型而配套确定；和/或，

采用包括卫星网络接入、互联网接入、物联网接入和手机无线接入，使得所述工业数据中心纳入卫星网、互联网，以及手机APP接入的步骤。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明的工业数据中心将服务器、交换机和网络供电电源实现模块化整机设计，最大限度地减小了体积、提高了集成度，降低了系统复杂度、功耗。

2、本发明的工业数据中心由于采用了向网络中心集中供电和管理，对于各个网络终端，免去了现场供电布线和分头管理。

3、对于船舱和某些具有防爆、防火的特殊应用场所，本发明非常适合。

4、本发明由于采用服务器、交换机、网络供电电源集成化设计，大幅度降低了成本，提高了设备可靠性，简化了后期维护，简化了现场安装。

5、由于支持卫星网、无线网远程维护，支持区块链和云计算。

附图说明

图1为本发明实施例中的系统结构图；

图2为本发明实施例中的网络供电电源及分路控制图；

图3为本发明实施例中的工业数据中心与下行网络通信原理图；

图4为本发明实施例中的千兆网络供电原理图；

图5为本发明实施例中的百兆网络供电原理图；

图6为本发明实施例中的延长模块原理图；

图7为本发明实施例中的船用冷藏集装箱远程测控系统；

图8为本发明实施例中的通用工业数据中心结构图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例一：智能船舶工业数据中心及冷藏箱测控系统

智能船舶工业数据中心系统及冷藏箱测控系统是这样实现的：

包括但不限于置于同一个壳体中相互连接的服务器、交换机、网络供电电源，所述网络供电电源通过复用网线向下行网络供电。包括但不限于独立于所述工业数据中心之外并与之配套的用于延长网络通信链路的延长模块、下行网络设备接入的下行网络模块。

如图1所示。需要说明的是，以下所述的所有框图，都是按照业内通行的习惯画法和分解方法，除非另有申明。否则并不是对于本发明的限定。例如所述分路控制器框中的内容及其功能的叙述，有可能可以包含在网络供电电源的方框中，也可能从后续的电源发生器、逻辑控制器的方框中分解一部分内容和功能纳入分路控制器方框中，这不是对于本发明的任何限定。

图中1100由虚线框所示，这是工业数据中心的主要组成部分，而1201、1202分别是下行网络模块和延长模块，也就是说1100、1201、1202是3个独立的设备。其中，1101是服务器部分，通常是采用服务器主板，上面安装有CPU、内存、固态硬盘或者机械硬盘，在机箱中固定。1102是交换机部分，通常采用以太网电口RJ45标准的交换机，也可以采用基于110配线模块的电口输出，端口数可以采用8口、16口、24口、48口等常规接口方式，也可以采用其他端口数的交换机。1107位工业数据中心的总电源，它为1101服务器、1102交换机、1103网络供电电源等部分提供电源。需要说明的是，1107总电源支持服务器的软件开关机、休眠等常规设计。1104为分路控制器，1105、1106为符合TIA 568标准的8芯4对网线(网络通信电缆)，支持CAT5、CAT6、CAT7、CAT8等标准。其中，直接接1201下行网络模块的1105的线路长度，其总长度不得超过100米，实际上，在工程设计中，这部分的线路包括工程施工承包商链路的长度，这个长度不得超过90米。对于总长度超过100米的线路，在100兆网络速度下，必须采用1202延长模块，每个延长模块所延长的网络通信距离不得超过100米。

在前述技术方案的基础上，在本发明的另一些方案中可以采用如下列的一种或者多种局部改进的措施：

所述系统的功耗低于10千瓦，包括但不限于一个以上网络端口，所述服务器实现对于所述交换机的管理和所述网络供电电源的管理。

所述系统采用工控机设计，其中的主芯片采用工业级芯片，硬盘采用固态硬盘。

在实际设计中，通常需要考虑工业数据中心系统为下行网络模块所提供的总功率，例如摄像机类的下行网络设备每一路的功率通常在30瓦以下，而本实施例所提供的微基站每一路在3瓦左右。按照总的下行网络的路数，计算总功率，可以设计在10000VA、5000VA、2000VA、1000VA、500VA等档次。本发明在这里提出的功率限制，只是基于常规因素考虑，并非是对于本发明的限制。另外，还可以在所述工业数据中心中加入带有蓄电池的UPS不间断电源。

所述服务器采用工控机设计，包括但不限于其中的主芯片采用工业级芯片，硬盘采用固态硬盘。

在前述技术方案的基础上，在本发明的另一些方案中可以采用如下列的一种或者多种局部改进的措施：

系统包括但不限于分路控制器，这是控制网络供电电源的一种设计。

所述网络供电电源包括但不限于POE电源、网线直供电源，是一路以上的与网线复用传输的电源，其中的每一路提供的电源功率小于100瓦，并且包括但不限于与所述分路控制器连接的控制端。

所述POE电源为直流电源，所述网线直供电源包括脉冲电源、直流电源和交流电源，电压低于60伏。

所述网线采用金属材质的8芯4对双绞线，其中所述8芯编号为1-8，所述4对双绞线编号为1-2、3-6、4-5、7-8。

所述所述网络供电电源通过复用网线向下行网络供电，具体是：在所述交换机的网络端口包括网络隔离变压器，所述网络隔离变压器包括PHY侧和网线侧，所述网络供电电源通过连接到所述网线侧，通过所述网线中的2对或者3对或者4对双绞线传输到所述下行网络，其中，网络信号从所述PHY侧到所述网络隔离变压器再到所述网线侧，通过网线传输到所述下行网络。

所述网络供电电源包括电压传感器和电流传感器，在每一路还包括但不限于电源开关，以监测每一路电源的包括但不限于电压、电流，并且实现电源的开关和过载保护。

对于所述网线直供电源，除非是采用直流电源，否则在是采用脉冲电源和交流电源的时候，其脉冲频率或者交流电的频率必须考虑对于网络通信的干扰，通常的原则是其频率要远离网络通信的载波频率，已知实数载波频率为百兆赫兹数量级，于是脉冲频率或者交流电的频率可以选择为千赫兹数量级。

所述网络供电电源包括但不限于电压传感器和电流传感器，在每一路还包括但不限于电源开关，以监测每一路电源的电压、电流，并且实现电源的开关和过载保护。

关于电压、电流传感器以及连接方式，是采用多输入端的ADC(模拟量到数字量转换器)进行模数转换，对于多路电源的每一路进行轮流采集或者按照需要随时采集。关于每一路电源的电源开关，采用MOS管完成。关于过载保护，可以采用监测电流大小后，通过关断电源来实现，或者直接在MOS管上通过限流来实现。

如图2所示，其中，2001电源发生器由1107电源提供电源输入，按照工业数据所提供的网络供电路数，分解出相同路数的分路电源P1、P2、…，分别输出到2003逻辑控制、2005逻辑控制、…，所述逻辑控制中包括开关、电压传感器、电流传感器，接收2002分路控制单元的SS1、SS2控制，完成对于S1、S2、…输出的电源进行开关、电压测量、电流测量，并将测量信号通过分路控制单元、2007交换机，上传到服务器SERVER。此外，来自于2007交换机的网络通信信号N1、N2、…，分别通过2004合成器、2006合成器、…，将网络通信信号和分路电源，通过PE1、PE2、…提供给下行网络模块或延长模块。

如图3所示，这是工业数据中心和下行模块之间连接部分的原理图。它包含网络通信链路和电源传输链路。分别说明如下：

网络通信链路。

在工业数据中心，作为网线中的4对之一对，3101是交换机芯片中的交换矩阵，MAC(Media Access Control，介质访问控制)，PHY(Port Physical Layer，端口物理层)，它通过3102MAC11电路和3103PHY11电路连接3104网络隔离变压器，在通过3001的8芯4对网线中的一对，与下行网络模块中的3204网络隔离变压器，连接到3203PHY12电路和3202MAC12电路，与3201下行网络设备电路连接，实现双向双工网络通信。依此类推，作为网线中的另外一对，3106MAC21电路和3107PHY21电路连接3108网络隔离变压器，在通过3003的8芯4对网线中的一对，与下行网络模块中的3204网络隔离变压器，连接到3207PHY22电路和3206MAC22电路，与3201下行网络设备电路连接，实现双向双工网络通信。其中，电路PHY21、MAC21、PHY22、MAC22包含在3201下行网络设备电路的网卡芯片中。

电源传输链路。

电源传输链路如3002虚线所示。具体是：3105为电源发生器，它提供系统中电源。其中，电源的两极分别通过3104网络隔离变压器和3108网络隔离变压器的次级线圈的中心抽头，向3001网线和3003网线，向下行网络模块供电，具体是通过3204网络隔离变压器和3208网络隔离变压器，连接到次级线圈的中心抽头，向3205电源转换电路提供电源，经过转换向3201下行网络设备电路供电。

由此可见，通过网络隔离变压器，实现了网络通信链路和电源传输链路的合成(即图2中的所述2004合成器和2006合成器)。

图4和图5分别是千兆网络通信和百兆网络通信模式下的具体工业数据中心和下行网络模块之间连接部分的原理图。其中，4100、4200和5100、5200分别是千兆的网络隔离变压器和百兆的网络隔离变压器。

在图4中，采用4个网络隔离变压器模块，使得1-2、3-6、4-5、7-8这4对网线全部用于网络通信，它们的次级线圈的4101-4104、4201-4204中心抽头，均可以用于电源传输。其电源设计时，可以采用每2对线传输一路电源，也可以通过1路作为共地。传输3路电源。在这里，需要特别注意的是，由于网络隔离变压器设计的初衷是用于传输高频小电流的网络通信信号，其中变压器线圈绕组的线径很小，约为0.1毫米，所以，这种方案所提供的电源，其电流不得超过所述绕组的供电能力，否则会由于绕组发热严重而导致网络隔离变压器烧毁。

在图5中，采用2个网络隔离变压器模块，使得1-2、3-6这4对网线中的2对用于网络通信，它们的次级线圈的5101-5102、5201-5202中心抽头，均用于接地。其电源设计时，采用4-5、7-8这2对线传输1路电源。在这里，需要特别注意的是，由于电源是直接采用4-5线对并联(5103、5203)、7-8线对并联(5104、5204)，没有经过网络隔离变压器的线圈绕组，不受绕组的线径限制，只受网线的线径限制，所以此时的供电电流可以较大，在设计中，可以选择高达数百毫安。

在前述技术方案的基础上，在本发明的另一些方案中可以采用如下列的一种或者多种局部改进的措施：

所述交换机包括但不限于网线端口的POE交换机或非POE交换机；

当采用POE交换机时，所述网络供电电源为POE电源；

当采用非POE百兆交换机时，所述网络供电电源采用网线直供电源，所述交换机的端口采用RJ45插接式接线标准或卡接式接线标准，所述交换机端口采用百兆传输协议，网络传输采用8芯4对双绞线中的1-2、3-6线对，电源传输采用8芯4对双绞线中的4-5、7-8线对传输电源。

当采用非POE千兆交换机时，所述网络供电电源采用网线直供电源，所述交换机的端口采用包括但不限于RJ45插接式接线标准或卡接式接线标准，所述交换机端口采用千兆传输协议，网络传输采用8芯4对双绞线中的全部线对，电源传输采用8芯4对双绞线中的全部线对传输电源。

所述交换机包括但不限于集线器、二层交换机、二层以上交换机。

在前述技术方案的基础上，在本发明的另一些方案中可以采用如下列的一种或者多种局部改进的措施：

包括分路控制器和所述服务器对于所述分路控制器的管理。

其特征在于包括但不限于所述分路控制器和所述服务器对于所述分路控制器的管理；

所述分路控制器内置于所述服务器中，通过所述服务器连接所述POE交换机，实现对于所述POE交换机的控制，所述POE交换机的控制包括但不限于POE端口电源的管理和电源开关控制，POE交换机端口的网络控制，所述分路控制器包括但不限于由软件模块或分路控制器电路及控制软件构成。

所述分路控制器连接所述服务器和所述网线直供电源，通过所述服务器实现对于所述网线直供电源中每一路电源的电源开关控制。

所述分路控制器对于每一路分路电源的管理包括但不限于对于电压和电流的监测和显示，所述电源开关包括但不限于对于该路电源的接通和断开以的控制和显示，以及对于过载的限制。

在前述技术方案的基础上，在本发明的另一些方案中可以采用如下列的一种或者多种局部改进的措施：

包括但不限于独立于所述工业数据中心系统之外并与所述工业数据中心系统配套的下行网络模块和延长模块。

所述下行网络模块与所述网络供电电源和所述交换机配套，连接下行网络设备端的网线和下行网络设备电路，为下行网络设备提供网络连接和提供电源。

所述下行网络模块包括但不限于网络隔离变压器、电源转换、PHY电路、MAC电路。

所述网络隔离变压器的网线侧通过所述网线连接所述工业数据中心的网络端口，同时连接所述电源转换，提供所述下行网络中的电路所需要的电源。

所述网络隔离变压器的PHY侧连接PHY电路、MAC电路，提供所述下行网络中的电路所连接的网络信号。

所述下行网络模块包括但不限于两种设计形式，其一是通过一体化设计在所述下行网络设备壳体之中的形式，其二是带有一个网线输入端、一个网络输出端和一个电源输出端的一个具有独立壳体的形式，其中所述一个网线输入端连接来自于所述工业数据中心的所述下行网络的网线，所述网络输出端连接下行网络设备的网络端，所述电源输出端连接下行网络设备电源端口。

所述延长模块，是在网络传输线路超过100米时，接入在网线中间的延长网络通信及电源供电的延长模块，具体包括但不限于基于POE电源的POE延长模块和基于网线直供电源的网线直供电源延长模块，依据所述网络供电电源类型配套采用。

当所述网络电源模块采用所述POE电源时采用标准的POE电源分离器，以分离出网络线路接口和电源接口；当所述网络电源模块采用所述网线直供电源时为网线直供电源模块，包括网络线路接口和电源接口。

如图6所示，这是所示延长模块的一种典型设计，具体是基于千兆网络通信时的典型线路。图中左侧是上行网络的进线，右侧是下行网络的出线，为网线在超过100米时同时提供网络通信链路和电源传输链路的延长和中继。具体工作如下：

电源传输链路。

图6中，1-2、3-6、4-5、7-8是8芯4对网线的4对线序。从上行网络进入的信号，分别进入6101、6201、6301、6401的网络隔离变压器，在次级中心抽头处引出电源，进入6002电源转换，按照所述网络供电电源的类型，转换出电源，送到6107、6207、6307、6407的中心抽头，完成电源转换，同时为6001交换电路提供电源。所述6002电源转换严格按照所述网络供电电源的类型，线序、电源类型、电压值等指标进行转换。如果所述网络供电电源类型为如图5所示的百兆网络，则按照所述网络供电电源的类型，线序、电源类型、电压值等指标，对于图6做相应的修改，以完成配套的电源转换。

网络通信链路。

经过6101、6201、6301、6401的网络隔离变压器的上行网络的通信信号，分别通过各自线对的PHY和MAC，转换成网络交换信号，在6001交换电路中进行交换，输出到右侧的MAC和PHY，再由6107、6207、6307、6407的网络隔离变压器，形成网络通信信号，最终输出到右侧的1-2、3-6、4-5、7-8的8芯4对网线的连接器，实现网络线路的延长和中继。如果所述网络通信类型为如图5所示的百兆网络，则按照1-2和3-6的线序，对于图6做相应的修改，以完成配套的网络通信链路的延长和中继。

在前述技术方案的基础上，在本发明的另一些方案中可以采用如下列的一种或者多种局部改进的措施：

包括但不限于：整机电源、触摸屏、网络端口、本地端口、外网无线接入、手机无线接入和统一的壳体；使得所述系统成为一台独立的设备。其中，整机电源支持服务器的软件开机和关机。所述系统设有散热及风道，包括但不限于天线。所述网络端口的类型包括但不限于插接式接线和卡接式接线，以及其它板载接插件接线处涂有胶水固定。

图7是本实施例智能船舶冷藏集装箱远程测控系统的系统图。

其中，7001为智能船舶工业数据中心设备，7002为船舶WIFI无线覆盖的大功率无线路由器，安装在集装箱船舶的驾驶楼的舷窗部位和甲板、工业数据中心舱室、走廊等部位。7003为卫星通信设备，7006为机舱传感器集群数据收集设备，7004、7005为分布在船舶甲板的集装箱堆场的左右舷部位的无线微基站，7007、7008为位于各个集装箱舱室的部位的无线微基站，通过无线微基站，与安装在冷藏集装箱上的无线通信模块进行通信，完成对于全船冷藏集装箱的远程测控，提供给船舶工作人员、陆地上的船舶公司以及经过授权的用户查询、管理有关集装箱的功能。其中，7002至7008只是示意，实际安装个数依据需要而定，这些设备的电源全部采用本发明所述的网络供电电源，不需要另外布设供电线路，这无论对于新船制造还是老船改造，都是十分方便的方案。

工作方法：

智能船舶工业数据中心及冷藏集装箱测控系统的工作方法，包括但不限于：网络供电电源通过复用网线向下行网络设备供电的步骤；

服务器管理所述网络供电电源的步骤。

所述服务器管理交换机的步骤。

将所述服务器、所述网络电源、所述交换机进行一体化设计为一台独立设备的步骤。

在前述技术方案的基础上，在本发明的另一些方案中可以采用如下列的一种或者多种局部改进的措施：

采用工业标准的元器件制造所述服务器的主板，或选用工控机主板作为所述服务器的主板的步骤。

所述服务器的主板上的CPU和内存采用焊接方式，在包括但不限于CPU接插件、内存接插件、主板连接接插件处采用加固和涂胶的步骤。

在所述服务器的主板上设计或者选用一个以上网络端口，提供路由连接和管理的步骤。

将所述服务器、所述交换机和所述网络电源的电路设计在一块以上PCB板上的步骤。

通过所述交换机连接卫星网络设备或4G、5G、6G模块，连接互联网，使得所述服务器支持云模式和区块链，支持用户无线接入，支持远程服务的步骤。

所述服务器安装冷藏集装箱远程测控系统的软件，通过有线网络为客户工作站提供管理软件，并通过全船WIFI覆盖，为船舶中经过授权的用户的智能手机提供管理软件的APP版本，为船舶所述的公司、为经过授权的陆地客户，提供远程的、基于云模式的服务，支持区块链模式，支持客户的去中心化数据存储，尤其是支持冷藏集装箱的保险、索赔、取证的区块链应用，在这里，区块链客户通过卫星网络，将自己的冷藏集装箱的数据，存储在云端各自指定的位置。此外，还支持软件厂商通过卫星网络、通过云模式对于安装在服务器上的管理系统软件进行远程升级和维护。

在前述技术方案的基础上，在本发明的另一些方案中可以采用如下列的一种或者多种局部改进的措施：

所述网络供电电源通过复用网线向下行网络设备供电的步骤，包括但不限于：

将所述网络供电电源划分为一路以上的供电电源，每一路均设有独立的管理和电源开关端口的步骤；

将所述一路以上供电电源的每一路，都通过网线复用，以网线作为传输载体，向下行网络设备提供电源的步骤；

所述网络供电电源采用一路以上的POE电源方式工作或一路以上的网线直供电源方式工作的步骤；

所述网络供电电源的每一路，包括1组电源回路或2组电源回路，采用网络隔离变压器的网线侧中的4-5、7-8线对中的2对网线侧作为1组电源回路的步骤，或，采用网络隔离变压器的网线侧中的1-2、3-6、4-5、7-8线对中的4对网线侧作为2组电源回路，在电路PHY侧传输网络信号的步骤的步骤；

所述网络供电电源包括POE供电、交流供电、脉冲供电和直流供电，提供的电源功率符合POE标准或者小于100瓦。

在前述技术方案的基础上，在本发明的另一些方案中可以采用如下列的一种或者多种局部改进的措施：

所述服务器管理所述网络供电电源的步骤，具体包括但不限于：

当所述网络供电电源采用POE电源方式时，所述服务器通过所述交换机端口，采用POE协议对每一路POE电源进行管理和电源开关的步骤。

所述服务器通过一个以上网络端口，为网络供电电源提供路由连接和管理的步骤。

所述服务器运行和管理包括但不限于操作系统、所述工业数据中心的应用软件和用户应用软件的步骤。

当所述网络供电电源采用网线直供电源时，所述服务器通过板载通信端口或网络端口，采用约定的通信协议对每一路的网线直供电源进行管理和电源开关的步骤。

监测、显示和操作所述网络供电电源的每一路的电压、电流、接通、断开、过载设定及过载保护。

在前述技术方案的基础上，在本发明的另一些方案中可以采用如下列的一种或者多种局部改进的措施：

所述所述服务器管理交换机的步骤，具体包括但不限于：

所述服务器依据网络管理协议管理所述交换机的步骤。

所述服务器依据所述交换机中交换芯片的SDK，直接或者通过所述交换机中的CPU管理所述交换芯片，实现包括但不限于网线监测、网线长度测量、网络通信质量监测以及网络端口开关的步骤。

所述服务器依据POE协议管理POE交换机的步骤。

所述服务器依据所述约定的通信协议管理所述网线直供电源的步骤。

所述服务器通过一个以上网络端口，连接包括但不限于所述交换机和用户终端的一个以上端口，实现所述交换机配置LAN、VLAN以及LAN、VLAN之间路由连接和管理的步骤。

在前述技术方案的基础上，在本发明的另一些方案中可以采用如下列的一种或者多种局部改进的措施：

包括但不限于下行网络接入和下行网络延长的步骤，具体包括但不限于：

依据网络通信协议和电源供电方式，在网线传输距离小于100米时，采用POE分离方式分离POE中的网络通信信号和供电电源，提供给下行网络设备的步骤。采用网线直供电源方式，分离网络通信信号和供电电源，提供给下行网络设备的步骤。

依据网络通信协议和电源供电方式，在网线传输距离超过100米时，采用包括但不限于网络通信延长步骤和供电电源延长的步骤。

所述网络通信延长步骤，包括但不限于采用有源网络接续，延长网络通信线路每次延长不超过100米的步骤，所述有源网络接续包括但不限于双端口交换机方式和双网卡共享方式。

所述供电电源延长步骤，包括但不限于POE供电延长和网线直供供电延长。其中，所述POE供电延长包括但不限于将POE电源与网络通信分离后再次合成，同时延长网络通信线路和供电电源线路。所述网线直供供电延长具体包括但不限于：在直流供电模式下，采用网线直通方式延长或DC-DC方式延长，在交流供电模式下采用变压器升压方式延长，在脉冲供电方式下，采用脉冲变换方式延长。

在前述技术方案的基础上，在本发明的另一些方案中可以采用如下列的一种或者多种局部改进的措施：

所述将所述服务器、所述网络电源、所述交换机进行一体化设计的步骤，具体包括但不限于：

将所述工业数据中心的电源做统一设计，并分别给所述服务器、所述交换机和所述网络供电电源供电的步骤。设计所述电源使得在所述系统开机时所述服务器先上电，所述交换机和所述网络供电电源后上电，在所述系统关机时支持所述服务器在完成关机工作后再断电的步骤。

将所述工业数据中心的机箱做统一设计，将所述服务器、所述网络电源和所述交换机布置在同一个机箱的步骤。

设计散热风道依次从靠近所述服务器进风、通过所述交换机，再到所述网络供电电源附近出风的步骤。

按照所述工业数据中心的所述网络供电电源的选型，配套设计所述电源模块的步骤，其中：

当所述网络供电电源选型为POE电源时，所述电源模块设计为对应的POE电源分离器。

当所述网络供电电源选型为所述网线直供电源时，所述电源模块的设计依据所述网络供电电源包括但不限于交流供电、脉冲供电和直流供电的选型而配套确定。

采用包括但不限于卫星网络接入、互联网接入、物联网接入和手机无线接入，使得所述工业数据中心纳入卫星网、互联网，以及手机APP接入的步骤。

实施二、通用工业数据中心设备和附件。

与实施例一相比，相同之处不再叙述，不同之处如下：

1、如图8所示，所述通用工业数据中心设备的结构布置在一个机箱中，对外接线包括网线和工业数据中心的输入电源线。

2、服务器采用工控机服务器的主板，采用低功耗CPU、固态硬盘。交换机采用千兆16口的支持802.3at标准的POE交换机主板，工业级元器件，RJ45接口，每端口最大支持30VA的输出电源功率。显示器和键盘鼠标通过主板接口外接。机箱内置WIFI路由器，在采用金属机箱时将天线引到机箱外部，在采用非金属机箱时，天线内置。

3、整机配600VA开关电源，支持软件开关机。根据需要，还可以在开关电源处，配置不间断电源设计，配蓄电池后背供电。

4、机箱安装散热风扇，风道设计向机箱外部抽风。

5、网线采用110式卡接式配线架(具体可采用50对的110配线架)，在配线架的底层，卡接网线，网线的一头接RJ45水晶头，水晶头插入交换机版的RJ45插座，并涂上紧固胶水。配线架的上层卡接输出的网线，并采用紧固式理线架固定输出的网线。网线采用8芯4对双绞线，CAT 5以上标准。

6、作为选配件，在交换机电路板上，设计电压、电流传感器，对于全部16路网线输出的多路电源，进行电压、电流监测，具体是通过编写开关软件，在服务器上实现。

7、采用POE协议，对于每一路POE电源进行开关和读写操作，具体是通过编写开关软件，在服务器上实现。

8、作为本发明的超低功耗选择，取消散热风扇，改用与机箱相连的绝缘散热板散热，将机箱设计成支持IP56及以上安防标准的防水机箱，取消外接显示器和键盘鼠标，改用一体化触摸屏。

9、对于机箱内部的电路板，采用模块化设计，以便灵活组装成多种配置的工业数据中心设备。

除上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种工业数据中心系统，其特征在于：包括置于同一个壳体中相互连接的服务器、POE交换机、网络供电电源，所述网络供电电源通过复用网线向下行网络供电；包括独立于所述工业数据中心之外并与之配套的用于延长网络通信链路的延长模块和下行网络设备接入的下行网络模块；包括分路控制器，

所述分路控制器连接所述服务器和所述POE交换机，通过服务器实现对于所述POE交换机的控制和管理，所述控制和管理包括对于POE交换机的每一路POE端口电源的管理和电源开关控制，对于每一路POE交换机端口的网络控制和管理，所述分路控制器由软件模块构成，或由分路控制器电路及控制软件构成；

所述分路控制器连接所述服务器和所述网络供电电源，通过所述服务器实现对于所述网络供电电源中每一路电源的电源开关控制和管理；

所述分路控制器对于网络供电电源的每一路分路电源的管理包括对于电压和电流的监测和显示，所述电源开关包括对于该分路电源的接通和断开的控制和显示，以及对于过载的限制。

2.根据权利要求1所述的一种工业数据中心系统，其特征在于：所述系统的功耗低于10千瓦，包括一个以上网络端口，所述服务器实现对于所述交换机和所述网络供电电源的管理；所述系统采用工控机设计，其中的主芯片采用工业级芯片，硬盘采用固态硬盘。

3.根据权利要求1所述的一种工业数据中心系统，其特征在于：

所述网络供电电源包括POE电源、网线直供电源；

所述网络供电电源包括一路以上的电源，其中每一路提供的电源功率小于100瓦，通过网线复用向所述下行网络设备或所述延长模块供电和网络通信，并且包括与所述分路控制器连接的控制端，接受所述服务器管理；

所述POE电源为直流电源；所述网线直供电源包括脉冲电源、直流电源和交流电源，电压低于60伏；

所述网线采用金属材质的8芯4对双绞线，其中所述8芯编号为1-8，所述4对双绞线编号为1-2、3-6、4-5、7-8；

所述交换机包括网线端口，所述网线端口包括网络隔离变压器，所述网络隔离变压器包括PHY侧和网线侧，所述网络供电电源通过连接到所述网线侧，通过所述网线中的2对或者3对或者4对双绞线传输到所述下行网络，其中，网络信号从所述PHY侧到所述网络隔离变压器再到所述网线侧，通过网线传输到所述下行网络；

所述网络供电电源包括电压传感器和电流传感器，在每一路还包括电源开关，以监测每一路电源的电压、电流，并且实现电源的开关和过载保护。

4.根据权利要求1所述的一种工业数据中心系统，其特征在于：所述交换机采用网线端口，包括POE交换机或非POE交换机，包括百兆交换机、千兆交换机和万兆交换机；

所述网线端口包括RJ45插接式端口和110卡接式端口；

当所述交换机采用所述POE交换机时，所述网络供电电源为POE电源；

当所述交换机采用所述非POE交换机时，所述网络供电电源为网线直供电源；

当所述交换机采用千兆交换机或万兆交换机时，所述网络供电电源采用8芯4对双绞线中的2对或3对或4对传输；当所述交换机采用百兆交换机时，所述网络供电电源采用8芯4对双绞线中的2对或3对或4对传输；采用8芯4对双绞线中的4-5、7-8线对传直接输电源；所述交换机包括集线器、二层以上交换机。

5.根据权利要求3或4所述的一种工业数据中心系统，其特征在于：所述下行网络模块与所述网络供电电源和所述交换机配套，连接下行网络设备端的网线和下行网络设备电路，为下行网络设备提供网络连接和提供电源；

所述下行网络模块包括网络隔离变压器、电源转换器、PHY电路、MAC电路；

所述网络隔离变压器的网线侧通过所述网线连接所述工业数据中心的网络端口，同时连接所述电源转换器，提供所述下行网络中的电路所需要的电源；

所述网络隔离变压器的PHY侧连接PHY电路、MAC电路，提供所述下行网络中的电路所连接的网络信号；

所述下行网络模块包括两种设计形式，其一是通过一体化设计在所述下行网络设备壳体之中的形式；其二是带有一个网线输入端、一个网络输出端和一个电源输出端的一个具有独立壳体的形式，其中所述一个网线输入端连接来自于所述工业数据中心的所述下行网络的网线，所述网络输出端连接下行网络设备的网络端口，所述电源输出端连接下行网络设备电源端口；

所述延长模块，是在网络传输线路超过100米时，接入在网线中间的延长网络通信及电源供电的具有独立壳体的设备，具体包括基于POE电源的POE延长模块和基于网线直供电源的网线直供电源延长模块，依据所述网络供电电源类型配套采用。

6. 根据权利要求3或4所述的一种工业数据中心系统，其特征在于：包括整机电源、触摸屏、网络端口、本地端口、外网无线接入、手机无线接入和统一的壳体；使得所述系统成为一台独立的设备；其中，整机电源支持服务器的软件开机和关机；所述系统设有散热及风道，还包括天线；所述网络端口的类型包括插接式接线和卡接式接线，和，全部接插件接线处涂胶水固定。

7.一种如权利要求1所述的工业数据中心系统的工作方法，其特征在于：包括

网络供电电源通过复用网线向下行网络设备供电的步骤；

服务器管理所述网络供电电源的步骤；

所述服务器管理交换机的步骤；

将所述服务器、所述网络电源、所述交换机进行一体化设计为一台独立设备的步骤。

8.根据权利要求7所述的一种工业数据中心系统的工作方法，其特征在于：采用工业标准的元器件制造所述服务器的主板，或选用工控机主板作为所述服务器的主板的步骤；

所述服务器的主板上的CPU和内存采用焊接方式，或，在包括CPU接插件、内存接插件、主板连接接插件处采用加固和涂胶的步骤；

在所述服务器的主板上设计或者选用一个以上网络端口，提供路由连接和管理的步骤；

将所述服务器、所述交换机和所述网络电源的电路设计在一块以上PCB板上的步骤；

通过所述交换机连接卫星网络设备或4G、5G、6G、模块，连接互联网，使得所述服务器支持云模式和区块链，支持用户无线接入，支持远程服务的步骤。

9.根据权利要求7所述的一种工业数据中心系统的工作方法，其特征在于：所述网络供电电源通过复用网线向下行网络设备供电的步骤，包括：

将所述网络供电电源划分为一路以上的供电电源，每一路均设有独立的管理和电源开关端口的步骤；

将所述一路以上供电电源的每一路，都通过网线复用，向下行网络设备提供电源的步骤；

所述网络供电电源采用一路以上的POE电源方式工作或一路以上的网线直供电源方式工作的步骤；

所述网络供电电源的每一路，包括1组电源回路或2组电源回路，采用网络隔离变压器的网线侧中的4-5、7-8线对中的2对网线侧的中心抽头作为1组电源回路的步骤；或，采用网络隔离变压器的网线侧中的1-2、3-6、4-5、7-8线对中的4对网线侧的中心抽头作为2组电源回路，在电路PHY侧传输网络信号的步骤；或，采用网络隔离变压器的网线侧中的1-2、3-6、4-5、7-8线对中的4对网线侧的中心抽头中的1路作为共用电源地端，作为3组电源回路，在电路PHY侧传输网络信号的步骤；

所述网络供电电源包括POE供电、交流供电、脉冲供电和直流供电，提供的电源功率符合POE标准或者小于100瓦。

10.根据权利要求9所述的一种工业数据中心系统的工作方法，其特征在于：所述服务器管理所述网络供电电源的步骤，具体包括：

当所述网络供电电源采用POE电源方式时，所述服务器通过所述交换机端口，采用POE协议对每一路POE电源进行管理和电源开关的步骤；

所述服务器通过一个以上网络端口，为网络供电电源提供路由连接和管理的步骤；

所述服务器运行和管理包括操作系统、所述工业数据中心的应用软件和用户应用软件的步骤；

当所述网络供电电源采用网线直供电源时，所述服务器通过板载通信端口或网络端口，采用约定的通信协议对每一路的网线直供电源进行管理和电源开关的步骤；

所述服务器对于所述网络供电对于的管理，包括监测、显示和操作所述网络供电电源的每一路的电压、电流、接通、断开、过载设定及过载保护。

11.根据权利要求7所述的一种工业数据中心系统的工作方法，其特征在于：所述服务器管理交换机的步骤，具体包括：

所述服务器依据网络管理协议管理所述交换机的步骤；

所述服务器依据所述交换机中交换芯片的SDK，直接或者通过所述交换机中的CPU管理所述交换芯片，实现包括网线监测、网线长度测量、网络通信质量监测以及网络端口开关的步骤；

所述服务器依据POE协议管理POE交换机的步骤；

所述服务器依据约定的通信协议管理所述网线直供电源的步骤；

所述服务器通过一个以上网络端口，连接包括所述交换机和用户终端的一个以上端口，实现所述交换机配置LAN、VLAN以及LAN、VLAN之间路由连接和管理的步骤。

12.根据权利要求7所述的一种工业数据中心工作方法，其特征在于：包括下行网络接入和下行网络延长的步骤，具体包括：

依据网络通信协议和电源供电方式，在网线传输距离小于100米时，采用POE分离方式分离POE中的网络通信信号和供电电源，提供给下行网络设备的步骤；或，采用网线直供电源方式，分离网络通信信号和供电电源，提供给下行网络设备的步骤；

依据网络通信协议和电源供电方式，在网线传输距离超过100米时，采用包括网络通信延长步骤和供电电源延长的步骤；

所述网络通信延长步骤，包括采用有源网络接续，延长网络通信线路每次延长不超过100米的步骤，所述有源网络接续包括双端口交换机方式和双网卡共享方式；

所述供电电源延长步骤，包括POE供电延长和网线直供供电延长；其中，所述POE供电延长包括将POE电源与网络通信分离后再次合成，同时延长网络通信线路和供电电源线路；所述网线直供供电延长具体包括：在直流供电模式下，采用网线直通方式延长或DC-DC方式延长，在交流供电模式下采用变压器升压方式延长，在脉冲供电方式下，采用脉冲变换方式延长。

13. 根据权利要求 7-12所述的任一一种工业数据中心系统的工作方法，其特征在于，所述将所述服务器、所述网络电源、所述交换机进行一体化设计的步骤，具体包括：

将所述工业数据中心的电源做统一设计，并分别给所述服务器、所述交换机和所述网络供电电源供电的步骤；设计所述电源使得在所述系统开机时所述服务器先上电，所述交换机和所述网络供电电源后上电，在所述系统关机时支持所述服务器在完成关机工作后再断电的步骤；

将所述工业数据中心的机箱做统一设计，将所述服务器、所述网络电源和所述交换机布置在同一个机箱的步骤；

设计散热风道依次从靠近所述服务器进风、通过所述交换机，再到所述网络供电电源附近出风的步骤；

按照所述工业数据中心的所述网络供电电源的选型，配套设计所述电源模块的步骤，其中：

当所述网络供电电源选型为POE电源时，所述电源模块设计为对应的POE电源分离器；

当所述网络供电电源选型为所述网线直供电源时，所述电源模块的设计依据所述网络供电电源包括交流供电、脉冲供电和直流供电的选型而配套确定；

采用包括卫星网络接入、互联网接入、物联网接入和手机无线接入，使得所述工业数据中心纳入卫星网、互联网，以及手机APP接入的步骤。

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