本發(fā)明涉及計(jì)算設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種方便用于野外的高機(jī)動(dòng)性可編程計(jì)算裝置。

背景技術(shù)：

計(jì)算器以其便攜和計(jì)算快速的優(yōu)點(diǎn)在現(xiàn)代的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、教育科研中一直占據(jù)著重要的位置，是人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡墓ぞ?。特別是在生產(chǎn)一線、工地、田間地頭以及野外經(jīng)?？梢钥吹接?jì)算器的身影。這些地方往往需要比較復(fù)雜的計(jì)算，因此可編程計(jì)算器就應(yīng)運(yùn)而生了。然而，由于現(xiàn)有的計(jì)算器芯片計(jì)算能力較弱，可編程計(jì)算器的功能十分有限。它無法完成比較大的計(jì)算。這就導(dǎo)致前方工程技術(shù)人員不得不將復(fù)雜的問題帶回，使用計(jì)算機(jī)，甚至于超級(jí)計(jì)算機(jī)做后續(xù)處理，從而極大的影響了問題解決的實(shí)效性。

針對(duì)這種情況，人們開發(fā)了集裝箱計(jì)算平臺(tái)等面向大規(guī)模野外計(jì)算使用的可移動(dòng)平臺(tái)設(shè)備。這類平臺(tái)具有十分強(qiáng)大的計(jì)算能力，同時(shí)擁有完備的環(huán)境自平衡能力，只需在使用目的地接入水源和電源即可快速完成設(shè)備的搭建和使用。因此極大滿足并方便了野外對(duì)計(jì)算資源的需求。但與此同時(shí)，又出現(xiàn)了新的問題。首先，這類平臺(tái)都比較大，通常是安裝在卡車上的，而往往使用現(xiàn)場不需要如此龐大的計(jì)算系統(tǒng)且地理位置不佳，特別是那些不適于卡車行走的山野，因此在一定程度上限制了這類平臺(tái)的使用。此外，集裝箱計(jì)算平臺(tái)，還需要額外提供水力以及電力，這在野外環(huán)境下也往往不太現(xiàn)實(shí)，因此，很多時(shí)候還需要自備水循環(huán)系統(tǒng)以及柴油發(fā)電車，因此，這樣的一套計(jì)算系統(tǒng)往往由三個(gè)車來組成，因此使用性不佳。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種方便野外使用的野外高機(jī)動(dòng)性可編程計(jì)算裝置。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種野外高機(jī)動(dòng)性可編程計(jì)算裝置，包括：帶有車輪的移動(dòng)平臺(tái)，維持箱，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、直流電機(jī)，蓄電池；所述維持箱、直流電機(jī)、蓄電池均設(shè)置在移動(dòng)平臺(tái)上；直流電機(jī)的輸出軸通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與移動(dòng)平臺(tái)的車輪轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)連接；

所述維持箱內(nèi)設(shè)置有：用于處理計(jì)算的計(jì)算模塊、用于響應(yīng)用戶請(qǐng)求的輸入模塊和用于輸出處理結(jié)果的輸出模塊；

所述蓄電池、輸入模塊、輸出模塊分別與計(jì)算模塊電連接；所述直流電機(jī)與蓄電池電連接；

所述計(jì)算模塊包括：處理器、加速器、內(nèi)存儲(chǔ)器、磁盤存儲(chǔ)器；所述加速器、內(nèi)存儲(chǔ)器、磁盤存儲(chǔ)器分別與處理器電連接。

進(jìn)一步地，所述加速器為GPU加速器、MIC加速器或FPGA加速器。

進(jìn)一步地，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括主動(dòng)齒輪、從動(dòng)齒輪、傳動(dòng)鏈條；所述主動(dòng)齒輪固定在移動(dòng)平臺(tái)的車輪轉(zhuǎn)軸上，所述從動(dòng)齒輪固定在直流電機(jī)的輸出軸上，所述主動(dòng)齒輪通過傳動(dòng)鏈條帶動(dòng)從動(dòng)齒輪。

進(jìn)一步地，輸入模塊包括鍵盤和按鍵；輸出模塊為顯示屏。

進(jìn)一步地，維持箱包括箱體本體和與箱體本體鉸接的箱蓋；輸出模塊設(shè)置在箱蓋內(nèi)側(cè)，輸入模塊設(shè)置在箱體本體內(nèi)的上端。

進(jìn)一步地，該計(jì)算裝置還包括太陽能電池板，所述太陽能電池板與蓄電池電連接。

進(jìn)一步地，該計(jì)算裝置還包括逆變器，所述逆變器與蓄電池電連接。

進(jìn)一步地，該計(jì)算裝置還包括穩(wěn)壓器，所述穩(wěn)壓器設(shè)置在直流電機(jī)與蓄電池之間。

進(jìn)一步地，移動(dòng)平臺(tái)為單輪手推車。

進(jìn)一步地，維持箱為鋁合金材料。

本發(fā)明提供的野外高機(jī)動(dòng)性可編程計(jì)算裝置，考慮到野外的地勢起伏，將直流電機(jī)通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與移動(dòng)平臺(tái)傳動(dòng)連接，在下坡路上時(shí)，將移動(dòng)平臺(tái)的重力勢能轉(zhuǎn)化為電能，極大地延長計(jì)算機(jī)的使用時(shí)效。利用GPU/MIC/FPGA等眾核加速處理器來進(jìn)行計(jì)算，實(shí)現(xiàn)萬次億的野外高度越野、可編譯計(jì)算，極大的方便工程技術(shù)人員。本發(fā)明極大的提高了野外可編程計(jì)算裝置的越野性和移動(dòng)性。此外，該野外高機(jī)動(dòng)性計(jì)算平臺(tái)無需外部支持系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)任何的野外作業(yè)環(huán)境，無需充電，因此，極大的方便了從事工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的科研技術(shù)人員長時(shí)間的野外作業(yè)，真正實(shí)現(xiàn)了野外超算平臺(tái)的計(jì)算器化。

附圖說明

圖1是本發(fā)明具體實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明具體實(shí)施例計(jì)算流程圖。

圖3是本發(fā)明具體實(shí)施例電氣模塊示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖并通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)闡述，以下實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的解釋，而本發(fā)明并不局限于以下實(shí)施方式。

如圖1所示，本發(fā)明提供的野外高機(jī)動(dòng)性可編程計(jì)算裝置，包括：帶有車輪的移動(dòng)平臺(tái)5，維持箱1，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、直流電機(jī)9，蓄電池2。維持箱1、直流電機(jī)9、蓄電池2均設(shè)置在移動(dòng)平臺(tái)5上。

直流電機(jī)9的輸出軸通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與移動(dòng)平臺(tái)5的車輪轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)連接，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括主動(dòng)齒輪6、從動(dòng)齒輪8、傳動(dòng)鏈條7；主動(dòng)齒輪6固定在移動(dòng)平臺(tái)5的車輪轉(zhuǎn)軸上，從動(dòng)齒輪8固定在直流電機(jī)9的輸出軸上，主動(dòng)齒輪6通過傳動(dòng)鏈條7帶動(dòng)從動(dòng)齒輪8。直流電機(jī)9與蓄電池2電連接，且直流電機(jī)9與移動(dòng)平臺(tái)5的動(dòng)力系統(tǒng)連接，當(dāng)移動(dòng)平臺(tái)5下坡時(shí)，可以將移動(dòng)平臺(tái)5的重力勢能轉(zhuǎn)化為電能。當(dāng)蓄電池2的電力充足時(shí)，特別是上坡路段，還可以利用電力驅(qū)動(dòng)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)車輛的驅(qū)動(dòng)助力，以達(dá)到越野的目的。本實(shí)施例中，直流電機(jī)9與蓄電池2之間還設(shè)置穩(wěn)流器，以達(dá)到輸出穩(wěn)定電壓的目的。

本實(shí)施例中，還包括太陽能電池板4，太陽能電池板4與蓄電池2電連接。使該裝置具備兩套發(fā)電裝置，確保裝置的穩(wěn)定可靠。還設(shè)置有逆變器3，逆變器3與蓄電池2電連接，可向外提供交流電源使用，以便在野外其他設(shè)備使用。

如圖3所示，維持箱1內(nèi)設(shè)置有：計(jì)算模塊、輸入模塊11和輸出模塊10。輸入模塊11、輸出模塊10分別與計(jì)算模塊電連接。

計(jì)算模塊：包括：處理器、加速器、內(nèi)存儲(chǔ)器、磁盤存儲(chǔ)器；加速器、內(nèi)存儲(chǔ)器、磁盤存儲(chǔ)器分別與處理器電連接，加速器為GPU加速器、MIC加速器或FPGA加速器。蓄電池2為計(jì)算模塊供電。計(jì)算模塊主要利用GPU/MIC/FPGA等加速卡以實(shí)現(xiàn)計(jì)算器的高計(jì)算能力，類似于普通通用異構(gòu)計(jì)算機(jī)，可編程，具有自適應(yīng)環(huán)境維持系統(tǒng)。

輸入模塊11：包括輸入鍵盤和按鍵，主要起提供數(shù)據(jù)、程序、參數(shù)的輸入功能，響應(yīng)用戶請(qǐng)求，可固化在維持箱1上。

輸出模塊10：為將計(jì)算模塊的計(jì)算結(jié)果輸出，一般由液晶顯示屏組成。

本實(shí)施例中，維持箱1包括箱體本體和與箱體本體鉸接的箱蓋；輸出模塊10設(shè)置在箱蓋內(nèi)側(cè)，輸入模塊11設(shè)置在箱體本體內(nèi)的上端。維持箱1可使用鋁合金材質(zhì)，以適應(yīng)野外使用，并在內(nèi)襯緩沖隔墊，以充分減輕外部震動(dòng)對(duì)計(jì)算模塊的影響。

為了充分的越野，特別是山間崎嶇小道，移動(dòng)平臺(tái)5采用單輪手推車，能夠應(yīng)對(duì)任何復(fù)雜的地形，在極端情況下只需一人的操作即可移動(dòng)該計(jì)算裝置。

如圖2所示，具體來說，大體計(jì)算進(jìn)程可表述如下：

1、在向野外移動(dòng)的過程中，通過下坡時(shí)的重力勢能為蓄電池2充電；

2、到達(dá)野外工作環(huán)境，打開太陽能發(fā)電模塊，為蓄電池2進(jìn)一步補(bǔ)充電力，以使蓄電池2達(dá)到穩(wěn)定電壓；

3、打開維持模塊，將顯示模塊拉出，然后將計(jì)算器開機(jī)；

4、計(jì)算模塊可正常初始化；

5、輸入模塊11響應(yīng)用戶請(qǐng)求；

6、將用戶請(qǐng)求反饋計(jì)算模塊，同時(shí)顯示模塊給予顯示輸出；

7、計(jì)算模塊計(jì)算（GPU/MIC/FPGA加速）；

8、計(jì)算模塊將計(jì)算結(jié)果反饋給顯示模塊；

9、顯示模塊響應(yīng)計(jì)算模塊的請(qǐng)求并給予輸出；

10、完成。

以上公開的僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但本發(fā)明并非局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的沒有創(chuàng)造性的變化，以及在不脫離本發(fā)明原理前提下所作的若干改進(jìn)和潤飾，都應(yīng)落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。