專利名稱：卡軌式模組化工業(yè)交換機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工業(yè)交換機(jī)的各種特性，包括各種工業(yè)防護(hù)技術(shù)領(lǐng)域、冗余保護(hù) 技術(shù)、精密時鐘同步技術(shù)、散熱技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)交換技術(shù)以及工業(yè)現(xiàn)場的組態(tài)等。
背景技術(shù)：
工業(yè)現(xiàn)場以往使用各種工業(yè)現(xiàn)場總線將各種工業(yè)設(shè)備連接在一起，形成工業(yè) 控制網(wǎng)絡(luò)，但隨著工業(yè)客戶需求的不斷提升，現(xiàn)場總線已經(jīng)不能滿足工業(yè)客戶 日益增加的新需求。也由于各種現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)的不統(tǒng)一，限制了工業(yè)現(xiàn)場總線 的進(jìn)一步發(fā)展。于是，工業(yè)客戶將目光投向了在商用行業(yè)應(yīng)用成功的以太網(wǎng)技 術(shù)。工業(yè)以太網(wǎng)交換技術(shù)是近兩年在工業(yè)行業(yè)興起的一門邊沿技術(shù)，是將商用網(wǎng) 絡(luò)交換技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場，同時也增加了許多工業(yè)屬性，如模組化、EMC特性、 EMI特性、冗余特性、精密時鐘、散熱特性、防護(hù)特性、組態(tài)特性等。以滿足工 業(yè)現(xiàn)場復(fù)雜多變的環(huán)境適應(yīng)性。東土公司發(fā)明的卡規(guī)式模組化工業(yè)交換機(jī)，是在分析工業(yè)行業(yè)的各種需求后 研制的具有突出創(chuàng)新性產(chǎn)品。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明將工業(yè)交換機(jī)按照各種屬性分解成各種模塊:包括模塊l一底版、模塊2— 千兆接口板、模塊3—+24V電源板、模塊4一SWITCH板、模塊5"CPU管理板、 模塊6—百兆電接口板、模塊7—百兆光接口板、模塊8—帶PTP功能電接口板、模塊9一帶PTP功能光接口板、模塊IO—百兆光電口混合接口板、模塊ll一帶 PTP功能光電混合接口板。同時考慮到各種模塊的EMC、 EMI特性、散熱問題、 供電問題、指示問題以及整體系統(tǒng)信號的完整性的問題。同時在該交換機(jī)中還 引入了快速冗余技術(shù)、精密時鐘同步技術(shù)，其特征如下所述工業(yè)交換機(jī)其特征模組化的工業(yè)交換機(jī)，可以根據(jù)用戶不同需求進(jìn)行 靈活配置。所述工業(yè)交換機(jī)用于冷卻采用被動冷卻系統(tǒng)是單肋結(jié)構(gòu)，該系統(tǒng)可使工業(yè) 交換機(jī)工作在-40'(T+75'C之間。所述工業(yè)交換機(jī)可以電源接口抵抗±4KV的浪涌電壓的沖擊特征。 所述工業(yè)交換機(jī)數(shù)據(jù)接口可以抵抗土2KV的浪涌電壓的沖擊特征。 所述工業(yè)交換機(jī)各種端口可以抵抗± 4KV快速群脈沖的干擾特征。 所述工業(yè)交換機(jī)可以抵抗8KV接觸放電，15KV的空氣放電干擾特征。 所述工業(yè)交換機(jī)可以通過WEB管理軟件對設(shè)備進(jìn)行各種管理的特征。 所述工業(yè)交換機(jī)可操作DT-ring，配置快速冗余環(huán)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)特征。 所述工業(yè)交換機(jī)可操作精密同步時鐘同步，為網(wǎng)絡(luò)的其他單元提供精密同步時鐘的特征。其特征在于該工業(yè)交換機(jī)軟件操作可以實(shí)現(xiàn)集群管理。 其特征在于該工業(yè)交換機(jī)軟件操作可以實(shí)現(xiàn)靜態(tài)多播功能。 其特征在于該工業(yè)交換機(jī)所支持的DT-ring協(xié)議的倒換時間可以小于100ms。其特征在于該工業(yè)交換機(jī)所有的業(yè)務(wù)端口都可以支持DT-ring協(xié)議。 其特征在于工業(yè)交換機(jī)可以最多組成12個百兆冗余環(huán)網(wǎng)。 其特征在于工業(yè)交換機(jī)可以最多組成2個千兆冗余環(huán)網(wǎng)。其特征在于工業(yè)交換機(jī)可以組成光電口混合冗余環(huán)網(wǎng)。 其特征在于該工業(yè)交換機(jī)所支持的精密同步時鐘的傳輸精度可達(dá)微妙級。 其特征在于該工業(yè)交換機(jī)百兆光口可以支持精密同步時鐘傳輸。 其特征在于該工業(yè)交換機(jī)百兆電口可以支持精密同步時鐘傳輸。其特征在于該工業(yè)交換機(jī)可以給出告警的干節(jié)點(diǎn)，其可用于報(bào)警軟件的觸發(fā)、音頻和視覺告警信號。 其特征在于模塊l一-底板的提供10個槽位。其特征模塊1-—底板槽位5~10可以任意插接模塊6~模塊11的任意一種。 其特征模塊l一-底板槽位1只能插接模塊2—千兆接口板。 其特征模塊l一-底板槽位2只能插接模塊3—電源接口板。 其特征模塊1-一底板槽位3只能插接模塊4—SWITCH接口板。 其特征模塊1-—底板槽位4只能插接模塊5-"CPU接口板。 其特征在于雙嵌入式軟件備份提高了系統(tǒng)的可靠性和系統(tǒng)的可維護(hù)性。


圖l硬件系統(tǒng)原理框圖 圖2軟件系統(tǒng)原理框圖 圖3底板圖 圖4底板總成圖5模塊2—千兆接口卡原理框圖 圖6模塊3---電源接口卡原理框圖 圖7模塊4一SWITCH卡原理框圖 圖8模塊5~CPU卡原理框9模塊8、 9、 11-—帶PTP功能百兆接口卡原理框10 FPGA程序工作原理框ll模塊6、 7、 10—-百兆接口卡原理框12散熱系統(tǒng)圖13數(shù)據(jù)報(bào)文收發(fā)模塊流程圖 圖14定時器模塊流程圖 圖15 Sync處理模塊流程圖 圖16 Follow—Up處理模塊流程圖 圖17 Delay一Req處理模塊流程圖 圖18 Delay—Resp處理模塊流程圖 圖19系統(tǒng)管理模塊框圖 圖20 WEB管理模塊功能框圖 圖21靜態(tài)組播模塊實(shí)現(xiàn) 圖22結(jié)構(gòu)圖具體實(shí)施方式
系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)包括了硬件和軟件兩大模塊，硬件模塊設(shè)計(jì)主要考慮系統(tǒng)信號的 完整性，電磁防護(hù)特性、散熱特性、模塊的可維護(hù)性。軟件部分設(shè)計(jì)主要考慮 系統(tǒng)軟件的可靠性、軟件功能的模塊性、公共適配特性、可移植重復(fù)利用特性、 雙備份的特性。1.1硬件實(shí)現(xiàn)方法硬件實(shí)現(xiàn)方法將工業(yè)交換機(jī)根據(jù)功能模塊劃分成六大模塊，包括模塊l一底版、 模塊2—千兆接口板、模塊3—+24V電源板、模塊"SWITCH板、模塊5~CPU 管理板、模塊6、模塊7—百兆光電口接口板、模塊8、模塊9一帶PTP功能光 電口接口板，每中模塊設(shè)計(jì)考慮信號的完整性、模塊的散熱特性、EMC、 EMI 特性以及系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可擴(kuò)展性；系統(tǒng)原理框圖如圖1。1.2軟件實(shí)現(xiàn)方法軟件實(shí)現(xiàn)方法劃分為四層，包括硬件驅(qū)動層、系統(tǒng)平臺層、二層協(xié)議層、應(yīng)用 操作層，設(shè)計(jì)過程中主要考慮各層之間的模塊化處理、各層之間的適配關(guān)聯(lián)、 應(yīng)用操作的人性化、系統(tǒng)功能的完整性以及軟件的可讀、可維護(hù)性。軟件系統(tǒng) 框圖如圖2硬件驅(qū)動層包括對硬件各類寄存器的訪問控制和對上層的接口識配。 系統(tǒng)平臺包括系統(tǒng)操作系統(tǒng)及任務(wù)調(diào)度二層協(xié)議層包括DT-Ring、 VLAN、 IGMP、靜態(tài)組播、RSTP、 ACL等各種協(xié) 議軟件模塊應(yīng)用操作層包擴(kuò)WEB接口及界面、SNMP、 CLI、 PTP等功能模塊。 2、具體實(shí)現(xiàn)2.1硬件實(shí)現(xiàn)2.1.1模塊l--底板實(shí)現(xiàn)底板接口分為兩種，一種是48腳的EPT插頭104-卯064，另一種是EPT的243-11310-15,其中243-11310-15在帶屏蔽的情況下,可以走2.5G的信號，槽位2、槽位5~10使用的是104-90064; 槽位l、 3、 4使用的是243-11310-15。底板如圖3 底板實(shí)現(xiàn)主要考慮信號傳輸?shù)耐暾裕垢蓴_性 考慮電源系統(tǒng)的可靠性底板采用24V電源為系統(tǒng)供電。考慮外界的干擾的屏蔽，底板的外殼設(shè)計(jì)采用全封閉的模式，提高系統(tǒng)的可靠 性，同時也考慮到安裝和運(yùn)輸?shù)陌踩?，采用鋁制型材的機(jī)械結(jié)構(gòu)。底板總成 如圖42丄2模塊2—千兆接口卡實(shí)現(xiàn)模塊2—千兆接口卡實(shí)現(xiàn)考慮六個問題高速信號線的平衡及信號的完整性，接口部分的保護(hù)，電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的可靠性，板卡上聯(lián)的識別與顯示，外部電磁干擾及自身電磁輻射，模塊散熱。模塊2—千兆接口卡原理框圖如5*數(shù)據(jù)接口抵抗土2KV的浪涌電壓的沖擊特征。*數(shù)據(jù)端口可以抵抗土4KV快速群脈沖的干擾特征。*抵抗8KV接觸放電，15KV的空氣放電干擾特征。*模塊2—千兆接口卡與模塊4—SWITCH卡之間通信采用Serdes總線。模塊 2—千兆接口卡與模塊5—CPU卡之間通信采用SPI總線接口 。2丄3模塊3—電源接口卡實(shí)現(xiàn)模塊3--電源接口卡實(shí)現(xiàn)主要考慮整機(jī)EMC、 EMI特性的問題，電源冗余輸 入及電源失效告警。EMC設(shè)計(jì)特性達(dá)到如下指標(biāo)，模塊3—電源接口卡原理框 圖如圖6*電源接口抵抗土4KV的浪涌電壓的沖擊特征。*電源端口可以抵抗土4KV快速群脈沖的干擾特征。*抵抗8KV接觸放電，15KV的空氣放電干擾特征。2.1.4模塊4—SWITCH卡實(shí)現(xiàn)模塊4--SWITCH卡實(shí)現(xiàn)主要考慮高速信號線、低速信號的平衡及信號的完整 性，主體時鐘，以及SPI總線的可靠性，電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的可靠性，板卡下聯(lián)的 識別與顯示，外部電磁干擾及自身電磁輻射，模塊散熱。模塊"SWITCH卡原 理框圖如圖7抵抗8KV接觸放電，15KV的空氣放電干擾特征。模塊4—SWITCH卡與模塊5—CPU卡通信采用MII、 SPI總線接口 ，與各種百 兆模塊之間采用差分總線接口 。模塊4--SWITCH卡與模塊2—千兆接口卡之間 的通信采用Serdes總線。2.1.5模塊5—CPU卡實(shí)現(xiàn)模塊5—CPU卡實(shí)現(xiàn)主要考慮，實(shí)時時鐘的可靠性，SPI總線的可靠性，CPU與 存儲器件的通信可靠性，以及電源的可靠性的設(shè)計(jì)。告警輸出的干結(jié)點(diǎn)的可靠 性，控制接口的可靠性及EMI、 EMC的防護(hù)設(shè)計(jì)。 數(shù)據(jù)接口抵抗土2KV的浪涌電壓的沖擊特征。 數(shù)據(jù)端口可以抵抗土4KV快速群脈沖的干擾特征。*抵抗8KV接觸放電，15KV的空氣放電干擾特征。*模塊5—CPU卡與模塊4—SWITCH卡通信采用MII、 SPI總線接口，模 塊5--CPU卡與各種模塊之間采用SPI總線接口 。自動識別各種板卡的種類。2丄6模塊8、 9、 11--帶PTP功能百兆接口卡實(shí)現(xiàn)模塊8、 9、 11—帶PTP功能百兆接口卡實(shí)現(xiàn)，考慮以太網(wǎng)中PTP包的監(jiān)聽、解 包、維護(hù)時鐘等信息，考慮高速總線及SPI總線的安全、端口的EMC防護(hù)、EMI 防護(hù)、散熱電源等，原理框圖如9。*數(shù)據(jù)接口抵抗土2KV的浪涌電壓的沖擊特征。 *數(shù)據(jù)端口可以抵抗土4KV快速群脈沖的干擾特征。 *抵抗8KV接觸放電，15KV的空氣放電干擾特征。 *模塊8、9、 11一帶PTP功能百兆接口卡與模塊5—CPU卡通信采用SPI 總線模塊8、 9、 ll一帶PTP功能百兆接口卡與模塊4—SWITCH卡采 用數(shù)字差分總線。此精密時鐘同步協(xié)議實(shí)現(xiàn)原理如圖9所示，在保證以太網(wǎng)通信正常的基礎(chǔ)上， 同時將信號連接到PHY芯片上，通過SMII接口與FPGA芯片相連，采用監(jiān)聽 以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包的方式，通過FPGA抓取以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包的詳細(xì)信息，獲取以太網(wǎng) 數(shù)據(jù)包的時鐘同步信息，從而實(shí)現(xiàn)了精確的時鐘同步協(xié)議。FPGA程序的實(shí)現(xiàn)原理框圖如下圖IO所示，由于采用監(jiān)聽的模式，F(xiàn)PGA只 解析PHY收到的數(shù)據(jù)，將其收到的數(shù)據(jù)經(jīng)過FIFO后，通過解包模塊，將其數(shù) 據(jù)包中的時間戳等相關(guān)信息解出，通過SPI總線與cpu之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，同時 維護(hù)時鐘系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)此精確時鐘同步協(xié)議。2.1.7模塊6、 7、 10~百兆接口卡實(shí)現(xiàn)模塊6、 7、 l&一百兆接口卡實(shí)現(xiàn)考慮六個問題高速信號線的平衡及信號的完整性，接口部分的保護(hù)，電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的可靠性，板卡上聯(lián)的識別與顯示，外要求，模塊散熱。模塊6、 7、 10~百兆接口卡原理框圖 如11。*數(shù)據(jù)接口抵抗土2KV的浪涌電壓的沖擊特征。
數(shù)據(jù)端口可以抵抗土4KV快速群脈沖的干擾特征。 *抵抗8KV接觸放電，15KV的空氣放電干擾特征。 *模塊6、 7、 10~百兆接口卡與模塊5—CPU卡通信采用SPI總線；模塊 6、 7、 10~百兆接口卡與模塊4--SWITCH卡采用數(shù)字差分總線。2.1.8散熱系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)芯片散熱的方式如圖12所示，系統(tǒng)中所有功率器件散熱主動散熱的方式，由于 系統(tǒng)分布功率設(shè)計(jì)，可使系統(tǒng)工作溫度在-40'C—75'C之間。外殼肋板采用豎型 方式，符合熱力學(xué)熱流動原理。每個模塊之間設(shè)計(jì)散熱間隙，符合熱流動原理。2.2軟件實(shí)現(xiàn) 2.2.1DT-ring模塊實(shí)現(xiàn)DT^RING模塊是一種:[:業(yè)環(huán)境下的以太網(wǎng)快速、可靠冗余環(huán)M的倒換設(shè)計(jì)方法， 其特征是指定環(huán)網(wǎng)中的主站/從站節(jié)點(diǎn)；指定毎個交換節(jié)點(diǎn)的環(huán)端U及環(huán)端口的Forward、 Block狀態(tài)；主站節(jié)點(diǎn)通過Forward狀態(tài)端口發(fā)送TEST報(bào)文，Block狀 態(tài)的端口檢測TEST報(bào)文；主從站節(jié)點(diǎn)快速檢測被指定的環(huán)端口的LJNK-UP、 LINK-DOWN狀態(tài)，轉(zhuǎn)發(fā)并刷新MAC地址；從站收到主站發(fā)出的拓?fù)涓淖兊膱?bào)文 后刷新MAC地址。整個拓?fù)涓淖兊街匦聵?gòu)成達(dá)到穩(wěn)態(tài)時間小于100ms。 主站有3種狀態(tài)，分別為起始狀態(tài)、環(huán)一開狀態(tài)和環(huán)一關(guān)狀態(tài)；由協(xié)議報(bào)文和本 站環(huán)端口狀態(tài)控制協(xié)議狀態(tài)遷移。無論處于何種狀態(tài)，主站都會向主環(huán)端口發(fā) 送TEST報(bào)文，用于檢測環(huán)路狀態(tài)。起始狀態(tài)當(dāng)環(huán)端口只有一個為LINK-UP時的狀態(tài)，不需要協(xié)議對協(xié)議報(bào)文進(jìn)行任何處理，只檢測環(huán)端口LINK-UP事件，當(dāng)次環(huán)端口LINK-UP后，將狀態(tài)轉(zhuǎn)到環(huán)-NEXT國STATE Self關(guān)狀態(tài)，同時設(shè)置次環(huán)端口為BLOCK狀態(tài)。ID Event CONDITION ACTION1 Link-up只有一個環(huán)NULL端口 Link-up2 Link-up有兩個環(huán)端當(dāng)前Link-up端口設(shè)置環(huán)-關(guān)狀態(tài)口 Link-up 為次環(huán)端口；狀態(tài)設(shè)置為BLOCK3 接收到協(xié)議NULL NULL NULL 報(bào)文；類型為Link-up環(huán)-關(guān)狀態(tài)DT-RING環(huán)在物理上的連接狀態(tài)；環(huán)上的每個端口狀態(tài)都為LINK-UP狀態(tài)，此時物理上已經(jīng)成環(huán)。ID Event1 Link-down2 Link-down次環(huán)端口3 接收到協(xié)NULL 議報(bào)文，類 型 為 Link-down4 接收到協(xié)NULL 議報(bào)文，類型為Link-up5 TEST報(bào)文NULL 超時CONDITION ACTION主環(huán)端口 清環(huán)端口上的FDB表； 設(shè)置次環(huán)端口為轉(zhuǎn)發(fā) 狀態(tài)；向次環(huán)端口發(fā)送協(xié)議 報(bào)文，類型為拓補(bǔ)改 變；NU1X設(shè)置次環(huán)端口轉(zhuǎn)發(fā)狀 態(tài)；向環(huán)端口發(fā)送協(xié)議報(bào) 文，類型為拓補(bǔ)改變。 NUIXNEXT-STATE起始狀態(tài)起始狀態(tài) 環(huán)-開狀態(tài)環(huán)-關(guān)狀態(tài)設(shè)置次環(huán)端口轉(zhuǎn)發(fā)狀環(huán)-開狀態(tài) 態(tài)發(fā)送協(xié)議報(bào)文，類型為 拓補(bǔ)改變。環(huán)-開狀態(tài)DT-RING環(huán)在物理上的連接狀態(tài)；環(huán)上的端口至少有--個是LINK-DOWN狀態(tài)；主環(huán)此時不能接收到自己從主環(huán)端口發(fā)送的Hello報(bào)文-ID Event 1接收到Hello報(bào)文CONDITION ACTIONNEXT-STATE 環(huán)-閉狀態(tài)接收到協(xié)議 報(bào)文；報(bào)文 類型為 Link-upLink-downNULL 將次環(huán)端口狀態(tài)設(shè)置 為阻塞狀態(tài)從次環(huán)端口發(fā)送協(xié)議 報(bào)文；類型為拓補(bǔ)改變 NULL 將次環(huán)端口狀態(tài)設(shè)置環(huán)-閉狀態(tài)為阻塞狀態(tài)從次環(huán)端口發(fā)送協(xié)議 報(bào)文；類型為拓補(bǔ)改變 主環(huán)端口 將次環(huán)端口狀態(tài)設(shè)置起始狀態(tài) 為轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài) 次環(huán)端口自動變?yōu)橹?環(huán)端口發(fā)送協(xié)議報(bào)文；報(bào)文類 型為拓補(bǔ)改變4 Link-down次換端口 NULL 起始狀態(tài) 2.2.2PTP模塊實(shí)現(xiàn)■數(shù)據(jù)報(bào)文收發(fā)模塊負(fù)責(zé)接收和發(fā)送精密同步時鐘數(shù)據(jù)報(bào)文。圖13。■定時器模塊負(fù)責(zé)處理精密同步時鐘協(xié)議中與時間有關(guān)的信息，包括作為主時鐘端口的定時發(fā)送sync，驗(yàn)證超時從而端口進(jìn)入主端口狀態(tài)和接收sync超 時的相應(yīng)處理。見圖14?！?Sync處理模塊負(fù)責(zé)處理接收到sync數(shù)據(jù)報(bào)文后的相應(yīng)處理。見圖15 。* FollowJJp處理模塊負(fù)責(zé)處理接收到Follow—Up數(shù)據(jù)報(bào)文后的相應(yīng)處理。 見圖16■ Delay一Req處理模塊負(fù)責(zé)處理接收到Delay一Req數(shù)據(jù)報(bào)文后的相應(yīng)處理。見 圖17 ?！?Delay—Resp處理模塊負(fù)責(zé)處理接收到Delay一Resp數(shù)據(jù)報(bào)文后的相應(yīng)處理。 見圖18?！鱿到y(tǒng)管理模塊負(fù)責(zé)對整個精密同步時鐘協(xié)議的的配置，運(yùn)行狀態(tài)檢測等。 如圖19。2.2.3WEB模塊實(shí)現(xiàn)WEB模塊實(shí)現(xiàn)了瀏覽器對交換機(jī)的管理，通過WEB頁面可以顯示交換的各種 工作狀態(tài)，對交換機(jī)的功能進(jìn)行配置，升級軟件及重新啟動設(shè)備等功能。WEB 模塊的功能結(jié)構(gòu)如圖20■用戶認(rèn)證模塊當(dāng)用戶需要使用WEB模塊管理交換機(jī)時，需要輸入認(rèn)證信息(用戶名、密碼)當(dāng)系統(tǒng)對當(dāng)前用戶認(rèn)證通過后方可使用WEB管理功能。 ■設(shè)備狀態(tài)顯示模塊包含設(shè)備基本信息、端口狀態(tài)及端口的流量信息。端口狀態(tài)及端口流量會定時刷新，確保信息的有效性 ■設(shè)備基本配置模塊包含IP地址配置、設(shè)備名稱配置、端口配置、用戶認(rèn)證信息修改、軟件版本査詢及軟件升級功能。 ■設(shè)備高級配置模塊包含端口流量配置、VLAN配置管理、端口鏡像配置管理、端口聚合配置管理、靜態(tài)組播地址表配置管理、IGMP Snooping配置管理、SNMP配置管理、冗余環(huán)配置管理、端口優(yōu)先級(QOS)的配置管理、廣播風(fēng)暴抑制及MAC地址老化時間的配置。 ■設(shè)備管理及配置保存模塊包含設(shè)備重起、用戶退出認(rèn)證模式、保存配置信息及恢復(fù)默認(rèn)配置。2.2.4靜態(tài)組播模塊實(shí)現(xiàn)靜態(tài)組播模塊實(shí)現(xiàn)，是通過手動添加靜態(tài)組播表的方式，添加組播用戶，相 對于動態(tài)組播具有簡單、可靠、時延小等優(yōu)點(diǎn)，并且不需要協(xié)議參與；可以通過配置靜態(tài)組播轉(zhuǎn)發(fā)表，來實(shí)現(xiàn)多播數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)。實(shí)現(xiàn)原理框圖如21 。
權(quán)利要求
1. 一種卡規(guī)式模組化工業(yè)交換機(jī)，包括模塊1-底版、模塊2-千兆接口板、模塊3-+24V電源板、模塊4-SWITCH板、模塊5-CPU管理板、模塊6-百兆電接口板、模塊7-百兆光接口板、模塊8-帶PTP功能電接口板、模塊9-帶PTP功能光接口板、模塊10-百兆光電口混合接口板、模塊11-帶PTP功能光電混合接口板。所述工業(yè)交換機(jī)其特征模組化的工業(yè)交換機(jī)，可以根據(jù)用戶不同需求進(jìn)行靈活配置。所述工業(yè)交換機(jī)用于冷卻采用被動冷卻系統(tǒng)是單肋結(jié)構(gòu)，該系統(tǒng)可使工業(yè)交換機(jī)工作在-40℃～+75℃之間。所述工業(yè)交換機(jī)可以電源接口抵抗±4KV的浪涌電壓的沖擊特征。所述工業(yè)交換機(jī)數(shù)據(jù)接口可以抵抗±2KV的浪涌電壓的沖擊特征。所述工業(yè)交換機(jī)各種端口可以抵抗±4KV快速群脈沖的干擾特征。所述工業(yè)交換機(jī)可以抵抗8KV接觸放電，15KV的空氣放電干擾特征。所述工業(yè)交換機(jī)可以通過WEB管理軟件對設(shè)備進(jìn)行各種管理的特征。所述工業(yè)交換機(jī)可操作DT-ring，配置快速冗余環(huán)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)特征。所述工業(yè)交換機(jī)可操作的軟件，其特征在提供兩套軟件冗余備份。所述工業(yè)交換機(jī)可操作精密同步時鐘同步，為網(wǎng)絡(luò)的其他單元提供精密同步時鐘的特征。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述，其特征在于該工業(yè)交換機(jī)軟件操作可以實(shí)現(xiàn)集群 管理。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述，其特征在于該工業(yè)交換機(jī)軟件操作可以實(shí)現(xiàn)靜態(tài) 多播功能。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述，其特征在于該工業(yè)交換機(jī)所支持的DT-ring協(xié)議 的倒換時間可以小于100ms。2
5、 根據(jù)權(quán)利要求1、 4所述，其特征在于該工業(yè)交換機(jī)所有的業(yè)務(wù)端口都 可以支持DT-ring協(xié)議。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1、 4、 5所述，其特征在于工業(yè)交換機(jī)可以最多組成12 個百兆冗余環(huán)網(wǎng)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1、 4、 5所述，其特征在于工業(yè)交換機(jī)可以最多組成2個 千兆冗余環(huán)網(wǎng)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1、 4、 5所述，其特征在于工業(yè)交換機(jī)可以組成光電口混 合冗余環(huán)網(wǎng)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述，其特征在于該工業(yè)交換機(jī)所支持的精密同步時鐘 的傳輸精度可達(dá)微妙級。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1、9所述，其特征在于該工業(yè)交換機(jī)百兆光口可以支持 精密同步時鐘傳輸。
11、 根據(jù)權(quán)利要求1、 9所述，其特征在于該工業(yè)交換機(jī)百兆電口可以支持 精密同步時鐘傳輸。
12、 根據(jù)權(quán)利要求1所述，其特征在于該工業(yè)交換機(jī)可以給出告警的干節(jié) 點(diǎn)，其可用于報(bào)警軟件的觸發(fā)、音頻和視覺告警信號。
13、 根據(jù)權(quán)利要求1所述，其特征在于模塊1—-底板的提供10個槽位。
14、 根據(jù)權(quán)利要求1、 13所述，其特征模塊1—底板槽位5~10可以任意插 接模塊6 模塊11的任意一種。
15、 根據(jù)權(quán)利要求1、 13所述，其特征模塊1—底板槽位1只能插接模塊2— 千兆接口板。
16、 根據(jù)權(quán)利要求1 、 13所述，其特征模塊1—底板槽位2只能插接模塊3— 電源接口板。
17、 根據(jù)權(quán)利要求1、 13所述，其特征模塊1—底板槽位3只能插接模塊 4"SWITCH接口板。
18、 根據(jù)權(quán)利要求1、 13所述，其特征模塊1…底板槽位4只能插接模塊 5""CPU接口板。
19、 根據(jù)權(quán)利要求l，其特征在于工業(yè)交換機(jī)內(nèi)部嵌入兩套軟件，形成雙軟 件備份，提高了軟件升級及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的可靠性。
全文摘要
卡軌式模組化工業(yè)交換機(jī)是一個實(shí)施例各模塊散熱面均采用單肋散熱的方式，提高設(shè)備對環(huán)境溫度的適應(yīng)性；模塊2上有五個光生成器件可顯示模塊的電源狀態(tài)、端口的工作狀態(tài)，模塊3上有兩個光生成器件可顯示兩組系統(tǒng)供電的狀態(tài)，模塊4上有兩個光生成器件可顯示模塊的電源狀態(tài)和SWITCH的工作狀態(tài)，模塊5上有5個光生器件可顯示模塊點(diǎn)電源狀態(tài)、CPU的工作狀態(tài)和告警的狀態(tài)，模塊6～11上有5個光生成器件可以顯示模塊的電源及端口的工作狀態(tài)。根據(jù)另外一種實(shí)施例，模塊1與模塊2～3、6～11之間的電氣連接采用48芯的歐式插座連接，模塊1與模塊4～5之間的電氣連接采用CPCI的插座連接，以提高電氣連接的可靠性；模塊1與模塊2～11之間的加固結(jié)構(gòu)采用模塊2～11上的耳朵通過螺栓來固定。
文檔編號H04L12/24GK101262387SQ20071012354
公開日2008年9月10日 申請日期2007年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月2日
發(fā)明者于小梅, 利達(dá)文, 強(qiáng) 張, 張國剛, 張鴻雁, 薛百華, 謝華鋒, 陳凡民, 馬化一 申請人:北京東土科技股份有限公司