一种高可靠性统型交换机制造技术

本发明专利技术是一种高可靠性统型交换机，包括电源模块、以太网信号处理模块、前面板和嵌入式子模块，所述电源模块由依次连接的机载直流电源、防护电路、滤波电路和DC‑DC降压电路构成，所述以太网信号处理模块包括以太网集成控制CPU&Switch芯片，所述以太网集成控制CPU&Switch芯片的输出端连接24路百兆变压器输出1~24路百兆以太网并连接至连接器，以太网集成控制CPU&Switch芯片通过SGMII接口连接以太网PHY芯片，所述以太网PHY芯片的输出端连接千兆变压器输出多路千兆以太网并连接至连接器。本发明专利技术交换机极大的提高了系统安全性和稳定性，符合航空标准，能让以太网络在苛刻的环境中可靠安全地工作，并且切换组网灵活，可维护性好。

【技术实现步骤摘要】
一种高可靠性统型交换机
本专利技术涉及消防车器材
，具体涉及一种高可靠性统型交换机。
技术介绍
目前市面上有成熟的二层交换机，这种普通的二层交换机具有多口、多协议等功能且设置简单，在商业及工业中具有广泛应用。但是在车载行业，对于稳定性、安全性有着更高的要求，常规的二层交换机达不到相关要求，不同客户有不同需求，有需要多种类型接口，有需要不同接口数量，设计和后续机种升级比较麻烦，常规二层交换机组网时有一个交换机出现故障这个网络就会出现瘫痪。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种高可靠性统型交换机。为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术通过以下技术方案实现：一种高可靠性统型交换机，该交换机包括电源模块、以太网信号处理模块、前面板和嵌入式子模块，其中，所述电源模块由依次连接的机载直流电源、防护电路、滤波电路和DC-DC降压电路构成，分别用于防短路、防反接、消除尖峰与浪涌的干扰、消除电源上的共模信号减低电磁干扰、以及为交换机内的芯片提供不同电压的电源；所述以太网信号处理模块包括以太网集成控制CPU&Switch芯片，所述以太网集成控制CPU&Switch芯片的输出端连接24路百兆变压器输出1~24路百兆以太网并连接至连接器，以太网集成控制CPU&Switch芯片通过SGMII接口连接以太网PHY芯片，所述以太网PHY芯片的输出端连接千兆变压器输出多路千兆以太网并连接至连接器；所述前面板上设有若干外部接口和内部连接器，前面板通过内部连接器与以太网信号处理模块上的连接器对应连接，用于传输多路百兆以太网和多路千兆以太网信号，所述前面板上设有LED指示灯，用于指示每个网口处的工作状态；所述嵌入式子模块由微处理器CPU、以及连接所述微处理器CPU的内存DDR3、存储器Flash和晶振XTAL组成，其中，微处理器CPU用于进行处理运算，内存DDR3用于暂存微处理器CPU的运算数据，存储器Flash用于存储相应的运行操作系统，以确保软件系统稳定高效运行，高效可靠运行网络数据。进一步的，所述防护电路由保险丝、瞬态抑制二极管TVS和防反二极管组成，所述保险丝和瞬态抑制二极管依次串接在机载直流电源的正相输出通路上，分别用于防短路和防反接，所述瞬态抑制二极管TVS的一端连接在机载直流电源的负相输出通路上，瞬态抑制二极管TVS的另一端与保险丝和瞬态抑制二极管的公共串接端连接在一起，用于消除尖峰与浪涌，防止通路上的尖峰和浪涌干扰设备。进一步的，所述滤波电路由共模电感、专用滤波器、电容和电感组成，由一个电感与两个电容环形连接组成π滤波器，所述共模电感、专用滤波器和π滤波器依次串接，用于消除机载直流电源上的共模信号，滤除机载直流电源上的杂讯，并减低电磁干扰EMI，提高电磁兼容性EMC。进一步的，所述机载直流电源提供24V电压，所述DC-DC降压电路由一个多通道电源芯片PMIC组成，分别将经过防护电路和滤波电路输入的24V电压转换成3.3V、1.5V、1.8V或1.1V，用于根据芯片需要随意设置每组电源供电功率，给交换机内各个不同的芯片供电。进一步的，所述前面板上采用8位串行输入/并行输出移位寄存器驱动LED指示灯，并且把所述寄存器设置在前面板上，无需修改主板，即可在前面板上随意增加LED指示灯满足不同类型的需求。进一步的，所述前面板上的内部连接器包括多个连接器M12及DB9型数据接口，以提高可靠性和鲁棒性。进一步的，所述以太网集成控制CPU&Switch芯片的输出端与连接器之间的千兆以太网通路上设有Bypass系统，所述Bypass系统包括继电器、LAN1PHY端、LAN1端和LAN2端，所述继电器的第1触点连接LAN2端，继电器的第2触点连接LAN1PHY端，继电器的选通开关连接LAN1端，断电时，继电器内的选通开关跳拨到第1触点，将LAN1端的RJ45接口上的串口Tx和RX直接和LAN2端的RJ45接口上的串口Tx和RX导通，上电时，继电器内的选通开关跳拨到第2触点，通过嵌入式子模块控制LAN1端和LAN2端上的网络间通讯。进一步的，所述以太网集成控制CPU&Switch芯片通过I2C接口总线连接一组TMP275A温度传感器，用于对工作环境温度进行监控。本专利技术的有益效果是:本专利技术交换机极大的提高了系统安全性和稳定性，符合航空标准，支持最大带宽为2000Mbps，支持多个10Base-T/100Base-TX/1000Base-TX自适应的以太网接口，1000M线速无阻，实现全局网管，能让以太网络在苛刻的环境中可靠安全地工作，并且切换组网灵活，可维护性好。附图说明图1为本专利技术交换机的结构原理框图；图2为本专利技术交换机的防护电路图；图3为本专利技术交换机的滤波电路图；图4为本专利技术交换机的嵌入式子模块框图；图5为本专利技术交换机的以太网信号处理模块框图；图6为本专利技术交换机的前面板结构框图；图7为本专利技术交换机的Bypass系统图；图8为本专利技术交换机的8位串行输入/并行输出移位寄存器驱动图。具体实施方式下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本专利技术。如图1所示，一种高可靠性统型交换机，该交换机包括电源模块、以太网信号处理模块、前面板和嵌入式子模块，其中，所述电源模块由依次连接的机载直流电源、防护电路、滤波电路和DC-DC降压电路构成，分别用于防短路、防反接、消除尖峰与浪涌的干扰、消除电源上的共模信号减低电磁干扰、以及为交换机内的芯片提供不同电压的电源；如图5所示，所述以太网信号处理模块包括以太网集成控制CPU&Switch芯片，所述以太网集成控制CPU&Switch芯片的输出端连接24路百兆变压器输出1~24路百兆以太网并连接至连接器，以太网集成控制CPU&Switch芯片通过SGMII接口连接以太网PHY芯片，所述以太网PHY芯片的输出端连接千兆变压器输出多路千兆以太网并连接至连接器；在本实施例中，主干网采用PortTrunk网络架构，支持最大带宽为2000Mbps。所述前面板上设有若干外部接口和内部连接器，前面板通过内部连接器与以太网信号处理模块上的连接器对应连接，用于传输多路百兆以太网和多路千兆以太网信号，所述前面板上设有LED指示灯，用于指示每个网口处的工作状态；在本实施例中，连接器型号为AMP-5100147-1，Z-PACK™HM2mmA型底板直角和垂直安装管座及插座连接器用于2mmHM接口，提供自由板或固定板印刷电路板安装，带接地复位屏蔽选项、操作引脚柱触点选项和各种CompactPCI标识配置。这些Z-PACK™硬公制A型底板连接器具有UL94V-0聚酯外壳，带多用途中心配接对准且具有标准串扰装置，它提供串扰减少装置，端口定义为现有技术；在PCB设计中遵循以下原则：根据板子难易合理分层；布局时模数分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高可靠性车载二层交换机，其特征在于，该交换机包括电源模块、以太网信号处理模块、前面板和嵌入式子模块，其中，/n所述电源模块由依次连接的机载直流电源、防护电路、滤波电路和DC-DC降压电路构成，分别用于防短路、防反接、消除尖峰与浪涌的干扰、消除电源上的共模信号减低电磁干扰、以及为交换机内的芯片提供不同电压的电源；/n所述以太网信号处理模块包括以太网集成控制CPU&Switch芯片，所述以太网集成控制CPU&Switch芯片的输出端连接24路百兆变压器输出1~24路百兆以太网并连接至连接器，以太网集成控制CPU&Switch芯片通过SGMII接口连接以太网PHY芯片，所述以太网PHY芯片的输出端连接千兆变压器输出多路千兆以太网并连接至连接器；/n所述前面板上设有若干外部接口和内部连接器，前面板通过内部连接器与以太网信号处理模块上的连接器对应连接，用于传输多路百兆以太网和多路千兆以太网信号，所述前面板上设有LED指示灯，用于指示每个网口处的工作状态；/n所述嵌入式子模块由微处理器CPU、以及连接所述微处理器CPU的内存DDR3、存储器Flash和晶振XTAL组成，其中，微处理器CPU用于进行处理运算，内存DDR3用于暂存微处理器CPU的运算数据，存储器Flash用于存储相应的运行操作系统，以确保软件系统稳定高效运行，高效可靠运行网络数据。/n...

【技术特征摘要】
1.一种高可靠性车载二层交换机，其特征在于，该交换机包括电源模块、以太网信号处理模块、前面板和嵌入式子模块，其中，
所述电源模块由依次连接的机载直流电源、防护电路、滤波电路和DC-DC降压电路构成，分别用于防短路、防反接、消除尖峰与浪涌的干扰、消除电源上的共模信号减低电磁干扰、以及为交换机内的芯片提供不同电压的电源；
所述以太网信号处理模块包括以太网集成控制CPU&Switch芯片，所述以太网集成控制CPU&Switch芯片的输出端连接24路百兆变压器输出1~24路百兆以太网并连接至连接器，以太网集成控制CPU&Switch芯片通过SGMII接口连接以太网PHY芯片，所述以太网PHY芯片的输出端连接千兆变压器输出多路千兆以太网并连接至连接器；
所述前面板上设有若干外部接口和内部连接器，前面板通过内部连接器与以太网信号处理模块上的连接器对应连接，用于传输多路百兆以太网和多路千兆以太网信号，所述前面板上设有LED指示灯，用于指示每个网口处的工作状态；
所述嵌入式子模块由微处理器CPU、以及连接所述微处理器CPU的内存DDR3、存储器Flash和晶振XTAL组成，其中，微处理器CPU用于进行处理运算，内存DDR3用于暂存微处理器CPU的运算数据，存储器Flash用于存储相应的运行操作系统，以确保软件系统稳定高效运行，高效可靠运行网络数据。


2.根据权利要求1所述的高可靠性车载二层交换机，其特征在于，所述防护电路由保险丝、瞬态抑制二极管TVS和防反二极管组成，所述保险丝和瞬态抑制二极管依次串接在机载直流电源的正相输出通路上，分别用于防短路和防反接，所述瞬态抑制二极管TVS的一端连接在机载直流电源的负相输出通路上，瞬态抑制二极管TVS的另一端与保险丝和瞬态抑制二极管的公共串接端连接在一起，用于消除尖峰与浪涌，防止通路上的尖峰和浪涌干扰设备。


3.根据权利要求2所述的高可靠性车载二层交换机，其特征在于，所述滤波电路由共模电感、专用滤波器、电容和电感组成，由一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨铖，林依刚，赵术胜，
申请(专利权)人：苏州科可瑞尔航空技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32