CN101577623B - 一种通讯设备机电管理装置及其所在的通讯设备系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种通讯设备机电管理装置及其所在的通讯设备系统，该装置包括主控单板和至少一个位于普通单板上的由独立电源供电的机电管理单元，主控单板上设有主处理单元和主通讯单元，机电管理单元包括从通讯单元、检测单元和从处理单元；主控单板上的主处理单元通过主通讯单元就可以与多个普通单板上的从处理单元实现数据交换，对普通单板进行上下电控制。本发明能对通讯设备系统中的多个普通单板同时进行监控，从而在通讯设备规模扩充的情况下保证系统的可靠性，极大地减少了机电性能异常时系统消耗的大量功耗。
Description
技术领域
本发明涉及通讯设备技术领域，尤其涉及一种通讯设备机电管理装置及其所在的通讯设备系统。
背景技术
随着通讯技术的发展，各类通讯设备系统的复杂程度也相应增加，较复杂的系统往往功耗较大，容易导致通讯设备系统过热而影响可靠性，因此对通讯设备系统机电性能的监控变得越来越重要。
对通讯设备系统机电性能监控主要包括以下两个方面：1)控制通讯设备系统内各个单板的上下电，2)检测各个单板的关键机电性能是否出现异常情况，在出现异常情况是，可以无须人工操作，自动给故障单板掉电。该关键机电性能包括槽位地址使用情况、内部环境温度和供电电压等。
目前，在通讯设备中对单板的机电性能的监控大多只从内部环境温度的变化入手，如图1所示，一个子架中通常只有个别关键单板设置了温度传感器，比如热敏感单板，热敏感单板利用IIC总线和风扇控制板通讯，将温度传感器采集到的信号送到风扇控制板，风扇控制板据此调整风扇转速，从而达到调整通讯设备系统内环境温度的作用。
随着通讯设备的发展，现有的机电监控方法已经越发难以满足需要。以发展迅速的光传输系统为例，出现了大容量业务交叉的通讯设备，通讯设备中每个单板的功耗都在30瓦以上，甚至还有大量50瓦的高功耗单板。通讯设备系统越复杂，导致其功耗越高的因素就越多，因此在一块单板上仅对内部环境温度性能进行监控是远远不够的，同时，现有技术所能监控的单板数量也非常少，无法在通讯设备规模扩充的情况下保证系统的可靠性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种通讯设备机电管理装置及其所在的通讯设备系统，对通讯设备系统中的多个单板同时进行监控，从而在通讯设备规模扩充的情况下保证系统的可靠性。
本发明采用的技术方案是，所述通讯设备机电管理装置，包括主控单板和至少一个位于普通单板上的由独立电源供电的机电管理单元，主控单板上设有主处理单元和主通讯单元，机电管理单元包括从通讯单元、检测单元和从处理单元；
检测单元将采集到的反映机电性能的数据发送给从处理单元，从处理单元依次通过从通讯单元、主通讯单元将所述数据发送到主处理单元，主处理单元依次通过主通讯单元、从通讯单元将控制指令下达给从处理单元，从处理单元再对普通单板进行上下电控制。
所述主通讯单元包括主接口模块、数据交换模块，所述从通讯单元包括从接口模块，主处理单元依次与主通讯单元中的主接口模块和数据交换模块连接，通过数据交换模块与机电管理单元的从接口模块相连。
所述数据交换模块选用二层交换芯片，所述接口模块选用以太网物理接口芯片，所述从处理单元为嵌入式处理芯片或者现场可编程门阵列芯片。
所述检测单元至少包括以下其中之一：测温模块、槽位检测模块和供电电压检测模块。
所述槽位检测模块包括缓冲器。
本发明还提供一种通讯设备机电管理装置所在的通讯设备系统，包括主控单板和至少一个普通单板，主控单板上设有主处理单元和主通讯单元，在每个普通单板上均设有由独立电源供电的机电管理单元，机电管理单元包括从通讯单元、检测单元和从处理单元；
检测单元将采集到的反映机电性能的数据发送给从处理单元，从处理单元依次通过从通讯单元、主通讯单元将所述数据发送到主处理单元，主处理单元依次通过主通讯单元、从通讯单元将控制指令下达给从处理单元，从处理单元再对普通单板进行上下电控制。
所述主通讯单元包括主接口模块、数据交换模块，所述从通讯单元包括从接口模块，主处理单元依次与主通讯单元中的主接口模块和数据交换模块连接，通过数据交换模块与至少一个普通单板上的机电管理单元的从接口模块相连。
所述数据交换模块选用二层交换芯片，所述接口模块选用以太网物理接口芯片，所述从处理单元为嵌入式处理芯片或者现场可编程门阵列芯片。
所述检测单元至少包括以下其中之一：测温模块、槽位检测模块和供电电压检测模块。
所述槽位检测模块包括缓冲器。
采用上述技术方案，本发明至少具有下列优点：
本发明所述通讯设备机电管理装置及其所在的通讯设备系统，检测单元至少包括以下其中之一：测温模块、槽位检测模块和供电电压检测模块，因此本发明可以对包括槽位地址使用情况、内部环境温度和供电电压在内的多种关键机电性能进行监控。又由于技术方案中主控单板能够通过主通讯模块与至少一个普通单板的从通讯模块相连，主处理单元依次通过主通讯单元、从通讯单元将控制指令下达给从处理单元，从处理单元再对普通单板进行上下电控制，本发明能对通讯设备系统中的多个普通单板同时进行监控，从而在通讯设备规模扩充的情况下保证系统的可靠性，极大地减少了机电性能异常时系统消耗的大量功耗。
附图说明
图1为现有技术对单板进行内部环境温度监控的装置示意图；
图2为本发明第一是实施例所述通讯设备机电管理装置结构示意图；
图3为本发明第二是实施例所述通讯设备机电管理装置结构示意图；
图4为本发明第三是实施例所述通讯设备机电管理装置所在的通讯设备系统结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明提出的所述通讯设备机电管理装置及其所在的通讯设备系统，详细说明如后。
本发明第一实施例，如图2所示，所述通讯设备机电管理装置，包括主控单板和至少一个位于普通单板上的由独立电源供电的机电管理单元，主控单板上设有主处理单元和主通讯单元，机电管理单元包括从通讯单元、检测单元和从处理单元。
主通讯单元包括主接口模块、数据交换模块，从通讯单元包括从接口模块，主处理单元依次与主通讯单元中的主接口模块和数据交换模块连接，通过数据交换模块与至少一个机电管理单元的从接口模块相连。所述数据交换模块选用二层交换芯片，这里的二层指的是数据链路层，所述接口模块选用以太网物理接口芯片，每个插有以太网物理接口芯片的单板均具有唯一的MAC(Media AccessControl，介质访问控制)地址，在本实施例中，主控单板上的主处理单元通过二层交换芯片就可以与多个普通单板上的从处理单元实现数据交换，具体的过程如下：
检测单元将采集到的反映机电性能的数据经过编码后发送给从处理单元，从处理单元依次通过从通讯单元、主通讯单元将该编码信息发送到主处理单元，主处理单元依次通过主通讯单元、从通讯单元将控制指令下达给从处理单元，从处理单元再对普通单板进行上下电控制。图2中主处理单元与第一机电管理单元的从处理单元之间通讯的路径包括：较粗的双向箭头绘制的第一连接101、第二连接102、第三连接103、第四连接104，以太网接口物理芯片之间是通过以太网信号传递数据信息的，而处理单元与以太网物理接口芯片之间是通过TTL(Time To Live，生存时间)信号传递数据信息的。
由于机电管理单元是由独立电源供电的，从处理单元对普通单板进行上下电控制时，并不会涉及该独立电源，而只会普通单板其他部分关键芯片的供电电源进行上下电控制，也就是说只要普通单板插到子架的背板上，机电管理单元就始终上电，因为它要时刻监测所在的普通单板机电性能并与主控单板保持通讯畅通。
所述检测单元至少包括以下其中之一：测温模块、槽位检测模块和供电电压检测模块。测温模块的温度传感器数据采集点设置在普通单板内部，测量单板内部环境温度，如果温度过高，可以通过上述数据交换过程对关键芯片的供电电源进行掉电控制，如果温度降低，可以通过上述数据交换过程对关键芯片的供电电源进行上电控制，本发明只是提供一个可从温度等方面监控机电性能的装置，具体怎样在主处理单元一侧根据采集到的温度数据下发相应的指令，其编程技巧是本领域常用的技术手段，参考数值也可以根据实际通讯设备的情况灵活设置，因此这里不详述。同理，槽位检测模块用于检测芯片是否正确的插在普通单板的插槽中，其检测的工作原理也是本领域公知的技术，此处也不详述。优选的，槽位检测模块中还包括一个缓冲器，将槽位检测信号进过缓冲器后输入从处理单元，防止对芯片热插拔时对普通单板带来的损伤。
最后，之所以引入供电电压检测模块的原因是考虑到在实际工作中，为关键芯片供电的供电电源在初始上电时容易不稳定而超过关键芯片所能承受的范围，因此，对关键芯片供电电源即除了机电管理单元之外的普通单板供电电源进行监控，如果出现异常，及时对其进行掉电控制，可以减少对关键芯片的损害及功耗。
从处理单元选择嵌入式处理芯片ARM(Advanced Reduced lnstruction SetComputer Microprocessor，高级精简指令集计算机微处理器)，由于ARM芯片可以直接接收模拟信号，普通单板关键芯片供电电源电平可以直接发送到从处理单元。
本发明第二实施例，一种通讯设备机电管理装置，如图3所示，与第一实施例中所述通讯设备机电管理装置大致相同，区别仅在于从处理单元选用现场可编程门阵列FPGA芯片，由于FPGA芯片不能直接接收模拟信号，供电电压检测模块须包含一个模数转换模块。
本发明第三实施例，一种通讯设备机电管理装置所在的通讯设备系统，如图4所示，包括主控单板和至少一个普通单板，主控单板上设有主处理单元和主通讯单元，在每个普通单板上均设有由独立电源供电的机电管理单元，机电管理单元包括从通讯单元、检测单元和从处理单元；
检测单元将采集到的反映机电性能的数据经编码后发送给从处理单元，从处理单元依次通过从通讯单元、主通讯单元将该编码信息发送到主处理单元，主处理单元依次通过主通讯单元、从通讯单元将控制指令下达给从处理单元，从处理单元再对普通单板进行上下电控制。
所述主通讯单元包括主接口模块、数据交换模块，所述从通讯单元包括从接口模块，主处理单元依次与主通讯单元中的主接口模块和数据交换模块连接，通过数据交换模块与至少一个普通单板上的机电管理单元的从接口模块相连。
所述数据交换模块选用二层交换芯片，所述接口模块选用以太网物理接口芯片，所述检测单元至少包括以下其中之一：测温模块、槽位检测模块和供电电压检测模块。
当从处理单元选择嵌入式处理芯片ARM时，由于ARM芯片可以直接接收模拟信号，普通单板关键芯片供电电源电平可以直接发送到从处理单元时，当从处理单元选用现场可编程门阵列FPGA芯片时，由于FPGA芯片不能直接接收模拟信号，供电电压检测模块须包含一个模数转换模块。
优选的，槽位检测模块中还包括一个缓冲器，将槽位检测信号进过缓冲器后输入从处理单元，防止对芯片热插拔时对普通单板带来的损伤。
对于高功耗的通讯设备系统，采用上述通讯设备机电管理装置，本发明能对通讯设备系统中的多个普通单板同时进行实时监控，从而在通讯设备规模扩充的情况下保证系统的可靠性，极大地减少了机电性能异常时系统消耗的大量功耗。
通过具体实施方式的说明，应当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图示仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。
Claims (10)
1.一种通讯设备机电管理装置，其特征在于包括：主控单板和至少一个位于普通单板上的由独立电源供电的机电管理单元，主控单板上设有主处理单元和主通讯单元，机电管理单元包括从通讯单元、检测单元和从处理单元；
检测单元将采集到的反映机电性能的数据发送给从处理单元，从处理单元依次通过从通讯单元、主通讯单元发送到主处理单元，主处理单元依次通过主通讯单元、从通讯单元将控制指令下达给从处理单元，从处理单元再对普通单板进行机电性能调节，所述机电性能调节为：对普通单板上关键芯片供电电源进行上下电控制。
2.根据权利要求1所述通讯设备机电管理装置，其特征在于所述主通讯单元包括主接口模块、数据交换模块，所述从通讯单元包括从接口模块；
主处理单元依次与主通讯单元中的主接口模块和数据交换模块连接，通过数据交换模块与机电管理单元的从接口模块相连；
主控单板上的主处理单元通过数据交换模块与普通单板上的从处理单元实现数据交换。
3.根据权利要求2所述通讯设备机电管理装置，其特征在于所述数据交换模块选用二层交换芯片，所述接口模块选用以太网物理接口芯片，所述从处理单元为嵌入式处理芯片或者现场可编程门阵列芯片。
4.根据权利要求1或2或3所述通讯设备机电管理装置，其特征在于所述检测单元至少包括以下其中之一：测温模块、槽位检测模块和供电电压检测模块。
5.根据权利要求4所述通讯设备机电管理装置，其特征在于所述槽位检测模块包括缓冲器。
6.一种通讯设备机电管理装置所在的通讯设备系统，其特征在于包括主控单板和至少一个普通单板，主控单板上设有主处理单元和主通讯单元，在每个普通单板上均设有由独立电源供电的机电管理单元，机电管理单元包括从通讯单元、检测单元和从处理单元；
检测单元将采集到的反映机电性能的数据发送给从处理单元，从处理单元依次通过从通讯单元、主通讯单元发送到主处理单元，主处理单元依次通过主通讯单元、从通讯单元将控制指令下达给从处理单元，从处理单元再对普通单板进行机电性能调节，所述机电性能调节为：对普通单板上关键芯片供电电源进行上下电控制。
7.根据权利要求6所述通讯设备机电管理装置所在的通讯设备系统，其特征在于所述主通讯单元包括主接口模块、数据交换模块，所述从通讯单元包括从接口模块；
主处理单元依次与主通讯单元中的主接口模块和数据交换模块连接，通过数据交换模块与至少一个普通单板上的机电管理单元的从接口模块相连；
主控单板上的主处理单元通过数据交换模块与普通单板上的从处理单元实现数据交换。
8.根据权利要求7所述通讯设备机电管理装置所在的通讯设备系统，其特征在于所述数据交换模块选用二层交换芯片，所述接口模块选用以太网物理接口芯片，所述从处理单元为嵌入式处理芯片或者现场可编程门阵列芯片。
9.根据权利要求6所述通讯设备机电管理装置所在的通讯设备系统，其特征在于所述检测单元至少包括以下其中之一：测温模块、槽位检测模块和供电电压检测模块。
10.根据权利要求9所述通讯设备机电管理装置所在的通讯设备系统，其特征在于所述槽位检测模块包括缓冲器。
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