CN110618964A - 一种量子通信模块自管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种量子通信模块自管理系统，包括系统管理控制板以及连接到系统管理控制板的各板卡管理控制模块，所述各板卡管理控制模块均具有自管理系统，各板卡管理控制模块的自管理系统执行数据的采集、处理、监控上报，各板卡管理控制模块的自管理系统与系统管理控制板进行数据交互，系统管理控制板对各板卡管理控制模块进行远程更新和复位。本发明相比现有技术具有以下优点：该自管理系统将数据处理功能分解至每个单板，降低了系统管理控制板的硬件资源要求；该量子通信模块自管理系统将单板管理与系统管理分开，极大的提高了系统的可移植性。
Description
技术领域
本发明涉及量子通信系统，更具体涉及一种通信模块管理系统。
背景技术
现有的传统通信自管理系统方案多数是由系统管理板对各板卡进行单板管理，如图1所示，通信自管理系统包括单板管理系统22以及各单板23，根据使用的情景不同，各单板23可以是具有不同控制功能的单板，如在量子通信中，可以是作为主控制的单板，或者作为发光控制的单板，或者进行发光检测的单板等等。由网管21对单板管理系统22进行操作，现有的自管理系统中的控制和管理核心CPU位于单板管理系统22上，由单板管理系统22上的CPU完成各单板23的自管理功能，各单板23不具有自管理功能，只作为采集芯片。因此，现有的自管理系统中，所有数据处理均由单板管理系统22进行，对单板管理系统22的硬件资源要求较高，同时依赖性也较强。如果对系统开发了一个新功能，需要增加单板，则需要将增加的单板的所有功能和控制参数均写入单板管理系统22上，因为单板管理系统22的控制内容有所变化，因此，需要对单板管理系统22管理的资源进行重新的整合，整个过程比较复杂，造成系统的可移植性不高。
随着互联网技术的高速发展，人们对于信息安全的需求也越来越高。量子通信作为已在严格数学证明下的安全(无条件安全性)的通信方式，其应用场合在逐渐增多。同时，因为量子通信无条件的安全性，较多的应用于金融、国防等重要领域，因此产品的稳定性显得至关重要，产品的稳定性也被开发者和用户所关注。对于一个庞大的量子通信系统而言，整个系统稳定性是由各个模块及单板的稳定性构成的。所以，系统中每个单板的稳定性显得十分重要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供了一种对各硬件资源要求较低同时稳定性高的量子通信模块自管理系统。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种量子通信模块自管理系统，包括系统管理控制板以及连接到系统管理控制板的各板卡管理控制模块，所述各板卡管理控制模块均具有自管理系统，各板卡管理控制模块的自管理系统执行数据的采集、处理、监控上报，各板卡管理控制模块的自管理系统与系统管理控制板进行数据交互，系统管理控制板对各板卡管理控制模块进行远程更新和复位。
作为优化的技术方案，每个板卡管理控制模块的自管理系统包括相连接的主MCU和副MCU，主MCU负责前端信号采集、单板管理及监控上报功能，主MCU与系统管理控制板通过IIC通信相连，用来上报采集数据和下发指令，同时，主MCU通过IIC通信实时向系统管理控制板的系统数据管理模块上报自身状态；
副MCU通过心跳信号监控主MCU的运行状况，并与主MCU及系统管理控制板通过IIC通信相连，在主MCU正常工作时，副MCU仅监控主MCU心跳信号，同时向系统数据管理模块上报自身状态，在主MCU出现故障时，由副MCU代替主MCU采集前端数据、单板管理及监控上报功能，并上报自身状态至系统数据管理模块。
作为优化的技术方案，主MCU上还连接工作指示灯，在主MCU正常工作时，主MCU工作指示灯亮，主MCU出现故障时，主MCU工作指示灯灭。
作为优化的技术方案，副MCU上还连接工作指示灯，在主MCU正常工作时，副MCU工作指示灯灭，副MCU代替主MCU工作时，副MCU工作指示灯亮。
作为优化的技术方案，系统管理控制板通过网口实现对板卡管理控制模块的远程更新及复位。
本发明相比现有技术具有以下优点：
1、该自管理系统将数据处理功能分解至每个单板，降低了系统管理控制板的硬件资源要求；
2、该量子通信模块自管理系统单板管理中采用双MCU方案，大大的提高了单板管理系统稳定性；
3、该量子通信模块自管理系统将单板管理与系统管理分开，极大的提高了系统的可移植性。
附图说明
图1是现有自管理系统的组成框图；
图2是本发明实施例的量子通信模块自管理系统的组成框图；
图3是本发明实施例的板卡管理控制模块与系统管理控制板的数据交互示意图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
请参阅图2，本发明实施例的量子通信模块自管理系统包括系统管理控制板以及连接到系统管理控制板的各板卡管理控制模块，图2中显示了板卡管理控制模块1、板卡管理控制模块2、板卡管理控制模块3、板卡管理控制模块4，根据控制需要，可以有若干块系统管理控制板，每个系统管理控制板也可以控制若干块板卡管理控制模块。
所述各板卡管理控制模块均具有自管理系统，各板卡管理控制模块的自管理系统执行数据的采集、处理、监控上报，各板卡管理控制模块的自管理系统与系统管理控制板进行数据交互，系统管理控制板对各板卡管理控制模块进行远程更新和复位。该自管理系统将数据处理功能分解至每个单板，系统管理控制板只需要接收各板卡管理控制模块的信息，无需额外进行数据处理，降低了系统管理控制板的硬件资源要求。而各板卡管理控制模块的自管理系统只需要处理本单板内部的数据，因此，对硬件资源要求也不高，整体上，量子通信模块自管理系统的硬件容易实现。当系统需要扩展新功能时，只需要将具有该功能的板卡管理控制模块连接到系统管理控制板，并添加相关的通信协议即可，无需对系统管理控制板管理的资源进行重新的整合，整个过程比较简单，系统的可移植性很强。
具体的，每个板卡管理控制模块的自管理系统包括相连接的主MCU和副MCU。MCU为单板控制核心，负责前端数据采集、单板管理及监控上报等功能。为了提高单板及整体系统的稳定性，方案中采用双MCU架构。
请同时参阅图3所示，主MCU负责前端信号采集、单板管理及监控上报等功能。主MCU与系统管理控制板通过IIC通信相连，用来上报采集数据和下发指令，同时，主MCU通过IIC通信实时向系统管理控制板的系统数据管理模块上报自身状态。
副MCU的主要功能是故障诊断，通过心跳信号监控主MCU的运行状况，并与主MCU及系统管理控制板通过IIC通信相连。在主MCU正常工作时，主MCU工作指示灯亮，副MCU仅监控主MCU心跳信号，同时向系统数据管理模块上报自身状态。在主MCU出现故障时，由副MCU代替主MCU采集前端数据、单板管理及监控上报等功能，同时点亮副MCU工作指示灯并上报自身状态至系统数据管理模块。最终保证系统在故障状态下的正常使用。本发明针对每个板卡采用双MCU方式完成各自单板管理，同时可大大提高系统可靠性及稳定性，可适用于较多特殊场合。
同时，系统管理控制板通过网口实现对板卡管理控制模块的远程更新及复位。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种量子通信模块自管理系统，其特征在于，包括系统管理控制板以及连接到系统管理控制板的各板卡管理控制模块，所述各板卡管理控制模块均具有自管理系统，各板卡管理控制模块的自管理系统执行数据的采集、处理、监控上报，各板卡管理控制模块的自管理系统与系统管理控制板进行数据交互，系统管理控制板对各板卡管理控制模块进行远程更新和复位。
2.根据权利要求1所述的一种量子通信模块自管理系统，其特征在于，每个板卡管理控制模块的自管理系统包括相连接的主MCU和副MCU，主MCU负责前端信号采集、单板管理及监控上报功能，主MCU与系统管理控制板通过IIC通信相连，用来上报采集数据和下发指令，同时，主MCU通过IIC通信实时向系统管理控制板的系统数据管理模块上报自身状态；
副MCU通过心跳信号监控主MCU的运行状况，并与主MCU及系统管理控制板通过IIC通信相连，在主MCU正常工作时，副MCU仅监控主MCU心跳信号，同时向系统数据管理模块上报自身状态，在主MCU出现故障时，由副MCU代替主MCU采集前端数据、单板管理及监控上报功能，并上报自身状态至系统数据管理模块。
3.根据权利要求2所述的一种量子通信模块自管理系统，其特征在于，主MCU上还连接工作指示灯，在主MCU正常工作时，主MCU工作指示灯亮，主MCU出现故障时，主MCU工作指示灯灭。
4.根据权利要求2或3所述的一种量子通信模块自管理系统，其特征在于，副MCU上还连接工作指示灯，在主MCU正常工作时，副MCU工作指示灯灭，副MCU代替主MCU工作时，副MCU工作指示灯亮。
5.根据权利要求1所述的一种量子通信模块自管理系统，其特征在于，系统管理控制板通过网口实现对板卡管理控制模块的远程更新及复位。
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