CN201699729U - 一种监测控制设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种监测控制设备，用以解决现有技术中存在的状态信息经过3级板卡才可以送到人机控制台，从而降低传输可靠性的问题。本实用新型的测控制设备包括多个功能板卡，该监测控制设备还包括：主用检测板卡，用于检测并获取每个功能板卡的状态信息，以及将所述状态信息上传给人机控制台。由于监测板卡可以将获取的各个板卡的状态信息直接上传给人机控制台，使得状态信息经过2级板卡就可以送到人机控制台，从而提高了传输的可靠性。进一步的，如果本实用新型采用CAN总线和高速通道获取信息，还可以提高控制检测速率，并且CAN总线和高速通道的速率高、容错性强、传输距离远、带载能力强，所以可以监测更多的设备。

Description

一种监测控制设备

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，特别涉及一种监测控制设备。

背景技术

对于数字通信设备来说，需要多种不同的业务板卡同时组合工作，为了对多种业务板卡工作情况进行监控，需要设计监控各个板卡工作状态的装置是必不可少的。为了不影响各个业务板卡本身的功能，要求监控尽量与业务板卡分离。利用专用的管理通道对设备进行监控是十分重要的。监控通道的独立性、可靠性、实时性是保障设备稳定运行的关键。

目前通信设备通常采用的监控方案是把监测的一些功能分布在系统的一些功能板卡中。

如图1所示，监控设备由全局控制板、交换板和相关控制信号组成。

I2C总线：I2C(Inter-Integrated Circuit)接口总线，负责读取板卡状态信息；

互控线：两个主用交换板卡之间互通信息，确认其中一个板卡为主用板卡；

状态信息：交换板与全局控制板之间交互信息；

人机控制台：负责监控通信设备，并为操作人员提供一个指示界面；

通信设备各个功能板卡：需要被检测与控制的板卡，有2个I2C接口，接收和上报信息；

交换板：负责通信设备中的交换功能，同时负责收集各个板卡的状态信息或是下发控制指令；

全局控制板：负责整个设备的信息收集，并可以将状态送到人机台或接收人机台的指令。

目前交换板获取各个板卡的状态信息，然后将状态信息传输给全局控制板，然后全局控制板将状态信息再上传到人机控制台，而状态信息需要经过3级板卡才可以送到人机控制台，从而降低了传输的可靠性。

综上所述，目前状态信息经过3级板卡才可以送到人机控制台，从而降低了传输的可靠性。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种监测控制设备，用以解决现有技术中存在的状态信息经过3级板卡才可以送到人机控制台，从而降低传输可靠性的问题。

本实用新型提供的一种监测控制设备，包括多个功能板卡，该监测控制设备还包括：

主用检测板卡，用于检测并获取每个功能板卡的状态信息，以及将所述状态信息上传给人机控制台。

所述主用检测板卡具体用于：

通过控制区域网络CAN总线检测并获取每个功能板卡的状态信息，通过高速通道将状态信息上传给人机控制台。

所述监测控制设备还包括：主用交换板卡和全局控制板卡；

所述主用检测板卡还用于：将获取的所述状态信息传输给主用交换板；

所述主用交换板卡用于：将收到的所述状态信息传输给所述全局控制板卡；

所述全局控制板卡用于：保存收到的所述状态信息。

所述主用检测板卡具体用于：

通过高速通道将获取的所述状态信息传输给主用交换板卡；

所述主用交换板卡具体用于：将收到的所述状态信息通过高速通道传输给全局控制板卡。

所述主用检测板还用于：

在收到来自所述人机控制台的控制信息后，确定所述控制信息对应的板卡，并通过CAN总线，将所述控制信息发送给对应的板卡。

所述主用检测板卡还用于：

在收到来自所述人机控制台的状态查询信息后，将所述状态查询信息通过高速通道发送给所述主用交换板卡，在通过高速通道收到来自所述主用交换板卡的状态信息后，将所述状态信息通过高速通道发送给所述人机控制台；

所述主用交换板卡还用于：将收到的所述状态查询信息通过高速通道传输给所述全局控制板卡，并将来自所述全局控制板卡的所述状态信息传输给所述主用检测板卡；

所述全局控制板卡还用于：在收到所述状态查询信息后，确定所述状态查询信息对应的状态信息，将确定的自身存储的状态信息传输给所述主用交换板卡。

所述主用检测板卡包括：多路交换芯片、PHY芯片、处理器和多路CAN控制器；

所述多路交换芯片用于：将所述处理器与多个板卡之间进行联通；

所述PHY芯片用于：将所述多路交换芯片的信号转化为线路传输信号；

多路CAN控制器用于：将CAN总线与多个板卡之间进行联通；

所述处理器，用于通过所述多路CAN控制器检测并获取每个功能板卡的状态信息，将收到的控制信息通过所述多路CAN控制器传输给对应的板卡，将收到的状态查询信息通过所述多路交换芯片传输给主用交换板卡，将获取或收到的状态信息通过所述多路交换芯片和所述PHY芯片传输给所述人机控制台，将获取的状态信息通过所述多路交换芯片传输给所述主用交换板卡。

所述监测控制设备还包括：

备用检测板卡用于：在所述主用检测板卡故障时，执行所述主用检测板卡的功能。

所述监测控制设备还包括：

备用交换板卡用于：在所述主用交换板卡故障时，执行所述主用交换板卡的功能。

所述主用检测板卡还用于：

通过级联方式，检测并获取功能板卡的状态信息，并将状态信息上传给人机控制台。

本实用新型监测控制设备中的主用检测板卡检测并获取每个功能板卡的状态信息，以及将获取的状态信息上传给人机控制台。由于监测板卡可以将获取的各个板卡的状态信息直接上传给人机控制台，使得状态信息经过2级板卡就可以送到人机控制台，从而提高了传输的可靠性；

进一步的，将获取功能从交换板卡中分离出来，还降低了交换板卡功能设计的复杂度，并且在交换板卡出现故障后，不会影响监控系统。

附图说明

图1为背景技术中监测控制设备的结构示意图；

图2为本实用新型监测控制设备的结构示意图；

图3为本实用新型监测板卡的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型监测控制设备中的主用检测板卡检测并获取每个功能板卡的状态信息，以及将获取的状态信息上传给人机控制台。由于监测板卡可以将获取的各个板卡的状态信息直接上传给人机控制台，使得状态信息经过2级板卡就可以送到人机控制台，从而提高了传输的可靠性。

下面结合说明书附图对本实用新型实施例作进一步详细描述。

如图2所示，本实用新型监的测控制设备包括：多个功能板卡10和主用检测板卡20。

主用检测板卡20，用于检测并获取每个功能板卡10的状态信息，以及将状态信息上传给人机控制台。

其中，状态信息包括但不限于下列信息中的一种或多种：

设备信息(比如告警信息、温度信息、电压信息等)、系统数据和版本信息。

不同的功能板卡10功能也不相同，但是每个功能板卡10都需要被检测与控制，并负责接收和上报信息。

在具体实施中，根据不同的总线以及总线的数量，功能板卡10的接口类型和接口数量也不相同，比如有两个I2C总线，则功能板卡10有两个I2C接口；有两个CAN(Controller Area Network，控制区域网络)总线，则功能板卡10有两个CAN接口。

高速通道可以使用千兆以太(Ethernet)网实现，可以是多条高速通道，除千兆以太网外其他的高速信号线也适用本实用新型实施例。

较佳的，主用检测板卡20通过CAN总线检测并获取每个功能板卡的状态信息，通过高速通道将状态信息上传给人机控制台。

由于采用CAN总线获取状态信息，相比I2C总线还可以提高控制检测速率，并且通过高速通道将状态信息上传给人机控制台，进一步提高了控制检测速率。

其中，本实用新型的监测控制设备还可以进一步包括：主用交换板卡30和全局控制板卡40。

相应的，主用检测板卡20在获取了状态信息后，还需要将获取的状态信息传输给主用交换板30。

主用交换板卡30将收到的来自主用检测板卡20的状态信息传输给全局控制板卡40。

其中，主用交换板卡30负责通信设备中的交互功能，即将主用检测板卡20和全局控制板卡40进行联通。

全局控制板卡40保存收到的来自主用交换板卡30的状态信息。

其中，全局控制板卡40负责整个状态信息的存储，并与主用交换板卡30交互信息。

较佳的，主用检测板卡20与主用交换板卡30，以及主用交换板卡30和全局控制板卡40之间可以采用高速通道联通。

具体的，主用检测板卡20可以通过高速通道将获取的状态信息传输给主用交换板卡30；

主用交换板卡30将收到的状态信息通过高速通道传输给全局控制板卡40；

全局控制板卡40通过高速通道接收并存储来自主用交换板卡30的状态信息。

用户还可以通过人机控制台，对本实用新型的监测控制设备中的板卡进行控制，比如上电、下电等操作。

具体的，主用检测板10在收到来自人机控制台的控制信息后，确定控制信息对应的板卡，并通过CAN总线，将控制信息发送给对应的板卡。

比如用户需要关闭功能板卡A，则通过人机控制台发送还有功能板卡A的标识的关闭控制信息；主用检测板10根据标识确定对应的板卡是功能板卡A，向功能板卡A发送关闭控制信息；功能板卡A收到关闭控制信息后进行下电操作。

这里的板卡不仅包括功能板卡，根据需要用户还可以对全局控制板卡和交换板卡进行控制操作。

如果用户需要调用全局控制板卡40中保存的状态信息，还可以通过人机控制台发送状态查询信息；较佳的，状态查询信息中可以包括日期和/或板卡标识。

相应的，主用检测板卡20通过高速通道，在收到来自人机控制台的状态查询信息后，将状态查询信息通过高速通道发送给主用交换板卡30，在通过高速通道收到来自主用交换板卡30的状态信息后，将状态信息通过高速通道发送给人机控制台。

主用交换板卡30将收到的状态查询信息通过高速通道传输给全局控制板卡40，并将来自全局控制板卡40的状态信息传输给主用检测板卡；

全局控制板卡40在收到状态查询信息后，确定状态查询信息对应的状态信息，将确定的自身存储的状态信息传输给主用交换板卡30。

比如状态查询信息中包括日期，则将存储的日期对应的所有状态信息都传输给主用交换板卡30；

状态查询信息中包括板卡标识，则将存储的板卡标识对应的所有状态信息都传输给主用交换板卡30；

状态查询信息中包括日期和板卡标识，则将存储的日期内、板卡标识对应的所有状态信息都传输给主用交换板卡30；

状态查询信息没有包括日期和板卡标识，则将存储的所有状态信息都传输给主用交换板卡30。

其中，本实用新型实施例的监测控制设备还可以进一步包括：备用检测板卡50。

备用检测板卡50在主用检测板卡20故障时，执行主用检测板卡的功能。

主用监测板卡10和备用监测板卡50之间通过互控线连接，备用监测板卡50在主用检测板卡20故障时，替代主用检测板卡，执行主用检测板卡的功能。具体哪个监测板卡是主用监测板卡10可以由用户通过人机控制台向两个监测板卡发送指令确定哪个监测板卡是主用监测板卡10，还可以由两个监测板卡互相协商确定哪个监测板卡是主用监测板卡10。

其中，本实用新型实施例的监测控制设备还可以进一步包括：备用交换板卡60。

备用交换板卡60在主用交换板卡30故障时，执行主用交换板卡的功能。

主用交换板卡30和备用交换板卡60之间通过高速通道连接，备用交换板卡60在主用交换板卡30故障时，替代主用交换板卡，执行主用交换板卡的功能。确定哪个交换板卡是主用交换板卡的方式与上述确定主用监测板卡的方式类似，在此不再赘述。

在具体实施过程中，多个功能板卡10可以在多个机框或多个机架上，则主用检测板卡20需要通过级联方式，检测并获取功能板卡的状态信息，并将状态信息上传给人机控制台。

上面提到的CAN总线也可以由高速通道替代，相应的上面提到的高速通道也可以由CAN总线替代。

如图3所示，本实用新型的监测板卡包括：多路交换芯片200、PHY(physical-layer，线路转换编码)芯片210、处理器220和多路CAN控制器230。

假设高速通道是以太接口，采用CAN总线：

以太口0：第0路以太接口，可以通过该接口直接获取设备的信息，作为人机控制台的另外一个冗余接口；

交换口0：第0路以太交换接口，可以是SeDes(Serializer/Deserializer，串并变换器接口)等形式的接口，与另外一块监测板卡连接；

交换口1：第1路以太交换接口，可以是SeDes等形式的接口，与交换板卡或全局板控制板卡连接；

交换口2：第2路以太交换接口，可以是SeDes等形式的接口，与交换板卡或全局板控制板卡连接(可以根据设备需要，增加更多的交换接口)；

CAN接口0：第0路CAN接口，与交换板卡、功能板卡和全局板控制板卡；

CAN接口1：第1路CAN接口，与交换板卡、功能板卡和全局板控制板卡；

调测口：RS232或以太网口等形式的接口，控制处理器接口，作为调测或管理的冗余接口。

多路交换芯片200负责对多个端口之间进行信息互通，比如将从CAN总线上收集的信息通过传到高速通道上。

具体的，多路交换芯片200将处理器220与多个板卡之间进行联通。

PHY芯片210负责把交换芯片的以太信号转化为可以线路传输的信号，比如把高速通道的数据转换成多路交换芯片200可以识别的数据。

具体的，PHY芯片210将多路交换芯片200的信号转化为线路传输信号。

多路CAN控制器230负责对2路CAN总线进行控制，并与处理器进行通信(可以使用专用芯片或可编程器件实现该模块的功能)，比如收集控制CAN总线上的数据信息。

具体的，多路CAN控制器230将CAN总线与多个板卡之间进行联通；

处理器220负责控制多路交换芯片200、多路CAN控制器230和PHY芯片210，并对收集的信息上报人机控制台；同时提供一个调测口，负责对该板卡进行调测或监测，比如收集控制CAN控制器230上的数据信息。

具体的，处理器220通过多路CAN控制器230检测并获取每个功能板卡的状态信息，将收到的控制信息通过多路CAN控制器230传输给对应的板卡，将收到的状态查询信息通过多路交换芯片200传输给对应的板卡，将获取(从功能板卡获取10)或收到(从主用交换板卡30接收)的状态信息通过多路交换芯片200和PHY芯片210传输给人机控制台，将获取的状态信息通过多路交换芯片传输给主用交换板卡。

如果高速通道采用其他网络，总线采用其它总线，具体组成部分需要相应改变(比如采用I2C总线则多路CAN控制器需要换成多路I2C控制器)，具体方式与上述的方式类似再次不再赘述。

需要说明的是，图3中的各个组成部分只是实现监测板卡功能的一种实施方式，本实用新型的监测板卡内部结构并不局限于上述一种方式，只要能够实现监测板卡功能的实施方式，都适用本实用新型实施例。

从上述实施例中可以看出：本实用新型的监测控制设备中的主用检测板卡检测并获取每个功能板卡的状态信息，以及将状态信息上传给人机控制台。

由于监测板卡可以将获取的各个板卡的状态信息直接上传给人机控制台，使得状态信息经过2级板卡就可以送到人机控制台，从而提高了传输的可靠性，提高了监测机制冗余性以及监测机制稳定性和可靠性；

进一步的，将获取功能从交换板卡中分离出来，还降低了交换板卡功能设计的复杂度，并且在交换板卡出现故障后，不会影响监控系统。

进一步的，如果采用CAN总线和高速通道获取信息，相比I2C总线还可以提高控制检测速率，并且CAN总线和高速通道的速率高、容错性强、传输距离远、带载能力强，所以可以监测更多的设备。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种监测控制设备，包括多个功能板卡，其特征在于，该监测控制设备还包括：

主用检测板卡，用于检测并获取每个功能板卡的状态信息，以及将所述状态信息上传给人机控制台。

2.如权利要求1所述的监测控制设备，其特征在于，所述主用检测板卡具体用于：

通过控制区域网络CAN总线检测并获取每个功能板卡的状态信息，通过高速通道将状态信息上传给人机控制台。

3.如权利要求1所述的监测控制设备，其特征在于，所述监测控制设备还包括：主用交换板卡和全局控制板卡；

所述主用检测板卡还用于：将获取的所述状态信息传输给主用交换板；

所述主用交换板卡用于：将收到的所述状态信息传输给所述全局控制板卡；

所述全局控制板卡用于：保存收到的所述状态信息。

4.如权利要求3所述的监测控制设备，其特征在于，所述主用检测板卡具体用于：

通过高速通道将获取的所述状态信息传输给主用交换板卡；

所述主用交换板卡具体用于：将收到的所述状态信息通过高速通道传输给全局控制板卡。

5.如权利要求3所述的监测控制设备，其特征在于，所述主用检测板还用于：

在收到来自所述人机控制台的控制信息后，确定所述控制信息对应的板卡，并通过CAN总线，将所述控制信息发送给对应的板卡。

6.如权利要求3所述的监测控制设备，其特征在于，所述主用检测板卡还用于：

在收到来自所述人机控制台的状态查询信息后，将所述状态查询信息通过高速通道发送给所述主用交换板卡，在通过高速通道收到来自所述主用交换板卡的状态信息后，将所述状态信息通过高速通道发送给所述人机控制台；

所述主用交换板卡还用于：将收到的所述状态查询信息通过高速通道传输给所述全局控制板卡，并将来自所述全局控制板卡的所述状态信息传输给所述主用检测板卡；

所述全局控制板卡还用于：在收到所述状态查询信息后，确定所述状态查询信息对应的状态信息，将确定的自身存储的状态信息传输给所述主用交换板卡。

7.如权利要求3～6任一所述的监测控制设备，其特征在于，所述主用检测板卡包括：多路交换芯片、线路转换编码PHY芯片、处理器和多路CAN控制器；

所述多路交换芯片用于：将所述处理器与多个板卡之间进行联通；

所述PHY芯片用于：将所述多路交换芯片的信号转化为线路传输信号；

多路CAN控制器用于：将CAN总线与多个板卡之间进行联通；

所述处理器，用于通过所述多路CAN控制器检测并获取每个功能板卡的状态信息，将收到的控制信息通过所述多路CAN控制器传输给对应的板卡，将收到的状态查询信息通过所述多路交换芯片传输给主用交换板卡，将获取或收到的状态信息通过所述多路交换芯片和所述PHY芯片传输给所述人机控制台，将获取的状态信息通过所述多路交换芯片传输给所述主用交换板卡。

8.如权利要求1～6任一所述的监测控制设备，其特征在于，所述监测控制设备还包括：

备用检测板卡用于：在所述主用检测板卡故障时，执行所述主用检测板卡的功能。

9.如权利要求1～6任一所述的监测控制设备，其特征在于，所述监测控制设备还包括：

备用交换板卡用于：在所述主用交换板卡故障时，执行所述主用交换板卡的功能。

10.如权利要求1～6任一所述的监测控制设备，其特征在于，所述主用检测板卡还用于：

通过级联方式，检测并获取功能板卡的状态信息，并将状态信息上传给人机控制台。

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