CN203645704U - 一种cpci 总线卡片式网管交换机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种CPCI总线卡片式网管交换机，该交换机中POE4千兆以太网端口借由J8/J12的连接至J4，POE板需要的电源及控制信号借由J9/J10的连接给POE板，5千兆以太网端口信号借由J5/J6的连接至上板的J4，3千兆以太网端口至J3/J1，J11会以排针针脚方式连接至POE转换电源脚出口孔端。CPCI总线有着PCI总线无可比拟的技术优点，更加牢固、可靠，特别适合于轨道交通车辆、军工等震动环境下应用。该实用新型为全宽温设计，网络端口全千兆端口，适合于大数据量的传输和通讯，可以支持多做环网或通讯协议，适合于轨道交通车辆通讯系统应用。
Description
技术领域
本实用新型涉及通信技术领域，尤其涉及CPCI总线卡片式网管交换机。
背景技术
传统的工业以太网交换机通常为导轨式或机架式安装，产品体积较大、需要一定的安装空间和位置，且产品需要和工业控制系统的上位工业计算机分开安装，通过网线或是光纤连接到上位机实现数据通讯。现有卡片式工业以太网交换机只有PCI总线，没有CPCI总线架构的；现有工业以太网交换机不是全宽温设计，且端口通常为RJ-45连接器，牢固性不好；现有工业以太网交换机电源输入方式一般为端子输入方式，电源线容易松脱；现有工业以太网交换机不适合大数据量的传输和通讯，且支持的网络协议较少；现有工业以太网交换机不适合于轨道交通车辆通讯系统应用。
发明内容
针对上述问题的不足之处，本实用新型设计出了一种CPCI总线卡片式网管交换机。
为解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案为：
一种CPCI总线卡片式网管交换机，其结构包括印刷电路板、电源接口，其总线构架为CPCI构架，所述印刷电路板包括上板、下板、POE板，上板通过POE4千兆以太网端口和5千兆以太网端口与下板连接，POE板位于上板和下板之间，所述下板经由3千兆以太网端口连接至CPCI工业计算机的背板；所述上板包括J4、J6和J12，所述下板包括千兆交换机处理器、J1、J3、J5、J8、J9和J12LED，所述POE板包括POE控制器、J10、J11和POE转换电源脚出口孔端；所述POE4千兆以太网端口借由J8/J12的连接至J4，所述POE板需要的电源及控制信号借由J9/J10的连接给POE板，5千兆以太网端口信号借由J5/J6的连接至上板的J4，所述3千兆以太网端口至J3/J1，J11会以排针针脚方式连接至POE转换电源脚出口孔端。电源接口采用M23航空紧固连接器。所述上板还包括旁路电路8x继电器,所述旁路电路8x继电器连接在J6的输出端和J4的输入端。
所述CPCI总线卡片式网管交换机采用插卡式设计，卡片可以一端留出网络端口，另一端通过插针连接器和CPCI工业计算机的背板连接，所述背板引出多个网络端口，网络端口为8-12个、为全千兆输出且采用M12航空紧固连接器，CPCI总线卡片式网管交换机的工作温度为-40-85℃。所述交换机支持热插拔方式。交换机符合EN50155轨道交通认证。
交换机网络协议可以支持STP生成树、RSTP快速生成树、MRP冗余介质协议、ModubusTCP、开放式协议和QoS服务质量应用、802.1QVLAN虚拟局域网、IGMPSnooping组播、LLDP链路层发现协议、ACL访问控制、交换机实时监控、快速报警、系统日志、设备状态自动检测网络管理功能；还支持O-Ring、O-Chain私有网络协议。
本实用新型的有益效果为：
适合在高可靠的轨道交通、军工以及其它要求较高的工业行业，CPCI总线工业交换机采用插卡式设计，该卡片可以一端留出网络接口，另一端通过插针连接器和CPCI工业计算机的背板连接，和CPCI工业计算机共用电源供电，支持热插拔技术和全千兆光纤传输，可以和CPCI工业计算机一体化使用，减少了安装空间、提升了系统的稳定可靠性。
另外，该实用新型符合工业现场震动、冲击和高电磁干扰等严苛环境应用要求，通讯电缆连接更加可靠，电源线更加牢固，不会因为连接器的松脱导致网络通讯故障。该产品还具有较好的网络管理功能，支持各种网络冗余协议、如STP、RSTP以及O-Ring私有环网协议，当系统网络端口或通讯出现故障时能在很短时间内及时恢复，保障系统的网络通讯和数据传输安全，对于类似轨道交通行业的车载计算机列车控制及通讯系统尤其适合。本实用新型适合于大数据量的传输和通讯并且支持EN50155认证，适合于轨道交通车辆通讯系统应用。可以进一步设计为POE端口以太网交换机，适合于连接像IP摄像机、VOIP网络电话POE受电设备。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。在附图中：
图1为本实用新型的电路原理基本构架图。
图2为本实用新型的下板方块连接图。
图3为本实用新型的上板方块连接图。
图4为本实用新型的POE板方块连接图。
具体实施方式
在对本实用新型进行详细阐述之前，首先对本实用新型中提及的PoE做个说明，PoE为Power Over Ethernet的简称。
下面对照附图，通过对实施例的描述，本实用新型的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本实用新型的实用新型构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
如图1示出了CPCI总线卡片式网管交换机电路原理基本构架图。如图1所示，一种CPCI总线卡片式网管交换机，其结构包括印刷电路板、电源接口，其总线构架为CPCI构架，所述印刷电路板包括上板、下板、POE板。本设计是基于在CPCI总线架构下的工业计算机系统所应用的工业以太网交换机，CPCI总线全称为CompactPCI，它是一个开放式、国际性的技术标准，既有PCI总线的高性能，同时又具有欧卡结构的高可靠性，适合在高可靠的轨道交通、军工以及其它要求较高的工业行业。
结合图2、图3和图4所示，上板通过POE4千兆以太网端口和5千兆以太网端口与下板连接，POE板位于上板和下板之间，所述下板经由3千兆以太网端口连接至CPCI工业计算机的背板；所述上板包括J4、J6和J12，所述下板包括千兆交换机处理器、J1、J3、J5、J8、J9和J12LED，所述POE板包括POE控制器、J10、J11和POE转换电源脚出口孔端；所述POE4千兆以太网端口借由J8/J12的连接至J4，所述POE板需要的电源及控制信号借由J9/J10的连接给POE板，5千兆以太网端口信号借由J5/J6的连接至上板的J4，所述3千兆以太网端口至J3/J1，J11会以排针针脚方式连接至POE转换电源脚出口孔端。电源接口采用M23航空紧固连接器。所述上板还包括旁路电路8x继电器,旁路电路8x继电器连接在J6的输出端和J4的输入端。Bypass表示旁路功能，也就是说可以通过特定的触发状态（断电或死机）让两个网络不通过网络安全设备的系统，而直接物理上导通，有了分流电路后，当网络安全设备故障以后，还可以让连接在这台设备上的网络相互导通。
所述上板和POE板、POE板和下板的距离分别与零件的高低和大小有关可以自行调节。
所述CPCI总线卡片式网管交换机采用插卡式设计，卡片可以一端留出网络端口，另一端通过插针连接器和CPCI工业计算机的背板连接，和CPCI工业计算机共用电源供电，支持热插拔技术和全千兆光纤传输，可以和CPCI工业计算机一体化使用，减少了安装空间、提升了系统的稳定可靠性。所述背板引出多个网络端口，网络端口为8-12个且采用M12航空紧固连接器，使得通讯电缆连接更加可靠，不会因为连接器的松脱导致网络通讯故障。该产品还具有较好的网络管理功能，网络端口全部采用全千兆端口，适合于大数据量的传输和通讯。
CPCI总线卡片式网管交换机的工作温度为-40-85℃，符合工业现场震动、冲击和高电磁干扰等严苛环境应用要求所述交换机支持热插拔方式。交换机符合EN50155轨道交通认证。
交换机网络协议可以支持STP生成树、RSTP快速生成树、MRP冗余介质协议、Modubus TCP、开放式协议和QoS服务质量应用、802.1QVLAN虚拟局域网、IGMP Snooping组播、LLDP链路层发现协议、ACL访问控制、交换机实时监控、快速报警、系统日志、设备状态自动检测网络管理功能；还支持O-Ring、O-Chain私有网络协议。当系统网络端口或通讯出现故障时能在很短时间内及时恢复，保障系统的网络通讯和数据传输安全，对于类似轨道交通行业的车载计算机列车控制及通讯系统尤其适合。
现有工业以太网交换机网络端口较少支持POE技术，该实用新型可以进一步设计为POE端口以太网交换机。
应该注意的是，上述实施例对本实用新型进行说明而不是对本实用新型进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。本实用新型可由本领域的技术人员在不脱离本实用新型实质性改进的前提下做出若干的修改、改进和替换，仍在本实用新型权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种CPCI总线卡片式网管交换机，其特征在于：其结构包括印刷电路板、电源接口，其总线构架为CPCI构架，所述印刷电路板包括上板和下板，上板通过POE4千兆以太网端口和5千兆以太网端口与下板连接，所述下板经由3千兆以太网端口连接至CPCI工业计算机的背板；
所述上板包括J4、J6和J12，所述下板包括千兆交换机处理器、J1、J3、J5、J8、J9和J12LED；
所述POE4千兆以太网端口由J8/J12的连接至J4，5千兆以太网端口信号借由J5/J6的连接至上板的J4，所述3千兆以太网端口至J3/J1。
2.根据权利要求1所述的CPCI总线卡片式网管交换机，其特征在于：所述印刷电路板还包括POE板，POE板位于上板和下板之间，所述POE板包括POE控制器、J10、J11和POE转换电源脚出口孔端；所述POE板需要的电源及控制信号借由J9/J10的连接给POE板，J11以排针针脚方式连接至POE转换电源脚出口孔端。
3.根据权利要求1所述的CPCI总线卡片式网管交换机，其特征在于：所述上板还包括旁路电路8x继电器,所述旁路电路8x继电器连接在J6的输出端和J4的输入端。
4.根据权利要求1或2或3任意一项所述的CPCI总线卡片式网管交换机，其特征在于：所述CPCI总线卡片式网管交换机采用插卡式设计，所述卡片可以一端留出网络端口，另一端通过插针连接器和CPCI工业计算机的背板连接。
5.根据权利要求1或2或3任意一项所述的CPCI总线卡片式网管交换机，其特征在于：所述背板引出至少一个网络端口。
6.根据权利要求1或2或3任意一项所述的CPCI总线卡片式网管交换机，其特征在于：所述CPCI总线卡片式网管交换机的工作温度为-40-85℃。
7.根据权利要求4所述的CPCI总线卡片式网管交换机，其特征在于：所述网络端口采用M12航空紧固连接器，所述电源接口采用M23航空紧固连接器。
8.根据权利要求4所述的CPCI总线卡片式网管交换机，其特征在于：所述网络端口为8-12个。
9.根据权利要求4所述的CPCI总线卡片式网管交换机，其特征在于：所述网络端口为全千兆输出。
10.根据权利要求4所述的CPCI总线卡片式网管交换机，其特征在于：所述交换机支持热插拔方式。
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|---|---|---|---|---|
| CN104038445A (zh) * | 2014-07-07 | 2014-09-10 | 广西大学 | 一种基于以太网的列车通信网络交换装置及系统 |
| CN112910801A (zh) * | 2021-03-31 | 2021-06-04 | 国家广播电视总局监管中心 | 一种网络交换板卡 |
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| CN112910801A (zh) * | 2021-03-31 | 2021-06-04 | 国家广播电视总局监管中心 | 一种网络交换板卡 |
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