CN204103946U - 一种模块化工业以太网交换机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种模块化工业以太网交换机，包括4个端口模块和2个电源模块，提供最多28个以太网接口，光/电口形式及端口速率(100Mbps/1Gbps)可灵活配置，提供2路独立的电源输入，可分别接入交/直流110V/220V，一路电源单独供电或两路电源同时供电时，交换机都能正常工作。采用散热片直接沉入机箱的散热结构，减小热阻，增大散热面积，提升装置散热能力，满足高温环境运行需求。装置前、后面板都具备调试口和状态指示灯，满足装置前接线安装和调试要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及模块化工业以太网交换机，尤其一种适用于智能变电站以及常规变电站过程层和站控层网络通信的交换机。
背景技术
随着智能变电站通信技术的发展，工业以太网交换机在其中广泛使用，并逐步从站控层向过程层的应用推进，由此对工业以太网交换机产生了诸多新的技术需求：工业以太网交换机应采用金属机箱，满足变电站对装置电磁兼容性能严苛的要求；必须采用无风扇的散热结构，适用于-40°～+85°环境；提供足够的最大端口数量，并可以进行灵活的端口数量配置以及光、电口型式配置，方便客户选型；提供百兆和千兆接口，满足用户需求；采用双电源供电，并可以接入交流或直流，满足110V/220V宽电压输入范围需求；方便损坏端口和电源的更换以及交换机的现场维护。前、后面板都应具备调试口和状态指示灯，满足装置前接线安装和调试要求。
实用新型内容
本实用新型的目的：满足智能变电站通信网络对工业以太网交换机提出的各种技术需求。提供了一种模块化工业以太网交换机，提供最多28个以太网接口，光/电口及端口速率(100Mbps/1Gbps)可配置，采用散热片直接沉入机箱的散热结构，提供2路电源输入，可分别接入交/直流110V/220V，前、后面板均具备调试口和状态指示灯，便于安装和调试。
为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：
一种模块化工业以太网交换机包括1个机箱，4个端口模块和2个电源模块，端口模块通过装置后面板的槽位插入机箱，电源模块通过装置前面板的槽位插入机箱。
所述交换机前面板包含了2个电源模块槽位，还布置了1个调试口，1个装置运行指示灯，1个装置告警指示灯，2个电源指示灯，28个端口速率指示灯以及28个端口连接/活动指示灯。
所述交换机后面板包含了4个端口模块槽位，还包括了1个调试口，2个接线端子以及1个装置运行指示灯，1个装置告警指示灯和2个电源指示灯。
所述机箱中安装一块主印制板，CPU及交换机芯片贴装于主印制板上。交换机芯片应采用28口的千兆交换芯片。
所述端口模块分为2种形式，分别为4口模块和8口模块。4口模块包括一块端口模块印制板和模块壳体，1块PHY芯片和4个光模块贴装于端口模块印制板上。8口模块包括一块端口模块印制板和模块壳体，2块PHY芯片和8个以太网接口(光模块或RJ45网口)贴装于端口模块印制板上。模块面板对每一个以太网接口都有一个开孔，每一个接口有一个连接/活动指示灯。模块的每个端口都可以配置速率为100Mbps或1Gbps。
所述交换机最多可以插入3个8口模块和1个4口模块，提供最多28个以太网接口。
所述交换机提供2路电源模块接入，电源模块输入范围为交/直流110/220V，每个电源可以独立工作，也可以同时为交换机供电。
所述机箱以及所有模块均采用金属壳体，机箱上盖板开散热孔。采用与散热孔大小和形状匹配的主散热片沉入机箱内部。散热片下底面通过导热胶直接与主印制板上的芯片接触，上表面齿状散热结构直接暴露于环境中。
所述端口模块的PHY芯片以及光模块通过导热胶与铝制的端口模块散热片贴合，端口模块散热片一端通过导热胶与主散热片接触。
本实用新型的主要优势在于：端口和电源均采用模块化形式，配置灵活，满足各种应用需求，同时也便于发生故障后进行维修更换。装置前、后面板均具备调试口和状态指示灯，便于安装、调试和观察状态。采用下沉式散热片可以减小热阻，增大散热面积，提升装置散热能力。
附图说明
图1是本实用新型侧后立体结构示意图；
图2是本实用新型正面立体结构示意图；
具体实施方式
为使本实用新型的技术方案与特点更加明确，下面结合附图对本实用新型作进一步的阐述。
实施例
如图1所示，一种模块化工业以太网交换机包括1个机箱100,端口模块110和113，电源模块120。端口模块槽位111、112和电源模块槽位121空置。所述交换机最多可插入4个端口模块和2个电源模块，其中110-112端口模块较宽，113端口模块较窄，2个电源模块尺寸一致。根据客户需求，可对交换机的端口模块和电源模块数量进行灵活配置。交换机采用模块化形式也便于在发生故障后进行装置的维修更换。
如图2所示，交换机前面板200包含2个电源模块(槽位)210、211；1个调试口201；1个装置运行指示灯，1个装置告警指示灯，2个电源指示灯，上述4个指示灯如202所示；28个端口速率指示灯以及28个端口连接/活动指示灯，如203所示，上排为端口速率指示灯，下排为端口连接/活动指示灯。
如图1所示，交换机后面板101包含4个端口模块(槽位)110-113；1个调试口102；2个接线端子103；1个装置运行指示灯，1个装置告警指示灯，2个电源指示灯，上述4个指示灯如104所示。交换机前、后面板均具备调试口和指示灯便于装置安装、调试和观察状态。
如图1所示，交换机机箱中安装一块主印制板140，CPU141和交换机芯片142贴装于主印制板140上。交换机芯片142可采用Broadcom公司的28口千兆交换芯片。为满足交换机管理需求，CPU主频应达到400MHz以上。
端口模块由模块壳体和印制板组成，分为8口和4口2种形式。如图1所示，110为8口模块，宽度较大，113为4口模块，宽度较小。8口模块印制板上贴装2块PHY芯片150和8个RJ45网口151。根据需要，可以设计不同型号的端口模块以提供不同的端口配置，如采用SFP/SFF光模块提供光纤接口。本实施例设计了3种型号的8端口模块：8RJ45电口模块，8SFP光口模块，4RJ45电口和4SFP光口模块。4口模块印制板上贴装1块PHY芯片150和4个SFP口152，插入不同型号的SFP模块可提供4个光口或电口。所述模块的每一个端口都带有连接/活动状态指示灯。模块的每个端口都可以配置速率为100Mbps或1Gbps。
如图1所示，交换机最多可以插入3个8口模块和1个4口模块，提供最多28个以太网接口。通过不同型号模块的组合,以4个端口为最小单位，可实现从28个电口到28个光口的多种组合。
如图1所示，交换机具有2个电源槽位，可插入2个电源模块同时为交换机供电，当一路电源失电时，另一路电源独立供电，交换机仍能正常工作。电源模块输入范围为交/直流110/220V。电源通过接线端子103接入交换机，然后通过电源转接板105转至主印制板140,最后通过接插件进入电源模块。
机箱以及所有模块均采用金属壳体，机箱上盖板开散热孔，如图2-204所示。如图1所示，采用与散热孔大小和形状匹配的主散热片130沉入机箱内部，散热片下底面通过导热胶直接与主印制板上的CPU芯片141和交换芯片142接触，上表面齿状散热结构直接暴露于环境中。所述散热方法相对一般采用的利用交换机壳体散热的方法，减少了热传导环节，减小了热阻，并增大了有效散热面积，提升装置散热能力。
如图1所示，端口模块113的1块PHY芯片150以及4个SFP光口152通过导热胶与铝制的端口模块散热片132接触。端口模块110为电口模块，RJ45口151发热量较低，主要发热量来自2块PHY芯片150，因此散热片131只需通过导热胶覆盖PHY芯片。散热片131和132的一端折弯，形成一个接触面，再通过导热胶与主散热片130接触，将端口模块上PHY芯片以及SFP模块的热量传导到主散热片。
以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内。
Claims (6)
1.一种模块工业以太网交换机，其特征在于：包括1个机箱，4个端口模块和2个电源模块；机箱中安装一块主印制板，CPU及交换机芯片贴装于主印制板上；端口模块包括印制板和模块壳体，PHY芯片和以太网接口贴装于印制板上；端口模块通过装置后面板的槽位插入机箱；电源模块通过装置前面板的槽位插入机箱。
2.如权利要求1所述的一种模块工业以太网交换机，其特征在于：前面板包含了2个电源模块槽位，还布置了1个调试口，1个装置运行指示灯，1个装置告警指示灯，2个电源指示灯，28个端口速率指示灯以及28个端口连接/活动指示灯。
3.如权利要求1所述的一种模块工业以太网交换机，其特征在于：后面板包含了4个端口模块槽位，还包括了1个调试口，2个接线端子以及1个装置运行指示灯，1个装置告警指示灯和2个电源指示灯。
4.如权利要求1所述的一种模块工业以太网交换机，其特征在于：所述端口模块分为2种形式，分别为4口模块和8口模块；4口模块包括一块端口模块印制板和模块壳体，1块PHY芯片和4个光模块贴装于端口模块印制板上；8口模块包括一块端口模块印制板和模块壳体，2块PHY芯片和8个以太网接口贴装于端口模块印制板上。
5.如权利要求1所述的一种模块工业以太网交换机，其特征在于：最多可以插入3个8口模块和1个4口模块，提供最多28个以太网接口。
6.如权利要求1所述的一种模块工业以太网交换机，其特征在于：机箱以及所有模块均采用金属壳体，机箱上盖板开散热孔；采用与散热孔大小和形状匹配的主散热片沉入机箱内部；散热片下底面通过导热胶直接与主印制板上的芯片接触，上表面齿状散热结构直接暴露于环境中；端口模块的PHY芯片以及光模块通过导热胶与铝制的端口模块散热片贴合，端口模块散热片一端通过导热胶与主散热片接触。
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| CN201420512632.1U CN204103946U (zh) | 2014-09-05 | 2014-09-05 | 一种模块化工业以太网交换机 |
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| CN201420512632.1U Active CN204103946U (zh) | 2014-09-05 | 2014-09-05 | 一种模块化工业以太网交换机 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107612853A (zh) * | 2017-08-30 | 2018-01-19 | 南京南业电子科技有限公司 | 一种嵌入式工业交换机 |
| CN108199984A (zh) * | 2018-03-19 | 2018-06-22 | 浙江国自机器人技术有限公司 | 一种云台控制系统、云台网关 |
| CN109752669A (zh) * | 2019-01-09 | 2019-05-14 | 深圳市菲菱科思通信技术股份有限公司 | 便捷的交换机插拔电源模拟测试装置 |
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