CN205665557U

CN205665557U - 一种服务器集群环境参数采集器

Info

Publication number: CN205665557U
Application number: CN201620553291.1U
Authority: CN
Inventors: 林涛; 徐庆国; 轩倩倩; 江冲; 武孟贤; 秦冬阳; 马同宽; 董栅
Original assignee: Hebei University of Technology
Current assignee: Hebei University of Technology
Priority date: 2016-06-07
Filing date: 2016-06-07
Publication date: 2016-10-26
Anticipated expiration: 2026-06-07

Abstract

本实用新型公开了一种服务器集群环境参数采集器，包括中央处理单元、铁电存储器芯片、处理器监控芯片、复位按键、瞬态电压抑制器、JTAG口、分压芯片、测温传感器、温湿度传感器、3.3V‑5V电平转换芯片、光电隔离芯片、通用IO口、测速传感器、指示灯组、按键组、侧拨开关、液晶显示模块、RS‑485总线收发芯片、CAN总线收发芯片、5V隔离电源芯片、5V‑3.3V降压芯片、5V‑1.9V降压芯片、24V‑5V降压芯片、电源开关和电源。本采集器通过PT100测温传感器、测速传感器和温湿度传感器，能够实现对服务器集群的散热片温度、用于加快散热的风机的转速以及周围环境温湿度等特定多环境参数的实时检测，而且能够对检测到的环境参数使用液晶显示模块做实时显示以及使用按键组进行精度校正。

Description

一种服务器集群环境参数采集器

技术领域

本实用新型属于环境参数采集领域，具体为一种服务器集群环境参数采集器。

背景技术

环境参数监测是服务器集群安全稳定工作的重要保证，主要通过对服务器集群的散热片温度、散热片上方用于散热的风机的转速以及周围环境的温湿度进行检测，并将检测得到的环境参数做实时现场显示的同时传递给系统的控制中心，一旦检测的环境参数出现异常，现场的工作人员以及系统本身可以做出及时调节控制，以保障服务器集群运行的安全稳定。

目前传统的环境参数采集器功能过于单一，只能采集一种或两种环境参数，不能完全满足服务器集群多点、特定参数和同时检测的要求，当用于服务器集群时，需布置多个采集器，相应增加了使用成本。另外，常见的环境参数采集器没有通用的通讯接口，不能实现与服务器集群以及监控中心计算机的连接，从而不能形成监控网络和中央监控，检测得到的环境参数也不能大量存储，更不能作为影响因子提供给服务器集群做自调节控制。因此，当环境参数出现异常变化时，服务器集群无法进行及时的自调节控制来规避可能产生的系统故障，监控中心工作人员也无法及时的发现并采取有效的人为干预，从而可能导致服务器集群因温度过高而运行速度降低甚至是大面积瘫痪。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型拟解决的技术问题是提供一种服务器集群环境参数采集器。本采集器通过PT100测温传感器、测速传感器和温湿度传感器，能够实现对服务器集群的散热片温度、用于加快散热的风机的转速以及周围环境温湿度等特定多环境参数的实时检测，而且能够对检测到的环境参数使用液晶显示模块做实时显示以及使用按键组进行精度校正。本实用新型使用TI公司的TMS320F28335芯片完成对多传感器检测数据的处理，通过两种通讯接口与服务器控制系统以及远程控制中心连接，将检测得到的环境参数实时远程传输，并可以实现远程精度校正和限制值设置。

本实用新型解决所述技术问题的技术方案是，提供一种服务器集群环境参数采集器，其特征在于所述采集器包括中央处理单元、铁电存储器芯片、处理器监控芯片、复位按键、瞬态电压抑制器、JTAG口、分压芯片、测温传感器、温湿度传感器、3.3V-5V电平转换芯片、光电隔离芯片、通用IO口、测速传感器、指示灯组、按键组、侧拨开关、液晶显示模块、RS-485总线收发芯片、CAN总线收发芯片、5V隔离电源芯片、5V-3.3V降压芯片、5V-1.9V降压芯片、24V-5V降压芯片、电源开关和电源；

所述铁电存储器芯片、处理器监控芯片、瞬态电压抑制器、JTAG口、分压芯片、3.3V-5V电平转换芯片、5V-3.3V降压芯片、5V-1.9V降压芯片分别与中央处理单元连接；所述复位按键与处理器监控芯片连接；所述JTAG口与瞬态电压抑制器连接；所述测温传感器和温湿度传感器分别与分压芯片连接；所述3.3V-5V电平转换芯片分别与光电隔离芯片、测速传感器、指示灯组、按键组、侧拨开关、液晶显示模块、RS-485总线收发芯片、CAN总线收发芯片、5V-3.3V降压芯片和5V-1.9V降压芯片连接；所述通用IO口与光电隔离芯片相连；所述24V电源与电源开关连接，电源开关与24V-5V降压芯片连接，24V-5V降压芯片分别与5V隔离电源芯片、5V-3.3V降压芯片和5V-1.9V降压芯片连接；所述5V隔离电源芯片分别与CAN总线收发芯片和RS-485总线收发芯片连接。

与现有技术相比，本实用新型有益效果在于：本采集器通过PT100测温传感器、测速传感器和温湿度传感器，能够实现对服务器集群的散热片温度、用于加快散热的风机的转速以及周围环境温湿度等特定多环境参数的实时检测，而且能够对检测到的环境参数使用液晶显示模块做实时显示以及使用按键组进行精度校正。本实用新型使用TI公司的TMS320F28335芯片完成对多传感器检测数据的处理，通过两种通讯接口(CAN接口和485接口)与服务器控制系统以及远程控制中心连接，将检测得到的环境参数实时远程传输，并可以实现远程精度校正和限制值设置。在检测到环境参数出现异常时，现场工作人员以及系统本身可以及时发现并能做出及时的调节控制，服务器集群运行的安全稳定性将得到大大提高。

附图说明

图1为本实用新型服务器集群环境参数采集器一种实施例的整体结构框图；(图中1、中央处理单元；2、铁电存储器芯片；3、处理器监控芯片；4、复位按键；5、瞬态电压抑制器；6、JTAG口；7、分压芯片；8、测温传感器；9、温湿度传感器；10、3.3V-5V电平转换芯片；11、光电隔离芯片；12、通用IO口；13、测速传感器；14、指示灯组；15、按键组；16、侧拨开关；17、液晶显示模块；18、RS-485总线收发芯片；19、CAN总线收发芯片；20、5V隔离电源芯片；21、5V-3.3V降压芯片；22、5V-1.9V降压芯片；23、24V-5V降压芯片；24、电源开关；25、电源)

具体实施方式

下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供了一种服务器集群环境参数采集器(参见图1，简称采集器)，包括中央处理单元1、铁电存储器芯片2、处理器监控芯片3、复位按键4、瞬态电压抑制器5、JTAG口6、分压芯片7、测温传感器8、温湿度传感器9、3.3V-5V电平转换芯片10、光电隔离芯片11、通用IO口12、测速传感器13、指示灯组14、按键组15、侧拨开关16、液晶显示模块17、RS-485总线收发芯片18、CAN总线收发芯片19、5V隔离电源芯片20、5V-3.3V降压芯片21、5V-1.9V降压芯片22、24V-5V降压芯片23、电源开关24和电源25；

所述铁电存储器芯片2、处理器监控芯片3、瞬态电压抑制器5、JTAG口6、分压芯片7、3.3V-5V电平转换芯片10、5V-3.3V降压芯片21、5V-1.9V降压芯片22分别与中央处理单元1连接；所述复位按键4与处理器监控芯片3连接；所述JTAG口6与瞬态电压抑制器5连接；所述测温传感器8和温湿度传感器9分别与分压芯片7连接；所述3.3V-5V电平转换芯片10分别与光电隔离芯片11、测速传感器13、指示灯组14、按键组15、侧拨开关16、液晶显示模块17、RS-485总线收发芯片18、CAN总线收发芯片19、5V-3.3V降压芯片21和5V-1.9V降压芯片22连接；所述通用IO口12与光电隔离芯片11相连；所述24V电源25与电源开关24连接，电源开关24与24V-5V降压芯片23连接，24V-5V降压芯片23分别与5V隔离电源芯片20、5V-3.3V降压芯片21和5V-1.9V降压芯片22连接；所述5V隔离电源芯片20分别与CAN总线收发芯片19和RS-485总线收发芯片18连接。

所述中央处理单元1为TMS320F28335DSP，铁电存储器芯片2为FM25L256芯片，处理器监控芯片3为TPS3705芯片，瞬态电压抑制器5的型号为PACDN046，分压芯片7为OPA2340芯片，测温传感器8为8个PT100贴片式温度传感器，温湿度传感器9为HTG3515GH型传感器模块，3.3V-5V电平转换芯片10为SN74LVC245芯片，光电隔离芯片11为PS2801-4芯片，测速传感器13为2个E3JK-R4M1光电开关，按键组15为贴膜按键组，液晶显示模块17为LCD1602液晶屏，RS-485总线收发芯片18为SN65LBC184D芯片，CAN总线收发芯片19为VP1050芯片，5V隔离电源芯片20为F0505S 2WR2芯片，5V-3.3V降压芯片21为TPS75733芯片，5V-1.9V降压芯片22为TPS76801Q芯片，24V-5V降压芯片23为WRB2405YMD芯片，电源25为NES-50-24型交流220V转直流24V开关电源。

中央处理单元1与铁电存储器芯片2之间采用SPI总线连接；铁电存储器芯片2用于保存降低环境参数检测误差的校正系数。当因人为关机或者突发情况发生断电后，提前设置好的各环境参数的校正系数仍将保存在铁电存储器芯片2中，待接电后不需要再重新设置校正系数。处理器监控芯片3具有电源故障检测功能，为中央处理单元1提供电路的初始化和时序监督。当出现运行异常时，通过复位按键4可以实现对中央处理单元1的重启。在软件程序通过JTAG口6烧写入中央处理单元1的过程中，瞬态电压抑制器5作用是有效保护中央处理单元1免受浪涌脉冲的损害。分压芯片7的作用就是将测温传感器8测温得到的电压信号降压到0～3V范围内。由于中央处理单元1的捕捉端口的电平信号为0V和3.3V，3.3V-5V电平转换芯片10的作用是在中央处理单元1和其他模块之间做电平转换。光电隔离芯片11是用于避免通用IO口12的输入输出电平信号对中央处理单元1产生干扰；按键组15包括SURE键、BACK键、RAISE键和BACK键这四个按键，按键组15用于控制液晶显示模块17显示界面三级菜单间的切换，以及调节测量参数的校正系数；侧拨开关16由2个GPIO口组成，用于从外部给服务器集群环境参数采集器编号，最多可编号16个；液晶显示模块17用于服务器集群环境参数采集器自身对采集到的环境参数做现场实时显示，同时便于现场通过增减校正系数对采集参数的精度进行校正；RS-485总线收发芯片18是用于将测量得到的环境参数信息传递给监控中心计算机，供监控中心工作人员实时查看；CAN总线收发芯片19是用于将测量得到的环境参数信息传递给服务器集群。24V电源是为光电隔离芯片11和测速传感器13供电，使通用IO口12输入输出都为直流24V信号；24V-5V降压芯片22将24V电压转换为5V信号，5V-1.9V降压芯片22和5V-3.3V降压芯片21分别将5V电压转换为1.9V和3.3V信号，5V信号给JTAG口6、温湿度传感器9、3.3V-5V电平转换芯片10、光电隔离芯片11、指示灯组14、按键组15和液晶显示模块17供电；1.9V信号给JTAG口6供电；3.3V信号给铁电存储器芯片2、处理器监控芯片3、分压芯片7和3.3V-5V电平转换芯片10供电；5V隔离电源芯片20为RS-485总线收发芯片18和CAN总线收发芯片19提供相对独立的5V信号。

本实用新型的工作原理和工作流程是：

(1)系统上电。

(2)系统初始化。

(3)检测服务器集群是否通过CAN总线发出修改某个参数校正系数的信号，如果有则进入(4)，否则进入(5)。

(4)根据修改命令修改对应环境参数的校正系数。

(5)检测服务器集群是否通过CAN总线发出显示所有校正系数的命令，如果是，进入(6)，否则循环进入(7)。

(6)通过CAN总线输出存储器中存储的所有校正系数的当前值。

(7)计算处理温湿度传感器8检测的环境温度和环境湿度。

(8)计算处理测温传感器8检测的服务器散热片温度。

(9)计算处理测速传感器13检测得到的散热风扇的转速。

(10)将检测得到的环境温湿度、8个散热片温度以及2风扇转速等传感器数据通过CAN总线和RS-485总线发出。

(11)按键组15控制液晶显示模块17显示的数据以及修改校正系数。

(12)参数在液晶显示模块17中显示。

(13)判断各项参数是否超过限制值，如果是则进入(14)，否则进入(3)。

(14)通用输出口发出低电平超限信号，循环进入(3)。

本实用新型未述及之处适用于现有技术。

Claims

1.一种服务器集群环境参数采集器，其特征在于所述采集器包括中央处理单元、铁电存储器芯片、处理器监控芯片、复位按键、瞬态电压抑制器、JTAG口、分压芯片、测温传感器、温湿度传感器、3.3V-5V电平转换芯片、光电隔离芯片、通用IO口、测速传感器、指示灯组、按键组、侧拨开关、液晶显示模块、RS-485总线收发芯片、CAN总线收发芯片、5V隔离电源芯片、5V-3.3V降压芯片、5V-1.9V降压芯片、24V-5V降压芯片、电源开关和电源；

2.根据权利要求1所述的服务器集群环境参数采集器，其特征在于所述中央处理单元为TMS320F28335 DSP，铁电存储器芯片为FM25L256芯片，处理器监控芯片为TPS3705芯片，瞬态电压抑制器的型号为PACDN046，分压芯片为OPA2340芯片，测温传感器为8个PT100贴片式温度传感器，温湿度传感器为HTG3515GH型传感器模块，3.3V-5V电平转换芯片为SN74LVC245芯片，光电隔离芯片为PS2801-4芯片，测速传感器为2个E3JK-R4M1光电开关，RS-485总线收发芯片为SN65LBC184D芯片，CAN总线收发芯片为VP1050芯片，5V隔离电源芯片为F0505S 2WR2芯片，5V-3.3V降压芯片为TPS75733芯片，5V-1.9V降压芯片为TPS76801Q芯片，24V-5V降压芯片为WRB2405YMD芯片，电源为NES-50-24型交流220V转直流24V开关电源。

3.根据权利要求1所述的服务器集群环境参数采集器，其特征在于所述液晶显示模块为LCD1602液晶屏。