CN210807513U - 列车以太网交换机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种列车以太网交换机，包括：交换机控制模块、电源供电模块以及交换机壳体；其中，所述交换机壳体内部设有凸台，所述的交换机控制模块、电源供电模块分别通过一凸台设置于列车以太网交换机的壳体内部，所述交换机控制模块将外部以太网信号引至列车以太网交换机的连接器接口。本实用新型的以太网交换机，内部使用一体化散热凸台设计，提升了散热效率，以太网连接稳固，在振动环境下不会出现连接松脱导致网络中断的情况，可适应移动列车使用与多个地理区域。

Description

列车以太网交换机

技术领域

本实用新型涉及交换机技术，具体的讲是一种列车以太网交换机。

背景技术

以太网技术在列车网络控制系统中的应用越来越广泛，适用于列车应用场景的以太网交换机技术蓬勃发展。在列车运行环境中，往往涉及到高温、高寒、持续振动、高湿度、意外淋水、多灰尘等复杂应用场景。设计列车以太网交换机需要考虑设备的坚固性、密封性、散热性能、结构紧凑以及抗振动等特性。

普通商用或工业交换机使用环境与铁路运行环境不同：普通商用或工业交换机使用的以太网接口一般为RJ45接口结构，对于拔插次数，抗拉强度均无法满足列车车辆以太网连接性能要求，并且RJ45接口的设计震动强度差、易累积灰尘、耐久性差易磨损；普通商用或工业交换机工作温度环境一般处于恒温机房环境或室内环境，普通交换机的工作环境温度要求一般为20度，铁路车辆尤其机车车辆内，交换机设备工作的温度范围在零下50度至零上85度；普通商用或工业交换机安装环境属于地面安装，工作中不考虑对于振动的处理，对于铁路车辆在运行中的振动未做防护处理，耐久性不足；列车车辆属于移动装备其应用场景涉及到从干燥地区到潮湿地区，湿度的变化可能在板卡上造成微小凝露甚至存在明显水汽凝结，普通商用或工业交换机一般未做防护，湿润的环境可能导致板卡内部电路短路甚至烧毁，存在安全隐患；当列车运行至风沙地带，车体将直接暴露在风沙灰尘环境中，设备间内部无法避免的会出现灰尘，普通商用或工业交换机密封性无法满足要求，内部会出现灰尘累积，影响设备使用寿命；普通商用或工业交换机一般为机架安装，安装体积较大，无法满足列车内紧凑的安装要求。

目前适用于商用或一般工业领域的交换机难以适用于列车应用场景，而综合考虑环境因素研制紧凑、坚固、高环境适应性的列车以太网交换机市场上鲜有出现。

实用新型内容

为解决现有技术中的至少一问题，本实用新型实施例提供了一种列车以太网交换机，包括：交换机控制模块、电源供电模块以及交换机壳体；其中，

所述交换机壳体内部设有凸台，所述的交换机控制模块、电源供电模块分别通过一凸台设置于列车以太网交换机的壳体内部，所述交换机控制模块将外部以太网信号引至列车以太网交换机的连接器接口。

本实用新型一实施例中，所述的凸台与交换机壳体为一体。

本实用新型一实施例中，所述的交换机控制模块、电源供电模块与凸台之间分别设有导热硅胶片。

本实用新型一实施例中，所述的交换机壳体外部为梳状散热结构。

本实用新型一实施例中，所述的交换机壳体为铝制壳体。

本实用新型一实施例中，所述的列车以太网交换机的连接器接口为快插式接口。

本实用新型一实施例中，所述的列车以太网交换机的连接器接口为IP68等级的M12连接器接口。

本实用新型一实施例中，所述的列车以太网交换机具有12个连接器接口。

本实用新型一实施例中，所述的交换机壳体边缘设有密封橡胶。

本实用新型针对列车场景使用需求，内部使用一体化散热凸台设计，提升了散热效率，提供一种紧凑坚固列车以太网交换机，面向车载负载环境，具有宽温工作、放水、防潮、抗震等特性。

为让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的以太网交换机结构示意图；

图2为本实施例中以太网交换机的示意图；

图3为本实施例中提供的交换机壳体的示意图；

图4为本实用新实施例中接口的示意图；

图5为本实施例中的以太网接口示意图；

图6为本实施例中的电源接口示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，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。

参照后文的说明和附图，详细公开了本实用新型的特定实施方式，指明了本实用新型的原理可以被采用的方式。应该理解，本实用新型的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本实用新型的实施方式包括许多改变、修改和等同。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

本实用新型提供一种列车以太网交换机，其包括：交换机控制模块、电源供电模块以及交换机壳体，本实施例中，列车以太网交换机的交换机控制模块、电源供电模块分别通过一凸台设置于列车以太网交换机的壳体内部，交换机控制模块将外部以太网信号引至列车以太网交换机的连接器接口。

本实用新型为运用在列车网络系统上以太网交换机，承担着与各子系统进行以太网数据交换和组网的功能，列车以太网交换机是列车网络控制系统的重要组成设备。本实用新型针对列车以太网交换机内部发热较大的控制模块与电源模块进行了散热设计，在壳体内表面设计散热凸台，并且，本实用新型实施例中，壳体内部凸台与外壳为一体化无间隙设计，利用壳体内部的凸台为交换机控制模块和电源供电模块提供散热。

进一步，本实用新型实施例中，交换机控制模块与凸台、电源供电模块与凸台之间均采用导热硅胶片，避免了使用厚的导热硅胶垫，本实用新型实施例中使导热硅胶片尽量薄，提升散热效率。使得发热量较高的交换机控制模块与电源供电模块能够及时将热量导出，保证交换机内部狭小空间的散热符合长时间工作的要求。

如图1所示，本实用新型的以太网交换机，其壳体内部包括：交换机控制模块 ECN与电源供电模块两个部分，本实施例中，交换机控制模块负责承担X1至X12 接口所引入的以太网信号，负责以太网数据交换；电源供电模块由PWR接口引入 DC110V供电后，转化为内部电路所需低压信号电。如图2所示，为本实施例中，以太网交换机的示意图，其通过X1～X12接口引入以太网信号。

本实施例提供的以太网交换器设备，其壳体外部使用梳状结构散热，相比普通平面外壳，增加散热面积，使得外部空气与壳体的热交换更充分，在无风扇辅助的情况下工作，提升散热效率，降低设备工作时的温度。图3所示，为本实施例中提供的交换机壳体的示意图。

另外，本实用新型的以太网交换机其壳体内部使用导电氧化工艺，使得壳体内部导体处处连续，本实用新型实施例中，以太网交换机的壳体为铝导体，以太网交换机内部电子板卡通过螺丝连接到壳体，因内部电子板卡与壳体使用螺柱连接，螺柱与壳体间的接触是以壳体内表面与螺柱之间形成的导电表面完成的，因为有电磁学中的导体表面电场的趋肤效应存在，所以太网交换机壳体的导电氧化的内表面，可以减少电磁波的泄露，提升信号屏蔽效果，抗外界干扰。具有良好的抗干扰、绝缘、抗雷击特性，屏蔽效果好。

本实用新型的以太网交换机其壳体边缘使用橡胶密闭，交换机的接口及连接器使用IP68等级M12连接器，整体密闭性良好，可有效防止在灰尘环境下进入交换机内部导致故障的情况，本实用新型的交换机的整体防护等级设计为IP40防护等级。

本实用新型的整个交换机设计紧凑、小巧，适用于狭小空间的部署，比传统工业交换机单位面积内容纳了更多的以太网接口，达到了12个。

本实用新型的以太网交换机连接器接口使用推拉快插式结构，避免了传统M12 接口安装时间长、螺纹旋紧确认困难的问题，使用凹槽快速连接相比传统螺纹连接方式，装卸时间缩短，提升安装与维护的便利性。图4所示，为本实用新型一实施例中采用的具有快插固定凹槽401的快插式接口的示意图。

本实用新型一实施例中提供的以太网交换机，指示灯说明，如表1所示：

表1

指示灯	作用/意义	正常状态	故障或未连接状态
				PWR	供电状态	常亮	灭
RUN	板卡工作信号	工作时闪亮	灭
				X1～X12	以太网连接状态	连接时亮	灭

接口说明，如表2所示：

表2

连接器说明，如图5所示，为本实施例中的以太网接口示意图，以太网接口类型：M12 D-Coding Female，管脚编号及定义如表3所示：

表3

管脚编号	管脚定义
		1	TD+
2	RD+
		3	TD-
4	RD-

电源接口示意图，如图6所示，电源接口类型：M12 A-Coding Male，管脚编号及定义如表4所示：

表4

管脚编号	管脚定义
		1	DC110V+
2	DC110V+
		3	DC110V-
4	DC110V-

其中，1、3管脚形成一组回路，2、4管脚形成一组回路。可根据实际需要选择供电方式。跨回路接线不工作，如1管脚DC110V+、4管脚DC110V-情况，不工作。输入电压波动范围在-30％～+25％。

以太网交换机固定到支架上，保证安装强度；由于热量散失，以及适量通风的需求，以太网交换机上下的设备必须保持至少2厘米的距离；由于前面接线及调试的需求，以太网交换机前面的设备必须保持至少10厘米的空间。

本实用新型的以太网交换机以太网连接稳固，使用M12-D专用接口，在振动环境下不会出现连接松脱导致网络中断的情况；以太网接口同时支持螺纹连接和快速连接两种方式，使用凹槽快速连接相比传统螺纹连接方式，装卸时间缩短，提升安装与维护的便利性。工作温度从零下50度至零上85度，支持宽温工作，可适应移动列车使用与多个地理区域。具有良好的抗干扰、绝缘、抗雷击特性，屏蔽效果好。外壳密闭效果好，可适用于含有灰尘的工作环境。无需风扇采用铝制外壳壳体散热结构，通过设计外部结构增大了表面散热面积，内部使用一体化散热凸台设计，提升了散热效率。无风扇设计使得在使用过程中，避免了有风扇使用过程中的清除空气滤网或在一定时间内更换电扇电机的情况发生，减少维护成本，提升可靠性。安装紧凑，可适用于狭小的动车组以及机车使用环境。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的说明书中，说明了大量具体细节。然而能够理解的是，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。类似地，应当理解，为了精简本实用新型公开并帮助理解各个实用新型方面中的一个或多个，在上面对本实用新型的示例性实施例的描述中，本实用新型的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释呈反映如下意图：即所要求保护的本实用新型要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如权利要求书所反映的那样，实用新型方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本实用新型的单独实施例。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本实用新型并不局限于任何单一的方面，也不局限于任何单一的实施例，也不局限于这些方面和/或实施例的任意组合和/或置换。而且，可以单独使用本实用新型的每个方面和/或实施例或者与一个或更多其他方面和/或其实施例结合使用。

应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于硬件+程序类实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

虽然本说明书实施例提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的手段可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或终端产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境，甚至为分布式数据处理环境)。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、产品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、产品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，并不排除在包括所述要素的过程、方法、产品或者设备中还存在另外的相同或等同要素。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本说明书实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

本实用新型中应用了具体实施例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种列车以太网交换机，其特征在于，所述的列车以太网交换机包括：交换机控制模块、电源供电模块以及交换机壳体；其中，

所述交换机壳体内部设有凸台，所述的交换机控制模块、电源供电模块分别通过一凸台设置于列车以太网交换机的壳体内部，所述交换机控制模块将外部以太网信号引至列车以太网交换机的连接器接口。

2.如权利要求1所述的列车以太网交换机，其特征在于，所述的凸台与交换机壳体为一体。

3.如权利要求1所述的列车以太网交换机，其特征在于，所述的交换机控制模块、电源供电模块与凸台之间分别设有导热硅胶片。

4.如权利要求1所述的列车以太网交换机，其特征在于，所述的交换机壳体外部为梳状散热结构。

5.如权利要求1所述的列车以太网交换机，其特征在于，所述的交换机壳体为铝制壳体。

6.如权利要求1所述的列车以太网交换机，其特征在于，所述的列车以太网交换机的连接器接口为快插式接口。

7.如权利要求1所述的列车以太网交换机，其特征在于，所述的列车以太网交换机的连接器接口为IP68等级的M12连接器接口。

8.如权利要求1所述的列车以太网交换机，其特征在于，所述的列车以太网交换机具有12个连接器接口。

9.如权利要求1所述的列车以太网交换机，其特征在于，所述的交换机壳体边缘设有密封橡胶。

10.如权利要求1所述的列车以太网交换机，其特征在于，所述的以太网交换机壳体为铝导体，太网交换机的内部电子板卡通过螺丝连接到壳体。

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