用于电气机柜的多功能互连系统以及包括该系统的机柜技术方案

本发明专利技术涉及一种配备有互连系统的电气机柜(2)，互连系统用于容置于机柜中的诸如计算机这样的设备(10)，其特征在于，互连系统包括融入机柜框架的至少一个波导(4)。波导配备有布置成与容置所述设备的槽相对的开口(6)，所述开口的尺寸设置为屏蔽要通过波导发送的无线通信射频波并且屏蔽外部波。

Multifunctional interconnection system for electrical cabinet and cabinet including the same

The present invention relates to an electrical cabinet is equipped with interconnection system (2), equipment interconnection system is arranged in the cabinet for the computer such as (10), which is characterized in that the interconnection system includes at least one waveguide into the cabinet frame (4). The waveguide is provided with an opening (6) arranged opposite to a slot containing the device, the size of the opening is arranged to shield the radio communication radio wave transmitted through the waveguide and to shield the external wave.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于电气机柜、特别是飞行器的电气机柜或电子机柜型的电气机柜的多功能互连系统以及包括这种系统的机柜。本专利技术特别应用于电气设备的机柜，例如将飞机中的计算机聚集在一起的机柜。
技术介绍
在目前的飞行器中，特别是出于便于维护和便于操作的目的，计算机被聚集在电气机柜中。机柜又称电气机架或航空电子机架，其具有三个主要功能。互连功能：在各设备之间连接聚集在机柜中的计算机并将计算机连接到这些计算机的数据交换和供电装置；机械功能：将装置的计算机保持在原位；冷却功能：将装置的冷却系统直接连接至该机柜以使得冷空气在机柜的搁板中流通，以便直接冷却计算机，而热空气也通过这些搁板排出。用于连接的技术是借助于标准化连接器(已知的缩写为ARINC的连接器)的电布线技术，该连接器沉重且体积大。某些链路使用光纤，然而这些连接的数量是缩减的。每个计算机借助于例如ARINC 600型的标准连接器而连接至飞行器的各设备，ARINC 600型的连接器具有600个连接点以及点对点类型的布线。大多数时间并没有使用连接器的全部接触点，而是使用连接器的约30％-40％的连接容量，这明显导致空间损失、重量增加以及成本过高。另外，计算机网络构架的配置的每次改变都会导致艰难且耗时的布线修改过程。例如对于中等的民用邮政飞机的中等大小的机柜或机架，线缆以及线缆和连接器的支承件的总重量约为80kg，而机械结构的重量接近70kg。因此，用于互连的重量在机架的总重量中所占的比例大于50％。针对飞行器中的互连的现有解决方案因此主要在于三维布线网络，并且所有的布线都位于电气机柜中的计算机处。试图利用波导来在多个设备之间实现无线通信设备，文献US8078215例如提出了一种包括多个连接点的波导解决方案，而文献US2010/0318243提出利用飞机结构部件—纵梁—作为波导。
技术实现思路
鉴于上述现有技术，本专利技术的设计基于一种射频无线通信系统且还基于一种包括用于通信系统的波导的多功能结构。为此，本专利技术提出了一种配备有用于诸如容置于所述机柜中的计算机这样的设备的互连系统的电气机柜，其特征在于，互连系统包括融入机柜框架中的至少一个波导，所述波导配备有与容置所述设备的槽相对的开口，所述开口的尺寸设置为屏蔽要通过所述波导发送的无线通信射频波并且屏蔽外部波。有利地，所述至少一个波导还构成用于所述机柜中的各设备的通风管道，所述开口中的至少一些包括使空气通过的开口。根据一个特定的实施方式，机柜包括对于布置在机柜中的各设备保持不变的接口。有利地，所述至少一个波导被配置成还用作实现接地连接和/或用于与其连接的设备的工作电流返回元件。根据一个特定的实施方式，机柜包括用于支承设备的机械结构，该结构的至少一些元件是金属的且被用作所述设备的供电传输导体。这些导电元件与设备之间的连接有利地通过扁平接触件实现，以便免除在设备与机柜之间对齐这一约束。本专利技术的互连系统有利地具有基于标准化拓扑以及数字网络型通信协议的构架。根据一个特定的实施方式，互连系统包括配备有天线的发送器/接收器，其中天线插入波导的至少一部分开口，以将设备连接到网络。发送器/接收器有利地对于机柜的所有设备是相同的，以使其与网络的连接是不变的。去往布置在飞行器中的远程设备的有线链路被有利地聚集到机柜的输入/输出设备处，该输入/输出设备包括对于无线链路的路由功能。机柜包括搁板，这些搁板优选地具有波导的功能。根据一个实施方式，搁板被分为至少两个中空区段，至少第一区段被配置成向机柜所承载的设备提供冷空气并形成承载无线通信的波导，至少第二区段用于排出设备的热空气。有利地，所述区段中的至少一个承载这些设备的供电。在一个特定的实施方式中，搁板包括三个区段，中央区段被配置成向机柜所承载的设备提供冷空气并承载无线通信，两个侧向区段用于排出设备的热空气。更具体地，中央区段有利地被配置成构成设备的电流回路。有利地，侧向区段中的至少一个承载设备的供电。多功能结构被设计成确保在机柜的各设备之间的安全互连、给予供电、确保设备的固定和保持在原位、向设备提供冷空气并从设备排出热空气。无线通信例如使用网络通信协议且分布在机柜的各设备中。对所传输的数据进行多路复用是可能的。本专利技术的解决方案通过去掉大部分线缆以及其支承件和护板，来简化系统的安装。同样，去掉了多插头连接器，并且在机柜中的计算机处替换为天线或者发送器/接收器，以及在机柜处替换为波导中的通道开口。附图说明参考附图，通过阅读以下对本专利技术的非限制性实现示例的描述，本专利技术的其他特征和优点将变得明显，其中：图1是通过现有技术电连接器而连接的航空电子设备机柜的后视图；图2是现有技术电气机柜的示意图；图3是根据本专利技术的机柜的第一实现示例的侧面正视示意图；图4是图3中的机柜的侧面后视示意图；图5是图3中的机柜的侧面正视细节图；图6是根据本专利技术的变型的机柜的第二实现示例的透视示意图；图7是图6中的机柜的横截面的透视图；图8是图7中视图的细节图；图9是本专利技术的具有波导的构架的示意图；图10是用于本专利技术的输入/输出设备的示意图；图11是利用光学链路的本专利技术的第一实现示例；图12是利用光学链路的本专利技术的第二实现示例。具体实施方式首先，本专利技术涉及一种基于多功能机柜的结构和无线通信的互连系统。关于航空电子机柜的现有技术在图1和图2中展示。图1示出了机柜的后视细节图，其中电连接器b1，b2能够将电缆股c1，c2连接至布置在机柜中的计算机。图2示出了这种机柜的电布线的示例，容易看到与计算机d的冷却设备e，f并联的此类布线c的复杂性。应用于例如图3和图6中所展示的机柜的本专利技术的多功能结构1，3的目的在于显著地简化这种机柜，并且除了确保机柜中的计算机与飞行器的其余设备之间的通信传输之外，还应确保电气或电子机柜中的设备的供电和通风。本专利技术提出了在布置在机柜中的设备与所述机柜之间的不变的接口以及基于标准化拓扑和网络类型通信协议的结构。基本原理在于通过使用在波导中传播的无线通信来简化机柜内的互连，如图10所示。根据图10，连接至布置在飞行器中的远程设备的有线链路23被聚集到机柜的输入/输出设备22处。该输入/输出设备将纳入从发送至机柜中的全部计算机的信息帧中接收到的数据，并将由机柜中的计算机所发送的数据引导至飞行器中的相关设备。为此，其包括从束23a和23b接收信号并向束23a和23b发送信号的多个模/数转换器25以及数/模转换器26，束23a和23b将系统连接至飞行器的致动器和传感器。输入/输出设备包括能够根据网络协议在机柜的计算机10a至10f与转换器之间传输数字数据的处理器27。输入/输出设备还包括能够借助于波导3中的天线11来发送和接收的通信模块24，该波导将机柜的输入/输出设备连接至容置在所述机柜中的其他设备10a至10f。通信模块针对在波导中发送的网络协议而特别地作为路由器工作。机柜内的互连使用射频无线通信，其通过波导3而在容置计算机的搁板处传输。无线通信意味着使用远程发送器/接收器，其避免使用线缆和连接器。有利地，发送器/接收器对于机柜中的全部设备是相同的，以使得其与网络的连接是不变的。发送器/接收器包括插入与设备10a至10f接触的波导3的开口中的天线11。供电条71，81在机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电气机柜(1，2)，其配备有用于容置于所述机柜中的诸如计算机这样的设备(10)的互连系统，其特征在于，所述互连系统包括融入所述机柜的框架的至少一个波导(3，4)，所述波导配备有布置成与用于容置所述设备的槽相对的开口(5，6)，所述开口的尺寸设置为屏蔽要通过所述波导发送的无线通信射频波并且屏蔽外部波。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.15 FR 13611831.一种电气机柜(1，2)，其配备有用于容置于所述机柜中的诸如计算机这样的设备(10)的互连系统，其特征在于，所述互连系统包括融入所述机柜的框架的至少一个波导(3，4)，所述波导配备有布置成与用于容置所述设备的槽相对的开口(5，6)，所述开口的尺寸设置为屏蔽要通过所述波导发送的无线通信射频波并且屏蔽外部波。2.根据权利要求1所述的电气机柜，其中，所述至少一个波导(3，4)还构成用于所述机柜中的各设备的通风管道，所述开口中的至少一些包括使空气通过的开口(5，61)。3.根据权利要求1或2所述的电气机柜，其特征在于，其包括对于布置在所述机柜中的各设备保持不变的接口。4.根据前述权利要求中任一项所述的电气机柜，其中，所述至少一个波导(4，5)被配置成还用作接地连接和/或用于与其连接的设备(10)的工作电流返回元件。5.根据前述权利要求中任一项所述的电气机柜，其包括设备支承机械结构，该设备支承机械结构的至少一些元件(7，8)是金属的并且用作所述设备的供电传输的导体。6.根据权利要求5所述的电气机柜，其中，这些导电元件与所述设备之间的连接是通过便扁平接触件(20，21)实现的。7.根据前述权利要求中任一项所述的电气机柜，其中，所述互连系统具有基于标准化拓扑和数字网络型通信协议的构架。8.根据权利要求7所述的电气机柜，其中，所述互连系统包括配备有天线(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：伯努瓦·当坦，
申请(专利权)人：空客集团有限公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR