【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电子电路，更具体地，涉及一种基于tsn网络交换技术的综合处理装置。
技术介绍
1、在综合故障诊断和故障预测的健康管理领域，随着机载舰载等特种装备复杂和多样性需求的增大，整机的健康状态要求延伸到分系统级和部件级的状态参数的监测和评估，同时就有大量的数据采集传输和状态信息交互，分系统的总线传输形式各异，传输速率不同，传统的健康监测是集多个采集设备，进行串行或并行传送数据分析、诊断，这种方式导致健康检测系统结构庞大、时效性差和数据样本低。
2、因而，现阶段急需研发一种基于tsn网络交换技术的综合处理装置以解决上述存在的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的一个目的是提供一种基于tsn网络交换技术的综合处理装置的新技术方案。
2、本专利技术提供了一种基于tsn网络交换技术的综合处理装置，所述装置包括：与电源模块连接的总线接口模块、环境参数采集模块、高性能信号处理模块以及tsn网络交换模块，各模块之间采用网络拓扑机构进行通信交互；
3、所述总线接口模块用于提供多种接口通信功能并同时接收分系统输出的不同总线协议数据；所述环境参数采集模块用于支持多种环境参数传感器信号接入；所述高性能信号处理模块通过多核高性能数字信号处理器实现不同采集信号的特征量提取；所述tsn网络交换模块用于对外交互时采用高性能实时tsn网络进行千兆网传输。
4、可选地，各模块采用vpx接口方式安装在装置背板上。
5、可选地，所述总线接口模块包括fpga
6、可选地，所述环境参数采集模块包括采集调理电路、输入调节电路以及信号处理电路，所述采集调理电路用于完成传感器的电流驱动和电压转换功能，所述输入调节电路用于完成数模转换和电平适配功能，所述信号处理电路用于完成采集电路的逻辑控制、参数配置和数据处理功能。
7、可选地，所述环境参数采集模块单通道支持iepe、rtd、电压以及电流四类环境参数传感器信号接入。
8、可选地，所述高性能信号处理模块包括双dsp电路和fpga电路，所述fpga电路内部采用aurora总线方式直接数据交互以完成数据传输，所述双dsp电路对采集数据进行相关时域和频域计算。
9、可选地，所述tsn网络交换模块包括主控zynq芯片电路、tsn交换机芯片电路以及phy芯片电路，所述主控zynq芯片电路的zynq芯片通过2路以太网接口接入所述tsn交换机芯片电路的tsn交换机芯片上，所述tsn交换芯片使用vlan进行逻辑划分为不同网段，通过所述zynq芯片进行数据交互，所述phy芯片电路经变压器后分别连接所述总线接口模块、所述环境参数采集模块和所述高性能信号处理模块。
10、可选地，所述tsn网络交换模块的数据传输支持ieee802.1qbv和ieee802.1as交换器标准协议，以使通信速率能达到1gbps的性能。
11、可选地，所述电源模块包括缓启动电路、储能电容以及电源转换电路，所述缓启动电路和所述储能电容用于完成机载电源标准中50ms断电性能的指标要求，所述电源转换电路用于完成装置独立工作的供电电源功能。
12、可选地，直流电源输入后，一路经所述缓启动电路、所述储能电容以及所述电源转换电路的600w半砖高压dc/dc模块后输出12v直流，另一路经所述电源转换电路的24w 1/16砖高压dc/dc模块和dc/dc电路后输出3v直流。
13、根据本专利技术公开的一个实施例，具有如下有益效果：
14、本专利技术的一种基于tsn网络交换技术的综合处理装置包括总线接口模块、环境参数采集模块、高性能信号处理模块、tsn网络交换模块和电源模块，该装置具备tsn网络数据传输的状态检测和健康管理功能，大大提高了装备系统的健康评估和故障预测的工作效率。
15、通过以下参照附图对本专利技术的示例性实施例的详细描述，本专利技术的其它特征及其优点将会变得清楚。
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1.一种基于TSN网络交换技术的综合处理装置，其特征在于，所述装置包括：与电源模块连接的总线接口模块、环境参数采集模块、高性能信号处理模块以及TSN网络交换模块，各模块之间采用网络拓扑机构进行通信交互；
2.根据权利要求1所述的基于TSN网络交换技术的综合处理装置，其特征在于，各模块采用VPX接口方式安装在装置背板上。
3.根据权利要求2所述的基于TSN网络交换技术的综合处理装置，其特征在于，所述总线接口模块包括FPGA及DDR电路和总线接口电路，所述FPGA及DDR电路用于完成输入输出接口、通用数字逻辑以及存储器的功能，所述总线接口电路用于完成Ethernet、RapidIO、RS232/422/485、CAN总线的接口转换功能。
4.根据权利要求3所述的基于TSN网络交换技术的综合处理装置，其特征在于，所述环境参数采集模块包括采集调理电路、输入调节电路以及信号处理电路，所述采集调理电路用于完成传感器的电流驱动和电压转换功能，所述输入调节电路用于完成数模转换和电平适配功能，所述信号处理电路用于完成采集电路的逻辑控制、参数配置和数据处理功能。<...
【技术特征摘要】
1.一种基于tsn网络交换技术的综合处理装置，其特征在于，所述装置包括：与电源模块连接的总线接口模块、环境参数采集模块、高性能信号处理模块以及tsn网络交换模块，各模块之间采用网络拓扑机构进行通信交互；
2.根据权利要求1所述的基于tsn网络交换技术的综合处理装置，其特征在于，各模块采用vpx接口方式安装在装置背板上。
3.根据权利要求2所述的基于tsn网络交换技术的综合处理装置，其特征在于，所述总线接口模块包括fpga及ddr电路和总线接口电路，所述fpga及ddr电路用于完成输入输出接口、通用数字逻辑以及存储器的功能，所述总线接口电路用于完成ethernet、rapidio、rs232/422/485、can总线的接口转换功能。
4.根据权利要求3所述的基于tsn网络交换技术的综合处理装置，其特征在于，所述环境参数采集模块包括采集调理电路、输入调节电路以及信号处理电路，所述采集调理电路用于完成传感器的电流驱动和电压转换功能，所述输入调节电路用于完成数模转换和电平适配功能，所述信号处理电路用于完成采集电路的逻辑控制、参数配置和数据处理功能。
5.根据权利要求4所述的基于tsn网络交换技术的综合处理装置，其特征在于，所述环境参数采集模块单通道支持iepe、rtd、电压以及电流四类环境参数传感器信号接入。
6.根据权利要求5所述的基于tsn网络交换技术的综合处理装置，其特征在于，所述高性能信号处理模块包括双dsp电路和fpga电路，所述fpga电路内部采用aurora总线方...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯耀国，蔡栋生，张洋，邢智翔，金奕光，杜微，
申请(专利权)人：北京航天测控技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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