系统监控模块技术方案

本实用新型专利技术涉及工业计算机和网络通信领域，尤其涉及一种面向高性能通信计算平台的系统监控模块，由面板和托盘构成，托盘上设有与MCU相连的工作温度检测电路、工作电压检测电路、风扇测速电路和风扇调速电路；当检测到电压出现异常时，或风扇转速异常时，或当工作温度超出设定阀值时，MCU给出报警提示；MCU还可通过风扇调速电路调整风扇转速。托盘上还设有可发布检测信息和接收控制命令的通信接口。所述通信接口支持符合PICMG技术规范的IPMI标准通信协议。本实用新型专利技术的系统监控模块，可对系统电源和温度进行全局检测，并根据温度调整风扇转速，也可根据控制命令调整风扇转速；易于进行系统级的操作维护及实现智能管理。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及工业计算机和网络通信领域，尤其涉及一种面向高性能通信计算平台的系统监控模块。
技术介绍
为了适应下一代网络对高速数据处理和高速数据通信的应用要求，工业计算机的体系结构正在发生巨大的变化。在一台设备之内，将采用大量的高性能处理器、网络处理器、多核处理器和高速通信集成电路，实现效率更高的分布式处理、并行处理和数据通信。这些处理器和通信集成电路的功率密度很大，对供电能力和散热能力要求较高。为了保证系统的可靠运行，必须对系统的工作电源和工作温度进行监测，要根据工作温度调整风扇的转速，当出现电压超限或温度过高时，要及时进行告警，通知工作人员及时维护，防止出现系统死机或设备损坏。现有工业计算机和网络通信设备的系统管理功能比较薄弱。大部分是嵌入式设计，附着在主机板上，检测的仅仅是主CPU的工作电压和工作温度；如果主CPU死机，就无法执行监控和告警功能。少部分是分立式设计，虽然能独立提供监控和告警功能，但是都没有对外的通信接口，如果主CPU死机，同样无法获得监控和告警信息。另外，这些监控模块的通信协议都是私有的、非开放的，对监控和告警信息没有统一的管理，无法进行系统级的管理和维护。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种系统监控模块。本技术的系统监控模块，由面板和托盘构成，其特征是托盘上设有与MCU相连的工作温度检测电路、工作电压检测电路、风扇测速电路、风扇调速电路；当检测到电压出现异常时，或风扇转速异常时，或当工作温度超出设定阀值时，MCU给出报警提示；MCU还可通过风扇调速电路调整风扇转速。托盘上还设有可独立发布检测信息和独立接收控制命令的通信接口。所述通信接口支持符合PICMG技术规范的IPMI标准通信协议。本技术的系统监控模块，可对系统工作电源和工作温度进行全局检测，可根据工作温度调整风扇转速，也可根据控制命令调整风扇转速；设计具有独立通信接口的系统监控模块，可独立发布检测信息，独立接收控制命令，易于进行系统级的操作维护管理；设计与PICMG技术规范兼容的系统监控模块，实现高性能工业计算机、网络通信设备的智能管理和统一管理。附图说明图1是本技术的系统监控模块的面板布局图。图2是本技术的系统监控模块的外形结构图。图3是本技术的系统监控模块的功能框图。具体实施方式现结合附图和实施例对本技术作进一步详细说明。参看图1和图2，本技术的系统监控模块，由面板3和托盘4构成，面板3上设有指示1、LAN接口 2和把手7。指示I包括48V-A、48V-B电源状态指示，温度、风扇和热插拔指示。LAN接口 2用于网络通讯，进行telnet通信。把手7的作用是方便本技术的系统监控模块在机箱上的自由拔插与固定。托盘4主要是起固定与支撑作用；其上设有定位块5、接口槽6、主处理器电路8、电源电路9、工作温度检测电路10、风扇调速电路11、风扇测速电路12、定位块5主要是为了让模块与背板能准确对接，方便模块的插入过程，并对接口槽6的排针实现有效保护。接口槽6包含了与背板通信的相关信号接口，遵守CPC1、ATCA规范。配合参看图3，电源电路9，入口采用TVS及可恢复保险管，对输入电源进行了双重保护。其特点在于，既可抗击热拔插引起的电流浪涌和高电压冲击，又具有正常工作下的限流保护，后续电路采用专用芯片进行电源热拔插保护，另使用两路专用电源模块，实现对数字与模拟电路的隔离供电。工作温度检测电路10，用于实时测量箱体内的温度，可大大节约成本。风扇调速电路11，通过光隅隔离，调整精度仍在IRPM左右，也是此模块的一大设计特色。在应用中，即使另路电源模块损坏，风扇仍能保持高速运转，该电路对机箱，起到了很好的安全降温防护作用。风扇测速电路12，通过光隅实现对高幅度电压风扇运行速度的隔离测量。I2C/RS232通信电路13，对外IPMB接口增加了专门热拔插芯片实现此部分接口的动态保护。系统复位控制电路14，本复位电路的特点是将多种复位方式集合于一身，既可通过面板按钮来手动复位，又可在监测电压跌落到一定的幅度时，自行复位，最重要的是可通过硬件看门狗，实现实时软复位，保障了系统运行的可靠性。LED控制电路15，使用双色灯对运行状态进行实时动态指示，从面板指示上，也可以查看系统是处于报警状态还是正常状态。100M以太网通信接口电路16，采用专用PHY芯片结合MCU内部的Ethernet MAC相关的DMA控制器，实现远距离Telnet登录测试及数据采集与控制。既可以直接使用前面板上RJ45通过双绞线来连接，又可以通过已隔离到后背板上的网络接口来连接，方便用户自由选择。工作电压检测电路17，通过运放和线性隔离技术对工作电压实现隔离采集，既保证了采集精度，又保证了系统运行的稳定性。这也是此模块的又一设计亮点。主处理器电路8，又称谓MCU，采用ARM7内核的处理器，此芯片内Ethernet MAC带有相关的DMA控制器；10位D/A转换器；一个PWM/定时器模块；片内PLL允许CPU工作在最大的CPU速率下，而无需使用高频率的晶体；高达512kB的片内Flash程序存储器，局部总线上有高达32kB的SRAM，同时系统通过外扩32kB的RAM，保证了 RTX实时操作系统能安全运行。MCU内部模块程序，通过移植了 Iwip内核实现了网络部分的telnet通信；借助10位ADC实现两路电压的实时采集，当电压出现异常时，面板红色指示灯便会点亮，同时会有电压异常的警报信息发布到测控界面上，精确度可达到百分位以上；MCU通过PWM定时按要求输出所设定的占空比脉冲，实现PWM调速；MCU还通过实时地读取温度传感器所采集到的温度值，来动态地调整风扇转速，改善箱体内的温度，当温度超出设定阀值时，同样有报警提示；除此以外，MCU还定期地监测并发布风扇转速，当转速异常时，便有风扇异常警报，以提醒用户及时维护；通过一组串口实现通信测试或程序下载，大大简化了电路和应用成本；还有系统的软件看门狗复位程序，可保证系统软件运行正常。可检测4路工作电压，15个温度传感器，24个风扇的转速；可根据工作温度自动调整风扇转速，可根据系统管理板的控制指令自动风扇调整转速；可设定工作电压、工作温度和风扇转速的告警范围，超出正常范围可自动告警，检测到的工作电压信息、工作温度信息、风扇转速和告警信息可通过内部的通信接口自动上传系统板；也可通过独立的外部通信接口直接对外通信，支持符合PICMG技术规范的IPMI标准通信协议且支持RS232、I2C、IPMB等多种通信接口，具有友好的用户操作界面和易于使用的操作控制指令。在系统监控模块出现故障或不在位时，仍然能保证风扇全速运转，确保了系统的可靠性；采用这样的技术方案设计的系统监控模块SMM，已成功应用在CPC1、ATCA系统，增强了系统的性能，提高了系统的智能化程度，保证了系统的可靠性。在实际应用时，还取得了如下的实用效果在充分保证系统性能的情况下，在非满载状态，可以通过系统监控模块SMM自动调低风扇转速,这样可以降低系统能耗、降低运行噪音、延长产品寿命。以上各项已充分说明，SMM采用了先进的设计技术，通过设计创新，进一步丰富和完善了工业计算机和网络通信设备的系统监控管理功能，使这些关键设备可以更加可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统监控模块，由面板和托盘构成，其特征是：托盘上设有与MCU相连的工作温度检测电路、工作电压检测电路、风扇测速电路、风扇调速电路；当检测到电压出现异常时，或风扇转速异常时，或当工作温度超出设定阀值时，MCU给出报警提示；MCU还可通过风扇调速电路调整风扇转速。

【技术特征摘要】
1.一种系统监控模块，由面板和托盘构成，其特征是:托盘上设有与MCU相连的工作温度检测电路、工作电压检测电路、风扇测速电路、风扇调速电路；当检测到电压出现异常时，或风扇转速异常时，或当工作温度超出设定阀值时，MCU给出报警提示；MCU还可通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：李红英，
申请(专利权)人：上海鼎钛克电子有限公司，
类型：实用新型
国别省市：