一种防误触发开关机系统和方法与流程

本发明属于服务器开关机安全技术领域，特别涉及一种防误触发开关机系统和方法。

背景技术：

当今服务器产品的设计中，在需求矩阵或者ui设计时，都会应用按键来实现开关机、单元定位和其他触发复位等操作。按键经常会应用到外部接口设计中，但由于是外部接口，在操作或者维护过程中，很容易会导致按键的触发，进而引起机器的误开机或者关机，影响机器的运行及数据存储保护；另外在机箱节点插入或者拔出时，往往带电操作，存在一定的安全隐患及对机器的耗损。因此，寻求一种更具有安全防护的设计，降低产品误触发，提高产品可靠性，显得尤为重要。

然而，目前的开关机按键经常仅是采用单独的开关机按键，而且经常将按键置于节点外凸出，因此在操作机箱时或者调试设备时，会引起误触发，引起节点机器的误开机或者关机动作，从而造成外围设备的异常告警等；当前刀片服务器或者其他等服务器，在将节点插入机箱或者拔出机箱经常会暴力插拔或带电操作，很有可能导致主板损坏或者降低板卡寿命，严重的时候有可能引起烧板等。如图1给出了现有技术中服务器常用的按键电路设计方式，电源按键和可编辑逻辑芯片相连，，因此在开关机操作时，按键按下一次就会开机；按键再按下一次就会关机；设计比较简单，并且当电路中存在信号的干扰，也有可能触发导致开机或者关机操作。如下为powerbutton按键和cpld，触发powerbutton按键通过pwr_b信号线给到cpld低电平，从而触发开关机动作。目前刀片式服务器设计中，通过采用按键的方式，来实现节点的开关机动作，设计简单，容易引起误触发操作，引起机器节点关机，造成网络或者数据存储终止；或者将按键凹进机箱中，但是操作很不便利，ui设计不友好等问题。同时，将节点插入或者拔出机箱时，经常会暴力插拔，带电操作引起主板损伤元器件，降低使用寿命等。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种防误触发开关机系统和方法。能够避免操作对按键的误触发，从而引起机器的误开机或者关机操作。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种防误触发开关机系统，其特征在于，包括第一供电模块、第二供电模块、位于主板上的力测量单元和控制模块，以及位于中背板上第二磁力模块；

所述第一供电模块，为力测量单元供电；

所述力测量单元用于测量第一磁力模块与第二磁力模块之间的作用力，并将所述作用力转换为电平信号；通过对比所述电平信号与初始电平信号的大小，输出用于开关机的电平信号；所述第一磁力模块位于所述力测量单元上；所述初始电平信号为机箱节点与机箱完全匹配时，初始作用力经过转换后的电平；

所述控制模块与力测量单元连接，用于根据所述电平信号的高低和电源按钮的状态执行开关机操作。

进一步的，所述第一磁力模块和第二磁力模块之间的电极相同或者相反。

进一步的，所述系统还包括数据传输模块、第三磁力模块和磁开关；

所述数据传输模块连接至所述控制模块的第一输入端；所述电源按钮和第三磁力模块均通过磁开关连接至控制模块的第二输入端；当所述数据传输模块、电源按钮和第三磁力模块发出的信号同时满足开机操作时，所述控制模块执行开机操作；当所述数据传输模块、电源按钮和第三磁力模块发出的信号同时满足关机操作时，所述控制模块执行关机操作。

进一步的，所述控制模块采用可编辑逻辑芯片或者双路与门电路。

进一步的，所述第一磁力模块、第二磁力模块和第三磁力模块均为能产生磁力的装置。

进一步的，所述系统还包设置在中背板和控制模块之间的电源开关和电源转换模块；

所述电源开关的接收端连接中背板连接器，并接收力测量单元输出的所述用于开关机的电平信号，所述电源开关的输出端连接电源装换模块；当所述电平信号符合开机要求时，电源开关打开，使第二电源模块经过电源转换模块为主板上的各个模块供电；或者当所述电平信号符合不开机要求时，电源开关断开，第二电源模块不再经过电源转换模块为主板上的各个模块供电。

进一步的，所述力测量单元包括主控芯片、电信号采样模块、电磁转换模块和第一磁力模块；

所述第一磁力模块的输出端连接电磁转换的输入端；所述电磁转换模块的输出端经过电信号采样模块连接至主控芯片；

所述第一磁力模块用于获取当主板靠近或者远离中背板时，与第二磁力模块之间的作用力；所述电磁转换模块用于将所述作用力转换为电信号；所述电信号采样模块用于对所述电信号进行采样处理；所述主控芯片用于对比所述电平信号与初始电平信号的大小，输出用于开关机的电平信号。

一种防误触发开关机方法，是基于一种防误触发开关机系统实现的，包括以下步骤：

获取主板和中背板之间作用力，并将所述作用力转换为电平信号；通过对比所述电平信号与初始电平信号的大小，输出用于开关机的电平信号；

接收所述开关机的电平信号，结合电源按钮的状态，并同时使中背板为主板提供开机电源或者关断电源，执行开关机操作。

进一步的，所述通过对比所述电平信号与初始电平信号的大小，输出用于开关机的电平信号包括：

当电平信号与初始电平信号的大小相同时，输出用于开机的高电平信号；

当电平信号的大小小于初始电平信号的大小时，输出用于关机的低电平信号。

进一步的，所述接收所述开关机的电平信号，结合电源按钮的状态，并同时使中背板为主板提供开机电源或者关断电源，执行开关机操作包括：

当接收到高电平信号时，电源按钮按下，执行数据传输，同时中背板上的供电模块经过电源转换为主板上供电，执行开机操作；

当接收到低电平信号，电源按钮弹出，数据传输终端，同时中背板上的供电模块断开为主板供电，执行关机操作。

发明内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是发明所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：

本发明提出了一种防误触发开关机系统，该系统包括第一供电模块、第二供电模块、位于主板上的力测量单元和控制模块，以及位于中背板上第二磁力模块；第一供电模块，为力测量单元供电；力测量单元用于测量第一磁力模块与第二磁力模块之间的作用力，并将作用力转换为电平信号；通过对比电平信号与初始电平信号的大小，输出用于开关机的电平信号；第一磁力模块位于所述力测量单元上；初始电平信号为机箱节点与机箱完全匹配时，初始作用力经过转换后的电平；控制模块与力测量单元连接，用于根据电平信号的高低和电源按钮的状态执行开关机操作。该系统采用力测量单元，力测量单元和第一磁力模块结构简单，放置位置灵活，能够放置在主板不受遮挡的任意位置。在工作时，利用磁力模块之间靠近或者远离时的作用力进行感应；其中作用力包括吸引力或者排斥力，不需要与被测板卡进行直接接触，节省空间位置，能够提升效率。

基于一种防误触发开关机系统，本发明还提出了一种防误触发开关机方法。本发明通过数据传输模块、电源按钮和磁力模块，输出有效控制信号经过控制模块操作，控制服务器的开关机。通过力测量单元中的第一磁力模块和中背板上的第二磁力模块之间的作用力，进行运行状态下的关机及电源开关的断开或者关机状态下的电源开关断开；能有有效避免误触发开关机操作，能够有效保护机器节点在暴力插拔等操作对板卡造成的损伤。当对服务器节点进行测试或者维护时，能够避免操作对按键的误触发，从而引起机器的误开机或者关机操作，避免网络及数据的中断，避免测试时造成中断，避免维护时造成的其他问题，同时测试或者维护暴力插拔时，机器处于运行状态，对板卡造成的损伤，影响其使用寿命，并且增加维护和测试的耗时；如果板卡损坏需要重新更换板卡，维护时间增长，影响使用体验。因此通过设计防误触发开关机及电路板防护电路，能够有效解决误触发及电路板损坏等问题，简化设计，成本较低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

如图1为本发明实施例1一种防误触发开关机系统电路图；

如图2为本发明实施例1力测量单元的结构示意图；

如图3为本发明实施例2一种防误触发开关机方法流程图。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。

实施例1

本发明实施例1提出了一种防误触发开关机系统，解决机器节点容易误触发开机或者关机和机箱节点工作或者处于电源关断时，暴力插拔，引起节点板卡损伤降低寿命等问题。电路设计灵活，易于满足设计需求，便于实现，且成本较低，电路占用空间小。

一种防误触发开关机系统，包括第一供电模块、第二供电模块、位于主板上的力测量单元和控制模块，以及位于中背板上第二磁力模块；

第一供电模块，为力测量单元供电；

力测量单元用于测量第一磁力模块与第二磁力模块之间的作用力，并将作用力转换为电平信号；通过对比电平信号与初始电平信号的大小，输出用于开关机的电平信号；其中，第一磁力模块位于所述力测量单元上；初始电平信号为机箱节点与机箱完全匹配时，初始作用力经过转换后的电平；

控制模块与力测量单元连接，用于根据电平信号的高低和电源按钮的状态执行开关机操作。

如图1为本发明实施例1一种防误触发开关机系统电路图。第一供电模块为外围供电模块、力测量单元为采用磁吸模块电路；外围供电模块为力测量单元供电。磁吸：依靠磁铁相互吸引产生磁力，也可以是其他可以产生磁力的装置，

力测量单元中通过第一磁力模块与中背板中的第二磁力模块感受作用力后输出控制信号。电源开关实现主板供电的通断，电源转换模块实现主板上各个模块的供电。

主板的左侧包括usb模块、电源按键、第三磁力模块；其中usb模块用于实现数据传输和供电功能；电源按键输出开关信号功能；第三磁力模块实现磁开关的通与断。图1中采用可编辑逻辑芯片cpld实现开关机控制信号的逻辑处理。

第二供电模块为中背板供电，同时可以通过中背板连接器给主板供电12v。

本发明中第一磁力模块和第二磁力模块之间的电极相同或者相反。当第一磁力模块和第二磁力模块的电极相反时，第一磁力模块和第二磁力模块之间为吸引力；当第一磁力模块和第二磁力模块的电极相同时，第一磁力模块和第二磁力模块之间为排斥力；本发明实施例1中以吸引力为例进行说明。以排斥力实现开关机的过程与吸引力相同，在此不做赘述。

如图2为本发明实施例1力测量单元的结构示意图；包含主控芯片、电信号采样、电磁转换和第一磁力模块，当主板靠近或者远离中背板时，第一磁力模块能够感应与中背板第二磁力模块之间的磁吸力，并将磁吸力回传给第一磁力模块，然后将磁力信号转换为电信号进行传输，并经过电信号采样后给到主控芯片，与初始电平信号进行对比后，输出开关机使能信号。其中初始电平信号为机箱节点与机箱完全匹配时，初始作用力经过转换后的电平。

本发明中，第一磁力模块和第二磁力模块均采用能够产生磁力的装置，比如磁铁或者通电线圈等。第一磁力模块放置的位置灵活，能够放置在主板不受遮挡的任意位置。力测量单元中通过第一磁力模块与中背板中的第二磁力模块感受作用力后输出控制信号，工作时，不需要与被测板卡进行直接接触，节省空间位置，能够提升效率。

当需要将机箱节点插入机箱时，磁吸模块电路利用外围供电模块供电，获取其第一磁力模块与中背板上第二磁力模块之间的磁力，磁吸模块电路获取的磁力经转换为电平信号，并经过电信号采样后给到主控芯片，与初始电平信号进行对比后，若节点完全与机箱匹配好，则该电平信号与初始电平信号大小相同，从而输出高电平开机信号，将电源开关打开。使得中背板的第二供电模块12v_psu通过中背板连接器经过电源开关给到电源转换模块，转换成core_v电，转换成stby_v电给cpld供电，使得cpld等模块能够正常工作；进而给到主板各个模块供电，使得各个模块能够正常工作。

正常开机时，需要通过将usb线供电、单击电源按键和转动第三磁力模块，输出usb_v和pwr_b信号经过磁开关导通后输出pwr信号，并经过cpld进行逻辑处理后，并输出给到pch等，进行开机操作，当然这三个信号的必须在一定的时间内才会有效，若没有利用cpld，可以利用双路与门电路进行设计，开机后，电源转换芯片输出core_v电给到memeory、cpu、pch等，使得正常工作，可以与cpld进行sx_state状态切换，使得系统正常运行。其中sx_state状态转换为开关机的状态转换。

其中，cpld：complexprogrammablelogicdevice复杂可编程逻辑器件、psu：powersupplyunit电源供应单元、cpu：centralprocessingunit中央处理器、pch：platformcontrollerhub集成南桥。

当需要将机箱节点拔出机箱时，不管是开机运行状态还是poweroff状态，磁吸模块电路利用外围供电模块供电，获取其第一磁力模块与中背板上第二磁力模块之间的磁力，由于主板与中背板通过高速连接器连接，连接器pin针有一定的长度，当往外拔节点时，获得的磁吸力小于机箱节点与机箱完全匹配时的磁吸力。磁吸模块电路输出低电平使能信号给可编辑逻辑芯片cpld控制关机以及将电源开关通路断开，使得中背板的第二供电模块psu无法将通过电源开关给到电源转换模块，进而使得主板各个模块迅速掉电，确保拔出节点时，不带电操作。

本发明实施例1中当第一磁力模块和第二磁力模块的电极相同时，第一磁力模块和第二磁力模块之间为排斥力，当往外拔节点时，获得的排斥力小于机箱节点与机箱完全匹配时的排斥力，也同样输出低电平的使能信号。

所以本发明实施例1一种防误触发开关机系统电路图利用磁吸模块电路上的第一磁力模块快速高效准确的测量与中背板第二磁力模块之间的磁吸力，实现主板的下电与上电操作，实现按键与usb模块的逻辑操作控制开关机操作，易于实现，设计简单，能有有效防误触发及防护电路板。

本发明通过力测量单元中的第一磁力模块和中背板上的第二磁力模块之间的作用力，进行运行状态下的关机及电源开关的断开或者关机状态下的电源开关断开；能有有效避免误触发开关机操作，能够有效保护机器节点在暴力插拔等操作对板卡造成的损伤。当对服务器节点进行测试或者维护时，能够避免操作对按键的误触发，从而引起机器的误开机或者关机操作，避免网络及数据的中断，避免测试时造成中断，避免维护时造成的其他问题，同时测试或者维护暴力插拔时，机器处于运行状态，对板卡造成的损伤，影响其使用寿命，并且增加维护和测试的耗时；如果板卡损坏需要重新更换板卡，维护时间增长，影响使用体验。因此通过设计防误触发开关机及电路板防护电路，能够有效解决误触发及电路板损坏等问题，简化设计，成本较低。本发明还可用在其他集中供电的高密度服务器应用场合及其他产品需求。

实施例2

基于本发明实施例1提出的一种防误触发开关机系统，本发明实施例2提出了一种防误触发开关机方法。如图3给出了本发明实施例2一种防误触发开关机方法。

在步骤s301中，获取主板和中背板之间作用力，并将所述作用力转换为电平信号；通过对比所述电平信号与初始电平信号的大小，输出用于开关机的电平信号；当电平信号与初始电平信号的大小相同时，输出用于开机的高电平信号；当电平信号的大小小于初始电平信号的大小时，输出用于关机的低电平信号。

在步骤s302中，接收开关机的电平信号，结合电源按钮的状态，并同时使中背板为主板提供开机电源或者关断电源，执行开关机操作。

当接收到高电平信号时，电源按钮按下，执行数据传输，同时中背板上的供电模块经过电源转换为主板上供电，执行开机操作；

当接收到低电平信号，电源按钮弹出，数据传输终端，同时中背板上的供电模块断开为主板供电，执行关机操作。

本方法中，主要使用力测量单元，该力测试单元的结构示意图；包含主控芯片、电信号采样、电磁转换和第一磁力模块，当主板靠近或者远离中背板时，第一磁力模块能够感应与中背板第二磁力模块之间的磁吸力，并将磁吸力回传给第一磁力模块，然后将磁力信号转换为电信号进行传输，并经过电信号采样后给到主控芯片，与初始电平信号进行对比后，输出开关机使能信号。其中初始电平信号为机箱节点与机箱完全匹配时，初始作用力经过转换后的电平。

所以基于一种防误触发开关机系统，开关机的方法实现的过程为：

当需要将机箱节点插入机箱时，磁吸模块电路利用外围供电模块供电，获取其第一磁力模块与中背板上第二磁力模块之间的磁力，磁吸模块电路获取的磁力经转换为电平信号，并经过电信号采样后给到主控芯片，与初始电平信号进行对比后，若节点完全与机箱匹配好，则该电平信号与初始电平信号大小相同，从而输出高电平开机信号，将电源开关打开。使得中背板的第二供电模块12v_psu通过中背板连接器经过电源开关给到电源转换模块，转换成core_v电，转换成stby_v电给cpld供电，使得cpld等模块能够正常工作；进而给到主板各个模块供电，使得各个模块能够正常工作。

正常开机时，需要通过将usb线供电、单击电源按键和转动第三磁力模块，输出usb_v和pwr_b信号经过磁开关导通后输出pwr信号，并经过cpld进行逻辑处理后，并输出给到pch等，进行开机操作，当然这三个信号的必须在一定的时间内才会有效，若没有利用cpld，可以利用双路与门电路进行设计，开机后，电源转换芯片输出core_v电给到memeory、cpu、pch等，使得正常工作，可以与cpld进行sx_state状态切换，使得系统正常运行。其中sx_state状态转换为开关机的状态转换。

当需要将机箱节点拔出机箱时，不管是开机运行状态还是poweroff状态，磁吸模块电路利用外围供电模块供电，获取其第一磁力模块与中背板上第二磁力模块之间的磁力，由于主板与中背板通过高速连接器连接，连接器pin针有一定的长度，当往外拔节点时，获得的磁吸力小于机箱节点与机箱完全匹配时的磁吸力。磁吸模块电路输出低电平使能信号给可编辑逻辑芯片cpld控制关机以及将电源开关通路断开，使得中背板的第二供电模块psu无法将通过电源开关给到电源转换模块，进而使得主板各个模块迅速掉电，确保拔出节点时，不带电操作。

本发明通过数据传输模块、电源按钮和磁力模块，输出有效控制信号经过控制模块操作，控制服务器的开关机。通过力测量单元中的第一磁力模块和中背板上的第二磁力模块之间的作用力，进行运行状态下的关机及电源开关的断开或者关机状态下的电源开关断开；能有有效避免误触发开关机操作，能够有效保护机器节点在暴力插拔等操作对板卡造成的损伤。当对服务器节点进行测试或者维护时，能够避免操作对按键的误触发，从而引起机器的误开机或者关机操作，避免网络及数据的中断，避免测试时造成中断，避免维护时造成的其他问题，同时测试或者维护暴力插拔时，机器处于运行状态，对板卡造成的损伤，影响其使用寿命，并且增加维护和测试的耗时；如果板卡损坏需要重新更换板卡，维护时间增长，影响使用体验。因此通过设计防误触发开关机及电路板防护电路，能够有效解决误触发及电路板损坏等问题，简化设计，成本较低。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。最后，还需要说明的是，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。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制。对于所属领域的技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的修改或变形。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。