一种集成KVM功能的液冷型交换机的制作方法

一种集成kvm功能的液冷型交换机
技术领域
1.本实用新型属于交换机技术领域，涉及液冷型交换机，尤其是一种集成kvm功能的液冷型交换机。


背景技术：

2.交换机是导航系统组合机柜的重要设备，为导航设备提供硬件平台，但是现有的交换机功能单一，只能实现交换功能，且交换效率较差；而现有的导航系统组合机柜还包括其他功能装置，因此使得导航系统组合机柜占据很大的设置空间；因此急需一种体积小、重量轻，集成多种功能、接口丰富，交换效率高的集成kvm功能的液冷型交换机。
3.通过检索未发现与本技术相关的专利文献。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种结构紧凑，操作维护方便，通用性、多用性强，且交换效率高的集成kvm功能的液冷型交换机。
5.本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
6.一种集成kvm功能的液冷型交换机，包括机箱，机箱内设置有电源模块、kvm切换模块以及网络交换模块，所述电源模块分别与网络交换模块和kvm模块相连实现分压供电；所述网络交换模块连接有柔性航插板，柔性航插板通过以太网接口连接外部以太网网络，所述kvm切换模块也连接有柔性航插板，该柔性航插板通过vga显示接口和usb接口连接主机，用于传输主机的vga显示信号和usb接口信号，所述kvm切换模块还通过vga显示接口和usb接口连接外部设备，用于传输外部设备的vga显示信号和usb接口信号，且kvm切换模块上还设置有用于连接不同主机的切换按键和用于显示切换主机位置的状态指示灯。
7.而且，所述电源模块包括交流电输入组件以及直流电输入组件，所述交流电输入组件和直流电输入组件的输出端均串联dc/dc转换和滤波器输出24v、5v、3.3v和1v电源；所述交流电输入组件包括前级保护、emi滤波以及ac/dc整流，所述前级保护的输入端输入220vac/50hz电源，前级保护的输出端串联emi滤波、ac/dc整流，且前级保护包括过流保护和浪涌保护；所述直流电输入组件包括单向导通二极管，所述单向导通二极管的输入端输入直流24v电源。
8.而且，所述kvm切换模块包括主控制器以及显示芯片，所述主机包括上位机及pc机群，所述pc机群包括usb键盘接口、usb鼠标接口以及vga显示接口，所述外部设备包括下位机及外围控制设备，所述外围控制设备包括usb鼠标、usb键盘以及vga显示器，所述主控制器分别与上位机、下位机以及显示芯片相连，所述上位机与usb键盘接口和usb鼠标接口相连，下位机与usb键盘、usb鼠标相连，所述显示芯片一端与vga显示接口相连，另一端与vga显示器相连。
9.而且，所述网络交换模块由交换芯片、cpu、phy以及外围电路组成，交换芯片采用ctc5160交换芯片；cpu采用龙芯2h；phy采用sk21108及sk21101；本模块支持24个千兆端口
和8个万兆端口。
10.而且，所述机箱为加固机箱，加固机箱内设置有底板模块以及航插板模块，所述底板模块和航插板模块为与内部各个模块的连接载体，所述加固机箱正面设置有方便抽拉的把手，背部布设有对外航空连接器以及液冷系统进出水接口，所述对外航空连接器与底板模块相连，所述底板模块选用cpex总线无源底板，所述航插板模块为柔性pcb板。
11.本实用新型的优点和积极效果是：
12.本实用新型是一种设计科学、结构合理、功能多样、使用便捷的交换机；该交换机通过将电源模块、kvm切换模块以及网络转换模块集合，较为现有的交换机的组合体积大大减小，具有结构紧凑，操作维护方便，通用性、多用性强等特点；
13.且通过本交换机可以利用一套鼠标、显示器及键盘的外部设备即可选择性操作多个主机，功能齐全，结构合理，节省空间，而且通过网络交换模块的改进，使得接口丰富，便于通信，具有广阔的应用前景。
附图说明
14.图1为本实用新型设备组成框图；
15.图2为本实用新型电源模块工作原理框图；
16.图3为本实用新型kvm模块功能框图；
17.图4为本实用新型kvm模块原理框图；
18.图5为网络交换模块原理框图；
19.图6为本实用新型加固机箱立体图；
20.图7为本实用新型柔性板示意图。
具体实施方式
21.下面结合附图并通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。
22.一种集成kvm功能的液冷型交换机，包括机箱，机箱内设置有电源模块、kvm切换模块以及网络交换模块，所述电源模块分别与网络交换模块和kvm模块相连实现分压供电；所述网络交换模块连接有柔性航插板，柔性航插板通过以太网接口连接外部以太网网络，用于接入百兆或者千兆以太网，所述kvm切换模块也连接有柔性航插板，该柔性航插板通过vga显示接口和usb接口连接主机，用于传输主机的vga显示信号和usb接口信号，所述kvm切换模块还通过vga显示接口和usb接口连接外部设备，用于传输外部设备的vga显示信号和usb接口信号，且kvm切换模块上还设置有用于连接不同主机的切换按键和用于显示切换主机位置的状态指示灯。
23.所述电源模块包括交流电输入组件以及直流电输入组件，所述交流电输入组件的输入端输入220vac/50hz电源，所述直流电输入组件的输入端输入直流24v电源，所述交流电输入组件和直流电输入组件的输出端均串联dc/dc转换和滤波器输出24v、5v、3.3v和1v电源；
24.所述交流电输入组件包括前级保护、emi滤波以及ac/dc整流，所述前级保护的输入端输入220vac/50hz电源，前级保护的输出端串联emi滤波、ac/dc整流，且前级保护包括
过流保护和浪涌保护；所述直流电输入组件包括单向导通二极管，所述单向导通二极管的输入端输入直流24v电源。
25.电源模块主要功能指标为：
26.a)输入电压：220vdc(187v～242v)、24vdc(18v～36v)；b)输出电压：5v/10a，3.3v/6a，12v/1.5a，24v/1a；c)电压调整率：≤2％；d)负载调整率：≤2％；e)输出电压纹波：5v、3.3v纹波≤100mv，12v、24v纹波变化≤1％
×
vout；f)绝缘电阻：输入
‑‑
机壳≥100mω；g)耐压测试：输入
‑‑
机壳(ac1250v，dc500v)；h)功率因数：≥0.9(70％～100％负载下)；i)工作效率：≥70％(70％～100％负载下)。
27.所述kvm切换模块包括主控制器，该主控制器选用ch32v103单片机，以risc-v3a处理器为核心的32位通用微控制器；该ch32v103单片机，是基于risc-v开源指令集设计，单片机上集成了时钟安全机制、多级电源管理、通用dma控制器，具有1路usb2.0主机/设备接口、多通道12位adc转换模块、多通道touchkey、多组定时器、多路iic/usart/spi接口。
28.所述主机包括上位机及pc机群，所述pc机群包括usb键盘接口、usb鼠标接口以及vga显示接口，所述主机的个数设置为8台，所述外部设备包括下位机及外围控制设备，所述外围控制设备包括usb鼠标、usb键盘以及vga显示器，所述单片机分别与上位机、下位机以及显示器芯片相连，所述上位机与usb键盘接口和usb鼠标接口相连，下位机与usb键盘、usb鼠标相连，所述显示器芯片一端与vga显示接口相连，另一端与vga显示器相连。
29.所述kvm切换模块是一款标准6u cpex国产化kvm模块，该模块主要实现8路kvm切换功能，提供8路vga接口显示和usb接口键盘、鼠标的切换输入/输出功能，并通过按键实现切换；所述kvm切换模块主要功能指标如下：a)支持不少于8路vga信号显示切换能力；b)支持不少于8路usb信号键盘鼠标切换能力；c)切换信号为vgs/usb，并通过切换按键进行切换；d)电源供电：dc5v。
30.所述网络交换模块由交换芯片、cpu、phy以及外围电路组成，同时提供常用的外设接口；所述网络交换模采用标准6u cpex国产化网络交换模块，该模块支持10/100/1000mbps自适应接口能力，以太网光口具有1gbps或10gbps接口能力，具体为具备24路10/100/1000mbps以太网电接口和4路10gbps以太网光接口；
31.所述网络交换模块完全兼容目前6u cpex单板，交换芯片采用盛科ctc5160交换芯片；cpu采用龙芯2h；phy采用盛科的sk21108及sk21101；本模块支持24个千兆端口+8个万兆端口；支持l2/l3交换根据单板设计指标；
32.所述网络交换模块主要技术指标如下：a)具备24路10/100/1000mbps以太网电接口和4路10gbps以太网光接口；b)1路rs232调试串口；c)1路带外管理网口；d)提供各端口状态指示灯；e)支持ieee802.1w快速生成树协议、ieee802.1s多重生成树协议和ieee802.1d生成树协议。支持手动、自动(ieee802.3ad)链路聚合；f)具备广播风暴抑制功能，当某端口广播流量异常时可自动关闭该端口同时向网管发出告警信息；g)支持以太网环网协议；h)单板主供电为12v，过载保护。
33.所述机箱2为加固机箱，加固机箱内设置有底板模块5以及航插板模块，所述底板模块和航插板模块作为与内部各个模块的连接载体，所述加固机箱正面设置有方便抽拉的把手，背部布设有对外航空连接器1以及液冷系统进出水接口，所述液冷系统进出水接口与设置在机箱内部的液冷系统相连，用于对机箱内部进行散热降温，所述对外航空连接器与
底板模块相连，所述底板模块选用cpex总线无源底板，该底板模块上设置有cpex连接器6，该底板模块是为显控插箱定制的专用底板，其作用是为网络交换模块、kvm切换模块提供电源输入接口，及与航插板模块对接提供的专用接口，其cpex连接器和航插板连接器1均选用中航光电158厂的高速连接器，保证高速信号的可靠传输。
34.由于3u插箱背部空间有限，显控插箱对外接口众多，因此选用中航光电体积较小的fx系列连接器，该系列连接器具有体积小巧，传输速率高，快速插拔等特点，同时航插面板选用柔性pcb板，所述柔性pcb板3是通过连接件4与底板模块相连，解决内部空间小焊接电缆排布困难的问题。
35.本实用新型是一种设计科学、结构合理、功能多样、使用便捷的交换机；该交换机通过将电源模块、kvm切换模块以及网络转换模块集合，较为现有的交换机的组合体积大大减小，具有结构紧凑，操作维护方便，通用性、多用性强等特点；
36.且通过本交换机可以利用一套鼠标、显示器及键盘的外部设备即可选择性操作多个主机，功能齐全，结构合理，节省空间，而且通过网络交换模块的改进，使得接口丰富，便于通信，具有广阔的应用前景。
37.尽管为说明目的公开了本实用新型的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本实用新型及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本实用新型的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。