一种poe交换机测试装置及其检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线局域网技术领域，尤其涉及一种Ρ0Ε交换机测试装置及其检测方法。
【背景技术】
[0002]电气电子工程师协会IEEE于2003年6月批准了以太网供电Ρ0Ε标准(IEEE802.3af)，它明确规定了远程系统中的电力检测和控制事项，并对路由器、交换机和集线器通过以太网电缆向IP电话、安全系统以及无线LAN接入点等设备供电的方式进行了规定。IEEE 802.3af的发展包含了许多公司专家的努力，这也使得该标准可以在各方面得到检验。
[0003]POE (Power Over Ethernet，通过以太网供电)，POE供电是指现有的以太网CAT-5布线基础架构，在不用做任何改动的情况下，借助一根常规以太网线缆在传输数据的同时供应电力，从而保证该线缆在为以太网终端设备如IP电话机、无线局域网接入点AP、安全网络摄像机以及其他一些基于IP的终端传输数据信号的同时，还能为此类设备提供直流供电的能力。Ρ0Ε技术能在确保现有结构化布线安全的同时保证现有网络的正常运作，最大限度地降低成本。
[0004]在Ρ0Ε交换机系统中，提供电源的设备被称为供电设备(PSE，，PowerSourcingEquipment)，而使用电源的设备称为受电设备(PD，Power Device)，以太网供电的主要设备是PSE，它负责对ro的检测、分级、上电，断路检测等功能。一旦当某个ro被加载，PSE将立即检测到ro的接入，并将在设备被移开时切断电源。PSE还必须提供过流保护，以防止PSE和ro遭受损坏。标准的五类网线进行数据传输时有四对双绞线，但是普通的网络摄像机在10M BASE-T和100M BASE-T中只用到其中的两对。IEEE802.3af允许两种用法，应用空闲脚供电时，4、5脚连接为正极，7、8脚连接为负极。应用数据脚供电时，将DC电源加在传输变压器的中点，不影响数据的传输。在这种方式下线对1、2和线对3、6可以为任意极性。802.3af标准不允许同时应用以上两种情况。电源提供设备PSE只能提供一种用法，但是电源应用设备ro必须能够同时适应两种情况。该标准规定供电电源通常是48VU3W的。设备提供48V到低电压的转换是较容易的，但同时应有1500V的绝缘安全电压。
[0005]鉴于以上Ρ0Ε交换机的技术背景，以及Ρ0Ε交换机的主要应用领域是无线AP、IP电话、IP网络摄像头等基于IP终端产品的网络应用，其功率需求一般不超过15.4W。通信业界知名交换机厂家，如H3C (华三)、华为、上海贝尔都已针对Ρ0Ε交换机制定出Ρ0Ε的检测标准。现有检测方案是采用固定市电220VAC/50HZ的供电方式，在常温25°C的环境下采用支持DC固定电压为12V的单口 Ρ0Ε网络供电器，通过运行网络测试仪检测Ρ0Ε的工作性能和网络性能，以及使用电力计检测Ρ0Ε的电源功耗。该单口 Ρ0Ε网络供电器有2个100Mbps网络端口，其中1个为普通网络接入端口，另外一个为Ρ0Ε输出端口，另有一个电源输入接
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[0006]现有技术的缺点存在以下这几个方面的缺陷和弊端:
[0007]①当前市面上的Ρ0Ε网络供电器缺乏灵活性，主要表现在DC电压都已统一固定好，不能进行自由调整、自由选择，Ρ0Ε网络供电器功能比较单一，DC电压没有选择的余地和拓展空间；
[0008]②在Ρ0Ε模块的环境可靠性检验中，采用固定的环境温度、湿度环境进行检测，如只要求在常温25°C环境中进行检测，而没有在高温55°C或低温-10°C的环境中进行检测，这就存在了一个检测覆盖不全面的问题，忽略了 Ρ0Ε交换机系统的使用场景在用户端是一个动态变化的环境。另外，Ρ0Ε交换机系统的关键器件，如主芯片、电源芯片、SDRAM、Flash芯片、晶振等元器件对环境温度、湿度的要求较为敏感，这些器件如在高温环境、低温环境、高温高湿环境下工作，都可能因器件参数的变化而引起系统性能的变化及下降，从而造成整机系统的工作异常；
[0009]③现有的检测技术在检测Ρ0Ε交换机系统的散热性能时，缺少对系统零部件、机身下盖、机身上盖、直流输入端子、PCB、适配器PCB的散热性能的衡量。国家强制性法规GB4349.1-2011(信息技术设备安全)有在这方面制定了标准，要求系统在常温环境下工作运行，系统的PCB温度不允许超过110°C，机壳表面温度及其他关键器件的温度不允许超过85°C，但现有的检测方法对系统的工作温度的监控不是很到位，大家只关注Ρ0Ε交换机系统是否正常工作，而忽略了系统温度超标会引起的烧机问题；
[0010]④POE交换机系统适用于交流电压为100-240VAC?50/60Hz的供电范围，但现有的Ρ0Ε交换机系统检测方法都只采用220V/50HZ的电源进行检测，并没有覆盖到各种不同的交流电压、不同的电源频率。Ρ0Ε交换机系统在运行其所有性能时，如遇到交流电压偏高或偏低，都有可能影响到Ρ0Ε交换机系统的整机电气性能失效及下降的现象。电源法规标准已明确规定了不同国家、不同地区所使用的交流电压及电源频率，如美国电源标准是AC120V/60HZ，中国电源标准是AC220V/50Hz，日本电源标准是AC100V/50Hz，欧盟电源标准是AC230V/50HZ，澳大利亚电源标准是AC240V/50Hz，中国台湾电源标准是AC110V/60Hz，韩国电源标准是AC220V/60HZ，故当前Ρ0Ε交换机系统现有的检测方法存在测试覆盖面不全，不能较好地检验系统使用于各种不同交流电压、各种不同电源频率的电气性能，遗漏对电气性能的可靠性、稳定性的监测。如Ρ0Ε交换机系统因电气性能不良而造成烧机，上电掉电，配置丢失，系统重启，死机，都会严重影响到用户端的正常使用和人身安全。此外，不良缺陷还会给生产企业造成重大的经济损失以及产生不良的口碑和品牌形象。
[0011]以上几点就是现有Ρ0Ε交换机系统检测方法的缺陷和弊端，不能较好地、全面地检测Ρ0Ε交换机系统整机的电气性能、环境可靠性性能、整机系统温度性能、Ρ0Ε承载以太网业务性能。现有的检测方法，要么只针对系统中某个功能的指标进行检测，要么只针对系统中某个模块的指标进行检测，这种串行的检测方法，不能较好地发掘系统兼容性问题，还会导致检测周期延长，影响产品开发进度及系统检测效率。
【发明内容】
[0012]鉴于上述问题，本申请记载了一种Ρ0Ε交换机测试装置，所述装置包括:
[0013]调温调湿箱；
[0014]Ρ0Ε交换机系统，设置在所述调温调湿箱内部；
[0015]POE系统检测治具模块，与所述Ρ0Ε交换机系统相连并设置在所述调温调湿箱的外部，用以对所述Ρ0Ε交换机系统的供电功能进行检测；
[0016]IP网络摄像头，与所述Ρ0Ε交换机系统相连并设置在所述调温调湿箱的外部；
[0017]温度采集模块，与所述Ρ0Ε交换机系统相连，用以检测所述Ρ0Ε交换机系统的升温状态；
[0018]PC,设置在所述调温调湿箱外部并与所述Ρ0Ε系统检测治具模块相连，用以检测所述Ρ0Ε交换机系统的收发数据包的性能。
[0019]较佳的，所述Ρ0Ε系统检测治具模块包括两个Ρ0Ε系统检测治具，所述Ρ0Ε系统检测治具包括:
[0020]网络变压器，与所述交换机系统相连；
[0021]电源模块，与所述网络变压器相连，用以向所述Ρ0Ε系统检测治具供电；
[0022]Ρ0Ε指示灯，与所述电源模块相连，用以根据所述Ρ0Ε交换机系统的工作状态呈现不同的显示状态。
[0023]较佳的，所述Ρ0Ε系统检测治具还包括:
[0024]电源开关，与所述电源模块，用以控制所述电源模块是否向所述Ρ0Ε系统检测供电；
[0025]可调电阻，与所述电源模块相连，用以输出不同规格参数的负载。
[0026]较佳的，所述Ρ0Ε系统检测治具在传输数据所用的芯线上向IP终端提供直流电，所述Ρ0Ε系统检测治具向所述IP终端提供直流电的频率与以太网数据信号的频率不同。
[0027]较佳的，所述Ρ0Ε交换机系统与所述IP网络摄像头之间、所述POE交换机系统与所述网络变压器之间以及所述网络变压器与所述PC之间均采用防水接线进行连接，所述防水接线的型号为RJ45Cable。
[0028]较佳的，所述PC包括Itester流量发生器，所述Itester流量发生器与所述网络变压器相连，用以检测所述Ρ0Ε交换机系统的网络性能。
[0029]较佳的，所述Ρ0Ε交换机系统还包括交流稳压电源，所述交流稳压电源与所述Ρ0Ε交换机系统的电源通过电源插座相连，所述交流稳压电源用以向所述Ρ0Ε交换机系统提供不同的幅值以及频率的交流电压。
[0030]较佳的，所述交流稳压电源和所述电源插座设置在所述调温调湿箱的外部。
[0031 ] 较佳的，所述温度采集模块包括:
[0032]多个热电偶线，所述热电偶线设置在所述Ρ0Ε交换机系统的机壳以及零部件处，用以采集所述Ρ0Ε交换机系统的温度信息；
[0033]数据采集仪，与所述热电偶线相连并设置在所述调温调湿箱的外部，用以根据所述温度信息获取所述Ρ0Ε交换机系统的温升状态。
[0034]较佳的，所述温度采集模块为红外测温仪。
[0035]本发明还提供了一种Ρ0Ε交换机测试装置的检测方法，所述方法包括步骤:
[0036]于不同的测试环境下，运行IP网络摄像头、数据采集仪、Ρ0Ε系统检测治具以及Itester网络测试仪，检测Ρ0Ε交换机系统承载以太网业务性能以及所述Ρ0Ε交换机系统的散热性能。
[0037]较佳的，所述测试环境为调湿调温箱的温度为-10°C，所述Ρ0Ε交换机系统的交流电源参数为 90VAC/47Hz 或 176VAC/60Hz 或 220VAC/50Hz 或 264VAC/63Hz ；
[0038]所述Ρ0Ε交换机系统在分别在所述交流电源参数为90VAC/47Hz、176VAC/60Hz、220VAC/50Hz、264VAC/63Hz的条件下持续运行至少四小时。
[0039]较佳的，所述测试环境为调温调湿箱的温度为+55°C，所述Ρ0Ε交换机系统的交流电源参数为 90VAC/47Hz 或 176VAC/60Hz 或 220VAC/50Hz 或 264VAC/63Hz ；
[0040]所述Ρ0Ε交换机系统在分别在所述交流电源参数为90VAC/47Hz、176VAC/60Hz、220VAC/50Hz、264VAC/63Hz的条件下持续运行至少四小时。
[0041]较佳的，所述测试环境为调湿调箱的温度在-10°C和+55°C之间交替变换，所述Ρ0Ε交换机系统的交流电源参数为90VAC/47HZ或176VAC/60Hz或220VAC/50Hz或264VAC/63Hz ；
[0042]所述Ρ0Ε交换机系统在四个等级的所述交流电源参数下持续运行至少两个循环。
[0043]较佳的，所述测试环境为调湿调温箱的温度为+40°C、湿度为95% RH，所述Ρ0Ε交换机系统的交流电源参数为90VAC/47Hz或176VAC/60Hz或220VAC/50Hz或264VAC/63Hz ；
[0044]所述Ρ0Ε交换机系统在分别在所述交流电源参数为90VAC/47Hz、176VAC/60Hz、220VAC/50Hz、264VAC/63Hz的条件下持续运行至少12.5小时
[0045]上述技术方案具有如下优点或有益效果:本发明实现了同步并行检测Ρ0Ε交换机系统的硬件电气性能、环境可靠性性能、承载以太网业务性能、整机系统的散热性能。开发设计这样一套检测系统，工作效率