專利名稱：工業(yè)型監(jiān)控光交換機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種工業(yè)型交換機(jī)，具體地說是在傳輸距離和傳輸速率適應(yīng)能力極強(qiáng)的工業(yè)型監(jiān)控光交換機(jī)。
背景技術(shù)：
從2000年開始，視頻監(jiān)控進(jìn)入了高請IP時代，多數(shù)監(jiān)控信號至少要求達(dá)到1280*720P的分辨率，為了節(jié)省傳輸帶寬，一般采用了壓縮傳輸方式，首先在前端將攝像機(jī)視頻信號壓縮為以4M 12M帶寬的以太網(wǎng)信號，然后通過網(wǎng)絡(luò)傳輸，在中心將以太網(wǎng)信號存儲、解碼顯示。隨著監(jiān)控數(shù)量和密度增大，在一個范圍內(nèi)的以太網(wǎng)監(jiān)控信號匯集后，通過光纖傳輸成為了性價比較高的傳輸方式。目前工業(yè)上的以太網(wǎng)交換機(jī)，信號傳輸距離受局限，以太網(wǎng)信號在5類或5類以上的雙絞線上傳輸?shù)木嚯x在100米之內(nèi)，這樣同一個以太網(wǎng)交換機(jī)只能支持100米范圍內(nèi)的信號傳輸。本實用新型是針對此現(xiàn)狀而開發(fā)，使同一臺以太網(wǎng)交換機(jī)能支持500米范圍內(nèi)的信號傳輸。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是針對1000M以太網(wǎng)信號在5類或超5類的雙絞線上傳輸距離被限制在100米以內(nèi)，限制了普通交換機(jī)在連接比較分散的以太網(wǎng)信息點所起的作用的問題，為了突破此距離限制，提出一種工業(yè)型監(jiān)控光交換機(jī)。該工業(yè)型監(jiān)控光交換機(jī)使雙絞線的最遠(yuǎn)傳輸距離達(dá)到500 米，可以將此范圍內(nèi)的IP信號通過雙絞線連接到交換機(jī)，并且還可以通過光纖口遠(yuǎn)距離傳輸。本實用新型專利的技術(shù)方案是:一種工業(yè)型監(jiān)控光交換機(jī)，它包括16路長距離以太網(wǎng)接口、8路普通以太網(wǎng)接口、4路以太網(wǎng)光纖接口、二選一電路模塊、4個光模塊、交換芯片和兩個長線驅(qū)動PHY芯片；所述以太網(wǎng)交換機(jī)的各路以太網(wǎng)接口均與外界的以太網(wǎng)設(shè)備連接，16路長距離以太網(wǎng)接口通過兩個長線驅(qū)動PHY芯片與交換芯片連接，4路普通以太網(wǎng)接口與交換芯片的PHY接口連接，另4路普通以太網(wǎng)接口與二選一電路模塊連接，4路以太網(wǎng)光纖接口通過4個光模塊與二選一電路模塊連接，二選一電路模塊與交換芯片的PHY接口連接，兩個長線驅(qū)動PHY芯片通過SGMII接口管腳與交換芯片的SGMII接口連接。本實用新型的4路普通以太網(wǎng)接口與交換芯片之間各串接一以太網(wǎng)接口變壓器，另4路普通以太網(wǎng)接口與二選一電路模塊之間各串接一以太網(wǎng)接口變壓器，16路長距離以太網(wǎng)接口與兩長線驅(qū)動PHY芯片之間各串接一以太網(wǎng)接口變壓器。本實用新型的監(jiān)控光交換機(jī)還包括FLASH存儲器、EEPROM存儲器、SRAM存儲器、系統(tǒng)重啟電路和LED指示電路；所述FLASH存儲器通過8位數(shù)據(jù)/地址總線與交換芯片連接，EEPROM存儲器通過I2 C總線與交換芯片連接，SRAM存儲器通過8位數(shù)據(jù)/地址總線與交換芯片連接，系統(tǒng)重啟電路與交換芯片連接，LED指示電路直接與交換芯片的指示管腳連接。本實用新型的交換芯片和兩個PHY芯片各有獨立的時鐘電路，交換芯片時鐘電路接交換芯片的時鐘管腳，兩個PHY芯片時鐘電路各接兩個長線驅(qū)動PHY芯片的時鐘管腳。本實用新型還包括RS232通信接口和RS232通信電路，網(wǎng)管軟件模塊與RS232通信接口連接，RS232通信接口通過RS232通信電路與交換芯片的RS232接口連接。 本實用新型的電源輸入可以是48V電壓輸入，48V電源工業(yè)接線端子通過第一 DC/DC轉(zhuǎn)換電路輸出5V電壓，5V電壓通過第二 DC/DC轉(zhuǎn)換電路輸出3.3V和1.2V工作電壓，第二 DC/DC轉(zhuǎn)換電路輸出端接交換芯片和PHY芯片的電壓輸入管腳；本實用新型的電源輸入還可以是5V電壓輸入，5V電源工業(yè)接線端子通過第二 DC/DC轉(zhuǎn)換電路輸出3.3V和1.2V工作電壓，第二 DC/DC轉(zhuǎn)換電路輸出端接交換芯片和PHY芯片的電壓輸入管腳。本實用新型的有益效果:本實用新型利用雙絞線既可以以1000M的速率連接f 100米范圍內(nèi)的以太網(wǎng)信號，也可以以IOM或100M的速率連接100米飛00米范圍內(nèi)的以太網(wǎng)信號，另外也可以利用光纖以1000M的速率傳輸100公里范圍內(nèi)的以太網(wǎng)信號，這樣可以將500米范圍內(nèi)的20多路以太網(wǎng)信號利用雙絞線連接到同一臺交換機(jī)上，再通過光纖遠(yuǎn)距離傳輸?shù)街行亩?。本實用新型可以廣泛應(yīng)用在電信和廣電接入運(yùn)營網(wǎng)、城域主干網(wǎng)絡(luò)、安防視頻監(jiān)控、智能交通、寬帶接入和網(wǎng)吧運(yùn)營系統(tǒng)、高可靠工業(yè)自動化以太網(wǎng)通信、電力自動化配網(wǎng)、企事業(yè)、廠礦企業(yè)網(wǎng)絡(luò)和校園網(wǎng)絡(luò)、信息發(fā)布和新聞中心、交通誘導(dǎo)和信息顯示系統(tǒng)、戶外大屏顯示系統(tǒng)、大型舞臺展示和AV娛樂中心、體育運(yùn)動賽場、電視直播、多功能多媒體會議系統(tǒng)、軍事指揮和演習(xí)、指揮控制中心、醫(yī)學(xué)影像處理、自動化控制中心及多媒體教學(xué)系統(tǒng)等領(lǐng)域。尤其目前隨著IP高清監(jiān)控的市場占有率超過50%，已及公安部320工程的快速推進(jìn)，IP監(jiān)控視頻的傳輸需 求加快，工業(yè)監(jiān)控以太網(wǎng)交換機(jī)作為將視頻從監(jiān)控點接入監(jiān)控中心的核心設(shè)備必將獲得較大發(fā)展。本實用新型工業(yè)型監(jiān)控光交換機(jī)具有交換帶寬高、接口方式多(包含普通以太口、長線驅(qū)動口、光纖口)、模塊化設(shè)計、配置靈活、性價比高等特點，可根據(jù)客戶實際工程需要配置相應(yīng)的接口，有效節(jié)約成本，同時可以依據(jù)現(xiàn)場情況，通過交換機(jī)網(wǎng)管軟件組成點對點、匯聚、總線、環(huán)路自愈、雙通道備份、多種方式混合等拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

圖1是本實用新型工業(yè)型監(jiān)控光交換機(jī)的原理圖。圖2是本實用新型工業(yè)型監(jiān)控光交換機(jī)的詳細(xì)連接圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步的說明。如圖1、2所示，交換機(jī)的核心是VSC7390交換芯片。4路普通以太網(wǎng)RJ45接口將外界的以太網(wǎng)信號連接到兩個以太網(wǎng)接口變壓器初級，以太網(wǎng)接口變壓器的次級連接二選一電路的輸入端。4路千兆以太網(wǎng)光纖接口將外界的光信號連接到4個光模塊，4個光模塊將光信號轉(zhuǎn)化為差分電信號并接到二選一電路的輸入端。二選一電路模塊選擇光纖接口信號或普通以太網(wǎng)信號中的一種，將選擇的信號連接到交換芯片的PHY接口。另4路普通以太網(wǎng)RJ45接口將外界的以太網(wǎng)信號連接到兩個以太網(wǎng)接口變壓器初級，以太網(wǎng)變壓器的次級連接交換芯片的PHY接口，8路BroadR-Reach長距離RJ45接口將外界的以太網(wǎng)信號連接到4個以太網(wǎng)接口變壓器的初級，以太網(wǎng)接口變壓器的次級與一個BroadR-Reach長距離PHY芯片(BCM54880)的輸入口連接，該BroadR-Reach長距離PHY芯片的SGMII與交換芯片對應(yīng)的SGMII接口連接。另8路BroadR-Reach長距離RJ45接口將外界的以太網(wǎng)信號連接到另4個以太網(wǎng)接口變壓器的初級，以太網(wǎng)接口變壓器的次級與另一個BroadR-Reach長距離PHY芯片(BCM54880)的輸入口連接，該BroadR-Reach長距離PHY芯片的SGMII與交換芯片對應(yīng)的SGMII接口連接。24路以太網(wǎng)信號被轉(zhuǎn)成標(biāo)準(zhǔn)的SGMII信號后進(jìn)入核心交換芯片，交換芯片在IOS操作系統(tǒng)的配合下，對24路信號完成信號輸入、信號交換和信號輸出的工作。交換機(jī)配置接口 Console接口通過接口轉(zhuǎn)換芯片將外界標(biāo)準(zhǔn)的電腦串口 RS232信號轉(zhuǎn)化為TTL信號后與 交換芯片VSC7390連接?？梢酝ㄟ^此接口配置交換機(jī)，傳輸交換機(jī)的網(wǎng)管軟件等。EEPROM存儲器通過I2 C總線與交換芯片連接，可以在開機(jī)時為系統(tǒng)提供基本的IOS操作系統(tǒng)。FLASH存儲器通過8位數(shù)據(jù)/地址總線與交換芯片連接，為系統(tǒng)保存運(yùn)行配置參數(shù)。SRAM存儲器通過8位數(shù)據(jù)/地址總線與交換芯片連接，當(dāng)系統(tǒng)上電啟動時，F(xiàn)LASH存儲器中的完整的IOS操作系統(tǒng)被讀入SRAM存儲器中，并保存。LED指示電路直接與交換芯片的指示管腳連接，用于指示交換機(jī)各個接口和系統(tǒng)的工作狀態(tài)。交換芯片和兩個PHY芯片各有獨立的時鐘電路，交換芯片時鐘電路接交換芯片的時鐘管腳，兩個PHY芯片時鐘電路各接兩個長線驅(qū)動PHY芯片的時鐘管腳，所述3個時鐘電路為3塊芯片提供了時鐘信號。電源接口可以接48V電壓輸入，也可以接5V電壓輸入。如果是48V輸入，則電源首先通過第一 DC/DC轉(zhuǎn)換模塊輸出5V電壓，然后5V電壓通過第二 DC/DC轉(zhuǎn)換模塊輸出3.3V和1.2V工作電壓；如果是5V輸入，則5V電壓直接通過第二 DC/DC轉(zhuǎn)換模塊輸出3.3V和1.2V工作電壓，5V電壓、3.3V電壓和1.2V電壓分別給系統(tǒng)提供獨立的電源功率。本實用新型工業(yè)型監(jiān)控光交換機(jī)的核心交換芯片采用市售芯片VSC7390 ;長線驅(qū)動芯片采用BROADCOM公司的BCM54880PHY芯片。以太網(wǎng)接口采用標(biāo)準(zhǔn)的8 口 RJ45集成接口，以太網(wǎng)變壓器采用15FB-41DNL集成千兆網(wǎng)絡(luò)變壓器。二選一芯片采用市售CBTLV3257選擇芯片。光模塊采用1.25G速率的光模塊HWTR-24-335121252F/353121252F，光纖連接器可采用FC、ST、SC等法蘭；時鐘電路可采用市售芯片HX0-36B、25M晶振。[0038]LED驅(qū)動電路可采用市售芯片74L04，LED顯示電路可采用市售發(fā)光二極管L-314 ；SRAM存儲芯片采用市售的標(biāo)準(zhǔn)128K*8bit的存儲芯片，EEPROM存儲芯片采用128K的95A128芯片，F(xiàn)LASH存儲芯片采用市售的標(biāo)準(zhǔn)39VF040。網(wǎng)管通信接口采用市售RS232芯片MAX3221。本實用 新型未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。
權(quán)利要求1.一種工業(yè)型監(jiān)控光交換機(jī)，其特征是它包括16路長距離以太網(wǎng)接口、8路普通以太網(wǎng)接口、4路以太網(wǎng)光纖接口、二選一電路模塊、4個光模塊、交換芯片和兩個長線驅(qū)動PHY芯片；所述以太網(wǎng)交換機(jī)的各路以太網(wǎng)接口均與外界的以太網(wǎng)設(shè)備連接，16路長距離以太網(wǎng)接口通過兩個長線驅(qū)動PHY芯片與交換芯片連接，4路普通以太網(wǎng)接口與交換芯片的PHY接口連接，另4路普通以太網(wǎng)接口與二選一電路模塊連接，4路以太網(wǎng)光纖接口通過4個光模塊與二選一電路模塊連接，二選一電路模塊與交換芯片的PHY接口連接，兩個長線驅(qū)動PHY芯片通過SGMII接口管腳與交換芯片的SGMII接口連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)型監(jiān)控光交換機(jī)，其特征是所述4路普通以太網(wǎng)接口與交換芯片之間各串接一以太網(wǎng)接口變壓器，另4路普通以太網(wǎng)接口與二選一電路模塊之間各串接一以太網(wǎng)接口變壓器，16路長距離以太網(wǎng)接口與兩長線驅(qū)動PHY芯片之間各串接一以太網(wǎng)接口變壓器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)型監(jiān)控光交換機(jī)，其特征是所述監(jiān)控光交換機(jī)還包括FLASH存儲器、EEPROM存儲器、SRAM存儲器、系統(tǒng)重啟電路和LED指示電路；所述FLASH存儲器通過8位數(shù)據(jù)/地址總線與交換芯片連接，EEPROM存儲器通過I2 C總線與交換芯片連接，SRAM存儲器通過8位數(shù)據(jù)/地址總線與交換芯片連接，系統(tǒng)重啟電路與交換芯片連接，LED指示電路直接與交換芯片的指示管腳連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)型監(jiān)控光交換機(jī)，其特征是所述交換芯片和兩個PHY芯片各有獨立的時鐘電路，交換芯片時鐘電路接交換芯片的時鐘管腳，兩個PHY芯片時鐘電路各接兩個長線驅(qū)動PHY芯片的時鐘管腳。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)型監(jiān)控光交換機(jī)，其特征是所述監(jiān)控光交換機(jī)還包括RS232通信接口和RS232通信電路，網(wǎng)管軟件模塊與RS232通信接口連接，RS232通信接口通過RS232通信電路與交換芯片的RS232接口連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)型監(jiān)控光交換機(jī)，其特征是48V電源工業(yè)接線端子通過第一 DC/DC轉(zhuǎn)換電路輸出5V電壓，5V電壓通過第二 DC/DC轉(zhuǎn)換電路輸出3.3V和1.2V工作電壓，第二 DC/DC轉(zhuǎn)換電路輸出端接交換芯片和PHY芯片的電壓輸入管腳。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)型監(jiān)控光交換機(jī)，其特征是5V電源工業(yè)接線端子通過第二 DC/DC轉(zhuǎn)換電路輸出3.3V 和1.2V工作電壓，第二 DC/DC轉(zhuǎn)換電路輸出端接交換芯片和PHY芯片的電壓輸入管腳。
專利摘要一種工業(yè)型監(jiān)控光交換機(jī)，具有3種不同的以太網(wǎng)信號接口，普通千兆以太網(wǎng)接口、BroadR-Reach長距離以太網(wǎng)接口、1000BASE-X以太網(wǎng)光纖接口，每個接口的傳輸速率最大可以達(dá)到1000M，3種以太網(wǎng)接口的數(shù)量合計可以達(dá)到24個。此交換機(jī)可以滿足500米范圍內(nèi)IP視頻監(jiān)控信號的匯聚集中傳輸，是一種實用性強(qiáng)，性價比較高的以太網(wǎng)交換機(jī)。
文檔編號H04L12/931GK203120093SQ20132003700
公開日2013年8月7日 申請日期2013年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月22日
發(fā)明者姜小春 申請人:江蘇新創(chuàng)光電通信有限公司