一种用于有线数字电视监测前端高集成度硬件平台
阅读：194发布：2020-05-08
专利汇可以提供一种用于有线数字电视监测前端高集成度硬件平台专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 申请 实施例 提供一种用于有线 数字电视 监测前端高集成度 硬件 平台，涉及监测技术领域。该数字电视硬件平台包括：壳体，所述壳体内设置有固定槽；设置在所述壳体内的无源 背板 ，所述无源背板上设置有插接件；用于监测所述数字电视的多个业务板卡，所述多个业务板卡通过所述固定槽和所述插接件安装在所述无源背板上。该硬件平台提高了设备运行的 稳定性 和可靠性，降低了设备的维护成本。，下面是一种用于有线数字电视监测前端高集成度硬件平台专利的具体信息内容。
1.一种用于有线数字电视监测前端高集成度硬件平台，其特征在于，包括：
壳体，所述壳体内设置有固定槽；
设置在所述壳体内的无源背板，所述无源背板上设置有插接件；
用于监测所述数字电视的多个业务板卡，所述多个业务板卡通过所述固定槽和所述插接件安装在所述无源背板上。
2.根据权利要求1所述的硬件平台，其特征在于，所述业务板卡包括交换板卡，所述交换板卡上设置有以太网接口，所述交换板卡通过所述以太网接口与安装在所述无源背板上的除所述交换板卡外的业务板卡连接。
3.根据权利要求2所述的硬件平台，其特征在于，所述壳体设置有前面板和与所述前面板相对的后面板，所述无源背板包括第一背板和第二背板；所述前面板上开设有与所述第一背板对应的固定槽，所述后面板上开设有与所述第二背板对应的固定槽；所述第一背板和所述第二背板通过所述交换板卡连接。
4.根据权利要求3所述的硬件平台，其特征在于，所述交换板卡包括安装在所述第一背板上的第一交换板卡和安装在所述第二背板上的第二交换板卡，所述第一交换板卡和所述第二交换板卡上均设置有万兆以太网接口，所述第一交换板卡和所述第二交换板卡通过所述万兆以太网接口连接，以实现所述第一背板和所述第二背板的连接。
5.根据权利要求2所述的硬件平台，其特征在于，所述业务板卡还包括监控板卡，所述以太网接口包括千兆以太网接口，所述监控板卡通过所述千兆以太网接口与所述交换板卡连接，以实现所述监控板卡与所述交换板卡之间的数据交互，所述监控板卡用于监控各个所述业务板卡的运行状态。
6.根据权利要求5所述的硬件平台，其特征在于，所述壳体上还安装有液晶屏，所述液晶屏与所述监控板卡连接，并用于显示所述监控板卡监控到的各个业务板卡的所述运行状态。
7.根据权利要求1所述的硬件平台，其特征在于，所述硬件平台还包括电源转换模块，所述电源转换模块的输入端用于连接外部电源，所述电源转换模块的输出端连接所述无源背板，以使所述外部电源为所述无源背板上安装的所述业务板卡供电。
8.根据权利要求7所述的硬件平台，其特征在于，所述电源转换模块包括四个电源转换模块CSU550，四个所述CSU550集成设置，每个所述CSU550的输出功率相等。
9.根据权利要求1所述的硬件平台，其特征在于，所述壳体内还设置有散热风扇，所述散热风扇与所述无源背板连接，所述散热风扇用于为所述硬件平台进行散热。
10.根据权利要求1所述的硬件平台，其特征在于，所述业务板卡包括主控板卡，所述主控板卡与有线电视监测业务平台连接，用于与所述有线电视监测业务平台进行数据交互。
一种用于有线数字电视监测前端高集成度硬件平台
技术领域
[0001] 本申请涉及监测技术领域，具体而言，涉及一种用于有线数字电视监测前端高集成度硬件平台。
背景技术
[0002] 全国数字广播电视监测网由分布于全国各地监测点和总局监测中心监管平台组成。各地监测点通过监测前端设备完成监测任务和数据采集，回传到中心监管平台进行汇总、分析、管理。
[0003] 目前，监测前端设备一般采用外围总线互连(CPCI，Compact Peripheral Component Interconnect)的总线接口标准，CPCI连接依靠CPCI背板实现，而设备内部使用的背板为有源背板，有源背板上有电源模块和多种有源器件，例如芯片、晶体管等，器件损坏的可能性较高，设备运行的可靠性和稳定性较差。实用新型内容
[0004] 本申请提供一种用于有线数字电视监测前端高集成度硬件平台，以改善硬件平台的可靠性和稳定性较差的技术问题。
[0005] 本申请的实施例通过如下方式实现：
[0006] 本申请实施例提供一种数字电视硬件平台，所述硬件平台包括：壳体，所述壳体内设置有固定槽；设置在所述壳体内的无源背板，所述无源背板上设置有插接件；用于监测所述数字电视的多个业务板卡，所述多个业务板卡通过所述固定槽和所述插接件安装在所述无源背板上。
[0007] 在本申请实施例中，在壳体内设置无源背板，相对于现有技术采用有源背板，一方面，无源背板上没有例如芯片、晶体管等的有源器件，也没有电源模块，不会存在器件损坏的问题，不需要经常进行维护或者更换，不仅保持设备可靠稳定的运行，还降低了设备的维护成本。另一方面，通过固定槽将业务板卡固定在壳体内，通过插接件建立无源背板与业务板卡的连接，进而实现将业务板卡安装在壳体内的无源背板上，该硬件平台结构简单，便于控制。
[0008] 在一个可能的实现方式中，所述业务板卡包括交换板卡，所述交换板卡上设置有以太网接口，所述交换板卡通过所述以太网接口与安装在所述无源背板上的除所述交换板卡外的业务板卡连接。
[0009] 在本申请实施例中，交换板卡上设置有以太网接口，交换板卡通过以太网接口与其他业务板卡连接，交换板卡与各个业务板卡之间可以实现网络数据的交互，进而实现各个业务板卡之间的网络数据交互。
[0010] 在一个可能的实现方式中，所述壳体设置有前面板和与所述前面板相对的后面板，所述无源背板包括第一背板和第二背板；所述前面板上开设有与所述第一背板对应的固定槽，所述后面板上开设有与所述第二背板对应的固定槽；所述第一背板和所述第二背板通过所述交换板卡连接。
[0011] 在本申请实施例中，设置第一背板和第二背板且两个背板是连通的，两个背板上均可以安装不同或者相同的业务板卡，能够扩展硬件平台的功能。
[0012] 在一个可能的实现方式中，所述交换板卡包括安装在所述第一背板上的第一交换板卡和安装在所述第二背板上的第二交换板卡，所述第一交换板卡和所述第二交换板卡上设置有万兆以太网接口，所述第一交换板卡和所述第二交换板卡通过所述万兆以太网接口连接，以实现所述第一背板和所述第二背板的连接。
[0013] 在本申请实施例中，每个背板上均安装有一个交换板卡，该两个交换板卡通过万兆的以太网接口连接，一方面实现了第一背板与第二背板的网络数据交互。另一方面现有技术中交换板卡与交换板卡之间一般采用多个千兆以太网接口绑定进行连接，数据吞吐率低，容易出现故障，需要时常进行维护，采用万兆接口，数据吞吐率提高，不容易出现故障，稳定性高，降低维护成本。
[0014] 在一个可能的实现方式中，所述业务板卡还包括监控板卡，所述以太网接口包括千兆以太网接口，所述监控板卡通过所述千兆以太网接口与所述交换板卡连接，以实现所述监控板卡与所述交换板卡之间的数据交互，所述监控板卡用于监控各个所述业务板卡的运行状态。
[0015] 在本申请实施例中，交换板卡与各个业务板卡之间可以进行数据交互，监控板卡通过千兆以太网接口与交换板卡实现数据交互，增加了交互的带宽，进而使监控板卡能够获取到各个业务板卡的数据，实时监控各个业务板卡的运行状态，减少设备故障率，提高设备运行稳定性。
[0016] 在一个可能的实现方式中，所述壳体上还安装有液晶屏，所述液晶屏与所述监控板卡连接，并用于显示所述监控板卡监控到的各个业务板卡的所述运行状态。
[0017] 在本申请实施例中，液晶屏能够实时显示各个业务板卡的工作状态，方便用户对各个业务板卡的运行情况进行监测。
[0018] 在一个可能的实现方式中，所述硬件平台还包括电源转换模块，所述电源转换模块的输入端用于连接外部电源，所述电源转换模块的输出端连接所述无源背板，以使所述外部电源为所述无源背板供电。
[0019] 在本申请实施例中，设置电源转换模块，能够将外部电源转换为无源背板可用的电源，实现无源背板的供电，再通过无源背板的电源总线，实现各个业务板卡的供电。
[0020] 在一个可能的实现方式中，所述电源转换模块包括四个集成的电源转换模块CSU550，每个所述CSU550的输出功率相等。
[0021] 在本申请实施例中，集成四个高效的电源转换模块CSU550，且每个模块输出的功率都相等，该模块是标准的电源模块，相同封装的模块可支持更大功率，支持可扩展性；能够提供足够的电源功率，确保系统稳定工作；且各电源模块，互为备份，任意一个电源模块故障，系统可持续工作，确保业务正常运行；并且支持热插拔，易维护。
[0023] 在本申请实施例中，壳体内还设置有散热风扇，实现壳体内的散热，提高硬件平台内各个业务板卡运行的安全性。
[0024] 在一个可能的实现方式中，所述业务板卡包括主控板卡，所述主控板卡与有线电视监测业务平台连接，用于与所述有线电视监测业务平台进行数据交互。
[0026] 为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0027] 图1为本申请实施例提供的硬件平台第一视角结构示意图。
[0028] 图2为本申请实施例提供的硬件平台第二视角结构示意图。
[0029] 图3为本申请实施例提供的硬件平台第三视角结构示意图。
[0030] 图4为本申请实施例提供的无源背板第一视角结构示意图。
[0031] 图5为本申请实施例提供的无源背板第二视角结构示意图。
[0032] 图标：100-硬件平台；101-壳体；1010-固定槽；102-无源背板；1020-插接件；103-业务板卡。
具体实施方式
[0033] 下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
[0034] 请结合参照图1-图3，是本申请实施例提供的硬件平台100在不同视角下的结构示意图，硬件平台100包括壳体101，设置在壳体101内的无源背板102，以及安装在无源背板102上的用于监测数字电视的多个业务板卡103。
[0035] 其中，如图2所示壳体101内设置有固定槽1010。再结合参照图4-图5，无源背板102上设置有插接件1020，多个业务板卡103通过固定槽1010和插接件1020安装在无源背板102上。
[0036] 业务板卡103通过固定槽1010和插接件1020安装在无源背板102的实施方式：固定槽1010相当于一个固定装置，用于将业务板卡103固定在壳体101内，固定槽1010可以是例如插接槽、滑槽、滑轨等结构。假如是插接槽，在业务板卡103上可以设置与插接槽对应的接插件，通过将接插件固定在插接槽内，实现将业务板卡103固定在壳体101内。假如是滑轨或者滑槽，那么业务板卡103沿着该滑轨或者滑槽滑入壳体内，即可实现将业务板卡固定在壳体101内。
[0037] 进一步的，插接件1020用于建立无源背板102与业务板卡103的连接，该插接件1020也可以设置为插接槽的结构，将业务板卡103上与该插接槽对应的连接件(如接插件)插入该插接槽内，即可实现业务板卡103与无源背板102的连接。
[0038] 通过固定槽1010将业务板卡103固定在壳体内，通过插接件1020建立无源背板102与业务板卡的连接，进而实现将业务板卡103安装在壳体101内的无源背板102上。
[0039] 其中，对于壳体101的规格可以是：475×355×483(深×高×宽)(MM)。
[0040] 无源背板102属于印制电路板(PCB，Printed Circuit Board)的一种，无源背板102采用CPCI互连的方式，能够实现数据的高效传输。与有源背板不同，无源背板102上没有芯片，晶体管等有源器件，因此，相较于现有技术，一方面，无源背板102上没有有源器件，也没有电源模块，不会存在器件损坏的问题，不需要经常进行维护或者更换，不仅保持硬件平台100可靠稳定的运行，还降低了硬件平台100的维护成本。另一方面，通过固定槽1010将业务板卡103固定在壳体内，通过插接件1020建立无源背板102与业务板卡的连接，进而实现将业务板卡103安装在壳体101内的无源背板102上，该硬件平台结构简单，便于控制。
[0041] 在业务板卡103安装在无源背板102上后，业务板卡103与无源背板102之间可以进行数据交互，此外，无源背板102采用的是CPCI互连方式，在无源背板102上的各个插接件1020之间电连接，在业务板卡103安装到插接件1020上后，与插接件1020电连接，因此多个业务板卡103之间也为电连接，无源背板102相当于是一块集成电路板，实现各个业务板卡
103的电气性质的连接。
103的电气性质的连接。
[0042] 硬件平台100主要实现对数字电视的监测，可以具有多种功能，本申请实施例对几种比较典型的业务板卡进行介绍，需要注意的是，本申请实施例中所介绍的业务板卡103可以根据硬件平台100所需求的功能进行选择性的安装，如仅安装其中一种业务板卡，或者安装两种以上的业务板卡等。
[0043] 第一种业务板卡103：交换板卡。交换板卡的作用是作为网络数据交互的媒介，可以理解，设备内部各业务板卡都是通过网络交互，如我们设备监测的是有线信号，接入的是有线信号通过解调卡来输出成网络数据流。无源背板102一般只能实现各个业务板卡103之间的电连接，若是要传输网络数据信号，可以通过交换板卡实现。在交换板卡上设置有以太网接口，交换板卡可以通过该以太网接口与安装在无源背板102上的其他业务板卡103连接，具体的，交换板卡与无源背板102通过接插件相连接，接插件引出48个以太网接口。而业务板卡103也是通过接插件与无源背板102相连，也是会有以太网接口。两者以太网接口通过无源背板102连接，从而实现业务板卡103与交换板卡的网络连接。这种连接是一种通信连接，能够实现交换板卡与其他业务板卡103的网络数据交互，进而实现各个业务板卡103之间的网络数据交互。
[0044] 当设置有交换板卡时，对于硬件平台100来说，一种可选的实施方式：壳体101设置有前面板和与所述前面板相对的后面板，无源背板102包括第一背板和第二背板；前面板上开设有与第一背板对应的固定槽1010，后面板上开设有与第二背板对应的固定槽1010；第一背板和第二背板通过交换板卡连接。
[0045] 在这种实施方式中，无源背板102设置有两个，能够安装的业务板卡103的数量随之增加，且两个背板上均可以安装不同或者相同的业务板卡103，若是不同的，可以实现不同的功能；若是相同的业务板卡103，可以进行分工，如虽是相同的功能，但是针对不同的对象。通过这种实施方式能够扩展硬件平台100的功能。
[0046] 两个背板设置在壳体101内的不同位置，通过交换板卡连接不同的背板上的业务板卡103。作为一种可选的实施方式：交换板卡包括安装在第一背板上的第一交换板卡和安装在所第二背板上的第二交换板卡，第一交换板卡和第二交换板卡上设置有以太网接口，第一交换板卡和第二交换板卡通过以太网接口连接，以实现第一背板和第二背板的连接。
[0047] 在这种实施方式中，第一交换板卡和第二交换板卡通过各自设置的以太网接口连接，进而能够进行内部的网络数据交互。其中，该以太网接口可以为万兆以太网接口。采用万兆链路，提升数据吞吐率，实现高速的内部数据交换。
[0048] 交换板卡除了可以实现内部的连接，还可以对外提供以太网接口，如设置两个千兆以太网接口和两个万兆以太网接口供选择。该外部的以太网接口可以用于硬件平台100与外部的其他监测平台进行连通交互，或者监测业务系统间级联等。
[0049] 第二种业务板卡103：监控板卡。监控板卡的作用是监测硬件平台100内的各部件的运行状态，以及各个业务板卡的工作状态，有效避免因硬件平台100自身故障导致的误报或者故障原因不清楚等问题，提高硬件平台100运行的稳定性，以及故障的解决效率。监控板卡可以通过交换板卡上的以太网接口与交换板卡连接，以实现监控板卡与交换板卡之间的数据交互。
[0050] 其中，对于监控板卡与交换板卡之间的数据交互，交换板卡上的以太网接口可以包括千兆以太网接口，千兆以太网接口的数量可以是3个，千兆以太网接口的设置方式可以是将3个千兆以太网接口采用全双工的方式进行绑定，实现互连。
[0051] 除前述几种业务板卡103外，还可以包括例如有线数字电视调解扰监测卡，超高清视音频转码监测卡，主控板卡等。解扰监测卡用于实现解扰、TS_OVER_IP等；超高清视音频转码监测卡用于实现视音频转码、视音频异态监测等。主控板卡：根据有线电视监测业务平台下发的指令，控制各业务板卡、存储设备的工作，将监测数据和本机(主控板卡所在的监控前端)运行状态回传至有线电视监测业务平台。
[0052] 此外，各个业务板卡103中，交换板卡、监控板卡在无源背板102上的安装槽位(即对应的固定槽1010)是固定的，主控板卡、解扰卡、转码卡等槽位是不固定的，在安装时，在确定好对应的槽位后，按照对应的槽位进行安装即可。
[0053] 在本申请实施例中，硬件平台100还包括电源转换模块，电源转换模块的输入端用于连接外部电源，电源转换模块的输出端连接无源背板102，以使外部电源为无源背板102供电。其中，壳体101上设置有外部电源接口，电源转换模块的输入端通过该外部电源接口与外部电源连接。
[0054] 通过电源转换模块转换的外部电源为无源背板102供电，安装在无源背板102上的业务板卡也能通电。为了提高电源的转化效率，使各个业务板卡以及无源背板102能够持续稳定的运行，作为一种可选的实施方式：电源转换模块包括四个集成的电源转换模块CSU550，每个CSU550的输出功率相等。每个CSU550的总输出功率为550W，且支持交流220V和高压直流164-320V的输入，因此，可以适应各种外部电源。
[0055] 在这种实施方式中，由于每个CSU550的输出功率都相等，因此，可以分为主用模块和备用模块，一般情况下使用1-2个CSU550进行电源转换即可，另外两个可以在主用模块出现故障或者损坏时使用。此外，还可以将四个CSU550也设置为插拔的形式，例如在壳体101上设置CSU550的插拔口，该插拔口与外部电源接口连接，在需要电源模块转换时，建立CSU550模块与插拔口之间的连接。
[0056] 在这种实施方式中，在接通外部电源后，外部电源经由电源转换模块的转换，例如假设无源背板102需求的是12V的供电电源，那么电源转换模块可以将外部电源(一般为220V)转化为12V，进而实现为无源背板102供电。此外，在无源背板102通电后，无源背板102相当于是一个内部的电源模块，进而可以为无源背板102上的业务板卡103供电。
[0057] 在本申请实施例中，壳体101内还设置有散热风扇，散热风扇与无源背板102连接，散热风扇用于为硬件平台进行散热。
[0058] 散热风扇可以设置为风扇模块的形式，如：风扇模块包括3个尺寸均为120mm×120mm×25mm工业4线制风扇(带转速反馈和转速PWM控制)，风扇模块的整体尺寸为447mm×
160mm×40mm。风扇模块通过连接器与无源背板102互联。风扇模块通过固定件(如螺钉)固定在壳体101上，在壳体101的面板上设置把手完成风扇模块的助插和助拔，使散热风扇具有热插拔功能，风扇损坏可实现在线更换。
160mm×40mm。风扇模块通过连接器与无源背板102互联。风扇模块通过固定件(如螺钉)固定在壳体101上，在壳体101的面板上设置把手完成风扇模块的助插和助拔，使散热风扇具有热插拔功能，风扇损坏可实现在线更换。
[0059] 除了通过散热风扇被动散热，壳体101还可以进行主动散热，壳体101包括进风口和出风口，进风口可以安装容易更换的防尘网，便于维护、清理。
[0060] 对于壳体101内的散热，监控板卡还可以用于监测壳体101内的温度。同时，监控板卡还可以直接与风扇板卡之间进行数据交互，若监测到壳体101内的温度过高或者过低时，发送对应的加速或者减速的控制信号给风扇板卡，以使风扇板卡控制散热风扇改变运行状态。
[0061] 在本申请实施例中，壳体101上还安装有液晶屏，液晶屏与监控板卡连接，用于显示各个业务板卡的运行状态。
[0062] 其中，液晶屏可以是电容式的触控液晶屏，尺寸大于4.3寸，分辨率大于800×480。
[0063] 该液晶屏与监控板卡连接，监控板卡可以将监控到的各个业务板卡的运行状态发送给液晶屏进行显示。如监控板卡监控到电源转换模块的电源的状态，然后发送给液晶屏，液晶屏显示电源状态，如当前电源输出功率等。又如监控板卡监控到散热风扇的运行状态，发送给液晶屏，液晶屏显示实时的风扇运行情况，如转速。监控板卡发送监测到的运行状态和温度等给液晶屏，液晶屏显示实时的运行状态。总之，液晶屏可以接收监控板卡发送的数据，并进行显示。
[0064] 在本申请实施例中，各个业务板卡103通过无源背板102实现串行总线互连，每个硬件平台100都具有一个特定的身份标识(ID，Identity Document)，每个固定槽1010都预先配置有槽位信息，如特定的协议地址(IP，Internet Protocol Address)，在业务板卡103安装到无源背板102上后，根据硬件平台100的ID和所在的槽位信息，自动探测分配IP地址等信息，实现在线更换，即插即用。相当于，不同的硬件平台100上安装的业务板卡103是通用的，可以进行在线更换和调整。
[0065] 本申请实施例所提供的硬件平台100，在实际使用时，空间占用率小，硬件平台100只需8U高度(长度单位)空间，之前的硬件平台，如需满足同此平台相同的功能，需要24U的空间，因此平台集成度大大提高，同时业务监测能力大大增强。同时在平台内部集成4个电源模块，2个交换板卡，无需在另配电源机箱，外部交换机等设备，无需在考虑设备之间复杂的接线，使设备更加方便易操作。
[0066] 以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0067] 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。
[0068] 以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
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