一種服務器集群環境參數采集器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種服務器集群環境參數采集器，包括中央處理單元、鐵電存儲器芯片、處理器監控芯片、復位按鍵、瞬態電壓抑制器、JTAG口、分壓芯片、測溫傳感器、溫濕度傳感器、3.3V?5V電平轉換芯片、光電隔離芯片、通用IO口、測速傳感器、指示燈組、按鍵組、側撥開關、液晶顯示模塊、RS?485總線收發芯片、CAN總線收發芯片、5V隔離電源芯片、5V?3.3V降壓芯片、5V?1.9V降壓芯片、24V?5V降壓芯片、電源開關和電源。本采集器通過PT100測溫傳感器、測速傳感器和溫濕度傳感器，能夠實現對服務器集群的散熱片溫度、用于加快散熱的風機的轉速以及周圍環境溫濕度等特定多環境參數的實時檢測，而且能夠對檢測到的環境參數使用液晶顯示模塊做實時顯示以及使用按鍵組進行精度校正。
【專利說明】
一種服務器集群環境參數采集器
技術領域
[0001]本實用新型屬于環境參數采集領域，具體為一種服務器集群環境參數采集器。【背景技術】
[0002]環境參數監測是服務器集群安全穩定工作的重要保證，主要通過對服務器集群的散熱片溫度、散熱片上方用于散熱的風機的轉速以及周圍環境的溫濕度進行檢測，并將檢測得到的環境參數做實時現場顯示的同時傳遞給系統的控制中心，一旦檢測的環境參數出現異常，現場的工作人員以及系統本身可以做出及時調節控制，以保障服務器集群運行的安全穩定。
[0003]目前傳統的環境參數采集器功能過于單一，只能采集一種或兩種環境參數，不能完全滿足服務器集群多點、特定參數和同時檢測的要求，當用于服務器集群時，需布置多個采集器，相應增加了使用成本。另外，常見的環境參數采集器沒有通用的通訊接口，不能實現與服務器集群以及監控中心計算機的連接，從而不能形成監控網絡和中央監控，檢測得到的環境參數也不能大量存儲，更不能作為影響因子提供給服務器集群做自調節控制。因此，當環境參數出現異常變化時，服務器集群無法進行及時的自調節控制來規避可能產生的系統故障，監控中心工作人員也無法及時的發現并采取有效的人為干預，從而可能導致服務器集群因溫度過高而運行速度降低甚至是大面積癱瘓。【實用新型內容】
[0004]針對現有技術的不足，本實用新型擬解決的技術問題是提供一種服務器集群環境參數采集器。本采集器通過PT100測溫傳感器、測速傳感器和溫濕度傳感器，能夠實現對服務器集群的散熱片溫度、用于加快散熱的風機的轉速以及周圍環境溫濕度等特定多環境參數的實時檢測，而且能夠對檢測到的環境參數使用液晶顯示模塊做實時顯示以及使用按鍵組進行精度校正。本實用新型使用TI公司的TMS320F28335芯片完成對多傳感器檢測數據的處理，通過兩種通訊接口與服務器控制系統以及遠程控制中心連接，將檢測得到的環境參數實時遠程傳輸，并可以實現遠程精度校正和限制值設置。
[0005]本實用新型解決所述技術問題的技術方案是，提供一種服務器集群環境參數采集器，其特征在于所述采集器包括中央處理單元、鐵電存儲器芯片、處理器監控芯片、復位按鍵、瞬態電壓抑制器、JTAG口、分壓芯片、測溫傳感器、溫濕度傳感器、3.3V-5V電平轉換芯片、光電隔離芯片、通用10口、測速傳感器、指示燈組、按鍵組、側撥開關、液晶顯示模塊、RS-485總線收發芯片、CAN總線收發芯片、5V隔離電源芯片、5V-3.3V降壓芯片、5V-1.9V降壓芯片、24V-5V降壓芯片、電源開關和電源；
[0006]所述鐵電存儲器芯片、處理器監控芯片、瞬態電壓抑制器、JTAG口、分壓芯片、 3.3V-5V電平轉換芯片、5V-3.3V降壓芯片、5V-1.9V降壓芯片分別與中央處理單元連接;所述復位按鍵與處理器監控芯片連接;所述JTAG 口與瞬態電壓抑制器連接;所述測溫傳感器和溫濕度傳感器分別與分壓芯片連接;所述3.3V-5V電平轉換芯片分別與光電隔離芯片、測速傳感器、指示燈組、按鍵組、側撥開關、液晶顯示模塊、RS-485總線收發芯片、CAN總線收發芯片、5V-3.3V降壓芯片和5V-1.9V降壓芯片連接;所述通用10 口與光電隔離芯片相連;所述 24V電源與電源開關連接，電源開關與24V-5V降壓芯片連接，24V-5V降壓芯片分別與5V隔離電源芯片、5V-3.3V降壓芯片和5V-1.9V降壓芯片連接;所述5V隔離電源芯片分別與CAN總線收發芯片和RS-485總線收發芯片連接。
[0007]與現有技術相比，本實用新型有益效果在于:本采集器通過PT100測溫傳感器、測速傳感器和溫濕度傳感器，能夠實現對服務器集群的散熱片溫度、用于加快散熱的風機的轉速以及周圍環境溫濕度等特定多環境參數的實時檢測，而且能夠對檢測到的環境參數使用液晶顯示模塊做實時顯示以及使用按鍵組進行精度校正。本實用新型使用TI公司的 TMS320F28335芯片完成對多傳感器檢測數據的處理，通過兩種通訊接口(CAN接口和485接口)與服務器控制系統以及遠程控制中心連接，將檢測得到的環境參數實時遠程傳輸，并可以實現遠程精度校正和限制值設置。在檢測到環境參數出現異常時，現場工作人員以及系統本身可以及時發現并能做出及時的調節控制，服務器集群運行的安全穩定性將得到大大提尚。【附圖說明】
[0008]圖1為本實用新型服務器集群環境參數采集器一種實施例的整體結構框圖；(圖中 1、中央處理單元;2、鐵電存儲器芯片;3、處理器監控芯片;4、復位按鍵;5、瞬態電壓抑制器；6、JTAG 口； 7、分壓芯片；8、測溫傳感器;9、溫濕度傳感器；10、3.3V-5V電平轉換芯片；11、光電隔離芯片；12、通用10 口；13、測速傳感器；14、指示燈組；15、按鍵組；16、側撥開關；17、液晶顯示模塊；18、RS-485總線收發芯片；19、CAN總線收發芯片；20、5V隔離電源芯片；21、5V-3.3V降壓芯片；22、5V-1.9V降壓芯片；23、24V-5V降壓芯片；24、電源開關;25、電源)【具體實施方式】
[0009]下面將對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例， 本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0010]本實用新型提供了一種服務器集群環境參數采集器(參見圖1，簡稱采集器)，包括中央處理單元1、鐵電存儲器芯片2、處理器監控芯片3、復位按鍵4、瞬態電壓抑制器5、JTAG 口 6、分壓芯片7、測溫傳感器8、溫濕度傳感器9、3.3V-5V電平轉換芯片10、光電隔離芯片11、 通用10 口 12、測速傳感器13、指示燈組14、按鍵組15、側撥開關16、液晶顯示模塊17、RS-485 總線收發芯片18、CAN總線收發芯片19、5V隔離電源芯片20、5V-3.3V降壓芯片21、5V-1.9V降壓芯片22、24V-5V降壓芯片23、電源開關24和電源25;[0〇11] 所述鐵電存儲器芯片2、處理器監控芯片3、瞬態電壓抑制器5、JTAG 口 6、分壓芯片7、3.3V-5V電平轉換芯片10、5V-3.3V降壓芯片21、5V-1.9V降壓芯片22分別與中央處理單元 1連接;所述復位按鍵4與處理器監控芯片3連接;所述JTAG 口 6與瞬態電壓抑制器5連接;所述測溫傳感器8和溫濕度傳感器9分別與分壓芯片7連接;所述3.3V-5V電平轉換芯片10分別與光電隔離芯片11、測速傳感器13、指示燈組14、按鍵組15、側撥開關16、液晶顯示模塊17、RS-485總線收發芯片18、CAN總線收發芯片19、5V-3.3V降壓芯片21和5V-1.9V降壓芯片22連接;所述通用10 口 12與光電隔離芯片11相連;所述24V電源25與電源開關24連接，電源開關 24與24V-5V降壓芯片23連接，24V-5V降壓芯片23分別與5V隔離電源芯片20、5V-3.3V降壓芯片21和5V-1.9V降壓芯片22連接;所述5V隔離電源芯片20分別與CAN總線收發芯片19和RS-485 總線收發芯片 18 連接。
[0012]所述中央處理單元1為TMS320F28335DSP，鐵電存儲器芯片2為FM25L256芯片，處理器監控芯片3為TPS3705芯片，瞬態電壓抑制器5的型號為PA⑶N046,分壓芯片7為0PA2340芯片，測溫傳感器8為8個PT100貼片式溫度傳感器，溫濕度傳感器9為HTG3515GH型傳感器模塊，3.3V-5V電平轉換芯片10為SN74LVC245芯片，光電隔離芯片11為PS2801-4芯片，測速傳感器13為2個E3JK-R4M1光電開關，按鍵組15為貼膜按鍵組，液晶顯示模塊17為IXD1602液晶屏，RS-485總線收發芯片18為SN65LBC184D芯片，CAN總線收發芯片19為VP1050芯片，5V隔離電源芯片20為F0505S 2WR2芯片，5V-3.3V降壓芯片21為TPS75733芯片，5V-1.9V降壓芯片22 為TPS76801Q芯片，24V-5V降壓芯片23為WRB2405YMD芯片，電源25為NES-50-24型交流220V 轉直流24V開關電源。
[0013]中央處理單元1與鐵電存儲器芯片2之間采用SPI總線連接;鐵電存儲器芯片2用于保存降低環境參數檢測誤差的校正系數。當因人為關機或者突發情況發生斷電后，提前設置好的各環境參數的校正系數仍將保存在鐵電存儲器芯片2中，待接電后不需要再重新設置校正系數。處理器監控芯片3具有電源故障檢測功能，為中央處理單元1提供電路的初始化和時序監督。當出現運行異常時，通過復位按鍵4可以實現對中央處理單元1的重啟。在軟件程序通過JTAG口6燒寫入中央處理單元1的過程中，瞬態電壓抑制器5作用是有效保護中央處理單元1免受浪涌脈沖的損害。分壓芯片7的作用就是將測溫傳感器8測溫得到的電壓信號降壓到0?3V范圍內。由于中央處理單元1的捕捉端口的電平信號為0V和3.3V，3.3V-5V 電平轉換芯片10的作用是在中央處理單元1和其他模塊之間做電平轉換。光電隔離芯片11 是用于避免通用10口 12的輸入輸出電平信號對中央處理單元1產生干擾；按鍵組15包括 SURE鍵、BACK鍵、RAISE鍵和BACK鍵這四個按鍵，按鍵組15用于控制液晶顯示模塊17顯示界面三級菜單間的切換，以及調節測量參數的校正系數;側撥開關16由2個GP10 口組成，用于從外部給服務器集群環境參數采集器編號，最多可編號16個;液晶顯示模塊17用于服務器集群環境參數采集器自身對采集到的環境參數做現場實時顯示，同時便于現場通過增減校正系數對采集參數的精度進行校正;RS-485總線收發芯片18是用于將測量得到的環境參數信息傳遞給監控中心計算機，供監控中心工作人員實時查看;CAN總線收發芯片19是用于將測量得到的環境參數信息傳遞給服務器集群。24V電源是為光電隔離芯片11和測速傳感器 13供電，使通用10 口 12輸入輸出都為直流24V信號；24V-5V降壓芯片22將24V電壓轉換為5V 信號，5V-1.9V降壓芯片22和5V-3.3V降壓芯片21分別將5V電壓轉換為1.9V和3.3V信號，5V 信號給JTAG 口 6、溫濕度傳感器9、3.3V-5V電平轉換芯片10、光電隔離芯片11、指示燈組14、 按鍵組15和液晶顯示模塊17供電；1.9V信號給JTAG 口 6供電；3.3V信號給鐵電存儲器芯片2、 處理器監控芯片3、分壓芯片7和3.3V-5V電平轉換芯片10供電；5V隔離電源芯片20為RS-485 總線收發芯片18和CAN總線收發芯片19提供相對獨立的5V信號。
[0014]本實用新型的工作原理和工作流程是:
[0015](1)系統上電。
[0016](2)系統初始化。
[0017] (3)檢測服務器集群是否通過CAN總線發出修改某個參數校正系數的信號，如果有則進入(4)，否則進入(5)。
[0018] (4)根據修改命令修改對應環境參數的校正系數。[〇〇19] (5)檢測服務器集群是否通過CAN總線發出顯示所有校正系數的命令，如果是，進入(6)，否則循環進入(7)。
[0020] (6)通過CAN總線輸出存儲器中存儲的所有校正系數的當前值。
[0021] (7)計算處理溫濕度傳感器8檢測的環境溫度和環境濕度。[〇〇22] (8)計算處理測溫傳感器8檢測的服務器散熱片溫度。[〇〇23] (9)計算處理測速傳感器13檢測得到的散熱風扇的轉速。
[0024] (10)將檢測得到的環境溫濕度、8個散熱片溫度以及2風扇轉速等傳感器數據通過 CAN總線和RS-485總線發出。[〇〇25] (11)按鍵組15控制液晶顯示模塊17顯示的數據以及修改校正系數。
[0026] (12)參數在液晶顯示模塊17中顯示。
[0027] (13)判斷各項參數是否超過限制值，如果是則進入(14)，否則進入(3)。
[0028] (14)通用輸出口發出低電平超限信號，循環進入(3)。
[0029]本實用新型未述及之處適用于現有技術。
【主權項】
1.一種服務器集群環境參數采集器，其特征在于所述采集器包括中央處理單元、鐵電 存儲器芯片、處理器監控芯片、復位按鍵、瞬態電壓抑制器、JTAG口、分壓芯片、測溫傳感器、 溫濕度傳感器、3.3V-5V電平轉換芯片、光電隔離芯片、通用10口、測速傳感器、指示燈組、按 鍵組、側撥開關、液晶顯示模塊、RS-485總線收發芯片、CAN總線收發芯片、5V隔離電源芯片、 5V-3.3V降壓芯片、5V-1.9V降壓芯片、24V-5V降壓芯片、電源開關和電源；所述鐵電存儲器芯片、處理器監控芯片、瞬態電壓抑制器、JTAG口、分壓芯片、3.3V-5V 電平轉換芯片、5V-3.3V降壓芯片、5V-1.9V降壓芯片分別與中央處理單元連接;所述復位按 鍵與處理器監控芯片連接;所述JTAG 口與瞬態電壓抑制器連接;所述測溫傳感器和溫濕度 傳感器分別與分壓芯片連接;所述3.3V-5V電平轉換芯片分別與光電隔離芯片、測速傳感 器、指示燈組、按鍵組、側撥開關、液晶顯示模塊、RS-485總線收發芯片、CAN總線收發芯片、 5V-3.3V降壓芯片和5V-1.9V降壓芯片連接;所述通用10 口與光電隔離芯片相連;所述24V電 源與電源開關連接，電源開關與24V-5V降壓芯片連接，24V-5V降壓芯片分別與5V隔離電源 芯片、5V-3.3V降壓芯片和5V-1.9V降壓芯片連接;所述5V隔離電源芯片分別與CAN總線收發 芯片和RS-485總線收發芯片連接。2.根據權利要求1所述的服務器集群環境參數采集器，其特征在于所述中央處理單元 為TMS320F28335 DSP，鐵電存儲器芯片為FM25L256芯片，處理器監控芯片為TPS3705芯片， 瞬態電壓抑制器的型號為PA⑶N046,分壓芯片為0PA2340芯片，測溫傳感器為8個PT100貼片 式溫度傳感器，溫濕度傳感器為HTG3515GH型傳感器模塊，3.3V-5V電平轉換芯片為 SN74LVC245芯片，光電隔離芯片為PS2801-4芯片，測速傳感器為2個E3JK-R4M1光電開關， RS-485總線收發芯片為SN65LBC184D芯片，CAN總線收發芯片為VP1050芯片，5V隔離電源芯 片為F0505S 2WR2芯片，5V-3.3V降壓芯片為TPS75733芯片，5V-1.9V降壓芯片為TPS76801Q 芯片，24V-5V降壓芯片為WRB2405YMD芯片，電源為NES-50-24型交流220V轉直流24V開關電 源。3.根據權利要求1所述的服務器集群環境參數采集器，其特征在于所述液晶顯示模塊 為IXD1602液晶屏。
【文檔編號】G05B19/042GK205665557SQ201620553291
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月7日
【發明人】林濤, 徐慶國, 軒倩倩, 江沖, 武孟賢, 秦冬陽, 馬同寬, 董柵
【申請人】河北工業大學