[實用新型]一種光纜在線監測系統主控單元的多重保護模塊

有效

• 申請號: 201720378632.0
• 申請日: 2017-04-12
• 公開（公告）號: CN206673966U
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 姚軼;黃中華;陸寧海
• 申請（專利權）人: 北京韋納迪科技有限公司
• 主分類號: H04B10/032
• 分類號: H04B10/032
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司32218
• 代理人: 徐冬濤

技術領域

本實用新型涉及光纜監測和嵌入式系統領域，尤其涉及提高光纜在線監測系統中主控單元可靠性的一種多重保護模塊。

背景技術

光纜在線監測系統作為針對光纜網絡維護的智慧型系統，集光纜在線監測、告警、故障分析、定位于一體，為光纜網絡的安全高效運行提供保障，從而實現光纖物理網絡資源實時智能監控和維護管理。光纜在線監測系統需要長時間、無故障地工作在無人值守的通信機房，其可靠性是系統重要的技術指標。光纜在線監測系統在硬件組成上由若干塊嵌入式板卡通過通信背板組合而成，其中主控單元是系統的核心部件，主控單元的可靠性是光纜在線監測系統可靠性的關鍵。主控單元采用嵌入式件技術，通過多線程并發執行方式實現對其他板卡的控制。為提高主控單元的可靠性，在傳統系統設計的基礎上增加一個專門的線程負責配置和啟動嵌入式微處理器內部的看門狗寄存器，該寄存器一旦配被啟動，就需要嵌入式微處理器定時訪問看門狗寄存器(俗稱“喂狗”)，如果微處理器超過時間門限沒有執行喂狗操作，該微處理器就會自動軟復位重啟，從而提高系統的可靠性。

但該方法在實際工作中并仍有不能確保系統的可靠運行，原因有三：

(1)主控單元的保護機制完全依靠與微處理器內部的看門狗寄存器，一旦該微處理器在啟動時出現異常沒有成功初始化看門狗寄存器，就無法實現對主控單元的可靠保護；

(2)主控單元內部有若干應用線程同時運行，若其中某個線程出現異常而微處理器控制看門狗寄存器的線程還在正常工作，就不能及時修復該故障；

(3)光纜在線監測系統通常工作在電磁環境較為復雜的通信機房，系統一旦受到較強電磁干擾僅僅依靠主控單元微處理器內部軟復位功能，不能確保系統有效恢復工作。

發明內容

為解決上述問題，本實用新型的目的是為光纜監測系統主控單元提供一種多重保護單元，通過該多重保護單元的介入確保一旦出現主控單元死機情況，能夠立即復位重啟，使光纜在線監測系統在復雜電磁環境下長時間可靠穩定運行。

本實用新型采取的技術方案是：一種光纜在線監測系統主控單元的多重保護模塊，該多重保護模塊包括工業級單片機、看門狗電路、UART串行接口和復位控制接口，所述工業級單片機通過所述UART串行接口和復位控制接口與主控單元的嵌入式微處理器連接，工業級單片機與主控單元的嵌入式微處理器獨立工作，構成雙CPU復合系統，所述看門狗電路包括看門狗芯片，所述看門狗芯片的信號輸入端連接所述工業級單片機的信號輸入輸出端，看門狗芯片的復位信號輸出端連接工業級單片機的異步復位端，看門狗芯片的手動復位輸入端分別連接復位按鈕和上拉電阻。

進一步的，所述工業級單片機采用STM32F103CRT6單片機，所述看門狗芯片采用 TPS3823-33芯片。

進一步的，所述單片機STM32F103CRT6的I/O口PC0引腳連接看門狗芯片TPS3823-33 的WDI引腳，單片機STM32F103CRT6的NRST引腳連接看門狗芯片TPS3823-33的/RST引腳，看門狗芯片TPS3823-33的/MR引腳連接復位按鈕S1和10K的上拉電阻R94。

進一步的，所述嵌入式微處理器的UART2引腳與單片機STM32F103CRT6的串口交叉連接。

進一步的，單片機STM32F103CRT6的復位控制引腳PA4連接嵌入式微處理器的POR引腳，復位控制引腳PA4向嵌入式微處理器的POR引腳發送脈沖寬度為200毫秒低脈沖。

本實用新型的有益效果如下：

本實用新型通過增加的多重保護模塊，當光纜在線監測系統的主控單元由于受到外界干擾或自身程序異常出現死機現象時，能夠通過外部復位信號重新啟動主控單元運行，確保光纜在線監測系統在無人值守的通信機房長時間可靠運行，大大提高了系統的可靠性和穩定性。

本實用新型采用模塊化設計，接口簡單、設計規范，便于移植到光纜在線監測系統的其它嵌入式單元中。

附圖說明

圖1是本實用新型的硬件結構組成示意圖。

圖2是看門狗芯片和工業級單片機的電路連接圖。

圖3是主控單元的嵌入式微處理器與工業級單片機接口電路圖。

圖4是主控單元的嵌入式微處理器與工業級單片機邏輯控制示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。