產(chǎn)品主要應(yīng)用于智能交通、平安城市、工廠自動化領(lǐng)域, 是智能交通、工業(yè)自動化領(lǐng)域的重要廠商之一。
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工業(yè)交換機(jī)和普通交換機(jī)功能上的區(qū)別
工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)在功能上與工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通訊更接近,比如與各種現(xiàn)場總線的互通互聯(lián)、設(shè)備的冗余以及設(shè)備的實時等;而性能上的區(qū)別則主要體現(xiàn)在適應(yīng)外界環(huán)境參數(shù)的不同。工業(yè)環(huán)境除了有很多如:煤礦、艦船等特別惡劣的環(huán)境外,還有在EMI(電磁兼容性)、溫度、濕度以及防塵等方面有特殊要求的環(huán)境。其中溫度對工業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的影響面是- 廣泛的。
一、衡量設(shè)備可靠性的指標(biāo)
可靠性是指產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi),完成規(guī)定功能的能力。任何產(chǎn)品不論是機(jī)械、電子,還是機(jī)電一體化產(chǎn)品都有一定的可靠性,產(chǎn)品的可靠性與實驗、設(shè)計和產(chǎn)品的維護(hù)有著極大的關(guān)系。
衡量可靠性的指標(biāo)很多,常見的有以下幾種:
1.可靠度R(t),即產(chǎn)品在規(guī)定條件下、規(guī)定時間內(nèi)完成規(guī)定功能的概率,亦稱平均無故障時間MTBF(mean time between failure);
2.平均維修時間MTTR是指產(chǎn)品從發(fā)現(xiàn)故障到恢復(fù)規(guī)定功能所需要的時間;
3.失效率λ(t),是指產(chǎn)品在規(guī)定的使用條件下使用到時刻t后,產(chǎn)品失效的概率。產(chǎn)品的可靠性變化一般都有一定的規(guī)律,其特征曲線形狀像浴盆,通常稱之為“浴盆曲線”。在實驗和設(shè)計初期,由于產(chǎn)品設(shè)計制造中的錯誤、軟件不完善以及元器件篩選不夠等原因而造成早期失效率高;通過修正設(shè)計、改進(jìn)工藝、老化元器件、以及整機(jī)試驗等,使產(chǎn)品進(jìn)入穩(wěn)定的偶然失效期;使用一般時間后,由于器件耗損、整機(jī)老化以及維護(hù)等原因,產(chǎn)品進(jìn)入了耗損失效期。這就是可靠性特征曲線呈“浴盆曲線”型的原因。衡量一個電子產(chǎn)品、尤其是工業(yè)類產(chǎn)品- 常用的是MTBF,也就是平均無故障時間。
二、溫度和MTBF的關(guān)系
由于現(xiàn)代電子設(shè)備所用的電子元器件的密度越來越高,這將使元器件之間通過傳導(dǎo)、輻射和對流產(chǎn)生熱耦合。因此,熱應(yīng)力已經(jīng)成為影響電子元器件失效率的一個- 重要的因素。對于某些電路來說,可靠性幾乎完全取決于熱環(huán)境。所以,為了達(dá)到預(yù)期的可靠性目的,必須將元器件的溫度降低到實際可以達(dá)到的- 低水平。有資料表明:環(huán)境溫度每提高10℃,元器件壽命約降低1/2。這就是有名的“10℃法則”。
MTBF測試:目前國外廣泛采用Bellcore的RPP來測量設(shè)備的MTBF,這其中包括晶體管數(shù)量、功率衰減以及環(huán)境參數(shù)。我們分析其中用風(fēng)扇散熱的24口網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的檢測報告,在環(huán)境溫度為30℃,40℃,50℃時,無風(fēng)扇交換機(jī)和有風(fēng)扇交換機(jī)的測試結(jié)果為:
| 無風(fēng)扇散熱 | 有風(fēng)扇散熱 | |
| 30℃ | 10年 | 8年 |
| 40℃ | 9.5年 | 7.5年 |
| 50℃ | 8年 | 7年 |
另外,我們通過實驗還發(fā)現(xiàn)了兩個結(jié)果:
1.如果不采用任何散熱措施,一臺24口的交換機(jī)(不含光口)正常工作4小時后,它的機(jī)內(nèi)溫度要比周圍的環(huán)境溫度高約40℃;而采用風(fēng)扇降溫的同樣的交換機(jī)的機(jī)內(nèi)溫度只比周圍的環(huán)境溫度高約15℃。
2.機(jī)內(nèi)溫度達(dá)到85℃時,實際上溫度已經(jīng)開始影響到了機(jī)內(nèi)主板很多芯片器件的壽命,也就是說,如果不采用很好的散熱措施,在外部環(huán)境溫度為45~50℃時,交換機(jī)的MTBF會大大下降。
由此可見,溫度對于工業(yè)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的影響是非常大的,如果像商用交換機(jī)一樣采用風(fēng)扇降溫,能夠有效降低機(jī)內(nèi)溫度而延長設(shè)備的MTBF,但風(fēng)扇本身的壽命又非常有限(2.28年).
工業(yè)類設(shè)備不同于商用設(shè)備,往往是一開機(jī)就常年運(yùn)行,而且運(yùn)行的環(huán)境也往往較惡劣,沙塵、昆蟲、潮濕都會直接影響風(fēng)扇的運(yùn)行。一個質(zhì)量好的交換機(jī),風(fēng)扇使用壽命一般在20000小時,風(fēng)扇到了年限以后,檢測并更換就變得非常重要。因為主動散熱性交換機(jī)在設(shè)計時散熱主要就是靠風(fēng)扇散熱,一旦風(fēng)扇失效而不及時更換,“10℃法則”將會起作用:機(jī)內(nèi)環(huán)境溫度每提高10℃,元器件壽命就降低1/2。交換機(jī)的機(jī)內(nèi)積熱將會快速導(dǎo)致交換機(jī)性能的下降,直至交換機(jī)崩潰。因此,工業(yè)交換機(jī)的散熱系統(tǒng)設(shè)計,也就是熱設(shè)計就顯得尤為重要了。
北京邁森簡介:
北京邁森科技有限公司是一家集自主研發(fā)、銷售集成業(yè)務(wù)、服務(wù)為一體的高科技技術(shù)企業(yè),總部及研發(fā)基地設(shè)立于風(fēng)景秀麗的北京市海淀區(qū)高新技術(shù)開發(fā)區(qū),“中關(guān)村生命科學(xué)園”。公司銷售網(wǎng)絡(luò)覆蓋全國,技術(shù)和研發(fā)實力雄厚,并致力于成為政府認(rèn)定的“高新技術(shù)企業(yè)”。
邁森業(yè)務(wù)涉及工業(yè)以太網(wǎng)通信、工業(yè)現(xiàn)場總線傳輸、工業(yè)光纖接入、工業(yè)電腦及電量管理系統(tǒng)等專業(yè)領(lǐng)域,主要產(chǎn)品均具有獨立的知識專權(quán),CE、FCC、ROHS、IEC61850等多項國際認(rèn)證和電力行業(yè)EMC電磁兼容等各種行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證,并致力通過國網(wǎng)電力科學(xué)研究院A類認(rèn)證測試等眾多國內(nèi)專業(yè)機(jī)構(gòu)組織的技術(shù)測試及認(rèn)證,滿足智能電網(wǎng)、煤礦安全、軌道交通等各種行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求。
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