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2024年6月1日发(作者：)

工业以太网交换机和普通交换机的区别

工业以太网交换机和普通交换机的区别主要体现在功能和性能上。

功能上的区别主要是指：工业以太网交换机在功能上与工业网络通讯更接近，比如与

各种现场总线的互通互联、设备的冗余以及设备的实时等；而性能上的区别则主要体现在

适应外界环境参数的不同。工业环境除了有很多如：煤矿、舰船等特别恶劣的环境外，还

有在EMI（电磁兼容性）、温度、湿度以及防尘等方面有特殊要求的环境。其中温度对工业

网络设备的影响面是最广泛的。

本文主要论述温度这一重要参数对工业网络交换机的影响。而对于功能方面以及性能

其他方面的参数这里不再赘述。

一、衡量设备可靠性的指标

可靠性是指产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。任何产品不

论是机械、电子，还是机电一体化产品都有一定的可靠性，产品的可靠性与实验、设计和

产品的维护有着极大的关系。

衡量可靠性的指标很多，常见的有以下几种：

1．可靠度R（t），即产品在规定条件下、规定时间内完成规定功能的概率，亦称平均

无故障时间MTBF(mean time between failure)；

2．平均维修时间MTTR是指产品从发现故障到恢复规定功能所需要的时间；

3．失效率λ（t），是指产品在规定的使用条件下使用到时刻t后，产品失效的概率。

产品的可靠性变化一般都有一定的规律，其特征曲线形状像浴盆，通常称之为“浴盆曲线”。

在实验和设计初期，由于产品设计制造中的错误、软件不完善以及元器件筛选不够等原因

而造成早期失效率高；通过修正设计、改进工艺、老化元器件、以及整机试验等，使产品

进入稳定的偶然失效期；使用一般时间后，由于器件耗损、整机老化以及维护等原因，产

品进入了耗损失效期。这就是可靠性特征曲线呈“浴盆曲线”型的原因。衡量一个电子产

品、尤其是工业类产品最常用的是MTBF，也就是平均无故障时间。

二、温度和MTBF的关系

由于现代电子设备所用的电子元器件的密度越来越高，这将使元器件之间通过传导、

辐射和对流产生热耦合。因此，热应力已经成为影响电子元器件失效率的一个最重要的因

素。对于某些电路来说，可靠性几乎完全取决于热环境。所以，为了达到预期的可靠性目

的，必须将元器件的温度降低到实际可以达到的最低水平。有资料表明：环境温度每提高

10℃，元器件寿命约降低1/2。这就是有名的“10℃法则”。

MTBF测试：目前国外广泛采用Bellcore的RPP（Reliability Prediction Procedure）

来测量设备的MTBF，这其中包括晶体管数量、功率衰减以及环境参数。我们分析其中用

风扇散热的24口网络交换机的检测报告，在环境温度为30℃，40℃，50℃时，无风扇交

换机和有风扇交换机的测试结果为：

30℃

40℃

本文标签： 元器件规定可靠性产品交换机

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