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专利号: 2025110079592
申请人: 索尔集团股份有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:授权未缴费
更新日期:2026-10-10
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种大功率PoE交换机能耗动态调节与端口协同管理系统,其特征在于:包括检测模块、动态阈值调节模块、协同分配模块、电源控制模块以及存储模块;

所述检测模块用于实时采集端口运行数据,并传输至动态阈值调节模块与存储模块;

所述动态阈值调节模块基于检测模块实时采集的端口运行数据,获取实时负载情况,并基于历史负载特征数据获取动态总功率阈值;

所述协同分配模块基于检测模块实时采集的端口运行数据获取端口优先级,基于历史端口运行数据预测负载需求,结合端口优先级与预测负载需求对各端口功率进行协同分配;

所述电源控制模块基于动态阈值调节模块的动态总功率阈值调整总输出功率,并根据协同分配模块的协同分配结果控制各端口输出;

所述存储模块用于设置滑动时间窗口并存储所有模块的数据。

2.根据权利要求1所述的一种大功率PoE交换机能耗动态调节与端口协同管理系统,其特征在于:所述端口运行数据包括端口的输入电流、输入电压、输出功率、端口温度以及端口连接设备的类型信息;所述端口连接设备的类型信息包括监控摄像头、安防摄像机以及IP电话。

3.根据权利要求2所述的一种大功率PoE交换机能耗动态调节与端口协同管理系统,其特征在于:所述获取实时负载情况具体为:基于实时采集的端口运行数据获取各端口实时输出功率,并标记为:Pt(1)、Pt(2)、Pt(3)、…、Pt(n);其中,n表示端口总数量,t表示当前时刻t,Pt(i)表示第i个端口在当前时刻t的实时输出功率,i=1、2、3、…、n;

基于各端口实时输出功率,获取当前总负载,用公式表示为:

其中,Ptotal(t)表示t时刻的总输出功率,即t时刻的总负载。

4.根据权利要求3所述的一种大功率PoE交换机能耗动态调节与端口协同管理系统,其特征在于:所述基于历史负载特征数据获取动态总功率阈值具体包括以下步骤:步骤一、从存储模块中选取滑动时间窗口大小为Δt的数据,获取对应时间窗口大小的历史总负载序列,所述历史总负载即过去时刻的总负载,所述Δt取值为距离当前时刻最近的时间窗口大小;

步骤二、获取历史平均负载与负载波动系数;

步骤三、获取动态总功率阈值。

5.根据权利要求4所述的一种大功率PoE交换机能耗动态调节与端口协同管理系统,其特征在于:所述历史总负载序列表示为:FZΔt={Ptotal(Δt_1)、Ptotal(Δt_2)、…、Ptotal(Δt_N)};其中,FZΔt表示滑动时间窗口的大小为Δt时的历史总负载序列集合;Ptotal(Δt_k)表示在窗口大小为Δt的所有数据点中,第k个数据点所对应的总输出功率;N表示Δt内的数据点总数量;k=1、2、3、…、N。

6.根据权利要求5所述的一种大功率PoE交换机能耗动态调节与端口协同管理系统,其特征在于:所述历史平均负载用公式表示为:其中,Pavg(Δt)表示窗口大小为Δt时所对应的历

史平均负载;

所述负载波动系数用公式表示为:

其中,α(t)表示t时刻的负载波动系数。

7.根据权利要求6所述的一种大功率PoE交换机能耗动态调节与端口协同管理系统,其特征在于:所述动态总功率阈值用公式表示为:Pmax(t)=Pavg(Δt)×(1+β×α(t));其中,Pmax(t)表示t时刻的动态总功率阈值,β表示波动补偿系数,β的取值范围为0<β≤1。

8.根据权利要求7所述的一种大功率PoE交换机能耗动态调节与端口协同管理系统,其特征在于:所述协同分配模块基于检测模块实时采集的端口运行数据获取端口优先级具体为:通过获取的端口连接设备的类型信息,将端口连接设备划分至对应的端口优先级类别中;所述端口优先级类别包括关键业务端口、普通业务端口以及冗余备用端口;所述关键业务端口即涉及关键业务的端口,所述普通业务端口即涉及普通业务的端口,所述冗余备用端口即冗余端口或用于备用的端口;为所述端口优先级类别进行权重赋值,将关键业务端口的权重记为ωa,将普通业务端口的权重记为ωb,将冗余备用端口的权重记为ωc。

9.根据权利要求8所述的一种大功率PoE交换机能耗动态调节与端口协同管理系统,其特征在于:所述基于历史端口运行数据预测负载需求通过选用指数平滑法对各端口未来ΔT时间内的输出功率进行预测,从而获取负载需求;用公式表示为:其中, 表示t+ΔT时刻第i个

端口的总输出功率预测值;γ表示平滑系数,γ=0.8, 表示t‑ΔT时刻第i个端口的总输出功率预测值。

10.根据权利要求9所述的一种大功率PoE交换机能耗动态调节与端口协同管理系统,其特征在于:所述电源控制模块基于动态阈值调节模块的动态总功率阈值调整总输出功率具体为:若当前时刻t的总负载即总输出功率Ptotal(t)

若当前时刻t的总负载即总输出功率Ptotal(t)≥Pmax(t),则提升电源模块输出功率,直至达到PoE交换机标称最大总功率。