[實用新型]一種用于工業控制的GPS-以太網網關

無效

• 申請號: 200920203947.7
• 申請日: 2009-10-16
• 公開（公告）號: CN201536372U
• 公開（公告）日: 2010-07-28
• 發明（設計）人: 于躍;王曉鵬;吳健;杜振環;李春昭
• 申請（專利權）人: 中國北車股份有限公司大連電力牽引研發中心
• 主分類號: H04L12/66
• 分類號: H04L12/66;H04L12/28
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 李洪福

技術領域

本實用新型涉及一種用于工業控制的以太網網關，尤其涉及一種將列車的速度、位置和海拔等信息傳送到以太網上的GPS-以太網網關。

背景技術

以太網是公認的最具發展前途的現場總線之一，IEEE?802.3標準是它的國際標準。以太網標準遵循ISO/OSI模型，采用了其中的鏈路層、傳輸層、網絡層、會話層、表示層和應用層。以太網是一種有效支持分布式控制和實時控制系統的通信網絡，具有突出的可靠性、實時性和靈活性。

以太網控制技術已被廣泛應用于列車控制，隨著對列車控制技術的要求越來越高，需要實時的列車速度、位置和海拔等信息，但目前列車速度的信息是通過在列車上安裝速度傳感器進行實時測量獲得的，而列車的海拔和位置等信息列車上還沒有相應的測量裝置，也沒有參與到控制中。

GPS全球定位系統的基本原理是測量出已知位置的衛星到用戶接收機之間的距離，然后綜合多顆衛星的數據就可知道接收機的具體位置。全球定位系統的主要特點：一是全天候；二是全球覆蓋；三是三維定速定時高精度；四是快速省時高效率；五是應用廣泛。如果應用GPS技術，可以直接將列車的速度、位置和海拔等信息通過以太網發給主控單元MPU，并參與到控制中。

但是，GPS網絡的數據不能直接與以太網互聯，需要一個由GPS網絡到以太網的數據轉換裝置，即GPS-以太網網關，從而將GPS網絡的數據傳送到以太網上。

中國專利ZL200920014076.4公開了一種用于工業控制的GPS-RS485網關，但由于RS485總線也不同于以太網總線，因此不能直接用作GPS-以太網網關。

發明內容

為解決現有技術存在的上述問題，本實用新型要設計一種將GPS定位技術獲得的速度、位置、海拔等信息發送到以太網上的用于工業控制的GPS-以太網網關。

為了實現上述目的，本實用新型的技術方案如下：一種用于工業控制的GPS-以太網網關，包括以太網隔離變壓器、以太網協議控制器和中央處理單元，還包括GPS接收模塊，所述的GPS接收模塊與中央處理單元通過串行口連接，所述的以太網協議控制器與中央處理單元通過內部總線連接，所述的以太網隔離變壓器是以太網協議控制器與以太網物理層的電氣接口，所述的GPS接收模塊通過天線與GPS網絡連接，所述的中央處理單元安裝有將GPS網絡數據轉換為以太網總線數據的程序軟件。

本實用新型所述的中央處理單元核心部件采用C8051F040芯片。

本實用新型所述的GPS接收模塊采用SkyNav?GM10接收模塊。

本實用新型所述的以太網協議控制器選用Intel公司的LXT971ALE芯片，支持IEEE?802.3規范。

本實用新型所述的以太網隔離變壓器選用BE1012器件，以太網物理層接口選用RJ45器件。

與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果：

1、由于本實用新型將通過GPS接收模塊獲得的速度、位置、海拔等信息送到以太網上，列車的主控單元MPU從以太網上獲取信息，可以實時地測得列車的位置、速度、海拔等信息，可以對列車的運行軌跡進行有效跟蹤，也可以對列車進行控制，避免列車追尾、相撞等事故的發生，并且具有高可靠性、高信息量、高靈活性以及安裝方便、易于使用的特點。

2、由于本實用新型填補了國內這一領域的空白，為工業控制的以太網和GPS網絡的結合提供了解決方案，具有設計新穎、高可靠性、高靈活性和成本低廉的特點，在列車、高速動車組、城市輕軌、地鐵、汽車、農林機械等工業領域有廣泛的應用前景。

附圖說明

本實用新型僅有附圖1張，其中：

圖1為用于工業控制的GPS-以太網網關的結構框圖。

圖中：1、中央處理單元，2、GPS接收模塊，3、以太網協議控制器，4、以太網隔離變壓器。

具體實施方式