[發(fā)明專利]一種具有環(huán)網(wǎng)功能的通信管理機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210317169.0
• 申請(qǐng)日: 2012-08-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102833112A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾磊;孫梓鋒;朱元國(guó);曾偉;文湘暉;劉健;胡雪嬌;鄒雄;楊玉婷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市中電電力技術(shù)股份有限公司
• 主分類號(hào): H04L12/24
• 分類號(hào): H04L12/24
• 代理公司: 深圳市中知專利商標(biāo)代理有限公司 44101
• 代理人: 張皋翔

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信設(shè)備，特別是涉及一種具有環(huán)網(wǎng)功能的通信管理機(jī)。

背景技術(shù)

通信管理機(jī)是一種嵌入式智能通信裝置，一般包括CPU、以太網(wǎng)通信模塊、以太網(wǎng)交換模塊、串口通信模塊、存儲(chǔ)模塊和電源模塊。用于采集和轉(zhuǎn)發(fā)自動(dòng)化系統(tǒng)如變配電現(xiàn)場(chǎng)所有的設(shè)備數(shù)據(jù)，并通過(guò)用戶指定的通訊協(xié)議以及以太網(wǎng)或/和串口通訊介質(zhì)集中送往遠(yuǎn)方監(jiān)控主機(jī)，同時(shí)將遠(yuǎn)方監(jiān)控主機(jī)的命令傳遞給各測(cè)控裝置，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控主機(jī)對(duì)整個(gè)現(xiàn)場(chǎng)的遠(yuǎn)程控制與整定。一些CPU內(nèi)嵌有協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊的通信管理機(jī)，還可以解決自動(dòng)化系統(tǒng)中各種不同通信協(xié)議、不同通信標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換解析以及相應(yīng)異構(gòu)系統(tǒng)之間的設(shè)備通信互聯(lián)與互動(dòng)操作。然而，在智能設(shè)備安裝比較分散或者數(shù)量比較多的變配電現(xiàn)場(chǎng)，需要將多個(gè)通信管理機(jī)通過(guò)以太網(wǎng)交換機(jī)連接到監(jiān)控主機(jī)上，所述以太網(wǎng)交換機(jī)是基于以太網(wǎng)傳送數(shù)據(jù)的交換機(jī)，其結(jié)構(gòu)是每個(gè)端口都直接與所述通信管理機(jī)相連，并且工作在全雙工方式，交換機(jī)能同時(shí)連通許多對(duì)端口，使每一對(duì)相互通信的所述通信管理機(jī)都能獨(dú)立進(jìn)行無(wú)沖突地傳送數(shù)據(jù)，所述以太網(wǎng)是采用共享總線型傳送媒體方式的局域網(wǎng)。然而，將多個(gè)分散安裝在相應(yīng)通信節(jié)點(diǎn)的通信管理機(jī)的組網(wǎng)是采用如圖1所示的星型連接方式，不僅走線多，布線麻煩，施工成本和維護(hù)成本高，而且每個(gè)通信管理機(jī)只有一條線路與以太網(wǎng)交換機(jī)連接，一旦這條線路出現(xiàn)斷開(kāi)故障，這個(gè)通信管理機(jī)就不能與監(jiān)控主機(jī)通信。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是彌補(bǔ)上述通信管理機(jī)采用星形連接方式與以太網(wǎng)交換機(jī)連接的缺陷，提供一種具有環(huán)網(wǎng)功能的通信管理機(jī)。

本發(fā)明的技術(shù)問(wèn)題通過(guò)以下技術(shù)方案予以解決。

這種具有環(huán)網(wǎng)功能的通信管理機(jī)，包括內(nèi)嵌有協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊的CPU、以太網(wǎng)通信模塊、以太網(wǎng)交換模塊、串口通信模塊、存儲(chǔ)模塊和電源模塊，用于采集和轉(zhuǎn)發(fā)自動(dòng)化系統(tǒng)所有的設(shè)備數(shù)據(jù)，并通過(guò)用戶指定的通訊協(xié)議以及以太網(wǎng)或/和串口通訊介質(zhì)集中送往遠(yuǎn)方監(jiān)控主機(jī)，同時(shí)將遠(yuǎn)方監(jiān)控主機(jī)的命令傳遞給各測(cè)控裝置，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控主機(jī)對(duì)整個(gè)現(xiàn)場(chǎng)的遠(yuǎn)程控制與整定，并解決自動(dòng)化系統(tǒng)中各種不同通信協(xié)議、不同通信標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換解析以及相應(yīng)異構(gòu)系統(tǒng)之間的設(shè)備通信互聯(lián)與互動(dòng)操作，所述通信協(xié)議包括通用異步接收/發(fā)送裝置(Universal?Asynchronous?Receiver/Transmitter，縮略詞為UART)通信協(xié)議和以太網(wǎng)通信協(xié)議。

這種具有環(huán)網(wǎng)功能的通信管理機(jī)的特點(diǎn)是：

所述CPU還內(nèi)嵌有以太網(wǎng)環(huán)網(wǎng)算法模塊和WEB配置模塊。

所述以太網(wǎng)環(huán)網(wǎng)算法模塊采用自主環(huán)網(wǎng)算法，執(zhí)行生成樹(shù)協(xié)議(Spanning?Tree?Protocol，縮略詞為STP)和快速生成樹(shù)協(xié)議(Rapid?Spanning?Tree?Protocol，縮略詞為RSTP)，具有環(huán)網(wǎng)功能，使多個(gè)分散安裝在相應(yīng)通信節(jié)點(diǎn)的通信管理機(jī)的組網(wǎng)采用以太網(wǎng)環(huán)網(wǎng)連接方式與所述以太網(wǎng)交換機(jī)連接，在以太網(wǎng)工作正常時(shí)，內(nèi)嵌在CPU的以太網(wǎng)環(huán)網(wǎng)算法模塊將自動(dòng)阻塞一條鏈路作為備用鏈路，即斷開(kāi)其中一條鏈路，在另外一條鏈路工作不正常時(shí)再啟用，以確保網(wǎng)絡(luò)正常工作。

所述WEB配置模塊用于配置串口相關(guān)參數(shù)及工作模式，以及以太網(wǎng)環(huán)網(wǎng)端口及環(huán)網(wǎng)類型，通信管理機(jī)通過(guò)以上參數(shù)配置按照對(duì)應(yīng)參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)包的解析和打包，實(shí)現(xiàn)UART通信協(xié)議和以太網(wǎng)通信協(xié)議之間的互相轉(zhuǎn)換，所述參數(shù)包括設(shè)備名稱、型號(hào)，軟件版本和IP地址。

所述以太網(wǎng)交換模塊包括至少兩個(gè)以太網(wǎng)接口，其中的任意兩個(gè)用于環(huán)網(wǎng)連接的以太網(wǎng)接口，分別與環(huán)網(wǎng)連接在依次為前后的另外兩個(gè)通信管理機(jī)中的以太網(wǎng)交換模塊的一個(gè)以太網(wǎng)接口逐一連接呈環(huán)狀，排列在前面的一個(gè)通信管理機(jī)的第二個(gè)以太網(wǎng)接口與依次排列其后的另一個(gè)通信管理機(jī)的第一個(gè)以太網(wǎng)接口互相連接，排列在最后的一個(gè)通信管理機(jī)的第二個(gè)以太網(wǎng)接口與具有環(huán)網(wǎng)功能的以太網(wǎng)交換機(jī)的第二個(gè)通信交換用以太網(wǎng)接口連接，排列在最前面的一個(gè)通信管理機(jī)的第一個(gè)以太網(wǎng)接口與具有環(huán)網(wǎng)功能的以太網(wǎng)交換機(jī)的第一個(gè)通信交換用以太網(wǎng)接口連接；其中的第三個(gè)以太網(wǎng)接口用于直接與監(jiān)控主機(jī)互聯(lián)，或者通過(guò)以太網(wǎng)交換機(jī)實(shí)現(xiàn)和監(jiān)控主機(jī)互聯(lián)。

本發(fā)明的技術(shù)問(wèn)題通過(guò)以下進(jìn)一步的技術(shù)方案予以解決。

所述以太網(wǎng)交換模塊是執(zhí)行自主冗余環(huán)網(wǎng)協(xié)議的以太網(wǎng)交換模塊，具有以太網(wǎng)鏈路兀余與故障快速自動(dòng)恢復(fù)能力，自愈時(shí)間在20ms以內(nèi)，當(dāng)以太網(wǎng)工作不正常時(shí)，內(nèi)嵌在CPU的以太網(wǎng)環(huán)網(wǎng)算法模塊自動(dòng)阻塞的備用鏈路在20ms以內(nèi)自動(dòng)啟用，快速恢復(fù)鏈路通信，以確保網(wǎng)絡(luò)正常工作。