[實用新型]多組態(tài)智能網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420715491.3
• 申請日: 2014-11-25
• 公開（公告）號: CN204392291U
• 公開（公告）日: 2015-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高強(qiáng);原峰;李在林;代繼成;潘豐厚;郭占男;張健楠;蔡斌;張云華;耿寶宏
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學(xué)研究院;遼寧東科電力有限公司
• 主分類號: H04L12/931
• 分類號: H04L12/931
• 代理公司: 遼寧沈陽國興專利代理有限公司 21100
• 代理人: 何學(xué)軍

技術(shù)領(lǐng)域

?本實用新型屬于電力通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多組態(tài)智能網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)。

背景技術(shù)

交換機(jī)(Switch)也叫交換式集線器，是一種工作在OSI第二層(數(shù)據(jù)鏈路層)上的、基于MAC?(網(wǎng)卡的介質(zhì)訪問控制地址)識別、能完成封裝轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包功能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。它通過對信息進(jìn)行重新生成，并經(jīng)過內(nèi)部處理后轉(zhuǎn)發(fā)至指定端口，具備自動尋址能力和交換作用。交換機(jī)不懂得IP地址，但它可以“學(xué)習(xí)”MAC地址，并把其存放在內(nèi)部地址表中，通過在數(shù)據(jù)幀的始發(fā)者和目標(biāo)接收者之間建立臨時的交換路徑，使數(shù)據(jù)幀直接由源地址到達(dá)目的地址。交換機(jī)上的所有端口均有獨享的信道帶寬，以保證每個端口上數(shù)據(jù)的快速有效傳輸。由于交換機(jī)根據(jù)所傳遞信息包的目的地址，將每一信息包獨立地從源端口送至目的端口，而不會向所有端口發(fā)送，避免了和其它端口發(fā)生沖突，因此，交換機(jī)可以同時互不影響的傳送這些信息包，并防止傳輸沖突，提高了網(wǎng)絡(luò)的實際吞吐量。

智能變電站的網(wǎng)絡(luò)通信結(jié)構(gòu)設(shè)計需要充分考慮到網(wǎng)絡(luò)的實時性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性與可擴(kuò)展性。網(wǎng)絡(luò)的通信結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)具有網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴抑制功能，支持變電站內(nèi)設(shè)備的靈活配置，減少交換機(jī)數(shù)量，簡化網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，降低變電站的建造和運行成本。另外，在智能變電站的設(shè)計中，還應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的信息流量進(jìn)行計算和控制，設(shè)立最大節(jié)點數(shù)和最大信息流量，并必須保持系統(tǒng)冗余。智能變電站自動化系統(tǒng)通常采用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有總線型、環(huán)型或星型等，也可以將不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行混合，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)冗余，保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性。在智能變電站的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，站控層網(wǎng)絡(luò)可采用總線型、星型或環(huán)型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而過程層網(wǎng)絡(luò)可采用雙星型及環(huán)型結(jié)構(gòu)。隨著智能變電站網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的發(fā)展，還可以將站控層和過程層的網(wǎng)絡(luò)合二為一，采用單一總線結(jié)構(gòu)。

但在變電站智能設(shè)備類型日益豐富，導(dǎo)致智能變電站站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有網(wǎng)絡(luò)類型多樣化、網(wǎng)絡(luò)接口數(shù)量龐大化、網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷重載化的多種問題。在不同的網(wǎng)絡(luò)之間需要多種網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換設(shè)備進(jìn)行不同網(wǎng)絡(luò)的連接互通，不僅無謂的增加了智能變電站的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備成本，并且大大降低了通信系統(tǒng)的適應(yīng)性和可靠性。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實用新型提供一種多組態(tài)智能網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)。其目的是解決現(xiàn)有智能變電站網(wǎng)絡(luò)設(shè)備龐雜，通訊效率不高，通訊速率不可靠的問題。

本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

多組態(tài)智能網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，包括智能網(wǎng)絡(luò)控制單元，千兆網(wǎng)絡(luò)接口和第二千兆網(wǎng)絡(luò)接口，多組態(tài)網(wǎng)絡(luò)接口A，多組態(tài)網(wǎng)絡(luò)接口B，多組態(tài)網(wǎng)絡(luò)接口C，多組態(tài)網(wǎng)絡(luò)接口D，多組態(tài)網(wǎng)絡(luò)接口E，多組態(tài)網(wǎng)絡(luò)接口F，多組態(tài)網(wǎng)絡(luò)接口G，多組態(tài)網(wǎng)絡(luò)接口H，供電單元，上述部件高度集成于印制電路板上并依次進(jìn)行連接。

所述的智能網(wǎng)絡(luò)控制單元，是通過FPGA的可編程邏輯門電路實現(xiàn)兩個千兆網(wǎng)絡(luò)接口和多組態(tài)網(wǎng)絡(luò)接口A，多組態(tài)網(wǎng)絡(luò)接口B，多組態(tài)網(wǎng)絡(luò)接口C，多組態(tài)網(wǎng)絡(luò)接口D，多組態(tài)網(wǎng)絡(luò)接口E，多組態(tài)網(wǎng)絡(luò)接口F，多組態(tài)網(wǎng)絡(luò)接口G，多組態(tài)網(wǎng)絡(luò)接口H的動態(tài)識別，使用實時操作系統(tǒng)實現(xiàn)高級管理功能。

所述的高級管理功能，支持即插既用的SW-Ring冗余環(huán)網(wǎng)協(xié)議，支持RSTP、支持靜態(tài)多播過濾、IGMP偵聽、IEEE802.1QVLAN和基于端口VLAN、端口優(yōu)先級、端口聚合、端口鏡像、Trunking、服務(wù)質(zhì)量（Quality?of?Service）、速率控制、SNMP配置，故障報警和固件在線升級。

所述的高級管理功能，通過本地或遠(yuǎn)程方式，實現(xiàn)部署跨物理層的通信規(guī)約轉(zhuǎn)換，并且設(shè)置定制任務(wù)，完成個性化功能。

所述的動態(tài)識別，是多組態(tài)智能網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)支持組態(tài)網(wǎng)絡(luò)接口的熱插拔、動態(tài)替換；在非人工參與下自動識別多組態(tài)網(wǎng)絡(luò)接口A，多組態(tài)網(wǎng)絡(luò)接口B，多組態(tài)網(wǎng)絡(luò)接口C，多組態(tài)網(wǎng)絡(luò)接口D，多組態(tài)網(wǎng)絡(luò)接口E，多組態(tài)網(wǎng)絡(luò)接口F，多組態(tài)網(wǎng)絡(luò)接口G，多組態(tài)網(wǎng)絡(luò)接口H多組態(tài)網(wǎng)絡(luò)接口的所有類別的網(wǎng)絡(luò)接口模塊，并自動連接到相應(yīng)物理網(wǎng)絡(luò)之中。

所述的千兆網(wǎng)絡(luò)接口和第二千兆網(wǎng)絡(luò)接口，可通過選插不同接口電路，配置成千兆光口1000BASE-FX或是千兆電口1000BASE-T/TX。

所述的多組態(tài)網(wǎng)絡(luò)接口，多組態(tài)網(wǎng)絡(luò)接口B，多組態(tài)網(wǎng)絡(luò)接口C，多組態(tài)網(wǎng)絡(luò)接口D，多組態(tài)網(wǎng)絡(luò)接口E，多組態(tài)網(wǎng)絡(luò)接口F，多組態(tài)網(wǎng)絡(luò)接口G，多組態(tài)網(wǎng)絡(luò)接口H支持以太網(wǎng)、CAN、RS485等三類通信網(wǎng)絡(luò)接口；不同接口可以任意組合，不拘泥于單一網(wǎng)絡(luò)單一模組。

所述的供電單元，支持交流110VAC/220VAC，直流110VDC/220VDC雙備份電源供電。