[發(fā)明專利]一種工業(yè)環(huán)網(wǎng)和4G網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)切換基站及其工作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201511023942.2
• 申請日: 2015-12-30
• 公開（公告）號: CN105429873B
• 公開（公告）日: 2018-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳國帥;李濤;王曉鵬;萬洪濤;崔揚(yáng)明;魏大倫;李明璋
• 申請（專利權(quán)）人: 青島安然物聯(lián)網(wǎng)科技有限公司
• 主分類號: H04L12/66
• 分類號: H04L12/66;H04W36/00;H04W88/16
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• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種工業(yè)環(huán)網(wǎng)和4G網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)切換基站及其工作方法，包括有線工業(yè)環(huán)網(wǎng)模塊、FPGA模塊中的控制器MCU和邏輯控制單元CPLD、無線4G模塊以及數(shù)據(jù)平臺，控制器MCU通過引腳連接邏輯控制單元CPLD，邏輯控制單元CPLD和有線工業(yè)環(huán)網(wǎng)模塊、無線4G模塊之間采用串口方式傳輸連接，數(shù)據(jù)平臺與有線工業(yè)環(huán)網(wǎng)模塊、無線4G模塊之間為TCP/IP網(wǎng)絡(luò)傳輸連接。本發(fā)明系統(tǒng)平時(shí)不使用4G鏈路，當(dāng)有線工業(yè)環(huán)網(wǎng)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸故時(shí)，系能自動(dòng)切換到無線4G網(wǎng)絡(luò)通訊；當(dāng)有線工業(yè)環(huán)網(wǎng)故障解除恢復(fù)正常通訊時(shí)，則自動(dòng)切斷無線4G信號，恢復(fù)為有線工業(yè)環(huán)網(wǎng)通訊。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)有線工業(yè)環(huán)網(wǎng)和無線4G網(wǎng)絡(luò)通信的自動(dòng)切換、自動(dòng)愈合，滿足不同場景對無線通信的靈活要求，節(jié)省流量，成本降低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種工業(yè)環(huán)網(wǎng)和4G網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)切換基站及其工作方法。

背景技術(shù)

在大型化工、廠礦領(lǐng)域，基本都是采用有線或無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，網(wǎng)線、光纖通信信號好，傳輸速度快，而且穩(wěn)定，但是網(wǎng)線以及光線布線困難，如果發(fā)生損害而斷線，則導(dǎo)致基站無法和系統(tǒng)進(jìn)行連接，進(jìn)而導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)錯(cuò)誤，造成重大損失；4G無線方式解決了特殊區(qū)域有線難以敷設(shè)問題，為大型廠區(qū)隨時(shí)隨地提供移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)及數(shù)據(jù)通信及視頻業(yè)務(wù)，且無線覆蓋方案靈活、易實(shí)施、易維護(hù)，但是投資較大，成本高，由于成本等各種因素的考慮，全部覆蓋往往變得不現(xiàn)實(shí)，而且系統(tǒng)的可靠性也迅速降低。因此，傳統(tǒng)的方法難以實(shí)現(xiàn)低成本的冗余通信。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種工業(yè)環(huán)網(wǎng)和4G網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)切換基站及其工作方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種工業(yè)環(huán)網(wǎng)和4G網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)切換基站，包括有線工業(yè)環(huán)網(wǎng)模塊、FPGA模塊中的控制器MCU和邏輯控制單元CPLD、無線4G模塊以及數(shù)據(jù)平臺，所述FPGA模塊中的控制器MCU通過引腳連接邏輯控制單元CPLD，所述FPGA模塊中的邏輯控制單元CPLD和有線工業(yè)環(huán)網(wǎng)模塊、無線4G模塊之間采用串口方式傳輸連接，所述數(shù)據(jù)平臺與有線工業(yè)環(huán)網(wǎng)模塊、無線4G模塊之間為TCP/IP網(wǎng)絡(luò)傳輸連接。

一種所述的工業(yè)環(huán)網(wǎng)和4G網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)切換基站的工作方法，具體過程如下：

（1）FPGA模塊中的邏輯控制單元CPLD通過有線工業(yè)環(huán)網(wǎng)模塊向數(shù)據(jù)平臺發(fā)送數(shù)據(jù)；

（2）FPGA模塊中的邏輯控制單元CPLD向有線環(huán)網(wǎng)模塊和無線4G模塊發(fā)送約定信號；

（3）當(dāng)數(shù)據(jù)平臺接收到有線工業(yè)環(huán)網(wǎng)模塊傳遞的信號，自動(dòng)關(guān)閉無線4G模塊；如果數(shù)據(jù)平臺連續(xù)設(shè)定時(shí)間內(nèi)未接收到有線工業(yè)環(huán)網(wǎng)模塊發(fā)來的信號，則立即啟動(dòng)無線4G模塊，建立4G無線數(shù)據(jù)鏈路，并向有線工業(yè)環(huán)網(wǎng)模塊發(fā)送約定信號；

（4）當(dāng)FPGA模塊中的邏輯控制單元CPLD接收到約定信號時(shí)，有線工業(yè)環(huán)網(wǎng)已恢復(fù)正常，此時(shí)數(shù)據(jù)平臺自動(dòng)關(guān)閉無線4G模塊，并回到有線工業(yè)環(huán)網(wǎng)通信狀態(tài)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明系統(tǒng)采用購買4G流量池方式，平時(shí)不使用4G鏈路，當(dāng)有線工業(yè)環(huán)網(wǎng)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸故障時(shí)，系統(tǒng)能自動(dòng)切換到無線4G網(wǎng)絡(luò)通訊；當(dāng)有線工業(yè)環(huán)網(wǎng)故障解除恢復(fù)正常通訊時(shí)，則自動(dòng)切斷無線4G信號，恢復(fù)為有線工業(yè)環(huán)網(wǎng)通訊。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了有線工業(yè)環(huán)網(wǎng)和無線4G網(wǎng)絡(luò)通信的自動(dòng)切換、自動(dòng)愈合，既滿足了不同場景對無線通信的靈活要求，又實(shí)現(xiàn)了節(jié)省流量、省錢的效果。

附圖說明

圖1是本發(fā)明系統(tǒng)的工作原理圖。

圖中：1-FPGA模塊中的控制器MCU；2-FPGA中的邏輯控制單元CPLD；3-有線工業(yè)環(huán)網(wǎng)模塊；4-數(shù)據(jù)平臺；5-無線4G模塊。

具體實(shí)施方式