多串口雙以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器的制造方法
【專利摘要】一種多串口雙以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器，包括電源模塊、處理模塊、以太網(wǎng)模塊、串口模塊、通信指示模塊和EMC模塊；所述電源模塊分別與處理模塊、串口模塊以及以太網(wǎng)模塊連接，對其供電；所述串口模塊、以太網(wǎng)模塊以及通信指示模塊分別與處理模塊連接；EMC模塊分為兩部分：防雷保護(hù)和電磁隔離；防雷保護(hù)分別與串口模塊、以太網(wǎng)模塊直接連接；電磁隔離連接在串口模塊、以太網(wǎng)模塊與處理模塊之間。以太網(wǎng)模塊具有兩個以太網(wǎng)接口，構(gòu)成主備雙網(wǎng)。串口模塊分為基本串口和擴(kuò)展串口。可以使多路串口設(shè)備聯(lián)入網(wǎng)絡(luò)，支持后臺系統(tǒng)主備機(jī)雙網(wǎng)連接，同時完成串口與以太網(wǎng)口之間數(shù)據(jù)的透明傳輸。
【專利說明】多串口雙以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及配網(wǎng)自動化領(lǐng)域，尤其涉及一種實(shí)現(xiàn)大量串口設(shè)備聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)器。
【背景技術(shù)】
[0002]配網(wǎng)自動化是指利用現(xiàn)代電子、計算機(jī)、通信及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將配電網(wǎng)在線數(shù)據(jù)和離線數(shù)據(jù)、配電網(wǎng)數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和地理圖形進(jìn)行信息集成，構(gòu)成完整的自動化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)及其設(shè)備正常運(yùn)行及事故狀態(tài)下的監(jiān)測、保護(hù)、控制、用電和配電管理的現(xiàn)代化。配網(wǎng)自動化的一個關(guān)鍵技術(shù)問題就是如何將配電網(wǎng)內(nèi)的IED (智能電子設(shè)備)和遠(yuǎn)方調(diào)度中心通過適當(dāng)?shù)耐ㄐ欧绞浇Y(jié)成網(wǎng)絡(luò)。
[0003]早期在配網(wǎng)自動化中RTU (Remote Terminal Unit,遠(yuǎn)程終端設(shè)備)/FTU (FeederTerminal Unit,饋線終端設(shè)備)/TTU (Transformer Terminal Unit,轉(zhuǎn)發(fā)終端設(shè)備)之間的通訊連接主要采用RS232/RS485 (美國電子工業(yè)協(xié)會EIA (Electronic IndustryAssociation)串行物理接口標(biāo)準(zhǔn))通信方式，但隨著設(shè)備的升級，通信數(shù)據(jù)量的增加，人們越來越傾向于采用以太網(wǎng)進(jìn)行通信。通信技術(shù)的發(fā)展，給用戶帶來更多選擇的同時，也帶來了另一個現(xiàn)實(shí)問題，大量的RTU/FTU/TTU設(shè)備仍然只有串口進(jìn)行通訊，如何將這些串口設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)上，并且接入大量、高效率，系統(tǒng)有較高的可靠性，現(xiàn)有技術(shù)還沒有很好的解決方案。
[0004]發(fā)明的內(nèi)容
[0005]本 申請人:針對上述問題，進(jìn)行了研究改進(jìn)，提供一種多串口雙以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器，實(shí)時性強(qiáng)、數(shù)據(jù)吞吐量大、穩(wěn)定性好、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)，解決了有大量串口設(shè)備需要接入網(wǎng)絡(luò)，運(yùn)行環(huán)境又非常惡劣的場所的實(shí)際需求。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0007]多串口雙以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器，包括電源模塊、處理模塊、以太網(wǎng)模塊、串口模塊、通信指示模塊和EMC (Electromagnetic Compatibility,電磁兼容)模塊；所述電源模塊分別與處理模塊、串口模塊以及以太網(wǎng)模塊連接，對其供電；所述串口模塊、以太網(wǎng)模塊以及通信指示模塊分別與處理模塊連接；EMC模塊分為兩部分:防雷保護(hù)和電磁隔離；防雷保護(hù)分別與串口模塊、以太網(wǎng)模塊直接連接；電磁隔離連接在串口模塊、以太網(wǎng)模塊與處理模塊之間；所述以太網(wǎng)模塊具有兩個以太網(wǎng)接口，構(gòu)成主備雙網(wǎng)；所述串口模塊分為基本串口和擴(kuò)展串口。
[0008]進(jìn)一步的:
[0009]所述基本串口為4路RS232或RS485接口。
[0010]所述擴(kuò)展串口為12路RS485接口。
[0011]所述防雷保護(hù)為二級防雷。
[0012]本發(fā)明的有益技術(shù)效果是:
[0013]本發(fā)明使多路串口設(shè)備聯(lián)入網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了串口和以太網(wǎng)透明數(shù)據(jù)傳輸，解決了電力配網(wǎng)自動化的實(shí)際需求。雙以太網(wǎng)冗余設(shè)置，實(shí)現(xiàn)完全獨(dú)立的兩個網(wǎng)絡(luò)，支持后臺系統(tǒng)主備機(jī)雙網(wǎng)連接。實(shí)時性強(qiáng)、數(shù)據(jù)吞吐量大、穩(wěn)定性好、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)，能穩(wěn)定工作在電力配變檢測等強(qiáng)干擾場所。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步說明。
[0016]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]如圖1所示，多串口雙以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器，包括電源模塊、處理模塊、以太網(wǎng)模塊、串口模塊、通信指示模塊和EMC模塊；所述電源模塊分別與處理模塊、串口模塊以及以太網(wǎng)模塊連接，對其供電；所述串口模塊、以太網(wǎng)模塊以及通信指示模塊分別與處理模塊連接；EMC模塊分為兩部分:防雷保護(hù)和電磁隔離；防雷保護(hù)分別與串口模塊、以太網(wǎng)模塊直接連接；電磁隔離連接在串口模塊、以太網(wǎng)模塊與處理模塊之間。所述以太網(wǎng)模塊具有兩個以太網(wǎng)接口，構(gòu)成主備雙網(wǎng)。所述串口模塊分為基本串口和擴(kuò)展串口。
[0018]電源模塊，本實(shí)施例中電源模塊使用20W小型DC/DC (直流轉(zhuǎn)換)開關(guān)電源模塊，具有、完整的EMC功能、超寬的電壓輸入范圍，發(fā)熱小，工作穩(wěn)定可靠。電源模塊與以太網(wǎng)模塊、串口模塊通過DC/DC隔離。
[0019]處理模塊，本實(shí)施例中處理模塊采用高性能的32位PowerPC (IBM、Motorola和Apple聯(lián)合開發(fā)的RISC微處理器系列)處理器，大容量SDRAM(Synchronous Dynamic RandomAccess Memory，同步動態(tài)隨機(jī)存取存儲器)與PROGRAM FLASH (程序閃存)，B00T FLASH (弓丨導(dǎo)閃存)，采用RTOS (Real Time Operation System,實(shí)時操作系統(tǒng)),保證了系統(tǒng)良好的實(shí)時性，大數(shù)據(jù)量吞吐能力。
[0020]以太網(wǎng)模塊，本實(shí)施例中具有兩個以太網(wǎng)接口，一個10/100M自適應(yīng)網(wǎng)口，一個10M網(wǎng)口。以太網(wǎng)接口電路主要包括:以太網(wǎng)PHY (Physical Layer，物理層)，隔離變壓器，防雷電路及RJ45 (8j水晶頭，IEC(60)603-7標(biāo)準(zhǔn))插座。雙以太網(wǎng)冗余設(shè)置，實(shí)現(xiàn)完全獨(dú)立的兩個網(wǎng)絡(luò)，支持后臺系統(tǒng)主備機(jī)雙網(wǎng)連接。雙網(wǎng)口都支持服務(wù)器和客戶端工作模式，一個處于運(yùn)行狀態(tài)，一個處于熱備用狀態(tài)。當(dāng)處于運(yùn)行狀態(tài)的網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時，處于熱備用狀態(tài)的網(wǎng)絡(luò)立即切換到工作狀態(tài)。
[0021]串口模塊，本實(shí)施例中串口模塊分為基本串口和擴(kuò)展串口，基本串口 4路，加入了MUX (多路復(fù)用器)邏輯電路，4路基本串口都可以通過軟件配置為RS232或RS485方式。擴(kuò)展串口 12路，均為RS485接口。
[0022]通信指示模塊，與每路串口和以太網(wǎng)對應(yīng)配有收發(fā)LED指示燈。
[0023]EMC模塊，包括防雷保護(hù)和電磁隔離。本實(shí)施例中串口模塊和處理模塊間的信號隔離使用2500V電磁隔離，隔離芯片型號為ADUM1201AR，以太網(wǎng)模塊和處理模塊間的信號隔離使用專用的1500V電磁隔離變壓器。串口和以太網(wǎng)防雷保護(hù)電路設(shè)計為二級防雷:一級保護(hù)采用氣體放電管，二級保護(hù)采用TVS (Transient Voltage Suppressor,瞬態(tài)電壓抑制器)管實(shí)現(xiàn)。大大提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗干擾能力。
[0024]以上所述模塊以及所述模塊中所采用的器件、芯片等，均為市售商品。[0025]組網(wǎng)時，單臺或者多臺串口設(shè)備成總線掛在本發(fā)明的某個串口，通過配置可以將這個串口關(guān)聯(lián)到網(wǎng)口的某個端口上。網(wǎng)口工作在服務(wù)器模式時，當(dāng)后臺系統(tǒng)要招測某個串口設(shè)備時，就向設(shè)備對應(yīng)的端口建立Socket (套接字)連接，然后下發(fā)數(shù)據(jù)，本發(fā)明就會將該網(wǎng)絡(luò)端口收到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的串口上，當(dāng)該串口設(shè)備響應(yīng)后，再將該串口設(shè)備響應(yīng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)端口，供后臺系統(tǒng)使用，這樣就完成整個通信過程。根據(jù)現(xiàn)場的物理位置，數(shù)據(jù)量的情況，將多臺串口設(shè)備成多條總線掛接到本發(fā)明的串口上，這樣就能滿足大量的串口設(shè)備聯(lián)網(wǎng)要求。
[0026]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，可以理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和構(gòu)思的前提下，可以做出其他改進(jìn)和變化。
【權(quán)利要求】
1.一種多串口雙以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器，其特征在于:包括電源模塊、處理模塊、以太網(wǎng)模塊、串口模塊、通信指示模塊和EMC模塊；所述電源模塊分別與處理模塊、串口模塊以及以太網(wǎng)模塊連接，對其供電；所述串口模塊、以太網(wǎng)模塊以及通信指示模塊分別與處理模塊連接；EMC模塊分為兩部分:防雷保護(hù)和電磁隔離；防雷保護(hù)分別與串口模塊、以太網(wǎng)模塊直接連接；電磁隔離連接在串口模塊、以太網(wǎng)模塊與處理模塊之間。所述以太網(wǎng)模塊具有兩個以太網(wǎng)接口，構(gòu)成主備雙網(wǎng)。所述串口模塊分為基本串口和擴(kuò)展串口。
2.按權(quán)利要求1所述的多串口雙以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器，其特征在于:所述基本串口為4路 RS232 或 RS485 接 口。
3.按權(quán)利要求1所述的多串口雙以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器，其特征在于:所述擴(kuò)展串口為12路 RS485 接 口。
4.按權(quán)利要求1所述的多串口雙以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器，其特征在于:所述防雷保護(hù)為二級防雷。
【文檔編號】H04L12/28GK103532804SQ201310521854
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月29日
【發(fā)明者】陳偉 申請人:陳偉