一種工業(yè)環(huán)網(wǎng)和4g網(wǎng)絡(luò)自動切換基站及其工作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]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)自動切換基站及其工作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]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)隨時隨地提供移動互聯(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，而且系統(tǒng)的可靠性也迅速降低。因此，傳統(tǒng)的方法難以實現(xiàn)低成本的冗余通信。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]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。
[0004]為實現(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。
[0005]—種所述的工業(yè)環(huán)網(wǎng)和4G網(wǎng)絡(luò)自動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，自動關(guān)閉無線4G模塊；如果數(shù)據(jù)平臺連續(xù)設(shè)定時間內(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，有線工業(yè)環(huán)網(wǎng)已恢復(fù)正常，此時數(shù)據(jù)平臺自動關(guān)閉無線4G模塊，并回到有線工業(yè)環(huán)網(wǎng)通信狀態(tài)。
[0006]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，系統(tǒng)能自動切換到無線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，則自動切斷無線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)通信的自動切換、自動愈合，既滿足了不同場景對無線通信的靈活要求，又實現(xiàn)了節(jié)省流量、省錢的效果。
【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明系統(tǒng)的工作原理圖。
[0008]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。
【具體實施方式】
[0009]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0010]請參閱圖1，本發(fā)明實施例中，一種工業(yè)環(huán)網(wǎng)和4G網(wǎng)絡(luò)自動切換基站，包括有線工業(yè)環(huán)網(wǎng)模塊3、FPGA模塊中的控制器MCU 1和邏輯控制單元CPLD 2、無線4G模塊5以及數(shù)據(jù)平臺4，F(xiàn)PGA模塊中的控制器MCU 1通過弓|腳TXD和弓|腳RXD連接邏輯控制單元CPLD 2，F(xiàn)PGA模塊中的邏輯控制單元CPLD 2和有線工業(yè)環(huán)網(wǎng)模塊3、無線4G模塊5之間采用串口方式傳輸連接，數(shù)據(jù)平臺4與有線工業(yè)環(huán)網(wǎng)模塊3、無線4G模塊5之間為TCP/IP網(wǎng)絡(luò)傳輸連接。
[0011]系統(tǒng)的工作方法為:
(1)正常情況為FPGA模塊中的邏輯控制單元CPLD2通過有線工業(yè)環(huán)網(wǎng)模塊3向數(shù)據(jù)平臺4發(fā)送數(shù)據(jù)；
(2)FPGA模塊中的邏輯控制單元CPLD2向有線環(huán)網(wǎng)模塊3和無線4G模塊5發(fā)送約定信號;
(3)當(dāng)數(shù)據(jù)平臺4能夠接到有線工業(yè)環(huán)網(wǎng)模塊3傳過來的信號時，自動關(guān)閉無線4G模塊4 ;如果數(shù)據(jù)平臺4連續(xù)10秒(可設(shè)置)沒有接到有線工業(yè)環(huán)網(wǎng)模塊3發(fā)來的信號，則立即啟動無線4G模塊5，建立4G無線數(shù)據(jù)鏈路，并向有線工業(yè)環(huán)網(wǎng)模塊3發(fā)送約定信號；
(4)當(dāng)FPGA模塊中的邏輯控制單元CPLD2能收到約定信號時，表明有線工業(yè)環(huán)網(wǎng)已恢復(fù)正常，此時數(shù)據(jù)平臺4自動關(guān)閉無線4G模塊5，回到有線工業(yè)環(huán)網(wǎng)通信狀態(tài)；
本系統(tǒng)采用購買4G流量池方式，平時不使用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，系統(tǒng)能自動切換到無線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，則自動切斷無線4G信號，恢復(fù)為有線工業(yè)環(huán)網(wǎng)通訊。
[0012]本發(fā)明實現(xiàn)了有線工業(yè)環(huán)網(wǎng)和無線4G網(wǎng)絡(luò)通信的自動切換、自動愈合，既滿足了不同場景對無線通信的靈活要求，又實現(xiàn)了節(jié)省流量、省錢的效果。
[0013]
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
【主權(quán)項】
1.一種工業(yè)環(huán)網(wǎng)和4G網(wǎng)絡(luò)自動切換基站，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，其特征在于，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。2.一種如權(quán)利要求1所述的工業(yè)環(huán)網(wǎng)和4G網(wǎng)絡(luò)自動切換基站的工作方法，其特征在于，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，自動關(guān)閉無線4G模塊；如果數(shù)據(jù)平臺連續(xù)設(shè)定時間內(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，有線工業(yè)環(huán)網(wǎng)已恢復(fù)正常，此時數(shù)據(jù)平臺自動關(guān)閉無線4G模塊，并回到有線工業(yè)環(huán)網(wǎng)通信狀態(tài)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種工業(yè)環(huán)網(wǎng)和4G網(wǎng)絡(luò)自動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，系能自動切換到無線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，則自動切斷無線4G信號，恢復(fù)為有線工業(yè)環(huán)網(wǎng)通訊。本發(fā)明實現(xiàn)有線工業(yè)環(huán)網(wǎng)和無線4G網(wǎng)絡(luò)通信的自動切換、自動愈合，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。
【IPC分類】H04W36/00, H04W88/16, H04L12/66
【公開號】CN105429873
【申請?zhí)枴緾N201511023942
【發(fā)明人】吳國帥, 李濤, 王曉鵬, 萬洪濤, 崔揚(yáng)明, 魏大倫, 李明璋
【申請人】青島安然物聯(lián)網(wǎng)科技有限公司
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年12月30日