專利名稱：一種礦用本安型環(huán)網(wǎng)交換機的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及交換機設備技術(shù)領域，具體涉及一種煤礦井下使用的本安型環(huán)網(wǎng)交換機。
背景技術(shù)：
隨著科學技術(shù)發(fā)展的日新月異，應用于煤礦工業(yè)的礦山綜合通信自動化系統(tǒng)被大力推行并廣泛應用，它是煤礦安全高效生產(chǎn)的重要保障，而通信網(wǎng)絡系統(tǒng)是礦山綜合通信自動化的基礎。當前，煤礦大多具有自己的工業(yè)以太網(wǎng)，實現(xiàn)煤礦設備、人員以及集控中心的通信，而交換機作為通信系統(tǒng)中的一個重要組成部分，一旦發(fā)生故障，不僅給煤礦安全帶來影響，還會給煤礦生產(chǎn)帶來不可估量的損失?，F(xiàn)今市面上的礦用交換機大多存在與現(xiàn)有煤礦工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)設兼容困難、系統(tǒng)容量小、數(shù)據(jù)處理速度慢等，而且通信協(xié)議單一，無法實現(xiàn)多種現(xiàn)有設備的接入。還有，現(xiàn)有的交換機由于不提供上聯(lián)冗余接口，也就不能組成具有自愈功能的環(huán)網(wǎng)，這樣當系統(tǒng)運行中出現(xiàn)故障時，很容易造成井下通信網(wǎng)的崩潰，信息傳輸?shù)目煽啃缘貌坏接行ПＷC；而且也不提供交換機管理配置功能，用戶也不能實時地監(jiān)控交換機運行狀態(tài)。所以不適用于信息傳輸可靠性要求很高的煤礦井下使用。為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，本實用新型提出了一種新的解決方案。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是針對于現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種礦用本安型環(huán)網(wǎng)交換機，該礦用本安型環(huán)網(wǎng)交換機構(gòu)成一個安全、穩(wěn)定、高速的網(wǎng)絡平臺，與煤礦工業(yè)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)組合后，可以實時傳輸井下圖像、語音、監(jiān)測監(jiān)控信息，豐富的網(wǎng)絡接口使其能夠?qū)崿F(xiàn)多種設備的接入，為煤礦高效自動化開采、煤礦設備的遠程監(jiān)管與故障診斷提供可靠的數(shù)據(jù)來源，還要適應性強，數(shù)據(jù)傳輸快，多臺礦用隔爆兼交稱機能夠組成具有自愈功能的環(huán)網(wǎng)，使得井下通信網(wǎng)的安全性能得到大大提高。為達到上述發(fā)明目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案為提供一種礦用本安型環(huán)網(wǎng)交換機，其特征在于包括電源模塊、交換模塊和MPU控制模塊；所述電源模塊分別與交換模塊和MPU控制模塊連接；所述交換模塊包括交換芯片、RS485接口、以太網(wǎng)接口、串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊、工作狀態(tài)指示功能模塊和只讀存儲模塊；所述MPU控制模塊包括RISC微處理器、數(shù)據(jù)存儲模塊、電平轉(zhuǎn)換模塊和網(wǎng)絡控制模塊；所述RS485接口、以太網(wǎng)接口、串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊、工作狀態(tài)指示功能模塊和只讀存儲模塊均與交換芯片連接；所述交換芯片與RISC微處理器連接；所述RISC微處理器與只讀存儲模塊連接；所述數(shù)據(jù)存儲模塊、電平轉(zhuǎn)換模塊和網(wǎng)絡控制模塊均與RISC微處理器連接；整個電路安裝在一本安型殼體內(nèi)。進一步地，所述交換芯片為KS8999芯片。進一步地，所述以太網(wǎng)接口設置有八路，包括四路以太網(wǎng)光接口和四路以太網(wǎng)電接口。[0009]進一步地，所述以太網(wǎng)光接口中包括兩路環(huán)網(wǎng)光接口和兩路本地光接口。進一步地，所述串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊設置有四路。進一步地，所述電源模塊內(nèi)設有交流電源模塊和備用電源模塊。綜上所述，本實用新型所提供的礦用本安型環(huán)網(wǎng)交換機相比于現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點I、通過本實用新型在井下構(gòu)成一個安全、穩(wěn)定、高速的網(wǎng)絡平臺，與煤礦工業(yè)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)組合后，可以實現(xiàn)圖像、語音和監(jiān)測監(jiān)控信息的實時、高速傳輸，同時用戶在地面上通過上位機就可以完成對井下設備的管理。2、解決了現(xiàn)有交換機不能形成環(huán)網(wǎng)來確保通信的可靠性，豐富的網(wǎng)絡接口使其能夠很好的與現(xiàn)有監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)設備兼容。·[0015]3、內(nèi)部集成了多路高速以太網(wǎng)接口，分別由四路光接口和四路電接口組成，與外部通信采用光接口，可以有效地避免由于不同節(jié)點的電位不同引起了設備燒毀和強電磁感應、高電壓引起的干擾，同時地面至井下采用光纖傳輸可減少雷電等自然災害造成的損失。4、其中兩路光接口作為環(huán)網(wǎng)光接口來使用，使其支持環(huán)網(wǎng)冗余技術(shù)，多臺本實用新型可以組成具有自愈功能的光纖環(huán)網(wǎng)，從而大大提高了井下通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性和信息傳輸?shù)陌踩浴?、內(nèi)部設置有四路串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊，具有TCP Server、TCP Client、UDP、虛擬串口和點對點連接等五種操作模式。6、通過工作狀態(tài)指示功能模塊，系統(tǒng)會將環(huán)路故障、電源故障、端口故障等信息及時上傳，便于用戶監(jiān)控維護。7、用于連接系統(tǒng)設備，提供數(shù)據(jù)交換通道。

圖I為礦用本安型環(huán)網(wǎng)交換機的原理框圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
做詳細地描述如圖所示，該礦用本安型環(huán)網(wǎng)交換機包括電源模塊、交換模塊和MPU控制模塊；所述電源模塊分別與交換模塊和MPU控制模塊連接；所述交換模塊包括交換芯片、RS485接口、以太網(wǎng)接口、串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊、工作狀態(tài)指示功能模塊和只讀存儲模塊；所述MPU控制模塊包括RISC微處理器、數(shù)據(jù)存儲模塊、電平轉(zhuǎn)換模塊和網(wǎng)絡控制模塊；所述RS485接口、以太網(wǎng)接口、串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊、工作狀態(tài)指示功能模塊和只讀存儲模塊均與交換芯片連接；所述交換芯片與RISC微處理器連接；所述RISC微處理器與只讀存儲模塊連接；所述數(shù)據(jù)存儲模塊、電平轉(zhuǎn)換模塊和網(wǎng)絡控制模塊均與RISC微處理器連接；整個電路安裝在一本安型殼體內(nèi)。進一步地，所述交換芯片為KS8999芯片；所述以太網(wǎng)接口設置有八路，包括四路以太網(wǎng)光接口和四路以太網(wǎng)電接口 ；所述以太網(wǎng)光接口中包括兩路環(huán)網(wǎng)光接口和兩路本地光接口 ；所述串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊設置有四路；所述電源模塊內(nèi)設有交流電源模塊和備用電源模塊。[0024]交換模塊的核心選用了 KS8999芯片，它是KENDIN公司推出的一款物理層交換芯片，KS8999芯片的所具有的特點非常符合網(wǎng)絡交換機對交換模塊的功能要求。MPU控制模塊核心是是Samsung公司推出的一個16 / 32位的低耗高效的RISC微處理器，它帶有8KB的Cache / SRAM、12C接口、以太網(wǎng)控制器、HDLC、GDMA、UART、時鐘、可編程的I / O端口和中斷控制器等，非常適合網(wǎng)絡應用。連接數(shù)據(jù)存儲模塊作為最小系統(tǒng)的數(shù)據(jù)、程序存儲空間和內(nèi)存空間。內(nèi)部集成了多路高速以太網(wǎng)接口，分別由四路光接口和四路電接口組成，與外部通信采用光接口，可以有效地避免由于不同節(jié)點的電位不同引起了設備燒毀和強電磁感應、高電壓引起的干擾，同時地面至井下采用光纖傳輸可減少雷電等自然災害造成的損失；其中兩路光接口為環(huán)網(wǎng)接口，使其支持環(huán)網(wǎng)冗余技術(shù)，多臺本實用新型可以組成具有自愈功能的光纖環(huán)網(wǎng)，從而大大提高了井下通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性和信息傳輸?shù)陌踩裕煌瑫r內(nèi)部還包括了 4路串口以太網(wǎng)網(wǎng)橋轉(zhuǎn)換模塊，使本實用新型具有TCP Server,TCP Client、UDP,虛擬串口和點對點連接等五種操作模式；通過工作狀態(tài)指示功能模塊，系統(tǒng)會將環(huán)路故障、電源故障、端口故障等信息及時上傳，便于用戶監(jiān)控維護；通過本實用新型在井下構(gòu)成一個·安全、穩(wěn)定、高速的網(wǎng)絡平臺，與煤礦工業(yè)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)組合后，可以實現(xiàn)圖像、語音和監(jiān)測監(jiān)控信息的實時、高速傳輸，同時用戶在地面上通過上位機就可以完成對井下設備的管理。多臺礦用隔爆兼交稱機能夠組成具有自愈功能的環(huán)網(wǎng)，使得井下通信網(wǎng)的安全性能得到大大提高。系統(tǒng)支持Web遠程瀏覽、管理和系統(tǒng)軟件的在線升級，同時具有隔爆兼本質(zhì)安全性。綜上所述，利用本實用新型所提供的礦用本安型環(huán)網(wǎng)交換機構(gòu)成一個安全、穩(wěn)定、高速的網(wǎng)絡平臺，與煤礦工業(yè)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)組合后，可以實時傳輸井下圖像、語音、監(jiān)測監(jiān)控信息，豐富的網(wǎng)絡接口使其能夠?qū)崿F(xiàn)多種設備的接入，為煤礦高效自動化開采、煤礦設備的遠程監(jiān)管與故障診斷提供可靠的數(shù)據(jù)來源，且適應性強，數(shù)據(jù)傳輸快，多臺礦用隔爆兼交稱機能夠組成具有自愈功能的環(huán)網(wǎng)，使得井下通信網(wǎng)的安全性能得到大大提高。雖然結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
進行了詳細地描述，但不應理解為對本專利的保護范圍的限定。在權(quán)利要求書所描述的范圍內(nèi)，本領域技術(shù)人員不經(jīng)創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改和變形仍屬本專利的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種礦用本安型環(huán)網(wǎng)交換機，其特征在于包括電源模塊、交換模塊和MPU控制模塊；所述電源模塊分別與交換模塊和MPU控制模塊連接；所述交換模塊包括交換芯片、RS485接口、以太網(wǎng)接口、串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊、工作狀態(tài)指示功能模塊和只讀存儲模塊；所述MPU控制模塊包括RISC微處理器、數(shù)據(jù)存儲模塊、電平轉(zhuǎn)換模塊和網(wǎng)絡控制模塊；所述RS485接口、以太網(wǎng)接口、串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊、工作狀態(tài)指示功能模塊和只讀存儲模塊均與交換芯片連接；所述交換芯片與RISC微處理器連接；所述RISC微處理器與只讀存儲模塊連接；所述數(shù)據(jù)存儲模塊、電平轉(zhuǎn)換模塊和網(wǎng)絡控制模塊均與RISC微處理器連接；整個電路安裝在一本安型殼體內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的礦用本安型環(huán)網(wǎng)交換機，其特征在于所述交換芯片為KS8999 芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的礦用本安型環(huán)網(wǎng)交換機，其特征在于所述以太網(wǎng)接口設置有八路，包括四路以太網(wǎng)光接口和四路以太網(wǎng)電接口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的礦用本安型環(huán)網(wǎng)交換機，其特征在于所述以太網(wǎng)光接口中包括兩路環(huán)網(wǎng)光接口和兩路本地光接口。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的礦用本安型環(huán)網(wǎng)交換機，其特征在于所述串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊設置有四路。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的礦用本安型環(huán)網(wǎng)交換機，其特征在于所述電源模塊內(nèi)設有交流電源模塊和備用電源模塊。
專利摘要本實用新型公開了一種礦用本安型環(huán)網(wǎng)交換機，包括電源模塊、交換模塊和MPU控制模塊；電源模塊分別與交換模塊和MPU控制模塊連接；交換模塊與MPU控制模塊連接；整個電路安裝在一本安型殼體內(nèi)。該礦用本安型環(huán)網(wǎng)交換機構(gòu)成一個安全、穩(wěn)定、高速的網(wǎng)絡平臺，與煤礦工業(yè)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)組合后，可以實時傳輸井下圖像、語音、監(jiān)測監(jiān)控信息，豐富的網(wǎng)絡接口使其能夠?qū)崿F(xiàn)多種設備的接入，為煤礦高效自動化開采、煤礦設備的遠程監(jiān)管與故障診斷提供可靠的數(shù)據(jù)來源，且適應性強，數(shù)據(jù)傳輸快，多臺礦用隔爆兼交稱機能夠組成具有自愈功能的環(huán)網(wǎng)，使得井下通信網(wǎng)的安全性能得到大大提高。
文檔編號H04L12/42GK202713349SQ20122032755
公開日2013年1月30日 申請日期2012年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月9日
發(fā)明者吳子利, 宋德福, 倪云濤, 趙濤, 葉小亮, 陳啟勇, 黃鑫, 黃金林, 楊樂菲 申請人:成都金自天正智能控制有限公司