專利名稱：一種分布式匯集總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種分布式匯集總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，具體是一種基于CAN總線的分布式匯集總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
[0002]在發(fā)電廠、變電站，配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中開(kāi)始使用大量的CAN網(wǎng)通訊方式，隨著聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的增加，且多個(gè)CAN網(wǎng)需要接入同一個(gè)數(shù)據(jù)中心，通訊協(xié)議變的復(fù)雜起來(lái)，通訊協(xié)議需分兩層，每層的協(xié)議的地址長(zhǎng)度又不同。通訊地址一般直接使用CAN網(wǎng)絡(luò)層地址，但當(dāng)更換 CAN網(wǎng)通訊網(wǎng)關(guān)時(shí)，原CAN網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)層地址隨之發(fā)生變化，后臺(tái)需要重新配置。 在實(shí)際使用過(guò)程中增加額外的維護(hù)工作，不方便現(xiàn)場(chǎng)使用。因此需要一種簡(jiǎn)單高效的通訊協(xié)議和與之相適應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。發(fā)明內(nèi)容[0003]本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種分布式匯集總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，是一種海量CAN網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備通過(guò)CAN網(wǎng)通訊網(wǎng)關(guān)接入互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。[0004]按照本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案，所述分布式匯集總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，包括CAN總線局域網(wǎng)，所述CAN總 線局域網(wǎng)中包括CAN網(wǎng)通訊網(wǎng)關(guān)和CAN網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備，多臺(tái)CAN網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備分別通過(guò)CAN總線與CAN網(wǎng)通訊網(wǎng)關(guān)相連，CAN總線局域網(wǎng)通過(guò)所述CAN網(wǎng)通訊網(wǎng)關(guān)連接到互聯(lián)網(wǎng)，并通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)連接到數(shù)據(jù)中心。[0005]進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)中心包括多臺(tái)計(jì)算機(jī)，并且使用寬帶接入互聯(lián)網(wǎng)。[0006]進(jìn)一步的，所述一個(gè)CAN總線局域網(wǎng)中包括一個(gè)CAN網(wǎng)通訊網(wǎng)關(guān)。[0007]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是可用于大量CAN網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備組成小局域網(wǎng)，再將大量CAN 總線局域網(wǎng)(簡(jiǎn)稱CAN網(wǎng))匯聚到數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用。數(shù)據(jù)中心和每臺(tái)終端設(shè)備間是全雙工通訊，每個(gè)CAN網(wǎng)中的設(shè)備隨時(shí)可以主動(dòng)向數(shù)據(jù)中心發(fā)送數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)中心也隨時(shí)可以主動(dòng)向每臺(tái)終端設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型可以將大量分散的終端設(shè)備快速接入互聯(lián)網(wǎng)。


[0008]圖1本實(shí)用新型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖。[0009]圖2本實(shí)用新型通訊協(xié)議示意圖。[0010]圖3本實(shí)用新型網(wǎng)絡(luò)層地址自動(dòng)分配流程圖。
具體實(shí)施方式
[0011]
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。[0012]本實(shí)用新型所提出了如圖1所示的分布式網(wǎng)絡(luò)匯集總線結(jié)構(gòu)，包括CAN總線局域網(wǎng)，每個(gè)CAN總線局域網(wǎng)中包括一個(gè)CAN網(wǎng)通訊網(wǎng)關(guān)和多個(gè)CAN網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備，多臺(tái)CAN網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備分別通過(guò)CAN總線與CAN網(wǎng)通訊網(wǎng)關(guān)相連，CAN總線局域網(wǎng)通過(guò)所述CAN網(wǎng)通訊網(wǎng)關(guān)連接到互聯(lián)網(wǎng)，并通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)連接到數(shù)據(jù)中心。[0013]CAN網(wǎng)通訊過(guò)程有兩層協(xié)議，分別是應(yīng)用層和網(wǎng)絡(luò)層，并且每層協(xié)議所使用的地址是不同的。當(dāng)數(shù)據(jù)包通過(guò)CAN網(wǎng)通訊網(wǎng)關(guān)時(shí)，該網(wǎng)關(guān)將做相應(yīng)的協(xié)議轉(zhuǎn)換和地址映射，以符合不同網(wǎng)絡(luò)的傳輸特性。兩層通訊協(xié)議的相互轉(zhuǎn)換和不同協(xié)議層的地址映射都是在CAN網(wǎng)通訊網(wǎng)關(guān)內(nèi)實(shí)現(xiàn)的。CAN網(wǎng)通訊網(wǎng)關(guān)是一種專門(mén)用來(lái)把CAN網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備接入互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備，功能類(lèi)似于路由器。CAN網(wǎng)通訊網(wǎng)關(guān)內(nèi)包含一個(gè)智能算法，為接入CAN網(wǎng)的設(shè)備根據(jù)出廠編號(hào)(即應(yīng)用層地址)自動(dòng)分配一個(gè)網(wǎng)絡(luò)層地址，在CAN網(wǎng)絡(luò)層中只能通過(guò)這個(gè)地址收發(fā)數(shù)據(jù)。[0014]本實(shí)用新型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的通訊節(jié)點(diǎn)包含數(shù)據(jù)中心、CAN網(wǎng)通訊網(wǎng)關(guān)、CAN網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備。[0015]所述數(shù)據(jù)中心是由多臺(tái)計(jì)算機(jī)組成，并且使用寬帶接入互聯(lián)網(wǎng)，指定其中的一臺(tái)計(jì)算機(jī)監(jiān)聽(tīng)3458端口。當(dāng)有CAN網(wǎng)通訊網(wǎng)關(guān)登錄到這臺(tái)服務(wù)器后，該計(jì)算機(jī)根據(jù)CAN網(wǎng)通訊網(wǎng)關(guān)發(fā)送的上線報(bào)文分配一個(gè)單獨(dú)的通訊鏈路。[0016]所述CAN網(wǎng)通訊網(wǎng)關(guān)是CAN網(wǎng)和無(wú)線公網(wǎng)兩種通訊方式相互轉(zhuǎn)換的一種設(shè)備。用以將附近的CAN網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備接入互聯(lián)網(wǎng)。涉及到通訊協(xié)議的轉(zhuǎn)換和CAN網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備地址自動(dòng)分配，以及CAN網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備 地址映射功能。[0017]所述CAN網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備是指那些用以采集現(xiàn)場(chǎng)各種數(shù)據(jù)的智能采集設(shè)備。這些設(shè)備標(biāo)配一個(gè)CAN網(wǎng)絡(luò)接口。還有用以記錄大量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)的大容量FLASH。[0018]如圖2所示，本實(shí)用新型所述的兩層協(xié)議，一層是應(yīng)用層通訊協(xié)議，運(yùn)行在整個(gè)數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中，用于和數(shù)據(jù)中心交互操作；另外一層是網(wǎng)絡(luò)層通訊協(xié)議，僅運(yùn)行在CAN網(wǎng)內(nèi)部，用于和CAN網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備交互操作。圖中ADDR是應(yīng)用層地址，addr是網(wǎng)絡(luò)層地址。[0019]地址轉(zhuǎn)換使用一個(gè)智能算法如果一個(gè)CAN網(wǎng)中新添加一個(gè)CAN網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備，本方法會(huì)根據(jù)該CAN網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備出廠編號(hào)為其分配一個(gè)最少使用的網(wǎng)絡(luò)層地址；如果不是新加入的CAN網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備，則會(huì)為其分配上次已分配過(guò)的那個(gè)網(wǎng)絡(luò)層地址。[0020]本實(shí)用新型所述的CAN網(wǎng)通訊網(wǎng)關(guān)內(nèi)包含兩層通訊協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)層地址自動(dòng)分配算法，以及通訊協(xié)議地址轉(zhuǎn)換。[0021]兩層通訊協(xié)議組成協(xié)議棧，所述的協(xié)議棧是指網(wǎng)絡(luò)各層協(xié)議的總和，其形象的反映了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中文件傳輸?shù)倪^(guò)程由上層協(xié)議到底層協(xié)議，再由底層協(xié)議到上層協(xié)議。[0022]網(wǎng)絡(luò)層地址自動(dòng)分配算法，這是一個(gè)嵌入到CAN網(wǎng)通訊網(wǎng)關(guān)里的很好的功能，就如以太網(wǎng)自動(dòng)分配IP地址一般，插上網(wǎng)線，地址就分配好了。如圖3所示，算法模塊接收到一個(gè)CAN網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備注冊(cè)請(qǐng)求，將其注冊(cè)碼中提取的出廠編號(hào)在一個(gè)地址分配表中查詢，如果存在，說(shuō)明該出廠編號(hào)的裝置之前分配過(guò)該地址，然后直接返回該地址。如果沒(méi)查到就找一個(gè)最少使用的地址返回。[0023]通訊協(xié)議地址轉(zhuǎn)換，本實(shí)用新型涉及到兩層通訊協(xié)議，且每層協(xié)議都包含地址域， 但意義是不同的。這兩個(gè)地址的關(guān)系就存儲(chǔ)在CAN網(wǎng)通訊網(wǎng)關(guān)內(nèi)部的地址分配表中，從這個(gè)表中可以由應(yīng)用層地址查出網(wǎng)絡(luò)層地址，也可以有網(wǎng)絡(luò)層地址查出應(yīng)用層地址。
權(quán)利要求1.一種分布式匯集總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其特征是包括CAN總線局域網(wǎng)，所述CAN總線局域網(wǎng)中包括CAN網(wǎng)通訊網(wǎng)關(guān)和CAN網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備，多臺(tái)CAN網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備分別通過(guò)CAN總線與CAN網(wǎng)通訊網(wǎng)關(guān)相連，CAN總線局域網(wǎng)通過(guò)所述CAN網(wǎng)通訊網(wǎng)關(guān)連接到互聯(lián)網(wǎng)，并通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)連接到數(shù)據(jù)中心。
2.如權(quán)利要求1所述的分布式匯集總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其特征是，所述數(shù)據(jù)中心包括多臺(tái)計(jì)算機(jī)，并且使用寬帶接入互聯(lián)網(wǎng)。
3.如權(quán)利要求1所述的分布式匯集總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其特征是，所述一個(gè)CAN總線局域網(wǎng)中包括一個(gè)CAN網(wǎng)通訊網(wǎng)關(guān)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種分布式匯集總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，包括CAN總線局域網(wǎng)，所述CAN總線局域網(wǎng)中包括CAN網(wǎng)通訊網(wǎng)關(guān)和CAN網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備，多臺(tái)CAN網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備分別通過(guò)CAN總線與CAN網(wǎng)通訊網(wǎng)關(guān)相連，CAN總線局域網(wǎng)通過(guò)所述CAN網(wǎng)通訊網(wǎng)關(guān)連接到互聯(lián)網(wǎng)，并通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)連接到數(shù)據(jù)中心。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)中心和每臺(tái)終端設(shè)備間是全雙工通訊，每個(gè)CAN網(wǎng)中的設(shè)備隨時(shí)可以主動(dòng)向數(shù)據(jù)中心發(fā)送數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)中心也隨時(shí)可以主動(dòng)向每臺(tái)終端設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型可以將大量分散的終端設(shè)備快速接入互聯(lián)網(wǎng)。
文檔編號(hào)H04L12/40GK202841178SQ201220483369
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月20日
發(fā)明者祁德奎, 那艷秋, 范莉花, 徐寶田, 任德旺, 李 浩, 趙正崗, 石玉勝 申請(qǐng)人:無(wú)錫威泰迅電力科技有限公司