一種礦用隔爆兼本安型網(wǎng)絡(luò)交換的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供一種礦用隔爆兼本安型網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，包括電源模塊、核心交換機(jī)模塊、交換機(jī)通信主板和顯示模塊；交換機(jī)通信主板具有6路獨(dú)立RS485模塊、信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊，以及6路網(wǎng)口信號(hào)模塊，實(shí)現(xiàn)井下設(shè)備RS485信號(hào)與網(wǎng)口信號(hào)轉(zhuǎn)換功能；交換機(jī)通信主板通過(guò)8路網(wǎng)口接口與核心交換機(jī)模塊以及外部設(shè)備進(jìn)行通訊；所述的信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊由6個(gè)獨(dú)立的CPU以及外圍電路組成，所述CPU為L(zhǎng)M3S8962，信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊還與顯示模塊連接。核心交換機(jī)模塊組網(wǎng)靈活，具有VLAN功能以及信號(hào)匯聚功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山安全監(jiān)控、人員定位、礦井通信系統(tǒng)、視頻監(jiān)控的系統(tǒng)優(yōu)化和多系統(tǒng)融合，使系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單，安裝維護(hù)更方便，可以極大的降低生產(chǎn)安全監(jiān)控的成本。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種礦用隔爆兼本安型網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種多功能網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，適用于礦山安全監(jiān)控及人員定位、礦井通信系統(tǒng)、視頻監(jiān)控多系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，各種先進(jìn)技術(shù)設(shè)備不斷應(yīng)用于礦山安全生產(chǎn)管理領(lǐng)域，為確保礦山安全生產(chǎn)起到了積極作用。例如，礦用網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)首先要求具備交換等功能，和地面用普通交換機(jī)相似；其次，礦用網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)做了安全處理，使之適合在煤礦井下使用而不會(huì)引起爆炸。一般做成隔爆兼本安型網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)。隔爆型就是產(chǎn)生電火花的電器與工作環(huán)境相隔，從而起到防爆的效果。而本安型就是電器本身就不會(huì)產(chǎn)生引起爆炸的火花，使工作環(huán)境變得安全，起得防爆的效果。
[0003]但是，目前的礦用網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)存在接口種類(lèi)少、數(shù)量不足、組網(wǎng)方式單一的缺點(diǎn)，以及交換機(jī)線路繁雜，附屬設(shè)備眾多，維修麻煩，管理繁瑣等不足，已難以滿(mǎn)足礦山安全生產(chǎn)全方位監(jiān)控及多系統(tǒng)融合的需求。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]針對(duì)現(xiàn)有礦用網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)存在接口種類(lèi)少、數(shù)量不足、組網(wǎng)方式單一的不足，本實(shí)用新型的目的是提出一種改進(jìn)的礦用隔爆兼本安型網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，實(shí)現(xiàn)接口種類(lèi)豐富，而且支持靈活組網(wǎng)，采用高可靠、易維護(hù)結(jié)構(gòu)，具備礦山安全監(jiān)控、人員定位、礦井通信系統(tǒng)、視頻數(shù)據(jù)接入及數(shù)據(jù)傳輸?shù)榷喾N功能，對(duì)礦山綜合數(shù)字化系統(tǒng)優(yōu)化和多系統(tǒng)融合。
[0005]實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:一種礦用隔爆兼本安型網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，包括電源模塊、備用電源模塊、核心交換機(jī)模塊、交換機(jī)通信主板和顯示模塊；其特征在于:所述電源模塊將交流轉(zhuǎn)換成直流再經(jīng)過(guò)DC/DC轉(zhuǎn)換模塊形成直流電源，一方面直流電源給隔爆腔內(nèi)核心交換機(jī)模塊供電；另一方面直流電源接2路18V本安電源，然后供給本安腔內(nèi)交換機(jī)通信主板和其他模塊；
[0006]交換機(jī)通信主板具有6路獨(dú)立RS485模塊、信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊，以及6路網(wǎng)口信號(hào)模塊，實(shí)現(xiàn)井下設(shè)備RS485信號(hào)與網(wǎng)口信號(hào)轉(zhuǎn)換功能；交換機(jī)通信主板通過(guò)8路網(wǎng)口接口與核心交換機(jī)模塊以及外部設(shè)備進(jìn)行通訊；
[0007]所述的信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊由6個(gè)獨(dú)立的CPU以及外圍電路組成，所述CPU為L(zhǎng)M3S8962，信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊還與顯示模塊連接；
[0008]所述的顯示模塊由LED顯示，顯示驅(qū)動(dòng)電路及外圍電路組成。
[0009]進(jìn)一步，所述核心交換機(jī)模塊采用模塊化設(shè)計(jì)，光口和電口數(shù)量和靈活配置，最大支持4個(gè)1000M光口，24個(gè)百兆光口或者電口。
[0010]相比現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0011]1、本實(shí)用新型組網(wǎng)靈活，可組成1000M光纖自愈環(huán)網(wǎng)、超級(jí)以太網(wǎng)自愈環(huán)網(wǎng)或光電組合環(huán)網(wǎng)，系統(tǒng)在出現(xiàn)故障時(shí)環(huán)網(wǎng)冗余自愈時(shí)間小于20ms。核心交換機(jī)模塊支持網(wǎng)管功能，并支持SNMP等管理功能，還具有VLAN功能以及信號(hào)匯聚功能，具備良好的擴(kuò)展性，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山安全監(jiān)控、人員定位、礦井通信系統(tǒng)、視頻監(jiān)控的系統(tǒng)優(yōu)化和多系統(tǒng)融合，使系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單，安裝維護(hù)更方便，可以極大的降低生產(chǎn)安全監(jiān)控的成本。
[0012]2、本實(shí)用新型數(shù)據(jù)通信及處理采用相互獨(dú)立的6路信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊，多個(gè)通信數(shù)據(jù)并發(fā)執(zhí)行，有效的提升了數(shù)據(jù)的采集速度、減小了巡檢周期，且一個(gè)模塊故障不影響其他模塊數(shù)據(jù)傳輸，降低系統(tǒng)故障風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊支持網(wǎng)管功能，使用和維護(hù)方便。
[0013]3、本實(shí)用新型中，采用模塊化設(shè)計(jì)，核心交換機(jī)模塊的光口和電口數(shù)量和靈活配置，最大支持4個(gè)1000M光口，24個(gè)百兆光口或者電口。6路信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊可相互替代。
[0014]4、本實(shí)用新型采用采用電源與數(shù)據(jù)交換一體化的設(shè)計(jì)，接線和管理簡(jiǎn)單。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型礦用隔爆兼本安型網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。本實(shí)用新型的交換機(jī)是礦山安全生產(chǎn)系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)大量數(shù)據(jù)采集。
[0017]參見(jiàn)圖1，本實(shí)用新型礦用隔爆兼本安型網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，包括電源模塊、備用電源模塊、核心交換機(jī)模塊、交換機(jī)通信主板和顯示模塊等；
[0018]所述電源模塊將交流轉(zhuǎn)換成直流再經(jīng)過(guò)DC/DC轉(zhuǎn)換模塊形成直流電源，一方面直流電源給隔爆腔內(nèi)核心交換機(jī)模塊供電；另一方面直流電源接2路18V本安電源，然后供給本安腔內(nèi)交換機(jī)通信主板和其他模塊；
[0019]交換機(jī)通信主板具有6路獨(dú)立RS485模塊，信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊，以及6路網(wǎng)口信號(hào)模塊，通信協(xié)議支持TCP、UDP、HTTP、ICMP等網(wǎng)絡(luò)通信，實(shí)現(xiàn)井下設(shè)備RS485信號(hào)與網(wǎng)口信號(hào)轉(zhuǎn)換功能，交換機(jī)通信主板通過(guò)8路網(wǎng)口接口與核心交換機(jī)模塊以及外部設(shè)備進(jìn)行通訊；
[0020]所述的信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊由6個(gè)獨(dú)立的CPU以及外圍電路組成，所述CPU為L(zhǎng)M3S8962，信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊還與顯示模塊連接；
[0021]所述顯示模塊由LED顯示，顯示驅(qū)動(dòng)電路及外圍電路組成,包括電源狀態(tài)指示燈電路、通信狀態(tài)指示燈電路。
[0022]核心交換機(jī)模塊最大支持4路1000M光口，24路百兆光口(或者電口)，采用模塊化設(shè)計(jì)，光口和電口數(shù)量和靈活配置。本實(shí)用新型中，交換機(jī)組網(wǎng)靈活，可組成1000M光纖自愈環(huán)網(wǎng)、超級(jí)以太網(wǎng)自愈環(huán)網(wǎng)或光電組合環(huán)網(wǎng)，系統(tǒng)在出現(xiàn)故障時(shí)環(huán)網(wǎng)冗余自愈時(shí)間小于20ms。交換機(jī)可網(wǎng)管，支持SNMP等管理功能，具有VLAN功能。
[0023]本實(shí)施例中，各功能模塊的配置為:
[0024](I)電源模塊:寬幅電源輸入，能夠滿(mǎn)足目前井下不同等級(jí)的電源供電，電源輸入支持127V/220V/380V/660V交流電。電源模塊將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)檫m合交換機(jī)內(nèi)部各模塊和配接設(shè)備使用的24V、18V、5V、3.3V等直流電壓電源，確保交換機(jī)高效、穩(wěn)定的工作。
[0025](2)備用電源模塊:采用鎳氫電池組，交流電源中斷后可靠切換為電池組供電，能維持交換機(jī)工作時(shí)間大于2小時(shí)。備用電源模塊采用專(zhuān)業(yè)智能充放電管理技術(shù)，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)交直流電源自動(dòng)切換及電池充放電管理功能。[0026](3)核心交換機(jī)模塊:核心交換機(jī)模塊采用千兆交換機(jī)核心，接口類(lèi)型和接口數(shù)量豐富，最大支持4個(gè)1000M光口，24個(gè)百兆光口(或者電口)。核心交換機(jī)模塊采用模塊化設(shè)計(jì)方案，靈活配置光口和網(wǎng)口數(shù)量，還可以選擇交換機(jī)動(dòng)態(tài)路由功能(L3P)。所有的光口SFP插槽支持熱插拔。核心交換機(jī)模塊完全符合IEEE 802.3u Ethernet標(biāo)準(zhǔn)，提供1000M快速以太網(wǎng)的能力，可以組成光纖自愈環(huán)網(wǎng)，系統(tǒng)在出現(xiàn)故障時(shí)環(huán)網(wǎng)冗余自愈時(shí)間小于20ms，提聞了系統(tǒng)可罪性。
[0027](4)信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊:信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊基于ARM Cortex-M3內(nèi)核控制器，具有高性能32位數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，運(yùn)算速度快。模塊芯片將CPU、閃存、以太網(wǎng)信號(hào)接口全部集成在一塊芯片中，大大簡(jiǎn)化了外圍電路，使整體性能得到進(jìn)一步優(yōu)化。信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊主要實(shí)現(xiàn)RS485信號(hào)與網(wǎng)口信號(hào)之間相互轉(zhuǎn)換，進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)通信。通信數(shù)據(jù)采用冗余校驗(yàn)容錯(cuò)，極大提高通信的可靠性和抗干擾能力。交換機(jī)的6路信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊相互獨(dú)立，多個(gè)通信數(shù)據(jù)并發(fā)執(zhí)行，從而大大減少系統(tǒng)巡檢周期，且一個(gè)模塊故障不影響其他模塊數(shù)據(jù)傳輸，降低系統(tǒng)故障風(fēng)險(xiǎn)。電路由CPU、晶振電路、復(fù)位電路、下載及調(diào)試端口組成。
[0028](5)顯示模塊為數(shù)碼管顯示，具有通信狀態(tài)指示和設(shè)備狀態(tài)指示功能；
[0029](6)8路網(wǎng)口接口為純電口 RJ45接口轉(zhuǎn)換設(shè)備，實(shí)現(xiàn)RJ45網(wǎng)絡(luò)信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換。
[0030](7)本實(shí)用新型具備獨(dú)立工作功能。監(jiān)控中心站下發(fā)初始化數(shù)據(jù)和巡檢數(shù)據(jù)后，交換機(jī)就可以按照保存的通信數(shù)據(jù)對(duì)RS485設(shè)備進(jìn)行巡檢；
[0031](8)具備良好的擴(kuò)展性，方便用戶(hù)隨時(shí)添加光口、網(wǎng)口以及RS485設(shè)備接入交換機(jī)。同時(shí)，交換機(jī)抗干擾能力較強(qiáng)，系統(tǒng)設(shè)備接入方便靈活，巡檢周期短，安全性較高。
[0032](9)本實(shí)用新型采用電源與數(shù)據(jù)交換一體化的設(shè)計(jì)，為防爆兼本安型結(jié)構(gòu)，具有現(xiàn)場(chǎng)適用性強(qiáng)、穩(wěn)定性高等特點(diǎn)。該交換機(jī)最大支持4個(gè)1000M光口，24個(gè)百兆光口(或者電口)和6路RS485通訊口，可實(shí)現(xiàn)大量數(shù)據(jù)采集。交換機(jī)采用冗余網(wǎng)絡(luò)、解環(huán)自愈，極大的滿(mǎn)足煤礦井下復(fù)雜惡劣的工作環(huán)境。
[0033]最后需要說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制技術(shù)方案，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，那些對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍，均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種礦用隔爆兼本安型網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，包括電源模塊、備用電源模塊、核心交換機(jī)模塊、交換機(jī)通信主板和顯示模塊；其特征在于: 所述電源模塊將交流轉(zhuǎn)換成直流再經(jīng)過(guò)DC/DC轉(zhuǎn)換模塊形成直流電源，一方面直流電源給隔爆腔內(nèi)核心交換機(jī)模塊供電；另一方面直流電源接2路18V本安電源，然后供給本安腔內(nèi)交換機(jī)通信主板和其他模塊； 交換機(jī)通信主板具有6路獨(dú)立RS485模塊、信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊，以及6路網(wǎng)口信號(hào)模塊，實(shí)現(xiàn)井下設(shè)備RS485信號(hào)與網(wǎng)口信號(hào)轉(zhuǎn)換功能；交換機(jī)通信主板通過(guò)8路網(wǎng)口接口與核心交換機(jī)模塊以及外部設(shè)備進(jìn)行通訊； 所述的信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊由6個(gè)獨(dú)立的CPU以及外圍電路組成，所述CPU為L(zhǎng)M3S8962，信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊還與顯示模塊連接； 所述的顯示模塊由LED顯示,顯示驅(qū)動(dòng)電路及外圍電路組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述礦用隔爆兼本安型網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，其特征在于，所述核心交換機(jī)模塊采用模塊化設(shè)計(jì)，光口和電口數(shù)量可靈活配置，最大支持4路IOOOM光口，24路百兆通信接口 ；所述的24路百兆通信接口可以是光口或者電口。
【文檔編號(hào)】H04B10/27GK203632695SQ201320886639
【公開(kāi)日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】李章軍, 全太鋒, 劉熾, 程俞瀚, 郎代志 申請(qǐng)人:重慶梅安森科技股份有限公司