CN103532804A - 多串口双以太网联网服务器 - Google Patents

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CN103532804A CN201310521854.XA CN201310521854A CN103532804A CN 103532804 A CN103532804 A CN 103532804A CN 201310521854 A CN201310521854 A CN 201310521854A CN 103532804 A CN103532804 A CN 103532804A
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Abstract

一种多串口双以太网联网服务器,包括电源模块、处理模块、以太网模块、串口模块、通信指示模块和EMC模块;所述电源模块分别与处理模块、串口模块以及以太网模块连接,对其供电;所述串口模块、以太网模块以及通信指示模块分别与处理模块连接;EMC模块分为两部分:防雷保护和电磁隔离;防雷保护分别与串口模块、以太网模块直接连接;电磁隔离连接在串口模块、以太网模块与处理模块之间。以太网模块具有两个以太网接口,构成主备双网。串口模块分为基本串口和扩展串口。可以使多路串口设备联入网络,支持后台系统主备机双网连接,同时完成串口与以太网口之间数据的透明传输。

Description

多串口双以太网联网服务器
技术领域
[0001] 本发明涉及配网自动化领域,尤其涉及一种实现大量串口设备联网的服务器。
背景技术
[0002] 配网自动化是指利用现代电子、计算机、通信及网络技术,将配电网在线数据和离线数据、配电网数据和用户数据、电网结构和地理图形进行信息集成,构成完整的自动化系统,实现配电网及其设备正常运行及事故状态下的监测、保护、控制、用电和配电管理的现代化。配网自动化的一个关键技术问题就是如何将配电网内的IED (智能电子设备)和远方调度中心通过适当的通信方式结成网络。
[0003] 早期在配网自动化中RTU (Remote Terminal Unit,远程终端设备)/FTU (FeederTerminal Unit,馈线终端设备)/TTU (Transformer Terminal Unit,转发终端设备)之间的通讯连接主要采用RS232/RS485 (美国电子工业协会EIA (Electronic IndustryAssociation)串行物理接口标准)通信方式,但随着设备的升级,通信数据量的增加,人们越来越倾向于采用以太网进行通信。通信技术的发展,给用户带来更多选择的同时,也带来了另一个现实问题,大量的RTU/FTU/TTU设备仍然只有串口进行通讯,如何将这些串口设备连接到网络上,并且接入大量、高效率,系统有较高的可靠性,现有技术还没有很好的解决方案。
[0004] 发明的内容
[0005] 本申请人针对上述问题,进行了研究改进,提供一种多串口双以太网联网服务器,实时性强、数据吞吐量大、稳定性好、可靠性高、抗干扰能力强,解决了有大量串口设备需要接入网络,运行环境又非常恶劣的场所的实际需求。
[0006] 本发明的技术方案如下:
[0007] 多串口双以太网联网服务器,包括电源模块、处理模块、以太网模块、串口模块、通信指示模块和EMC (Electromagnetic Compatibility,电磁兼容)模块;所述电源模块分别与处理模块、串口模块以及以太网模块连接,对其供电;所述串口模块、以太网模块以及通信指示模块分别与处理模块连接;EMC模块分为两部分:防雷保护和电磁隔离;防雷保护分别与串口模块、以太网模块直接连接;电磁隔离连接在串口模块、以太网模块与处理模块之间;所述以太网模块具有两个以太网接口,构成主备双网;所述串口模块分为基本串口和扩展串口。
[0008] 进一步的:
[0009] 所述基本串口为4路RS232或RS485接口。
[0010] 所述扩展串口为12路RS485接口。
[0011] 所述防雷保护为二级防雷。
[0012] 本发明的有益技术效果是:
[0013] 本发明使多路串口设备联入网络,实现了串口和以太网透明数据传输,解决了电力配网自动化的实际需求。双以太网冗余设置,实现完全独立的两个网络,支持后台系统主备机双网连接。实时性强、数据吞吐量大、稳定性好、可靠性高、抗干扰能力强,能稳定工作在电力配变检测等强干扰场所。
附图说明
[0014] 图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
[0015] 下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。
[0016] 图1是本发明的结构示意图。
[0017] 如图1所示,多串口双以太网联网服务器,包括电源模块、处理模块、以太网模块、串口模块、通信指示模块和EMC模块;所述电源模块分别与处理模块、串口模块以及以太网模块连接,对其供电;所述串口模块、以太网模块以及通信指示模块分别与处理模块连接;EMC模块分为两部分:防雷保护和电磁隔离;防雷保护分别与串口模块、以太网模块直接连接;电磁隔离连接在串口模块、以太网模块与处理模块之间。所述以太网模块具有两个以太网接口,构成主备双网。所述串口模块分为基本串口和扩展串口。
[0018] 电源模块,本实施例中电源模块使用20W小型DC/DC (直流转换)开关电源模块,具有、完整的EMC功能、超宽的电压输入范围,发热小,工作稳定可靠。电源模块与以太网模块、串口模块通过DC/DC隔离。
[0019] 处理模块,本实施例中处理模块采用高性能的32位PowerPC (IBM、Motorola和Apple联合开发的RISC微处理器系列)处理器,大容量SDRAM(Synchronous Dynamic RandomAccess Memory,同步动态随机存取存储器)与PROGRAM FLASH (程序闪存),B00T FLASH (弓丨导闪存),采用RTOS (Real Time Operation System,实时操作系统),保证了系统良好的实时性,大数据量吞吐能力。
[0020] 以太网模块,本实施例中具有两个以太网接口,一个10/100M自适应网口,一个10M网口。以太网接口电路主要包括:以太网PHY (Physical Layer,物理层),隔离变压器,防雷电路及RJ45 (8j水晶头,IEC(60)603-7标准)插座。双以太网冗余设置,实现完全独立的两个网络,支持后台系统主备机双网连接。双网口都支持服务器和客户端工作模式,一个处于运行状态,一个处于热备用状态。当处于运行状态的网络出现故障时,处于热备用状态的网络立即切换到工作状态。
[0021] 串口模块,本实施例中串口模块分为基本串口和扩展串口,基本串口 4路,加入了MUX (多路复用器)逻辑电路,4路基本串口都可以通过软件配置为RS232或RS485方式。扩展串口 12路,均为RS485接口。
[0022] 通信指示模块,与每路串口和以太网对应配有收发LED指示灯。
[0023] EMC模块,包括防雷保护和电磁隔离。本实施例中串口模块和处理模块间的信号隔离使用2500V电磁隔离,隔离芯片型号为ADUM1201AR,以太网模块和处理模块间的信号隔离使用专用的1500V电磁隔离变压器。串口和以太网防雷保护电路设计为二级防雷:一级保护采用气体放电管,二级保护采用TVS (Transient Voltage Suppressor,瞬态电压抑制器)管实现。大大提高系统的稳定性和抗干扰能力。
[0024]以上所述模块以及所述模块中所采用的器件、芯片等,均为市售商品。[0025] 组网时,单台或者多台串口设备成总线挂在本发明的某个串口,通过配置可以将这个串口关联到网口的某个端口上。网口工作在服务器模式时,当后台系统要招测某个串口设备时,就向设备对应的端口建立Socket (套接字)连接,然后下发数据,本发明就会将该网络端口收到的数据转发到相应的串口上,当该串口设备响应后,再将该串口设备响应的数据转发到相应的网络端口,供后台系统使用,这样就完成整个通信过程。根据现场的物理位置,数据量的情况,将多台串口设备成多条总线挂接到本发明的串口上,这样就能满足大量的串口设备联网要求。
[0026] 以上所述仅是本发明的优选实施方式,可以理解,本领域技术人员在不脱离本发明的精神和构思的前提下,可以做出其他改进和变化。

Claims (4)

1.一种多串口双以太网联网服务器,其特征在于:包括电源模块、处理模块、以太网模块、串口模块、通信指示模块和EMC模块;所述电源模块分别与处理模块、串口模块以及以太网模块连接,对其供电;所述串口模块、以太网模块以及通信指示模块分别与处理模块连接;EMC模块分为两部分:防雷保护和电磁隔离;防雷保护分别与串口模块、以太网模块直接连接;电磁隔离连接在串口模块、以太网模块与处理模块之间。所述以太网模块具有两个以太网接口,构成主备双网。所述串口模块分为基本串口和扩展串口。
2.按权利要求1所述的多串口双以太网联网服务器,其特征在于:所述基本串口为4路 RS232 或 RS485 接 口。
3.按权利要求1所述的多串口双以太网联网服务器,其特征在于:所述扩展串口为12路 RS485 接 口。
4.按权利要求1所述的多串口双以太网联网服务器,其特征在于:所述防雷保护为二级防雷。
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