CN106953930A - 矿山物联网冗余组网方式 - Google Patents

矿山物联网冗余组网方式 Download PDF

Info

Publication number
CN106953930A
CN106953930A CN201710311745.3A CN201710311745A CN106953930A CN 106953930 A CN106953930 A CN 106953930A CN 201710311745 A CN201710311745 A CN 201710311745A CN 106953930 A CN106953930 A CN 106953930A
Authority
CN
China
Prior art keywords
redundancy
things
link
internet
communication
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710311745.3A
Other languages
English (en)
Inventor
胡穗延
赵立厂
胡文涛
谢国军
武福生
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tiandi Changzhou Automation Co Ltd
Changzhou Research Institute of China Coal Technology and Engineering Group Corp
Original Assignee
Tiandi Changzhou Automation Co Ltd
Changzhou Research Institute of China Coal Technology and Engineering Group Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tiandi Changzhou Automation Co Ltd, Changzhou Research Institute of China Coal Technology and Engineering Group Corp filed Critical Tiandi Changzhou Automation Co Ltd
Priority to CN201710311745.3A priority Critical patent/CN106953930A/zh
Publication of CN106953930A publication Critical patent/CN106953930A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01—Protocols
    • H04L67/12—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/2854—Wide area networks, e.g. public data networks
    • H04L12/2856—Access arrangements, e.g. Internet access
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/06—Management of faults, events, alarms or notifications
    • H04L41/0654—Management of faults, events, alarms or notifications using network fault recovery

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

本发明涉及一种矿山物联网冗余组网方式，由工业以太网、现场总线和无线传感网这三层传输方式均为冗余的通信网络组成，每一层的任意一个信道断开时，均能依靠另一侧的、正常的信道形成新的正常的通信链路，保证矿山物联网设备监测、控制、反馈等信息的正常传输。本发明与常规的以太环网等单层冗余通信网络相比，位于每一层的物联网设备无论是通过网络接入、总线接入或无线接入，均能够依靠组网架构的冗余特性，实现传输信道故障时的通信链路自动恢复，保障传输的可靠性。

Description

矿山物联网冗余组网方式
技术领域
本发明涉及矿山物联网领域，尤其是一种矿山物联网冗余组网方式。
背景技术
矿山物联网是矿山传感器、控制器、执行器实现在线监测、控制的信息传输方式，包括以太网、现场总线、无线传感网等多种方式。矿山环境恶劣，信息传输的线路容易遭受损害，导致传输信道故障，导致远端的环境、设备和人员信息无法获取，控制信息无法发布，严重影响矿山的生产建设进度，甚至危害矿山安全。因此，需要一种具备冗余特性的组网传输方式，能够在传输线路中的某一点故障时，快速恢复通信的链路，保障总体网络的安全性、可靠性。但目前的矿山物联网组网方式均为单个层的冗余，如常规的冗余成环状的以太网传输。这种单个层的冗余仅能保证这一层面的通信链路抵抗信道受损的自愈能力，而无法保障矿山物联网中的每一个设备的通信可靠性。因此，矿山物联网有必要采用完全能够融合以太网、现场总线和无线传感网这三层通信方式的冗余组网方式。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提出一种矿山物联网冗余组网方式，以提高矿山应用的传感器、控制器、执行器等设备的信息传输信道的可靠性。
本发明所采用的技术方案为：一种矿山物联网冗余组网方式，融合了至少两层传输层；每一传输层中的组网设备的传输信道均具有通信链路冗余的特性；其中任意一个传输信道断开时，均能依靠另一个正常的传输信道形成新的通信链路。
进一步的说，本发明由链路控制器、链路监控软件和传输层构成，所述的传输层包括作为中心层的以太网传输层、作为中间层的现场总线传输层以及作为末梢的无线传感网传输层；所述的以太网传输层包括以太网冗余设备；所述的现场总线传输层包括总线冗余设备以及网关；所述的无线传感网传输层包括无线冗余设备。
再进一步的说，本发明所述的以太网、现场总线和无线传感网是网关、传感器、控制器、执行器等矿山物联网设备构建或接入矿山物联网的传输方式；具备冗余功能的组网设备至少有1种具备冗余特性的传输方式，而这个冗余的传输方式具有至少2个独立的通信物理层接口；设备的通信物理层接口均有连接，形成多个独立的传输信道和通信链路，并最终组成环状或网状的链路结构。
再进一步的说，本发明所述的链路控制器和链路监控软件，对矿山物联网设备的冗余传输方式下的通信物理层接口、传输信道和通信链路进行状态监测以及链路协调控制，传输信道正常时对链路进行分割管理、以平衡负载；传输信道异常时重建链路，以恢复设备通信。
本发明的有益效果是：本发明提供的矿山物联网冗余组网方式完全包含了以太网、现场总线和无线传感网这三层通信方式的冗余，与常规的以太环网等单层冗余通信网络相比，位于每一层的物联网设备无论是通过网络接入、总线接入或无线接入，均能够依靠组网架构的冗余特性，实现传输信道故障时的通信链路自动恢复，保障传输的可靠性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明实施例的物联网架构示意图。
具体实施方式
现在结合附图和优选实施例对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
一种矿山物联网冗余组网方式，由三层均具有通信链路冗余特性的传输方式、组网设备和链路控制器、链路监控软件组成。三层传输方式以高速以太网为中心层，现场总线为中间层，无线传感网为末梢。矿山物联网中的网关、传感器、控制器、执行器等设备不仅具备业务功能，还具有组网功能，具有至少有1种具备冗余特性的传输方式，而这个冗余传输方式具有至少2个独立的通信物理层接口；设备的通信物理层接口均与其它设备的接口连接，形成多个独立的传输信道和通信链路，并最终组成环状或网状的链路结构。
如图1所示的矿山物联网冗余组网方式的一个实施例，包含一台链路控制器1和链路控制器1中运行的链路监控软件2，包含多台形成位于中心层的冗余以太网通信层的以太网通信冗余设备，包含多台形成位于中间层的冗余总线层的总线冗余设备，包含位于末梢的冗余无线传感网的无线冗余设备，包括网关这一承担网络、总线和无线的通信方式互相转换的设备。本实施实例实现矿山物联网冗余组网架构方式，包括：
A、(3-1～3-4)等4台以太网通信冗余设备一一串联成环形的冗余以太网通信层，内部包含(7.1～7.4)等4个以太网通信信道；
B、(4.1～4.4)等4台总线通信冗余设备一一串联成环形的和网状的冗余总线层，串入6-1、6-2等2个网关实现总线层到以太网层的转换，也形成(8.1～8.9)等总线通信信道；
C、(5.1～5.4)等4台无线通信冗余设备形成网状的冗余无线层，通过6-2、6-3等2个网关实现无线层到总线层的转换，也形成(9.1～9.7)等无线通信信道；正常情况下，图1中双向箭头虚线9.3、9.4、9.6为备用的信道；
D、正常情况下，以太网通信层中的双向箭头虚线7.4为备用的信道；当信道7.1故障时，链路监控软件2控制使7.4启用，总线通信冗余设备间的通信，以及以太网通信层与总线层的通信能够恢复；
E、正常情况下，冗余总线层中的双向箭头虚线8.7为备用的信道；当信道双向箭头实线8.8故障时，链路监控软件(2)控制使8.7启用，总线设备4-2的通信能够恢复；
F、正常情况下，冗余无线层中的9.6为备用的信道；当信道9.1故障时，链路监控软件2控制使9.6启用，无线层与总线层的通信能够恢复。
链路监控软件能够对矿山物联网设备的具有冗余特性的通信物理层接口、传输信道和通信链路进行状态监测，进行链路的协调控制：信道正常时，监控软件对链路进行分割管理，以平衡链路信息负载；传输信道异常时，控制组网设备重建链路，实现设备通信自动恢复。
以上说明书中描述的只是本发明的具体实施方式，各种举例说明不对本发明的实质内容构成限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了说明书后可以对以前所述的具体实施方式做修改或变形，而不背离本发明的实质和范围。

Claims (5)

1.一种矿山物联网冗余组网方式，其特征在于：融合至少两个传输层；且每一传输层中的组网设备的传输信道均具有通信链路冗余的特性；其中任意一个传输信道断开时，均能依靠另一个正常的传输信道形成新的通信链路。
2.如权利要求1所述的矿山物联网冗余组网方式，其特征在于：包括链路控制器、链路监控软件和两个以上的传输层，且传输层包括作为中心层的以太网传输层、作为中间层的现场总线传输层以及作为末梢的无线传感网传输层。
3.如权利要求2所述的矿山物联网冗余组网方式，其特征在于：所述的以太网传输层包括以太网冗余设备；所述的现场总线传输层包括总线冗余设备以及网关；所述的无线传感网传输层包括无线冗余设备。
4.如权利要求1所述的矿山物联网冗余组网方式，其特征在于：所述的具有通信链路冗余特性的组网设备具有至少2个独立的通信物理层接口；且组网设备的通信物理层接口均有连接，形成多个独立的传输信道和通信链路，并最终组成环状或网状的链路结构。
5.如权利要求2所述的矿山物联网冗余组网方式，其特征在于：所述的链路控制器和链路监控软件，对矿山物联网设备的冗余传输方式下的通信物理层接口、传输信道和通信链路进行状态监测以及链路协调控制，传输信道正常时对链路进行分割管理、以平衡负载；传输信道异常时重建链路，以恢复设备通信。
CN201710311745.3A 2017-05-05 2017-05-05 矿山物联网冗余组网方式 Pending CN106953930A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710311745.3A CN106953930A (zh) 2017-05-05 2017-05-05 矿山物联网冗余组网方式

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710311745.3A CN106953930A (zh) 2017-05-05 2017-05-05 矿山物联网冗余组网方式

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106953930A true CN106953930A (zh) 2017-07-14

Family

ID=59478249

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710311745.3A Pending CN106953930A (zh) 2017-05-05 2017-05-05 矿山物联网冗余组网方式

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106953930A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108289050A (zh) * 2018-01-25 2018-07-17 北京海智元科技有限公司 一种变送器环网控制系统及控制方法
CN111045320A (zh) * 2019-12-31 2020-04-21 天地（常州）自动化股份有限公司 基于煤矿井下多系统融合联动控制关系配置的分布式冗余控制方法
CN112218246A (zh) * 2020-09-08 2021-01-12 天地（常州）自动化股份有限公司 一种适用于矿井线型空间的ble自组网及其形成方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101226397A (zh) * 2008-02-04 2008-07-23 南京理工大学 高可靠性分布式以太网测控系统
CN101539396A (zh) * 2009-04-09 2009-09-23 北京佳讯飞鸿电气股份有限公司 一种监测隧道应力形变的应用系统
CN104298202A (zh) * 2014-10-21 2015-01-21 张晓华 一种基于物联网的工业现场智能监控终端
CN106383472A (zh) * 2016-10-27 2017-02-08 北京宇航系统工程研究所 一种集成化高可靠高精度长期监测系统

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101226397A (zh) * 2008-02-04 2008-07-23 南京理工大学 高可靠性分布式以太网测控系统
CN101539396A (zh) * 2009-04-09 2009-09-23 北京佳讯飞鸿电气股份有限公司 一种监测隧道应力形变的应用系统
CN104298202A (zh) * 2014-10-21 2015-01-21 张晓华 一种基于物联网的工业现场智能监控终端
CN106383472A (zh) * 2016-10-27 2017-02-08 北京宇航系统工程研究所 一种集成化高可靠高精度长期监测系统

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108289050A (zh) * 2018-01-25 2018-07-17 北京海智元科技有限公司 一种变送器环网控制系统及控制方法
CN108289050B (zh) * 2018-01-25 2023-07-04 北京海智元科技有限公司 一种变送器环网控制系统及控制方法
CN111045320A (zh) * 2019-12-31 2020-04-21 天地（常州）自动化股份有限公司 基于煤矿井下多系统融合联动控制关系配置的分布式冗余控制方法
CN112218246A (zh) * 2020-09-08 2021-01-12 天地（常州）自动化股份有限公司 一种适用于矿井线型空间的ble自组网及其形成方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106953930A (zh) 矿山物联网冗余组网方式
CN102474454A (zh) 节点间链路聚合系统和方法
EP2098018B1 (de) Kommunikationssystem mit einer master-slave-struktur
WO2015180445A1 (zh) 列车网络控制系统
CN104378291A (zh) 用于在工业通信网络中进行冗余的信息传输的方法和通信设备
CN101641910A (zh) 铁道车辆用通信装置
CN103997545B (zh) 适用于轨道车辆的列车宽带通信网络架构
US9221472B2 (en) Means of transport and method for wired data transmission between two vehicles which are detachably connected to one another
CN103684954A (zh) 能冗余操作的工业通信系统和用于操作所述工业通信系统的方法
CN104270344B (zh) 万兆网闸
CN108082217A (zh) 用网络通信实现区间闭塞及方向控制的方法及系统、介质
CN107968775B (zh) 数据处理方法、装置、计算机设备及计算机可读存储介质
CN105072021A (zh) 一种调度自动化系统跨网段的消息转发方法
CN107888599A (zh) 一种航电高低安全网络域间的双向通信系统和方法
CN107257300A (zh) 一种无线备份的4g接入设备、系统及其方法
CN108768754A (zh) 一种基于总线网络的高可靠容错系统
CN101547131B (zh) Eaps环网单通故障定位和保护方法
CN106850369A (zh) 一种安全级dcs高速冗余总线通信方法
CN104908779A (zh) 一种编组重联数据流冗余方法及系统
CN106375073A (zh) 轨道列车多通道以太网中继器及其冗余设计方法
CN103107930B (zh) 一种基于主站设备与从站设备的现场总线实现方法
CN101631087B (zh) 通信网络中实现站点间数据互通的方法
EP1469625B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Paket-orientierten Übertragen sicherheitsrelevanter Daten
CN203965899U (zh) 一种活动发射平台网络拓扑结构
CN206370956U (zh) 用于轨道交通车地无线通信的多链路择优传输装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170714

RJ01 Rejection of invention patent application after publication