CN110351206B - 一种本安型百兆及千兆双频大功率无线交换机 - Google Patents

一种本安型百兆及千兆双频大功率无线交换机 Download PDF

Info

Publication number
CN110351206B
CN110351206B CN201910798794.3A CN201910798794A CN110351206B CN 110351206 B CN110351206 B CN 110351206B CN 201910798794 A CN201910798794 A CN 201910798794A CN 110351206 B CN110351206 B CN 110351206B
Authority
CN
China
Prior art keywords
module
power supply
intrinsic safety
hundred
frequency
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.)
Active
Application number
CN201910798794.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110351206A (zh
Inventor
熊伟
邓小军
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.)
3onedata Co ltd
Original Assignee
3onedata Co ltd
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 3onedata Co ltd filed Critical 3onedata Co ltd
Priority to CN201910798794.3A priority Critical patent/CN110351206B/zh
Publication of CN110351206A publication Critical patent/CN110351206A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110351206B publication Critical patent/CN110351206B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L49/00—Packet switching elements
    • H04L49/35—Switches specially adapted for specific applications
    • H04L49/351—Switches specially adapted for specific applications for local area network [LAN], e.g. Ethernet switches
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L49/00—Packet switching elements
    • H04L49/40—Constructional details, e.g. power supply, mechanical construction or backplane

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Telephonic Communication Services (AREA)

Abstract

本发明属于以太网设备技术领域，一种本安型百兆及千兆双频大功率无线交换机，包括：电源缓启动模块、本安型DC‑DC电源模块、本安二次保护模块、电源管控模块、ARM架构SoC模块、双频无线基带射频模块、存储模块、时钟模块、光口电源管控模块、百兆及千兆交换芯片模块、光纤接口模块和RJ45接口模块。本发明实现了传输率高，满足现代化井下通信的需求。

Description

一种本安型百兆及千兆双频大功率无线交换机
技术领域
本发明属于以太网设备技术领域，尤其涉及一种本安型百兆及千兆双频大功率无线交换机。
背景技术
煤矿综合自动化是煤矿高产、高效和安全生产的保证，而煤矿井下网络平台是实现煤矿综合自动化的基础；目前，我国的许多煤矿都建立了工业以太网，用于井下采煤装备以及井下环境参数的监控；大部分方案都是采取井下有线以太网方式，布置于主要巷道，不能覆盖整个井下；无法实现运动机电装备的监控，比如采煤机、机车等；我国的煤矿综合自动化项目，均没能涵盖综采工作面，不能实现综采装备的远程监控，于是出现了无线交换机方案来取代有线交换机方式，采用百兆单频无线网络方式(百兆上行+无线百兆下行)。
目前井下无线交换机的不足之处主要体现在以下几点：
A、传输速率不高，100兆端口上行通信，下行为只支持IEEE802.11b/g单频2.4G无线设备连接到带有无线收发功能的摄像仪或通信控制设备。
B、IEEE802.11b/g单频2.4G的理论传输速率为54Mbps，上行端口只有100兆，最大吞吐量最高为单向传输20Mbps，双向传输26Mbps，随着井下通信监测技术的发展和设备的增多，所要传输的数据量也在急剧上升，传统的无线交换机已经不能满足现代化井下通信的需求。
井下所使用的本安电源，对整机功耗和启动冲击电流有明确要求(GB3836.4本安防爆标准)，负载设备功耗一般不允许超过18W，此要求限制了大部分普通无线交换机在井下的使用。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种本安型百兆及千兆双频大功率无线交换机，传输率高，满足现代化井下通信的需求。
本发明实施例是这样实现的：
一种本安型百兆及千兆双频大功率无线交换机，包括：电源缓启动模块、本安型DC-DC电源模块、本安二次保护模块、电源管控模块、ARM架构SoC模块、双频无线基带射频模块、存储模块、时钟模块、光口电源管控模块、百兆及千兆交换芯片模块、光纤接口模块和RJ45接口模块；
电源缓启动模块外接电源，电源缓启动模块与本安型DC-DC电源模块连接，本安型DC-DC电源模块与电源管控模块连接，电源管控模块与光口电源管控模块连接，光口电源管控模块与光纤接口模块连接，本安型DC-DC电源模块与本安二次保护模块连接，本安型DC-DC电源模块与百兆及千兆交换芯片模块连接，百兆及千兆交换芯片模块分别与光纤接口模块、RJ45接口模块、电源管控模块和ARM架构SoC模块连接，本安型DC-DC电源模块与ARM架构SoC模块连接，ARM架构SoC模块分别与双频无线基带射频模块、存储模块和时钟模块连接；
电源经由电源缓启动模块、本安型DC-DC电源模块、电源管控模块和本安二次保护模块通过本安型DC-DC电源模块转换出合适的电压分别给ARM架构SoC模块、存储模块、时钟模块、双频无线基带射频模块、光口电源管控电路、百兆及千兆交换芯片模块供电；ARM架构SoC模块、存储模块、时钟模块、双频无线基带射频模块、百兆及千兆交换芯片模块电路上电启动完成后，通过光口电源管控电路，依次给每个光纤接口模块供电；光纤接口模块或RJ45接口模块连接百兆及千兆交换芯片模块分别用于处理RJ45电信号或光纤光信号，再通过ARM架构SoC模块、双频无线基带射频模块转换成无线射频信号，以完成有线和无线数据的转换，双频无线基带射频模块上连接用于接收或发射无线射频信号的天线；
所述光纤接口模块包括2个千兆以太网接口，RJ45接口模块包括4个百兆以太网接口或4个百兆RJ45接口，百兆及千兆交换芯片模块支持有线的2个千兆以太网接口以及4个百兆以太网接口或4个百兆RJ45接口的通信，双频无线基带射频模块支持IEEE802.11a/b/g/n/ac双频2.4G、5G无线下行通信，2.4G最高为单向传输200Mbps，双向传输220Mbps，5G最高为单向传输500Mbps，双向传输600Mbps；双频无线基带射频模块的漫游切换时间小于0.5毫秒。
本发明的交换机传输速率高，1000兆端口上行通信，支持IEEE802.11a/b/g/n/ac双频2.4G、5G无线下行通信，2.4G的理论传输速率为300Mbps，5G的理论传输速率为867Mbps，加上上行端口为1000兆端口，所以最大吞吐量2.4G最高为单向传输200Mbps，双向传输220Mbps，5G最高为单向传输500Mbps，双向传输600Mbps，随着井下通信监测技术的发展和设备的增多，所要传输的数据量也在急剧上升，本发明可完全满足现代化井下通信的需求；另外在井下实现运动机电装备的监控，比如采煤机、机车等，安装本无线交换机，可以通过无线的方式在无线交换机之间实现漫游、数据采集、传输视频信号、无线定位等，漫游切换时间小于0.5毫秒，且不会影响语音和视频等的传输，达到无缝漫游的效果；具有传输速度快、性能稳定、可靠性高、信号传输稳定且覆盖范围广、组网方便、便于维护及软件升级等优点。
附图说明
图1是本发明的一种本安型百兆及千兆双频大功率无线交换机示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述：
如图1所示，一种本安型百兆及千兆双频大功率无线交换机，包括：电源缓启动模块、本安型DC-DC电源模块、本安二次保护模块、电源管控模块、ARM架构SoC模块、双频无线基带射频模块、存储模块、时钟模块、光口电源管控模块、百兆及千兆交换芯片模块(图中的百+千交换芯片模块)、光纤接口模块和RJ45接口模块；
电源缓启动模块外接电源，电源缓启动模块与本安型DC-DC电源模块连接，本安型DC-DC电源模块与电源管控模块连接，电源管控模块与光口电源管控模块连接，光口电源管控模块与光纤接口模块连接，本安型DC-DC电源模块与本安二次保护模块连接，本安型DC-DC电源模块与百兆及千兆交换芯片模块连接，百兆及千兆交换芯片模块分别与光纤接口模块、RJ45接口模块、电源管控模块和ARM架构SoC模块连接，本安型DC-DC电源模块与ARM架构SoC模块连接，ARM架构SoC模块分别与双频无线基带射频模块、存储模块和时钟模块连接；
电源经由电源缓启动模块、本安型DC-DC电源模块、电源管控模块和本安二次保护模块通过本安型DC-DC电源模块转换出合适的电压分别给ARM架构SoC模块、存储模块、时钟模块、双频无线基带射频模块、光口电源管控电路、百兆及千兆交换芯片模块供电；ARM架构SoC模块、存储模块、时钟模块、双频无线基带射频模块、百兆及千兆交换芯片模块电路上电启动完成后，通过光口电源管控电路，依次给每个光纤接口模块供电；光纤接口模块或RJ45接口模块连接百兆及千兆交换芯片模块分别用于处理RJ45电信号或光纤光信号，再通过ARM架构SoC模块、双频无线基带射频模块转换成无线射频信号，以完成有线和无线数据的转换，双频无线基带射频模块上连接用于接收或发射无线射频信号的天线；
所述光纤接口模块包括2个千兆以太网接口(图中的千兆光纤接口模块)，RJ45接口模块包括4个百兆以太网接口(图中的百兆光纤接口模块)或4个百兆RJ45接口(图中的百兆RJ45接口模块)，百兆及千兆交换芯片模块支持有线的2个千兆以太网接口以及4个百兆以太网接口或4个百兆RJ45接口的通信，双频无线基带射频模块支持IEEE802.11a/b/g/n/ac双频2.4G、5G无线下行通信，2.4G最高为单向传输200Mbps，双向传输220Mbps，5G最高为单向传输500Mbps，双向传输600Mbps；双频无线基带射频模块的漫游切换时间小于0.5毫秒。
图1中，一种本安型百兆及千兆双频大功率无线交换机，包括电源缓启动模块、本安型DC-DC电源模块、本安二次保护模块、电源管控模块、ARM架构SoC模块、双频无线基带射频模块、存储模块、时钟模块、光口电源管控模块、百兆及千兆交换芯片模块、光纤接口模块、RJ45接口模块等，具体原理如下：
(1)本安电源经由电源缓启动模块，本安型DC-DC电源模块、电源管控模块和本安二次保护模块通过电压转换模块转换出合适的电压分别给ARM架构SoC模块、存储模块、双频无线基带射频模块、光口电源管控电路、百兆及千兆交换芯片模块供电。
(2)ARM架构SoC模块、存储模块、时钟模块、双频无线基带射频模块、百兆及千兆交换芯片模块电路上电启动完成后，通过光口电源管控电路，依次给每个光模块供电，尽量减少光模块上电对本安电源的冲击电流影响。
(3)双频无线基带射频模块、存储模块、时钟模块、百兆及千兆交换芯片模块分别与ARM架构SoC模块连接；光纤接口模块或RJ45接口模块连接交换芯片分别用于处理RJ45电信号或光纤光信号，再通过ARM架构SoC模块、无线基带射频模块转换成无线射频信号，以完成有线和无线数据的转换，无线基带射频模块上连接用于接收或发射无线射频信号的天线。
本发明的百兆及千兆双频大功率无线交换机提供最多2个千兆光口，4个百兆光口，4个RJ45电口，百兆光电口可灵活配置(比如：8电或8光、6电2光等等)，利用无线定位技术，实现工业现场设备与人员的定位，为工业生产自动化提供数据支撑，本设备的定位技术在整个定位系统中只是一个无线数据采集者，通过多点定位(多个该设备)探测接收来自无线标签的信号强度，通过软件算法计算出无线标签的距离关系及位置，无线定位精度达到几米以内。利用可控的分步上电电路(电源管控模块)，电源管控模块功能与原理也就是上面描述的供电过程，分步给各个单元及光模块上电，避免所有光模块同时上电对本安电源的冲击电流过大，导致本安电源过流保护，解决本千兆双频大功率无线交换电路和多个光模块混合负载过大导致的本安启动保护问题。
本发明的交换机传输速率高，1000兆端口上行通信，支持IEEE802.11a/b/g/n/ac双频2.4G、5G无线下行通信，2.4G的理论传输速率为300Mbps，5G的理论传输速率为867Mbps，加上上行端口为1000兆端口，所以最大吞吐量2.4G最高为单向传输200Mbps，双向传输220Mbps，5G最高为单向传输500Mbps，双向传输600Mbps，随着井下通信监测技术的发展和设备的增多，所要传输的数据量也在急剧上升，本发明可完全满足现代化井下通信的需求；另外在井下实现运动机电装备的监控，比如采煤机、机车等，安装本无线交换机，可以通过无线的方式在无线交换机之间实现漫游、数据采集、传输视频信号、无线定位等，漫游切换时间小于0.5毫秒，且不会影响语音和视频等的传输，达到无缝漫游的效果；具有传输速度快、性能稳定、可靠性高、信号传输稳定且覆盖范围广、组网方便、便于维护及软件升级等优点。
专业术语说明：
SoC：芯片级系统(System on Chip)
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种本安型百兆及千兆双频大功率无线交换机，其特征在于，包括：电源缓启动模块、本安型DC-DC电源模块、本安二次保护模块、电源管控模块、ARM架构SoC模块、双频无线基带射频模块、存储模块、时钟模块、光口电源管控模块、百兆及千兆交换芯片模块、光纤接口模块和RJ45接口模块；
电源缓启动模块外接电源，电源缓启动模块与本安型DC-DC电源模块连接，本安型DC-DC电源模块与电源管控模块连接，电源管控模块与光口电源管控模块连接，光口电源管控模块与光纤接口模块连接，本安型DC-DC电源模块与本安二次保护模块连接，本安型DC-DC电源模块与百兆及千兆交换芯片模块连接，百兆及千兆交换芯片模块分别与光纤接口模块、RJ45接口模块、电源管控模块和ARM架构SoC模块连接，本安型DC-DC电源模块与ARM架构SoC模块连接，ARM架构SoC模块分别与双频无线基带射频模块、存储模块和时钟模块连接；
电源经由电源缓启动模块、本安二次保护模块通过本安型DC-DC电源模块转换出合适的电压分别给ARM架构SoC模块、存储模块、时钟模块、双频无线基带射频模块、光口电源管控电路、百兆及千兆交换芯片模块供电；ARM架构SoC模块、存储模块、时钟模块、双频无线基带射频模块、百兆及千兆交换芯片模块电路上电启动完成后，通过光口电源管控电路，依次给每个光纤接口模块供电；百兆及千兆交换芯片模块连接光纤接口模块用于处理光纤光信号，百兆及千兆交换芯片模块连接RJ45接口模块用于处理RJ45电信号，百兆及千兆交换芯片模块处理完光纤光信号或RJ45电信号后，交由ARM架构SoC模块、双频无线基带射频模块转换成无线射频信号，完成有线和无线数据的转换，双频无线基带射频模块上连接用于接收或发射无线射频信号的天线；
所述光纤接口模块包括2个千兆以太网接口，RJ45接口模块包括4个百兆以太网光接口或4个百兆RJ45接口，百兆及千兆交换芯片模块支持有线的2个千兆以太网接口以及4个百兆以太网光接口或4个百兆RJ45接口的通信，双频无线基带射频模块支持IEEE802.11a/b/g/n/ac双频2.4G、5G无线下行通信，2.4G最高为单向传输200Mbps,双向传输220Mbps，5G最高为单向传输500Mbps,双向传输600Mbps；双频无线基带射频模块的漫游切换时间小于0.5毫秒。
CN201910798794.3A 2019-08-26 2019-08-26 一种本安型百兆及千兆双频大功率无线交换机 Active CN110351206B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910798794.3A CN110351206B (zh) 2019-08-26 2019-08-26 一种本安型百兆及千兆双频大功率无线交换机

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910798794.3A CN110351206B (zh) 2019-08-26 2019-08-26 一种本安型百兆及千兆双频大功率无线交换机

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110351206A CN110351206A (zh) 2019-10-18
CN110351206B true CN110351206B (zh) 2021-07-20

Family

ID=68181264

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910798794.3A Active CN110351206B (zh) 2019-08-26 2019-08-26 一种本安型百兆及千兆双频大功率无线交换机

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110351206B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN204334613U (zh) * 2014-12-01 2015-05-13 无锡艾德发科技有限公司 带sfp接口的千兆路由器
EP2873160A2 (en) * 2012-07-13 2015-05-20 Qualcomm Incorporated Systems, methods, and apparatus for detection of metal objects in a predetermined space
CN105704050A (zh) * 2016-03-25 2016-06-22 北京禹宸隆科技有限公司 智能路由器
CN106571976A (zh) * 2016-10-31 2017-04-19 金陵科技学院 地下矿山防爆破冲击网络系统

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201499176U (zh) * 2009-08-07 2010-06-02 苏州福德保瑞科技发展有限公司 本安型无线交换机

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2873160A2 (en) * 2012-07-13 2015-05-20 Qualcomm Incorporated Systems, methods, and apparatus for detection of metal objects in a predetermined space
CN204334613U (zh) * 2014-12-01 2015-05-13 无锡艾德发科技有限公司 带sfp接口的千兆路由器
CN105704050A (zh) * 2016-03-25 2016-06-22 北京禹宸隆科技有限公司 智能路由器
CN106571976A (zh) * 2016-10-31 2017-04-19 金陵科技学院 地下矿山防爆破冲击网络系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN110351206A (zh) 2019-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110602003B (zh) 一种光口可灵活配置的矿用本安型万兆三层交换机
CN103812710B (zh) 电力通信专用通信终端
CN102446403B (zh) 基于td-lte无线宽带的用电信息采集系统
CN207869090U (zh) 一种多通道无人机的无线通讯系统
EP2733978B1 (en) Building baseband unit, baseband processing panel, and failure processing method for baseband processing panel
CN102682586A (zh) 一种输电线路状态监测通信系统
CN201839319U (zh) Plc远程诊断控制系统
CN110351206B (zh) 一种本安型百兆及千兆双频大功率无线交换机
CN110474855B (zh) 一种本安型8口万兆双频大功率无线交换机
CN110505538B (zh) 一种本安型8口千兆双频大功率无线交换机
CN210381197U (zh) 一种本安型5口千兆双频大功率无线交换机
CN211321563U (zh) 基于蓝牙Mesh技术的LED驱动电源遥控器
CN204557780U (zh) 一种低功耗多信道的无线数据传输模块
CN110519868B (zh) 一种本安型双频大功率无线接入设备
CN105281821A (zh) 卫星信道智能交换方法及系统
CN101815019B (zh) 一种信息传输装置
CN105680942A (zh) 一种用于井下的可见光无线通信系统
CN202331792U (zh) 一种用于变电站的数据采集传输系统
CN214481052U (zh) 一种矿用5g cpe设备
CN211128075U (zh) 一种万兆poe无线交换机
CN203135896U (zh) 一种无线智能移动室分馈线末端信号监测器
CN220043464U (zh) 一种支持电力一二次融合的集中式远程通信模块
CN204405901U (zh) 一种矿用无线光电转换连接器
CN203722837U (zh) 一种矿用隔爆兼本质安全型无线基站
CN201839288U (zh) 一种带环路保护的数字光纤直放站

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant