CN116405375B - 基于多路径网络的数据传输和供电方法及系统 - Google Patents
基于多路径网络的数据传输和供电方法及系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种基于多路径网络的数据传输和供电方法及系统，该方法用于包括网络模块、至少两个交换机以及上位机的多路径网络结构中，交换机与上位机连接，网络模块与至少两个节点设备连接以使网络模块与上位机之间存在至少两条传输路径，当网络模块与上位机之间的实时传输路径存在异常时，从其他传输路径中确定非异常的可选传输路径，作为更新后的实时传输路径，并基于实时传输路径执行相应的数据传输处理。可见，当网络模块与上位机之间的实时传输路径发生异常时，实施本发明仍然能够通过其他传输路径实现网络模块与上位机之间进行数据传输，降低了网络模块工作瘫痪以及与上位机之间网络连接失败的可能性，以确保数据传输系统运行的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及数据传输和供电技术领域，尤其涉及动力电池自动化生产线的化成、分容设备中的基于多路径网络的数据传输和供电方法及系统。
背景技术
现有的自动化生产线的化成分容设备中的数据传输和供电方法及系统如下：当数据传输系统涉及到带网口的多个网络模块时，其数据传输和供电技术多采用传统星型网络拓扑结构。如图1所示，在传统星型网络拓扑结架构中，其数据传输方式为：上位机（或外网设备）连接交换机（或路由器），交换机采用“单点对多点”的方式连接其他网络模块；其供电方式为：UPS（Uninterruptable Power System，不间断供电系统），通过单一的UPS电源点对多点的方式给交换机和网络模块供电。
然而，实践发现，这种传统星型网络拓扑结构不但接线复杂，而且无法应用于可靠性要求高的环境中。当交换机与上位机之间的连接线、交换机与网络模块之间的连接线、UPS与交换机之间的连接线或UPS与网络模块之间的连接线任何一点发生故障时，都会导致一个或多个网络模块与上位机失去联系，失联网络模块上的数据可能会丢失、动作有可能会执行错误。
可见，如何减少网络模块与上位机之间网络连接失败的情况发生，以确保数据传输系统运行的稳定性，显得尤为重要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种基于多路径网络的数据传输和供电方法及系统，能够减少网络模块与上位机之间网络连接失败的情况发生，确保数据传输系统的运行稳定性。
为了解决上述技术问题，本发明第一方面公开了一种基于多路径网络的数据传输和供电方法，所述方法包括：
所述方法用于多路径网络结构中，所述多路径网络结构包括至少一个网络模块、至少两个交换机以及上位机，每个所述交换机与所述上位机连接，每个所述网络模块与至少两个节点设备连接以使每个所述网络模块与所述上位机之间存在至少两条传输路径，所述方法包括：
当检测出所述网络模块与所述上位机之间的实时传输路径存在异常情况时，从所述网络模块与所述上位机之间除所述实时传输路径之外的其他传输路径中，确定不存在所述异常情况的可选传输路径，作为更新后的实时传输路径；
基于所述实时传输路径，执行所述网络模块与所述上位机之间的实时数据传输处理，以满足所述网络模块与所述上位机之间的数据传输需求。
作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，每个所述网络模块所连接的节点设备集合包括至少两个所述交换机；和/或，
在由多个所述网络模块按照相应顺序排列的网络模块组合中，最前网络模块所连接的节点设备集合包括至少一个所述交换机以及所述最前网络模块的在后相邻网络模块，最后网络模块所连接的节点设备集合包括至少一个所述交换机以及所述最后网络模块的在前相邻网络模块，若所述网络模块组合中所述网络模块的数量大于等于3，中间网络模块所连接的节点设备集合包括所述中间网络模块的在前相邻网络模块和所述中间网络模块的在后相邻网络模块，其中，所述最前网络模块和所述最后网络模块分别为所述网络模块组合中排列顺序为起首的网络模块和排列顺序为结尾的网络模块，所述中间网络模块为所述网络模块组合中除所述最前网络模块和所述最后网络模块之外的其他所述网络模块。
作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述网络模块组合中，若所述最前网络模块所连接的交换机数量和所述最后网络模块所连接的交换机数量均为1，则所述最前网络模块所连接的交换机与所述最后网络模块所连接的交换机不同。
作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述多路径网络结构还包括供电设备，其中：每个所述交换机与所述供电设备连接，以使每个所述网络模块与所述供电设备之间存在至少两条供电路径；和/或，所述网络模块组合中，所述最前网络模块和所述最后网络模块均与所述供电设备连接，以使所述网络模块组合中每个所述网络模块与所述供电设备之间存在至少两条供电路径；
所述方法还包括：
当检测出所述网络模块与所述供电设备之间的实时供电路径存在异常情况时，从所述网络模块与所述供电设备之间除所述实时供电路径之外的其他供电路径中，确定不存在所述异常情况的可选供电路径，作为更新后的实时供电路径；
基于所述实时供电路径，控制所述供电设备对所述网络模块进行供电，以满足所述网络模块的用电需求。
作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述方法还包括：
检测所述网络模块与目标设备之间的实时路径是否存在异常情况，所述目标设备包括所述上位机或所述供电设备，所述实时路径包括所述网络模块与所述上位机之间的实时传输路径或所述网络模块与所述供电设备之间的实时供电路径；
所述检测所述网络模块与目标设备之间的实时路径是否存在异常情况，包括：
检测所述网络模块与目标设备之间的实时路径的节点集合中是否存在异常节点，所述节点集合包括相应路径中的所有设备以及存在连接关系的任意两个设备之间的连接线路，所述异常节点包括存在维护需求或发生节点故障的节点；
当检测出所述网络模块与所述目标设备之间的实时路径的节点集合中存在所述异常节点时，确定所述网络模块与所述目标设备之间的实时路径存在异常情况。
作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述方法还包括：
当检测出所述网络模块与所述目标设备之间的实时路径的节点集合中存在所述异常节点时，判断所有所述异常节点是否均为所述实时路径中除所述网络模块之外的其他网络模块，得到第一判断结果；
当所述第一判断结果为否时，触发执行所述的确定所述网络模块与所述目标设备之间的实时路径存在异常情况的操作；
当所述第一判断结果为是时，判断每个所述异常节点的异常类型是否均为预设异常类型，得到第二判断结果，所述预设异常类型包括对所述异常节点的转发功能的影响程度小于预设影响程度阈值的异常类型，所述转发功能包括数据转发功能或电能转发功能；
当所述第二判断结果为否时，触发执行所述的确定所述网络模块与所述目标设备之间的实时路径存在异常情况的操作；
当所述第二判断结果为是时，确定所述网络模块与所述目标设备之间的实时路径不存在异常情况。
作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述方法还包括：
当所述网络模块与所述目标设备之间不存在所述异常情况的可选路径条数量大于1条时，采集所述网络模块与所述目标设备之间每条所述可选路径的路径参数，所述可选路径包括所述网络模块与所述上位机之间的可选传输路径或所述网络模块与所述供电设备之间的可选供电路径，所述路径参数包括相应路径的节点集合中节点类型为预设节点类型的节点数量和/或所述节点集合中一个或多个节点的节点参数；
根据所述网络模块与所述目标设备之间每条所述可选路径的路径参数，预测所述可选路径的工作速率，所述工作速率包括所述可选传输路径的传输速率或所述可选供电路径的供电速率；
根据所述网络模块与所述目标设备之间每条所述可选路径的工作速率，从所有所述可选路径中，确定满足预设工作速率条件的可选路径，作为更新后的实时路径。
作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述方法还包括：
当确定出的所述网络模块与所述目标设备之间的实时路径条数大于1条时，根据每条所述实时路径的路径参数，确定所述实时路径的节点集合中一个或多个节点的节点负荷情况，作为所述实时路径的路径负荷情况；
根据所述网络模块与所述目标设备之间每条所述实时路径的路径负荷情况，计算每条所述实时路径相匹配的负荷分配参数，所述负荷分配参数包括所述实时传输路径相匹配的传输负荷分配参数或所述实时供电路径相匹配的供电负荷分配参数；
所述基于所述实时传输路径，执行所述网络模块与所述上位机之间的实时数据传输处理，以满足所述网络模块与所述上位机之间的数据传输需求，包括：
基于所述实时传输路径以及所述实时传输路径相匹配的传输负荷分配参数，执行所述网络模块与所述上位机之间的实时数据传输处理，以满足所述网络模块与所述上位机之间的数据传输需求；
所述基于所述实时供电路径，控制所述供电设备对所述网络模块进行供电，以满足所述网络模块的用电需求，包括：
基于所述实时供电路径以及所述实时供电路径相匹配的供电负荷分配参数，控制所述供电设备对所述网络模块进行供电，以满足所述网络模块的用电需求。
本发明第二方面公开了一种基于多路径网络的数据传输和供电系统，所述系统包括：
所述系统用于多路径网络结构中，所述多路径网络结构包括至少一个网络模块、至少两个交换机以及上位机，每个所述交换机与所述上位机连接，每个所述网络模块与至少两个节点设备连接以使每个所述网络模块与所述上位机之间存在至少两条传输路径，所述系统包括：
确定单元，用于当检测出所述网络模块与所述上位机之间的实时传输路径存在异常情况时，从所述网络模块与所述上位机之间除所述实时传输路径之外的其他传输路径中，确定不存在所述异常情况的传输路径，作为所述网络模块与所述上位机之间更新后的实时传输路径；
数据传输单元，用于基于所述实时传输路径，执行所述网络模块与所述上位机之间的实时数据传输处理，以满足所述网络模块与所述上位机之间的数据传输需求。
作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，每个所述网络模块所连接的节点设备集合包括至少两个所述交换机；和/或，
在由多个所述网络模块按照相应顺序排列的网络模块组合中，最前网络模块所连接的节点设备集合包括至少一个所述交换机以及所述最前网络模块的在后相邻网络模块，最后网络模块所连接的节点设备集合包括至少一个所述交换机以及所述最后网络模块的在前相邻网络模块，若所述网络模块组合中所述网络模块的数量大于等于3，中间网络模块所连接的节点设备集合包括所述中间网络模块的在前相邻网络模块和所述中间网络模块的在后相邻网络模块，其中，所述最前网络模块和所述最后网络模块分别为所述网络模块组合中排列顺序为起首的网络模块和排列顺序为结尾的网络模块，所述中间网络模块为所述网络模块组合中除所述最前网络模块和所述最后网络模块之外的其他所述网络模块。
作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述网络模块组合中，若所述最前网络模块所连接的交换机数量和所述最后网络模块所连接的交换机数量均为1，则所述最前网络模块所连接的交换机与所述最后网络模块所连接的交换机不同。
作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述多路径网络结构还包括供电设备，其中：每个所述交换机与所述供电设备连接，以使每个所述网络模块与所述供电设备之间存在至少两条供电路径；和/或，所述网络模块组合中，所述最前网络模块和所述最后网络模块均与所述供电设备连接，以使所述网络模块组合中每个所述网络模块与所述供电设备之间存在至少两条供电路径；
所述确定单元，还用于当检测出所述网络模块与所述供电设备之间的实时供电路径存在异常情况时，从所述网络模块与所述供电设备之间除所述实时供电路径之外的其他供电路径中，确定不存在所述异常情况的供电路径，作为所述网络模块与所述供电设备之间更新后的实时供电路径；
所述系统还包括：
供电控制单元，用于基于所述实时供电路径，控制所述供电设备对所述网络模块进行供电，以满足所述网络模块的用电需求。
作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述系统还包括：
检测单元，用于检测所述网络模块与目标设备之间的实时路径是否存在异常情况，所述目标设备包括所述上位机或所述供电设备，所述实时路径包括所述网络模块与所述上位机之间的实时传输路径或所述网络模块与所述供电设备之间的实时供电路径；
所述检测单元检测所述网络模块与目标设备之间的实时路径是否存在异常情况的具体方式，包括：
检测所述网络模块与目标设备之间的实时路径的节点集合中是否存在异常节点，所述节点集合包括相应路径中的所有设备以及存在连接关系的任意两个设备之间的连接线路，所述异常节点包括存在维护需求或发生节点故障的节点；
当检测出所述网络模块与所述目标设备之间的实时路径的节点集合中存在所述异常节点时，确定所述网络模块与所述目标设备之间的实时路径存在异常情况。
作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述检测单元，还用于当检测出所述网络模块与所述目标设备之间的实时路径的节点集合中存在所述异常节点时，判断所有所述异常节点是否均为所述实时路径中除所述网络模块之外的其他网络模块，得到第一判断结果；当所述第一判断结果为否时，执行所述的确定所述网络模块与所述目标设备之间的实时路径存在异常情况的操作；当所述第一判断结果为是时，判断每个所述异常节点的异常类型是否均为预设异常类型，得到第二判断结果，所述预设异常类型包括对所述异常节点的转发功能的影响程度小于预设影响程度阈值的异常类型，所述转发功能包括数据转发功能或电能转发功能；当所述第二判断结果为否时，执行所述的确定所述网络模块与所述目标设备之间的实时路径存在异常情况的操作；当所述第二判断结果为是时，确定所述网络模块与所述目标设备之间的实时路径不存在异常情况。
作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述系统还包括：
采集单元，用于当所述网络模块与所述目标设备之间不存在所述异常情况的可选路径条数大于1条时，采集所述网络模块与所述目标设备之间每条所述可选路径的路径参数，所述可选路径包括所述网络模块与所述上位机之间的可选传输路径或所述网络模块与所述供电设备之间的可选供电路径，所述路径参数包括相应路径的节点集合中节点类型为预设节点类型的节点数量和/或所述节点集合中一个或多个节点的节点参数；
预测单元，用于根据所述网络模块与所述目标设备之间每条所述可选路径的路径参数，预测所述可选路径的工作速率，所述工作速率包括所述可选传输路径的传输速率或所述可选供电路径的供电速率；
所述确定单元，还用于根据所述网络模块与所述目标设备之间每条所述可选路径的工作速率，从所有所述可选路径中，确定满足预设工作速率条件的可选路径，作为所述网络模块与所述目标设备之间更新后的实时路径。
作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述确定单元，还用于当确定出的所述网络模块与所述目标设备之间的实时路径条数大于1条时，根据每条所述实时路径的路径参数，确定所述实时路径的节点集合中一个或多个节点的节点负荷情况，作为所述实时路径的路径负荷情况；
计算单元，用于根据所述网络模块与所述目标设备之间每条所述实时路径的路径负荷情况，计算每条所述实时路径相匹配的负荷分配参数，所述负荷分配参数包括所述实时传输路径相匹配的传输负荷分配参数或所述实时供电路径相匹配的供电负荷分配参数；
所述数据传输单元基于所述实时传输路径，执行所述网络模块与所述上位机之间的实时数据传输处理，以满足所述网络模块与所述上位机之间的数据传输需求的具体方式，包括：
基于所述实时传输路径以及所述实时传输路径相匹配的传输负荷分配参数，执行所述网络模块与所述上位机之间的实时数据传输处理，以满足所述网络模块与所述上位机之间的数据传输需求；
所述供电控制单元基于所述实时供电路径，控制所述供电设备对所述网络模块进行供电，以满足所述网络模块的用电需求的具体方式，包括：
基于所述实时供电路径以及所述实时供电路径相匹配的供电负荷分配参数，控制所述供电设备对所述网络模块进行供电，以满足所述网络模块的用电需求。
本发明第三方面公开了一种多路径网络结构，所述多路径网络结构包括至少一个网络模块、至少两个交换机以及上位机，每个所述交换机与所述上位机连接，每个所述网络模块与至少两个节点设备连接以使每个所述网络模块与所述上位机之间存在至少两条传输路径。
本发明第四方面公开了另一种基于多路径网络的数据传输和供电系统，所述系统包括：
存储有可执行程序代码的存储器；
与所述存储器耦合的处理器；
所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，执行本发明第一方面公开的基于多路径网络的数据传输和供电方法。
本发明第五方面公开了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令被调用时，用于执行本发明第一方面公开的基于多路径网络的数据传输和供电方法。
与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：
本发明实施例中，该方法用于包括网络模块、至少两个交换机以及上位机的多路径网络结构中，交换机与上位机连接，网络模块与至少两个节点设备连接以使网络模块与上位机之间存在至少两条传输路径，当网络模块与上位机之间的实时传输路径存在异常情况时，从其他传输路径中确定不存在异常情况的可选传输路径，作为更新后的实时传输路径，并基于实时传输路径执行相应的数据传输处理。可见，实施本发明能够使得每个网络模块与上位机之间存在至少两条传输路径，当其中一条传输路径发生单点故障时，仍然能够通过其他的传输路径实现网络模块与上位机之间进行数据传输，以保证网络模块正常工作，降低了网络模块工作瘫痪以及与上位机之间网络连接失败的可能性，提高了网络拓扑的可靠性，以确保数据传输系统运行的稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有技术公开的一种传统星型网络拓扑结构的架构示意图；
图2是本发明实施例公开的一种多路径网络结构的架构示意图；
图3是本发明实施例公开的一种多星型网络拓扑结构的架构示意图；
图4是本发明实施例公开的一种基于多星型网络拓扑结构的化成分容设备的架构示意图；
图5是本发明实施例公开的一种双环形级联网络拓扑结构的架构示意图；
图6是本发明实施例公开的一种基于双环形级联网络拓扑结构的化成分容设备的架构示意图；
图7是本发明实施例公开的一种基于多路径网络的数据传输和供电方法的流程示意图；
图8是本发明实施例公开的另一种基于多路径网络的数据传输和供电方法的流程示意图；
图9是本发明实施例公开的一种基于多路径网络的数据传输和供电系统的结构示意图；
图10是本发明实施例公开的另一种基于多路径网络的数据传输和供电系统的结构示意图；
图11是本发明实施例公开的又一种基于多路径网络的数据传输和供电系统的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或端没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或端固有的其他步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
本发明公开了一种基于多路径网络的数据传输和供电方法及系统，能够使得每个网络模块与上位机之间存在至少两条传输路径，当其中一条传输路径发生单点故障时，仍然能够通过其他的传输路径实现网络模块与上位机之间进行数据传输，以保证网络模块正常工作，降低了网络模块工作瘫痪以及与上位机之间网络连接失败的可能性，提高了网络拓扑的可靠性，以确保数据传输系统运行的稳定性。下面分别进行详细说明。
实施例一
请参阅图2，图2是本发明实施例公开的一种多路径网络结构的架构示意图。其中，图2所描述的多路径网络可以应用于包含至少一个网络模块的任意设备中，比如动力电池自动化产线上包含多个中位机的化成分容设备（如化成分容一体机），以实现多个网络模块与上位机之间的多路径数据传输。如图2所示，多路径网络结构包括：至少一个网络模块101、至少两个交换机102以及上位机103，每个交换机102与上位机103连接，每个网络模块101与至少两个节点设备连接以使每个网络模块101与上位机103之间存在至少两条传输路径。
具体的，每个网络模块101与至少两个节点设备连接以使每个网络模块101与至少两个交换机102之间存在连接路径，进而使得每个网络模块101与上位机之间存在至少两条传输路径。
具体的，每个交换机102的上行数据端口与上位机103的数据传输端口连接。
可选的，每个网络模块101包括至少两个网口，每个网口分别用于连接一个节点设备。
可选的，交换机102可以为任意种类的交换机，比如以太网交换机、FDDI（FiberDistributed Data Interface，光纤分布式数据接口）交换机、ATM（AsynchronousTransfer Mode，异步传输模式）交换机和令牌环交换机等，本发明实施例不做限定。
需要说明的是，本发明实施例中所描述的多路径网络结构也可以用于实现网络模块101与外网设备之间的多路径数据传输，此时，上位机103替换为外网设备，交换机102替换为路由器。
可见，通过本发明实施例使得每个网络模块与上位机之间存在至少两条传输路径，当其中一条传输路径发生单点故障时，仍然能够通过其他的传输路径实现网络模块与上位机之间进行数据传输，以保证网络模块正常工作，降低了网络模块工作瘫痪以及与上位机之间网络连接失败的可能性，提高了网络拓扑的可靠性，以确保数据传输系统运行的稳定性。
在一个可选的实施例中，多路径网络结构还可以包括供电设备104，供电设备104可以用于给交换机102和/或网络模块101供电。可选的，供电设备104可以包括第一供电设备1041和/或第二供电设备1042，第一供电设备1041和/或第二供电设备1042可以为供电电源和/或电源调制设备，优选的，第一供电设备1041为供电电源，第二供电设备1042可以为电源转换器。可选的，若第一供电设备1041为供电电源，第二供电设备1042可以为电源转换器，则第一供电设备1041的电源输出端口与第二供电设备1042的电源输入端口电连接，以便通过第一供电设备1041对第二供电设备1042供电。可选的，供电电源可以为任意种类的电源，比如蓄电池、UPS（Uninterruptable Power System，不间断供电系统）电源，电源转换器可以包括AC/DC电源转换器、AC/AC电源转换器、DC/AC电源转换器、DC/DC电源转换器中的一种或多种，本发明实施例不做限定。
在另一个可选的实施例中，如图3所示，多路径网络结构可以包括多星型网络拓扑结构，在多星型网络拓扑结构中，每个网络模块101所连接的节点设备集合包括至少两个交换机102。具体的，每个网络模块101的每个网口分别连接一个交换机102的下行数据端口。通过多星型网络拓扑结构可实现网络模块与上位机之间的多路径传输，不仅减少了网络模块瘫痪和与上位机之间网络连接失败的可能性，还提高了网络模块与上位机之间进行数据传输的效率。
在又一个可选的实施例中，如图3所示，在多星型网络拓扑结构中，每个交换机102均与第一供电设备1041连接，以使每个网络模块101与第一供电设备1041之间存在至少两条供电路径，具体的，每个交换机102的电源输入端口与第一供电设备1041的电源输出端口电连接。可选的，不同的交换机102可连接同一个第一供电设备1041，也可以连接不同的第一供电设备1041，本发明实施例不做限定。
在多星型网络拓扑结构中，可选的，若第一供电设备1041通过交换机102对网络模块101供电，则交换机102为支持下行数据端口供电的交换机102，比如以太网POE交换机。
可见，这样能够为多星型网络拓扑结构提供至少两种不同的多路径供电方式，当其中一条供电路径发生单点故障时，仍然能够通过其他的供电路径保证网络模块的供电需求，进而保证网络模块正常工作，降低了网络模块工作瘫痪以及与上位机之间网络连接失败的可能性，提高了多星型网络拓扑结构的可靠性，以确保数据传输系统运行的稳定性。此外，通过交换机对网络模块供电，从而减少网络拓扑中接线的数量，提高网络拓扑的安全性，降低网络拓扑的维护成本。
在一个可选的实施例中，如图4所示，多星型网络拓扑结构可以应用于化成分容设备中，其中，基于多星型网络拓扑结构的化成分容设备可以包括：上位机、至少两个交换机、多个库位以及第一供电设备，交换机可以为POE++以太网交换机，第一供电设备可以为UPS电源，每个库位中配置有一个中位机。每个中位机连接至少两个交换机，交换机与上位机相连，且交换机之间也存在连接关系，从而能够实现中位机与上位机之间的多路径网络数据交互。第一供电设备可以与交换机连接，以便对交换机以及中位机供电，第一供电设备还可以连接上位机，以便对上位机供电。可选的，上位机与交换机之间、交换机与中位机之间均基于TCP/IP协议通信。可选的，每个库位中还可以包括多个用于对电芯进行化成分容处理的电源模块以及采集化成分容数据的数据采集模块，在库位的工作过程中，中位机可以向上位机发送采集到的化成分容数据、接收上位机发送的化成分容控制指令等。
在又一个可选的实施例中，如图5所示，多路径网络结构可以包括双环形级联网络拓扑结构，双环形级联网络拓扑结构包含由多个网络模块101按照相应顺序排列的网络模块组合，在网络模块组合中，最前网络模块1011所连接的节点设备集合包括至少一个交换机102以及最前网络模块1011的在后相邻网络模块，最后网络模块1012所连接的节点设备集合包括至少一个交换机102以及最后网络模块1012的在前相邻网络模块，若网络模块组合中网络模块101的数量大于等于3，中间网络模块1013所连接的节点设备集合包括中间网络模块1013的在前相邻网络模块和中间网络模块1013的在后相邻网络模块，其中，最前网络模块1011和最后网络模块1012分别为网络模块组合中排列顺序为起首的网络模块和排列顺序为结尾的网络模块，中间网络模块1013为网络模块组合中除最前网络模块1011和最后网络模块1012之外的其他网络模块。
具体的，网络模块组合中的所有网络模块101通过级联方式连接，最前网络模块1011的至少一个网口连接一个交换机102的下行数据端口，另一个网口连接其在后相邻网络模块的其中一个网口；最后网络模块1012的至少一个网口连接一个交换机102的下行数据端口，另一个网口连接其在前相邻网络模块的其中一个网口；中间网络模块1013的其中一个网口连接其在前相邻网络模块，另一个网口连接其在后相邻网络模块。可选的，网络模块101的每个网口既可以作为数据输入口，也可以作为数据输出口。
可见，这样能够通过级联的方式，也即双环形级联网络拓扑结构实现网络模块与上位机之间的多路径传输，能够减少多路径网络拓扑结构中所连接的线路，提高多路径网络拓扑的安全性，降低多路径网络拓扑的维护成本。
在又一个可选的实施例中，如图5所示，在双环形级联网络拓扑结构中，每个网络模块101可配置为一个内部交换机，网络模块101的两个网口即配置为内部交换机的两个端口，从而使得交换机102可与任意一个网络模块101之间进行数据传输，可选的，通过网桥的方式将网络模块101配置为一个软交换机。在双环形级联网络拓扑结构中，每个网络模块101具备抑制环网风暴的功能，可选的，每个网络模块101支持STP协议以抑制环网风暴。可见，这样能够保证双环形级联网络拓扑的安全性，抑制环网风暴对双环形级联网络拓扑结构的破坏，还丰富了网络模块的功能。
在又一个可选的实施例中，如图5所示，在双环形级联网络拓扑结构中，每个交换机102均与第一供电设备1041连接，以使每个网络模块101与第一供电设备1041之间存在至少两条供电路径，具体的，每个交换机102的电源输入端口与第一供电设备1041的电源输出端口电连接。可选的，不同的交换机102可连接同一个第一供电设备1041，也可以连接不同的第一供电设备1041，本发明实施例不做限定；和/或，
在在双环形级联网络拓扑结构的网络模块组合中，最前网络模块1011和最后网络模块1012均与第二供电设备1042连接，以使网络模块组合中每个网络模块101与第二供电设备1042之间存在至少两条供电路径。具体的，最前网络模块1011和最后网络模块1012的电源输入端口与第二供电设备1042的电源输出端口电连接。可选的，最前网络模块1011和最后网络模块1012可连接同一个第二供电设备1042，也可以连接不同的第二供电设备1042，本发明实施例不做限定。
可见，这样能够为双环形级联网络拓扑结构提供两种不同的多路径供电方式，当其中一条供电路径发生单点故障时，仍然能够通过其他的供电路径保证网络模块的供电需求，进而保证网络模块正常工作，降低了网络模块工作瘫痪以及与上位机之间网络连接失败的可能性，提高了双环形级联网络拓扑结构的可靠性，以确保数据传输系统运行的稳定性。
可选的，在双环形级联网络拓扑结构中，若第一供电设备1041通过交换机102对网络模块101供电，则交换机102为支持下行数据端口供电的交换机102，比如以太网POE交换机。可见，这样能够通过交换机供电，从而减少网络拓扑中接线的数量，提高网络拓扑的安全性，降低网络拓扑的维护成本。
可选的，在双环形级联网络拓扑结构中，不同网络模块101之间的供电线路耦合到网络模块101之间的网线中，如DC48V，这样能够减少网络模块之间接线的数量以及对网口的占用。
在又一个可选的实施例中，如图6所示，双环形级联网络拓扑结构可以应用于化成分容设备中，其中，基于双环形级联网络拓扑结构的化成分容设备可以包括上位机、至少两个交换机、多个库位、第一供电设备以及第二供电设备，交换机可以为以太网交换机，第一供电设备可以为UPS电源，第二供电设备可以为AC-DC转换器，每个库位中包含一个中位机。其中，多个中位机依次级联，级联的所有中位机中首尾两个中位机分别连接一台交换机，交换机与上位机连接，且交换机之间也存在连接关系，从而能够实现中位机与上位机之间的多路径数据交互。第一供电设备可以与交换机以及上位机连接，以便对交换机以及上位机供电，第一供电设备与第二供电设备连接，第二供电设备可以与级联的首尾两个中位机连接，以便对级联的所有中位机进行供电。可选的，上位机与交换机之间、交换机与中位机、中位机与中位机之间均基于TCP/IP协议通信。可选的，每个库位中还可以包括：多个用于对电芯进行化成分容处理的电源模块，以及采集化成分容数据的数据采集模块，在库位的工作过程中，中位机可以向上位机发送采集到的化成分容数据、接收上位机发送的化成分容控制指令等。
需要说明的是，在图3-图6中，细实线用于表示多路径网络结构中的电源线，粗实线用于表示多路径网络结构中的网络线或者网络线与电源线耦合之后得到连接线。
在又一个可选的实施例中，多路径网络结构可以包括：多星型网络拓扑结构以及双环形级联网络拓扑结构的组合结构，也即，每个网络模块101所连接的节点设备集合包括至少两个交换机102。此外，网络模块组合中，最前网络模块1011所连接的节点设备集合还包括最前网络模块1011的在后相邻网络模块，最后网络模块1012所连接的节点设备集合还包括最后网络模块1012的在前相邻网络模块，中间网络模块1013所连接的节点设备集合还包括中间网络模块1013的在前相邻网络模块和在后相邻网络模块。这样能够进一步提高网络模块与上位机以及供电设备之间的路径条数，进一步提高网络拓扑结构的可靠性。
在又一个可选的实施例中，可选的，多路径网络结构中，每个交换机102与至少一个其他交换机102连接。这种连接方式的好处在于：当某一台交换机与上位机、网络模块以及供电电源之间的连线存在异常情况时，能够通过另一台交换机实现该网络模块与上位机之间的数据交互以及满足该网络模块的用电需求。
实施例二
请参阅图7，图7是本发明实施例公开的一种基于多路径网络的数据传输和供电方法的流程示意图。其中，图7所描述的基于多路径网络的数据传输和供电方法可以用于实现对如实施例一所描述的多路径网络结构的数据传输和供电的控制，具体的，该方法可以应用于多路径网络结构中，也可以应用于对多路径网络结构的数据传输和供电进行控制的云端服务器或本地服务器中，本发明实施例不做限定。其中，多路径网络结构可以包括至少一个网络模块、至少两个交换机以及上位机，每个交换机与上位机连接，每个网络模块与至少两个节点设备连接以使每个网络模块与上位机之间存在至少两条传输路径。如图7所示，该基于多路径网络的数据传输和供电方法可以包括以下操作：
201、当检测出网络模块与上位机之间的实时传输路径存在异常情况时，从网络模块与上位机之间除实时传输路径之外的其他传输路径中，确定不存在异常情况的可选传输路径，作为更新后的实时传输路径。
本发明实施例中，可选的，每个网络模块所连接的节点设备集合可以包括至少两个交换机；和/或，在由多个网络模块按照相应顺序排列的网络模块组合中，最前网络模块所连接的节点设备集合可以包括至少一个交换机以及最前网络模块的在后相邻网络模块，最后网络模块所连接的节点设备集合可以包括至少一个交换机以及最后网络模块的在前相邻网络模块，若网络模块组合中网络模块的数量大于等于3，中间网络模块所连接的节点设备集合可以包括中间网络模块的在前相邻网络模块和中间网络模块的在后相邻网络模块，其中，最前网络模块和最后网络模块分别为网络模块组合中排列顺序为起首的网络模块和排列顺序为结尾的网络模块，中间网络模块为网络模块组合中除最前网络模块和最后网络模块之外的其他网络模块。这样既能够通过多星型网络拓扑结构实现网络模块与上位机之间的多路径传输，不仅减少了网络模块瘫痪和与上位机之间网络连接失败的可能性，还提高了网络模块与上位机之间进行数据传输的效率，此外，还能够通过双环形级联网络拓扑结构实现网络模块与上位机之间的多路径传输，能够减少多路径网络拓扑结构中所连接的线路，提高多路径网络拓扑的安全性，降低多路径网络拓扑的维护成本。
本发明实施例中，进一步可选的，在网络模块组合中，若最前网络模块所连接的交换机数量和最后网络模块所连接的交换机数量均为1，最前网络模块所连接的交换机与最后网络模块所连接的交换机对象不同。能够保证在双环形级联网络拓扑结构中，每个网络模块至少能够通过两台交换机与上位机之间进行数据传输，进一步提高了网络拓扑的可靠性。
本发明实施例中，可选的，每个交换机均与至少一个其他交换机连接。这种连接方式的好处在于：当某一台交换机与上位机以及网络模块之间的连线存在异常情况时，能够通过另一台交换机实现该网络模块与上位机之间的数据交互。
202、基于实时传输路径，执行网络模块与上位机之间的实时数据传输处理，以满足网络模块与上位机之间的数据传输需求。
本发明实施例中，针对多路径网络结构的其他描述，请参照实施例一中针对多路径网络结构的详细论述，本发明实施例不再赘述。
可见，实施本发明实施例使得每个网络模块与上位机之间存在至少两条传输路径，当其中一条传输路径发生单点故障时，仍然能够通过其他的传输路径实现网络模块与上位机之间进行数据传输，以保证网络模块正常工作，降低了网络模块工作瘫痪以及与上位机之间网络连接失败的可能性，提高了网络拓扑的可靠性，以确保数据传输系统运行的稳定性。
实施例三
请参阅图8，图8是本发明实施例公开的另一种基于多路径网络的数据传输和供电方法的流程示意图。其中，图8所描述的基于多路径网络的数据传输和供电方法可以用于实现对如实施例一所描述的多路径网络结构的数据传输和供电的控制，具体的，该方法可以应用于多路径网络结构中，也可以应用于对多路径网络结构的数据传输和供电进行控制的云端服务器或本地服务器中，本发明实施例不做限定。其中，多路径网络结构可以包括：至少一个网络模块、至少两个交换机以及上位机，每个交换机与上位机连接，每个网络模块与至少两个节点设备连接以使每个网络模块与上位机之间存在至少两条传输路径。如图8所示，该基于多路径网络的数据传输和供电方法可以包括以下操作：
301、当检测出网络模块与上位机之间的实时传输路径存在异常情况时，从网络模块与上位机之间除实时传输路径之外的其他传输路径中，确定不存在异常情况的可选传输路径，作为更新后的实时传输路径。
302、基于实时传输路径，执行网络模块与上位机之间的实时数据传输处理，以满足网络模块与上位机之间的数据传输需求。
本发明实施例中，针对步骤301-步骤302的其他描述，请参照实施例二中针对步骤201-步骤202的详细描述，本发明实施例不再赘述。
303、当检测出网络模块与供电设备之间的实时供电路径存在异常情况时，从网络模块与供电设备之间除实时供电路径之外的其他供电路径中，确定不存在异常情况的可选供电路径，作为更新后的实时供电路径。
本发明实施例中，多路径网络结构还可以包括供电设备，可选的：每个交换机与供电设备连接，以使每个网络模块与供电设备之间存在至少两条供电路径；和/或，在网络模块组合中，最前网络模块和最后网络模块均与供电设备连接，以使网络模块组合中每个网络模块与供电设备之间存在至少两条供电路径。
304、基于实时供电路径，控制供电设备对网络模块进行供电，以满足网络模块的用电需求。
本发明实施例中，针对多路径网络结构的其他描述，请参照实施例一中针对多路径网络结构的详细论述，本发明实施例不再赘述。
需要说明的是，在其他实施例中，步骤301-步骤302中任意步骤与步骤303-步骤304中任意步骤的执行顺序没有先后关系。
可见，实施本发明实施例使得每个网络模块与上位机之间存在至少两条传输路径，以及每个网络模块与供电设备之间存在至少两条供电路径，当其中一条传输路径发生单点故障时，仍然能够通过其他的传输路径实现网络模块与上位机之间进行数据传输；当其中一条供电路径发生单点故障时，仍然能够通过其他的供电路径实现网络模块的供电需求，进而确保网络模块正常工作，降低了网络模块工作瘫痪以及与上位机之间网络连接失败的可能性，提高了网络拓扑的可靠性，以确保数据传输系统运行的稳定性。
在一个可选的实施例中，该方法还可以包括：
检测网络模块与目标设备之间的实时路径是否存在异常情况，目标设备可以包括上位机或供电设备，实时路径可以包括网络模块与上位机之间的实时传输路径或网络模块与供电设备之间的实时供电路径；
检测网络模块与目标设备之间的实时路径是否存在异常情况，可以包括：
检测网络模块与目标设备之间的实时路径的节点集合中是否存在异常节点，可选的，节点集合可以包括相应路径中的所有设备以及存在连接关系的任意两个设备之间的连接线路，异常节点可以包括存在维护需求或发生节点故障的节点；
当检测出网络模块与目标设备之间的实时路径的节点集合中存在异常节点时，确定网络模块与目标设备之间的实时路径存在异常情况。
可见，实施该可选的实施例，能够在相应路径中存在需要维护或者发生故障的异常节点时，确定该路径存在异常情况，从而提高了检测异常情况的准确性和可靠性，以便在某条传输路径或供电路径发送故障或在进行维护时均能够及时切换其它正常的传输路径或供电路径。
在该可选的实施例中，作为一种可选的实施方式，该方法还可以包括：
当检测出网络模块与目标设备之间的实时路径的节点集合中存在异常节点时，判断所有异常节点是否均为实时路径中除网络模块之外的其他网络模块，得到第一判断结果；
当第一判断结果为否时，触发执行上述的确定网络模块与目标设备之间的实时路径存在异常情况的操作；
当第一判断结果为是时，判断每个异常节点的异常类型是否均为预设异常类型，得到第二判断结果，预设异常类型包括：对异常节点的转发功能的影响程度小于预设影响程度阈值的异常类型，转发功能包括数据转发功能或电能转发功能；
当第二判断结果为否时，触发执行上述的确定网络模块与目标设备之间的实时路径存在异常情况的操作；
当第二判断结果为是时，确定网络模块与目标设备之间的实时路径不存在异常情况。
可见，实施该可选的实施方式，能够在单个网络模块的异常情况下，不影响其数据转发的功能，仍然能通过该异常的网络模块转发其他网络模块的相关数据，实现其他网络模块与上位机之间的数据传输或对其他网模块的供电，消除单个网络模块异常时对整个网络拓扑造成数据传输失败或供电中断的影响。
在另一个可选的实施例中，该方法还可以包括：
当网络模块与目标设备之间不存在异常情况的可选路径条数大于1条时，采集网络模块与目标设备之间每条可选路径的路径参数，可选的，可选路径可以包括网络模块与上位机之间的可选传输路径或网络模块与供电设备之间的可选供电路径，路径参数可以包括相应路径的节点集合中节点类型为预设节点类型的节点数量和/或节点集合中一个或多个节点的节点参数；
根据网络模块与目标设备之间每条可选路径的路径参数，预测可选路径的工作速率，工作速率可以包括可选传输路径的传输速率或可选供电路径的供电速率；
根据网络模块与目标设备之间每条可选路径的工作速率，从所有可选路径中，确定满足预设工作速率条件的可选路径，作为更新后的实时路径。
可选的，预设节点类型可以为网络模块类型和/或交换机类型。
可选的，节点集合中，网络模块、交换机、上位机的节点参数可以包括其数据发送速率、数据接收速率、电能损耗情况、待发送数据信息、待接收数据信息、电能输入参数、电能输出参数等中的一种或多种，供电设备的节点参数可以包括电能输出参数，任意两个设备之间的连接线路的节点参数可以包括数据传输速率、电能损耗情况、电能输送速率等中的一种或多种。
可选的，预设工作速率条件可以为工作速率大于预设速率阈值，或者，预设工作速率条件为工作速率最大，等等，本发明实施例不做限定。
可见，实施该可选的实施例能够在网络模块与上位机或供电设备之间多条路径可正常使用时，根据路径的工作速率来筛选实时路径，从而提高数据传输和供电的效率。
在又一个可选的实施例中，该方法还可以包括：
当确定出的网络模块与目标设备之间的实时路径条数大于1条时，根据每条实时路径的路径参数，确定实时路径的节点集合中一个或多个节点的节点负荷情况，作为实时路径的路径负荷情况；
根据网络模块与目标设备之间每条实时路径的路径负荷情况，计算每条实时路径相匹配的负荷分配参数，负荷分配参数可以包括实时传输路径相匹配的传输负荷分配参数或实时供电路径相匹配的供电负荷分配参数；
可选的，基于实时传输路径，执行网络模块与上位机之间的实时数据传输处理，以满足网络模块与上位机之间的数据传输需求，可以包括：
基于实时传输路径以及实时传输路径相匹配的传输负荷分配参数，执行网络模块与上位机之间的实时数据传输处理，以满足网络模块与上位机之间的数据传输需求；
可选的，基于实时供电路径，控制供电设备对网络模块进行供电，以满足网络模块的用电需求，可以包括：
基于实时供电路径以及实时供电路径相匹配的供电负荷分配参数，控制供电设备对网络模块进行供电，以满足网络模块的用电需求。
可见，实施该可选的实施例，能够在确定出多条实时路径时，根据多条实时路径的路径负荷情况来调节相应的传输负荷值或供电负荷值的大小，将传输负荷值或供电负荷值较大的路径上的部分负荷调节到传输负荷值或供电负荷值较小的路径上，使得每条实时路径的路径负荷值均趋于等值状态，从而提高该多条实时路径的数据传输和供电效率，延长每条路径的使用寿命。
在该可选的实施例中，可选的，根据网络模块与目标设备之间每条实时路径的路径负荷情况，计算每条实时路径相匹配的负荷分配参数，可以包括：
确定网络模块与目标设备之间的输送需求参数，输送需求参数包括数据输送需求参数或电能输送需求参数；
根据网络模块与目标设备之间每条实时路径的路径负荷情况以及输送需求参数，计算输送需求参数的分配方案，输送需求参数的分配方案为使得每条实时路径的路径负荷情况之间的平衡度大于预设平衡度阈值的分配方案，输送需求参数的分配方案包括每条实时路径相匹配的子输送需求参数，其中，所有实时路径相匹配的子输送需求参数之和大于等于输送需求参数；
根据传输需求的分配方案，确定每条实时路径相匹配的负荷分配参数。
可见，实施该可选的实施例，通过传输需求参数和每条实时路径的路径负荷情况，确定能够使得每条实时路径的路径负荷情况较为平衡的传输需求分配方案，从而有利于维持多条实时路径的路径负荷的平衡度。
实施例四
请参阅图9，图9是本发明实施例公开的一种基于多路径网络的数据传输和供电系统的流程示意图。其中，图9所描述的基于多路径网络的数据传输和供电系统可以用于实现对如实施例一所描述的多路径网络结构的数据传输和供电的控制，具体的，该系统可以集成于多路径网络结构中，也可以集成于对多路径网络结构的数据传输和供电进行控制的云端服务器或本地服务器中，本发明实施例不做限定。其中，多路径网络结构可以包括至少一个网络模块、至少两个交换机以及上位机，每个交换机与上位机连接，每个网络模块与至少两个节点设备连接以使每个网络模块与上位机之间存在至少两条传输路径。如图9所示，该基于多路径网络的数据传输和供电系统可以包括：
确定单元401，用于当检测出网络模块与上位机之间的实时传输路径存在异常情况时，从该网络模块与上位机之间除实时传输路径之外的其他传输路径中，确定不存在异常情况的传输路径，作为更新后的实时传输路径；
数据传输单元402，用于基于实时传输路径，执行网络模块与上位机之间的实时数据传输处理，以满足网络模块与上位机之间的数据传输需求。
可见，实施图9所描述的系统使得每个网络模块与上位机之间存在至少两条传输路径，当其中一条传输路径发生单点故障时，仍然能够通过其他的传输路径实现网络模块与上位机之间进行数据传输，以确保网络模块正常工作，降低了网络模块工作瘫痪以及与上位机之间网络连接失败的可能性，提高了网络拓扑的可靠性，以确保数据传输系统运行的稳定性。
在一个可选的实施例中，如图9所示，每个网络模块所连接的节点设备集合包括至少两个交换机；和/或，
在由多个网络模块按照相应顺序排列的网络模块组合中，最前网络模块所连接的节点设备集合包括至少一个交换机以及最前网络模块的在后相邻网络模块。最后网络模块所连接的节点设备集合包括至少一个交换机以及最后网络模块的在前相邻网络模块。若网络模块组合中网络模块的数量大于等于3，中间网络模块所连接的节点设备集合包括中间网络模块的在前相邻网络模块和中间网络模块的在后相邻网络模块，其中，最前网络模块和最后网络模块分别为网络模块组合中排列顺序为起首的网络模块和排列顺序为结尾的网络模块，中间网络模块为网络模块组合中除最前网络模块和最后网络模块之外的其他网络模块。
可见，实施图9所描述的系统既能够通过多星型网络拓扑结构实现网络模块与上位机之间的多路径传输，不仅减少了网络模块瘫痪和与上位机之间网络连接失败的可能性，还提高了网络模块与上位机之间进行数据传输的效率，此外，还能够通过双环形级联网络拓扑结构实现网络模块与上位机之间的多路径传输，能够减少多路径网络拓扑结构中所连接的线路，提高多路径网络拓扑的安全性，降低多路径网络拓扑的维护成本。
在另一个可选的实施例中，如图9所示，网络模块组合中，若最前网络模块所连接的交换机数量和最后网络模块所连接的交换机数量均为1，最前网络模块所连接的交换机与最后网络模块所连接的交换机不同。
可见，实施图9所描述的系统能够保证在双环形级联网络拓扑结构中，每个网络模块至少能够通过两台交换机与上位机之间进行数据传输，进一步提高了网络拓扑的可靠性。
在又一个可选的实施例中，如图10所示，多路径网络结构还可以包括供电设备，其中：每个交换机与供电设备连接，以使每个网络模块与供电设备之间存在至少两条供电路径；和/或，网络模块组合中，最前网络模块和最后网络模块均与供电设备连接，以使网络模块组合中每个网络模块与供电设备之间存在至少两条供电路径；
确定单元401，还用于当检测出网络模块与供电设备之间的实时供电路径存在异常情况时，从网络模块与供电设备之间除实时供电路径之外的其他供电路径中，确定不存在异常情况的供电路径，作为更新后的实时供电路径；
该系统还可以包括：
供电控制单元403，用于基于实时供电路径，控制供电设备对网络模块进行供电，以满足网络模块的用电需求。
可见，实施图10所描述的系统使得每个网络模块与供电设备之间存在至少两条供电路径，当其中一条供电路径发生单点故障时，仍然能够通过其他的供电路径保证网络模块的供电需求，以保证网络模块正常工作，进一步降低了网络模块工作瘫痪以及与上位机之间网络连接失败的可能性，提高了网络拓扑的可靠性，以确保数据传输系统运行的稳定性。
在又一个可选的实施例中，如图10所示，该系统还可以包括：
检测单元404，用于检测网络模块与目标设备之间的实时路径是否存在异常情况，目标设备包括上位机或供电设备，实时路径包括网络模块与上位机之间的实时传输路径或网络模块与供电设备之间的实时供电路径；
检测单元404检测网络模块与目标设备之间的实时路径是否存在异常情况的具体方式，可以包括：
检测网络模块与目标设备之间的实时路径的节点集合中是否存在异常节
点，节点集合包括相应路径中的所有设备以及存在连接关系的任意两个设备之间的连接线路，异常节点包括存在维护需求或发生节点故障的节点；
当检测出网络模块与目标设备之间的实时路径的节点集合中存在异常节点时，确定网络模块与目标设备之间的实时路径存在异常情况。
可见，实施图10所描述的系统能够在相应路径中存在需要维护或者发生故障的异常节点时确定该路径存在异常情况，从而提高了异常情况检测的准确性和可靠性，以便在某条传输路径或供电路径发送故障或在进行维护时均能够及时切换其它正常的传输路径或供电路径。
在又一个可选的实施例中，如图10所示，检测单元404，还用于当检测出网络模块与目标设备之间的实时路径的节点集合中存在异常节点时，判断所有异常节点是否均为实时路径中除该网络模块之外的其他网络模块，得到第一判断结果；当第一判断结果为否时，执行上述的确定网络模块与目标设备之间的实时路径存在异常情况的操作；当第一判断结果为是时，判断每个异常节点的异常类型是否均为预设异常类型，得到第二判断结果，预设异常类型包括对异常节点的转发功能的影响程度小于预设影响程度阈值的异常类型，转发功能包括数据转发功能或电能转发功能；当第二判断结果为否时，执行上述的确定网络模块与目标设备之间的实时路径存在异常情况的操作；当第二判断结果为是时，确定网络模块与目标设备之间的实时路径不存在异常情况。
可见，实施图10所描述的装置还能够在单个网络模块的异常情况下，不影响其数据转发的功能，仍然能够通过该异常的网络模块转发其他网络模块的相关数据，实现其他网络模块与上位机之间的数据传输或对其他网模块的供电，消除单个网络模块异常时对整个网络拓扑造成数据传输失败或供电中断的影响。
在又一个可选的实施例中，如图10所示，该系统还可以包括：
采集单元405，用于当网络模块与目标设备之间不存在异常情况的可选路径条数大于1条时，采集网络模块与目标设备之间每条可选路径的路径参数，可选路径包括网络模块与上位机之间的可选传输路径或网络模块与供电设备之间的可选供电路径，路径参数可以包括相应可选路径的节点集合中节点类型为预设节点类型的节点数量和/或节点集合中一个或多个节点的节点参数；
预测单元406，用于根据网络模块与目标设备之间每条可选路径的路径参数，预测可选路径的工作速率，工作速率可以包括可选传输路径的传输速率或可选供电路径的供电速率；
确定单元401，还用于根据网络模块与目标设备之间每条可选路径的工作速率，从所有可选路径中，确定满足预设工作速率条件的可选路径，作为更新后的实时路径。
可见，实施图10所描述的系统能够在网络模块与上位机或供电设备之间多条路径可正常使用时，根据路径的工作速率来筛选实时路径，从而提高数据传输和供电的效率。
在又一个可选的实施例中，如图10所示，确定单元401，还用于当确定出的网络模块与目标设备之间的实时路径条数大于1条时，根据每条实时路径的路径参数，确定实时路径的节点集合中一个或多个节点的节点负荷情况，作为实时路径的路径负荷情况；
计算单元407，用于根据网络模块与目标设备之间每条实时路径的路径负荷情况，计算每条实时路径相匹配的负荷分配参数，负荷分配参数包括实时传输路径相匹配的传输负荷分配参数或实时供电路径相匹配的供电负荷分配参数；
数据传输单元402基于实时传输路径，执行网络模块与上位机之间的实时数据传输处理，以满足网络模块与上位机之间的数据传输需求的具体方式，可以包括：
基于实时传输路径以及实时传输路径相匹配的传输负荷分配参数，执行网络模块与上位机之间的实时数据传输处理，以满足网络模块与上位机之间的数据传输需求；
供电控制单元403基于实时供电路径，控制供电设备对网络模块进行供电，以满足网络模块的用电需求的具体方式，可以包括：
基于实时供电路径以及实时供电路径相匹配的供电负荷分配参数，控制供电设备对网络模块进行供电，以满足网络模块的用电需求。
可见，实施图10所描述的系统能够在确定出多条实时路径时，根据多条实时路径的路径负荷情况来调节相应的传输负荷值或供电负荷值的大小，将传输负荷值或供电负荷值较大的路径上的部分负荷调节到传输负荷值或供电负荷值较小的路径上，使得每条实时路径的路径负荷值均趋于等值状态，从而提高该多条实时路径的数据传输和供电效率，延长每条路径的使用寿命。
实施例五
请参阅图11，图11是本发明实施例公开的又一种基于多路径网络的数据传输和供电系统的结构示意图。如图11所示，该基于多路径网络的数据传输和供电系统可以包括：
存储有可执行程序代码的存储器501；
与存储器501耦合的处理器502；
处理器502调用存储器501中存储的可执行程序代码，执行本发明实施例二或本发明实施例三所描述的基于多路径网络的数据传输和供电方法中的步骤。
实施例六
本发明实施例公开了一种计算机存储介质，该计算机存储介质存储有计算机指令，该计算机指令被调用时，用于执行本发明实施例二或本发明实施例三所描述的基于多路径网络的数据传输和供电方法中的步骤。
实施例七
本发明实施例公开了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，且该计算机程序可操作来使计算机执行本发明实施例二或本发明实施例三中所描述的基于多路径网络的数据传输和供电方法中的步骤。
以上所描述的系统实施例仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施例的具体描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,存储介质包括只读存储器（Read-Only Memory，ROM）、随机存储器（Random Access Memory，RAM）、可编程只读存储器（Programmable Read-only Memory，PROM）、可擦除可编程只读存储器（ErasableProgrammable Read Only Memory，EPROM）、一次可编程只读存储器（One-timeProgrammable Read-Only Memory，OTPROM）、电子抹除式可复写只读存储器（Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM）、只读光盘（CompactDisc Read-Only Memory，CD-ROM）或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。
最后应说明的是：本发明实施例公开的一种基于多路径网络的数据传输和供电方法及系统所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各项实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应的技术方案的本质脱离本发明各项实施例技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.一种基于多路径网络的数据传输和供电方法，其特征在于，所述方法用于多路径网络结构中，所述多路径网络结构包括至少一个网络模块、至少两个交换机以及上位机，每个所述交换机与所述上位机连接，每个所述网络模块与至少两个节点设备连接以使每个所述网络模块与所述上位机之间存在至少两条传输路径，所述方法包括：
当检测出所述网络模块与所述上位机之间的实时传输路径存在异常情况时，从所述网络模块与所述上位机之间除所述实时传输路径之外的其他传输路径中，确定不存在所述异常情况的可选传输路径，作为更新后的实时传输路径；
基于所述实时传输路径，执行所述网络模块与所述上位机之间的实时数据传输处理，以满足所述网络模块与所述上位机之间的数据传输需求；
每个所述网络模块所连接的节点设备集合包括至少两个所述交换机；和/或，
在由多个所述网络模块按照相应顺序排列的网络模块组合中，最前网络模块所连接的节点设备集合包括至少一个所述交换机以及所述最前网络模块的在后相邻网络模块，最后网络模块所连接的节点设备集合包括至少一个所述交换机以及所述最后网络模块的在前相邻网络模块，若所述网络模块组合中所述网络模块的数量大于等于3，中间网络模块所连接的节点设备集合包括所述中间网络模块的在前相邻网络模块和所述中间网络模块的在后相邻网络模块，其中，所述最前网络模块和所述最后网络模块分别为所述网络模块组合中排列顺序为起首的网络模块和排列顺序为结尾的网络模块，所述中间网络模块为所述网络模块组合中除所述最前网络模块和所述最后网络模块之外的其他所述网络模块，每个所述网络模块均被配置为软交换机，每个所述网络模块均支持抑制环网风暴，所述网络模块之间的供电线与所述网络模块之间的网线耦合；
所述多路径网络结构还包括供电设备，其中：每个所述交换机与所述供电设备连接，以使每个所述网络模块与所述供电设备之间存在至少两条供电路径；和/或，所述网络模块组合中，所述最前网络模块和所述最后网络模块均与所述供电设备连接，以使所述网络模块组合中每个所述网络模块与所述供电设备之间存在至少两条供电路径；
所述方法还包括：
检测所述网络模块与目标设备之间的实时路径是否存在异常情况，所述目标设备包括所述上位机或所述供电设备，所述实时路径包括所述网络模块与所述上位机之间的实时传输路径或所述网络模块与所述供电设备之间的实时供电路径；
所述检测所述网络模块与目标设备之间的实时路径是否存在异常情况，包括：
检测所述网络模块与目标设备之间的实时路径的节点集合中是否存在异常节点，所述节点集合包括相应路径中的所有设备以及存在连接关系的任意两个设备之间的连接线路，所述异常节点包括存在维护需求或发生节点故障的节点；
当检测出所述网络模块与所述目标设备之间的实时路径的节点集合中存在所述异常节点时，判断所有所述异常节点是否均为所述实时路径中除所述网络模块之外的其他网络模块，得到第一判断结果；
当所述第一判断结果为否时，确定所述网络模块与所述目标设备之间的实时路径存在异常情况；
当所述第一判断结果为是时，判断每个所述异常节点的异常类型是否均为预设异常类型，得到第二判断结果，所述预设异常类型包括对所述异常节点的转发功能的影响程度小于预设影响程度阈值的异常类型，所述转发功能包括数据转发功能或电能转发功能；
当所述第二判断结果为否时，确定所述网络模块与所述目标设备之间的实时路径存在异常情况；
当所述第二判断结果为是时，确定所述网络模块与所述目标设备之间的实时路径不存在异常情况。
2.根据权利要求1所述的基于多路径网络的数据传输和供电方法，其特征在于，所述网络模块组合中，若所述最前网络模块所连接的交换机数量和所述最后网络模块所连接的交换机数量均为1，则所述最前网络模块所连接的交换机与所述最后网络模块所连接的交换机不同。
3.根据权利要求1或2所述的基于多路径网络的数据传输和供电方法，其特征在于，所述方法还包括：
当检测出所述网络模块与所述供电设备之间的实时供电路径存在异常情况时，从所述网络模块与所述供电设备之间除所述实时供电路径之外的其他供电路径中，确定不存在所述异常情况的可选供电路径，作为更新后的实时供电路径；
基于所述实时供电路径，控制所述供电设备对所述网络模块进行供电，以满足所述网络模块的用电需求。
4.根据权利要求1或2所述的基于多路径网络的数据传输和供电方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述网络模块与所述目标设备之间不存在所述异常情况的可选路径条数大于1条时，采集所述网络模块与所述目标设备之间每条所述可选路径的路径参数，所述可选路径包括所述网络模块与所述上位机之间的可选传输路径或所述网络模块与所述供电设备之间的可选供电路径，所述路径参数包括相应路径的节点集合中节点类型为预设节点类型的节点数量和/或所述节点集合中一个或多个节点的节点参数；
根据所述网络模块与所述目标设备之间每条所述可选路径的路径参数，预测所述可选路径的工作速率，所述工作速率包括所述可选传输路径的传输速率或所述可选供电路径的供电速率；
根据所述网络模块与所述目标设备之间每条所述可选路径的工作速率，从所有所述可选路径中，确定满足预设工作速率条件的可选路径，作为更新后的实时路径。
5.根据权利要求1或2所述的基于多路径网络的数据传输和供电方法，其特征在于，所述方法还包括：
当确定出的所述网络模块与所述目标设备之间的实时路径条数大于1条时，根据每条所述实时路径的路径参数，确定所述实时路径的节点集合中一个或多个节点的节点负荷情况，作为所述实时路径的路径负荷情况；
根据所述网络模块与所述目标设备之间每条所述实时路径的路径负荷情况，计算每条所述实时路径相匹配的负荷分配参数，所述负荷分配参数包括所述实时传输路径相匹配的传输负荷分配参数或所述实时供电路径相匹配的供电负荷分配参数；
所述基于所述实时传输路径，执行所述网络模块与所述上位机之间的实时数据传输处理，以满足所述网络模块与所述上位机之间的数据传输需求，包括：
基于所述实时传输路径以及所述实时传输路径相匹配的传输负荷分配参数，执行所述网络模块与所述上位机之间的实时数据传输处理，以满足所述网络模块与所述上位机之间的数据传输需求；
所述基于所述实时供电路径，控制所述供电设备对所述网络模块进行供电，以满足所述网络模块的用电需求，包括：
基于所述实时供电路径以及所述实时供电路径相匹配的供电负荷分配参数，控制所述供电设备对所述网络模块进行供电，以满足所述网络模块的用电需求。
6.一种基于多路径网络的数据传输和供电系统，其特征在于，所述系统用于多路径网络结构中，所述多路径网络结构包括至少一个网络模块、至少两个交换机以及上位机，每个所述交换机与所述上位机连接，每个所述网络模块与至少两个节点设备连接以使每个所述网络模块与所述上位机之间存在至少两条传输路径，所述系统包括：
确定单元，用于当检测出所述网络模块与所述上位机之间的实时传输路径存在异常情况时，从所述网络模块与所述上位机之间除所述实时传输路径之外的其他传输路径中，确定不存在所述异常情况的传输路径，作为更新后的实时传输路径；
数据传输单元，用于基于所述实时传输路径，执行所述网络模块与所述上位机之间的实时数据传输处理，以满足所述网络模块与所述上位机之间的数据传输需求；
每个所述网络模块所连接的节点设备集合包括至少两个所述交换机；和/或，
在由多个所述网络模块按照相应顺序排列的网络模块组合中，最前网络模块所连接的节点设备集合包括至少一个所述交换机以及所述最前网络模块的在后相邻网络模块，最后网络模块所连接的节点设备集合包括至少一个所述交换机以及所述最后网络模块的在前相邻网络模块，若所述网络模块组合中所述网络模块的数量大于等于3，中间网络模块所连接的节点设备集合包括所述中间网络模块的在前相邻网络模块和所述中间网络模块的在后相邻网络模块，其中，所述最前网络模块和所述最后网络模块分别为所述网络模块组合中排列顺序为起首的网络模块和排列顺序为结尾的网络模块，所述中间网络模块为所述网络模块组合中除所述最前网络模块和所述最后网络模块之外的其他所述网络模块，每个所述网络模块均被配置为软交换机，每个所述网络模块均支持抑制环网风暴，所述网络模块之间的供电线与所述网络模块之间的网线耦合；
所述多路径网络结构还包括供电设备，其中：每个所述交换机与所述供电设备连接，以使每个所述网络模块与所述供电设备之间存在至少两条供电路径；和/或，所述网络模块组合中，所述最前网络模块和所述最后网络模块均与所述供电设备连接，以使所述网络模块组合中每个所述网络模块与所述供电设备之间存在至少两条供电路径；
所述系统还包括：
检测单元，用于检测所述网络模块与目标设备之间的实时路径是否存在异常情况，所述目标设备包括所述上位机或所述供电设备，所述实时路径包括所述网络模块与所述上位机之间的实时传输路径或所述网络模块与所述供电设备之间的实时供电路径；
所述检测单元检测所述网络模块与目标设备之间的实时路径是否存在异常情况的具体方式，包括：
检测所述网络模块与目标设备之间的实时路径的节点集合中是否存在异常节点，所述节点集合包括相应路径中的所有设备以及存在连接关系的任意两个设备之间的连接线路，所述异常节点包括存在维护需求或发生节点故障的节点；
当检测出所述网络模块与所述目标设备之间的实时路径的节点集合中存在所述异常节点时，判断所有所述异常节点是否均为所述实时路径中除所述网络模块之外的其他网络模块，得到第一判断结果；
当所述第一判断结果为否时，确定所述网络模块与所述目标设备之间的实时路径存在异常情况；
当所述第一判断结果为是时，判断每个所述异常节点的异常类型是否均为预设异常类型，得到第二判断结果，所述预设异常类型包括对所述异常节点的转发功能的影响程度小于预设影响程度阈值的异常类型，所述转发功能包括数据转发功能或电能转发功能；
当所述第二判断结果为否时，确定所述网络模块与所述目标设备之间的实时路径存在异常情况；
当所述第二判断结果为是时，确定所述网络模块与所述目标设备之间的实时路径不存在异常情况。
7.一种多路径网络结构，其特征在于，所述多路径网络结构包括至少一个网络模块、至少两个交换机以及上位机，每个所述交换机与所述上位机连接，每个所述网络模块与至少两个节点设备连接以使每个所述网络模块与所述上位机之间存在至少两条传输路径；
每个所述网络模块所连接的节点设备集合包括至少两个所述交换机；和/或，
在由多个所述网络模块按照相应顺序排列的网络模块组合中，最前网络模块所连接的节点设备集合包括至少一个所述交换机以及所述最前网络模块的在后相邻网络模块，最后网络模块所连接的节点设备集合包括至少一个所述交换机以及所述最后网络模块的在前相邻网络模块，若所述网络模块组合中所述网络模块的数量大于等于3，中间网络模块所连接的节点设备集合包括所述中间网络模块的在前相邻网络模块和所述中间网络模块的在后相邻网络模块，其中，所述最前网络模块和所述最后网络模块分别为所述网络模块组合中排列顺序为起首的网络模块和排列顺序为结尾的网络模块，所述中间网络模块为所述网络模块组合中除所述最前网络模块和所述最后网络模块之外的其他所述网络模块，每个所述网络模块均被配置为软交换机，每个所述网络模块均支持抑制环网风暴，所述网络模块之间的供电线与所述网络模块之间的网线耦合；
所述多路径网络结构还包括供电设备，其中：每个所述交换机与所述供电设备连接，以使每个所述网络模块与所述供电设备之间存在至少两条供电路径；和/或，所述网络模块组合中，所述最前网络模块和所述最后网络模块均与所述供电设备连接，以使所述网络模块组合中每个所述网络模块与所述供电设备之间存在至少两条供电路径；
其中，所述多路径网络结构用于执行如权利要求1-5中任一项所述的基于多路径网络的数据传输和供电方法。
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