CN201440218U - 串行通信自动切换装置 - Google Patents

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邢波
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Abstract

本实用新型涉及串行通信领域，具体是一种的串行通信自动切换装置。解决了目前井上监控主机、监控备用机的切换方式费时、不利系统数据传输、损坏主机可能性较高等问题，含单片机、输出端与单片机连接的电平转换器、得电与否受单片机控制的多路继电器、用于与井下监控网络的串行通信接口连接的连接器CN1、分别用于与井上监控主机、监控备用机的串行通信接口连接的连接器CN2和连接器CN3，连接器CN1的各引脚分别经多路继电器的转换型触点与连接器CN2、连接器CN3的相对应引脚相连，电平转换器的输入端与连接器CN1的接收数据信号引脚、发送数据信号引脚相连。结构简单、合理，使用效果好，实现了井上、井下之间的不间断通讯，提高了井上、井下间通讯的稳定性。

Description

串行通信自动切换装置
技术领域
本实用新型涉及串行通信领域，具体是一种的串行通信自动切换装置。
背景技术
随着企业信息化的发展，各种生产监测、监控、计量系统在煤矿进行大规模的推广和使用，如：KJ90型煤矿监控系统、KJ95型煤矿综合监控系统、KJ69井下人员定位跟踪系统、核子称自动计量系统、电子轨道衡等等。这些系统大多可分为两部分，即工业监测、控制部分和数据采集传输、计算机信息网络部分。其中数据采集传输部分多采用RS232串行总线或RS232转RS485总线。计算机信息网络部分由于受到病毒感染、硬件损坏、系统死机等各种因素的影响，易发生故障，多采用井上监控主机、监控备用机同时工作的方法来保证系统的安全，但是井上监控主机、监控备用机与井下监控网络之间数据传输线路的切换多采用手工拔插电缆的方式完成，这就造成许多问题：1、如井上监控主机或监控备用机数据采集软件无法响应、死机等问题无法及时发现，会导致手工切换迟后，进而造成数据采集、传输中断；2、在对井上监控主机或监控备用机进行整理、杀毒、数据备份时，人工切换井上监控主机、监控备用机，繁琐、费时；3、由于工业控制线路电压不稳，对数据通信电缆进行热拔插可能损坏井上监控主机、监控备用机，如果关机后切换再重开机，又比较费时。
发明内容
本实用新型为了解决目前井上监控主机、监控备用机的切换方式费时、不利系统数据传输、且损坏井上监控主机、监控备用机可能性较高等问题，针对基于串行通信接口标准的监控系统，提供了一种串行通信自动切换装置。
本实用新型是采用如下技术方案实现的：串行通信自动切换装置，包括单片机、输出端与单片机连接的电平转换器、得电与否受单片机控制的多路继电器、用于与井下监控网络的串行通信接口连接的连接器CN1、分别用于与井上监控主机、监控备用机的串行通信接口连接的连接器CN2和连接器CN3，连接器CN1的各引脚分别经多路继电器的转换型触点与连接器CN2、连接器CN3的相对应引脚相连，电平转换器的输入端与连接器CN1的接收数据信号引脚(RXD)、发送数据信号引脚(TXD)相连。
使用时，如图2所示，将本装置的连接器CN2、CN3、CN1分别通过串行数据传输电缆与井上监控主机、监控备用机、井下监控网络的串行通信接口连接，多路继电器转换型触点的初始状态使连接器CN2与连接器CN1对应引脚相连，即建立了井上监控主机与井下监控网络的串行通信连接，实现了井上监控主机对井下状况的监测控制；与此同时，井上监控主机与井下监控网络之间的通讯状况受本装置内单片机的实时监控，即井上监控主机与井下监控网络之间传输的数据信号会经电平转换器电平转换后，传输至单片机，由单片机进行监测，如井上监控主机工作正常，单片机会接收到有序脉冲信号，则单片机不改变多路继电器的得失电状态，即保持多路继电器转换型触点的初始状态，使连接器CN2与连接器CN1的保持连接，井下监控网络可以继续将监测信号向井上监控主机上传；反之，如井上监控主机工作不正常，单片机将接收不到信号或者接收到杂乱脉冲信号，则单片机改变多路继电器的得失电状态，转换多路继电器转换型触点的状态，使连接器CN3与连接器CN1的保持连接，建立井上监控备用机与井下监控网络的串行通信连接，实现井上监控备用机对井下状况的监测控制，井下监控网络将监测信号向监控备用机上传。同理，如监控备用机工作正常，则保持井上监控备用机与井下监控网络的串行通信连接；如监控备用机工作不正常，则切换至井上监控主机与井下监控网络的串行通信连接；如井上监控主机与监控备用机皆工作不正常，则井上与井下监控网络的串行通信连接一直在井上监控主机、监控备用机之间切换。
为显示本装置的工作状态，以便判断当前井上、井下的串行通信连接，单片机输出端还连接有分别用于指示当前与井下监控网络串行通信连接的是井上监控主机、还是监控备用机的发光二极管LED1、发光二极管LED2。当发光二极管LED1、发光二极管LED2快速切换闪烁，表明井上监控主机与监控备用机皆工作不正常。
与现有技术相比，本实用新型通过井上监控主机、监控备用机与井下监控网络串行通信连接时的通讯状态判断井上监控主机、监控备用机的工作状态(即是否工作正常)，并通过控制多路继电器转换型触点动作实现井上监控主机、监控备用机的切换，保证井上监控主机、监控备用机中工作正常的那一个与井下监控网络串行通信连接，实现井上、井下之间的不间断通讯。
本实用新型结构简单、合理，使用效果好，实现了井上、井下之间的不间断通讯，提高了井上、井下间通讯的稳定性。
附图说明
图1为本实用新型的一具体电路原理图；
图2为本实用新型的应用状态示意图。
具体实施方式
针对基于RS-232串行通信接口标准的监控系统，所述串行通信自动切换装置包括单片机、输出端与单片机连接的电平转换器、得电与否受单片机控制的多路继电器、用于与井下监控网络的串行通信接口连接的连接器CN1、分别用于与井上监控主机、监控备用机的串行通信接口连接的连接器CN2和连接器CN3，连接器CN1的各引脚分别经多路继电器的转换型触点与连接器CN2、连接器CN3的相对应引脚相连，电平转换器的输入端与连接器CN1的接收数据信号引脚RXD、发送数据信号引脚TXD相连。单片机输出端还连接有分别用于指示当前与井下监控网络串行通信连接的是井上监控主机、还是监控备用机的发光二极管LED1、发光二极管LED2。
具体实施时，如图1所示，单片机采用AT89C55型单片机；电平转换器采用电平转换芯片MAX232；连接器CN1、连接器CN2、连接器CN3采用DB-9型连接器；采用4路继电器K11、K12、K21、K21，且继电器K11、K12、K21、K21的转换型触点为双开双闭触点，单片机对4路继电器的控制是通过基极与单片机连接的三极管T1、T2实现的，即每两路继电器并联后，分别串接于三极管T1、T2的集电极。
经在KJ90型煤矿监控系统中应用验证，本装置针对当前应用中的井上监控主机或监控备用机的数据采集软件无法响应、死机等问题，可以在三十秒内自动切换至正常工作的监控备用机或井上监控主机，提高了系统的稳定性，保证数据的连续传输。而且在对井上监控主机或监控备用机进行整理、杀毒、数据备份时，可自动切换至监控备用机或井上监控主机，无需手工拔插，避免了热拔插可能损坏井上监控主机、监控备用机的情况。
考虑到目前各种生产监测、监控、计量系统数据传输部分的原理皆大同小异，因此，本装置可以广泛应用于上述系统中。

Claims (2)

1.一种串行通信自动切换装置，其特征在于：包括单片机、输出端与单片机连接的电平转换器、得电与否受单片机控制的多路继电器、用于与井下监控网络的串行通信接口连接的连接器CN1、分别用于与井上监控主机、监控备用机的串行通信接口连接的连接器CN2和连接器CN3，连接器CN1的各引脚分别经多路继电器的转换型触点与连接器CN2、连接器CN3的相对应引脚相连，电平转换器的输入端与连接器CN1的接收数据信号引脚、发送数据信号引脚相连。
2.根据权利要求1所述的串行通信自动切换装置，其特征在于：单片机输出端还连接有分别用于指示当前与井下监控网络串行通信连接的是井上监控主机、还是监控备用机的发光二极管LED1、发光二极管LED2。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113110018A (zh) * 2021-03-18 2021-07-13 北京天地玛珂电液控制系统有限公司 远距离供液控制装置

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