CN207612263U

CN207612263U - 通信用旁通装置

Info

Publication number: CN207612263U
Application number: CN201720769846.0U
Authority: CN
Inventors: 李乐; 江国进; 孙永滨; 白涛; 张春雷; 石桂连; 马光强; 孙星星; 盛先松
Original assignee: China General Nuclear Power Corp; China Techenergy Co Ltd
Current assignee: China General Nuclear Power Corp; China Techenergy Co Ltd
Priority date: 2017-06-29
Filing date: 2017-06-29
Publication date: 2018-07-13
Anticipated expiration: 2027-06-29

Abstract

本实用新型属于网络通信的技术领域，提供一种通信用旁通装置，与所述通信装置连接，包括：数据接收端口和数据发送端口；逻辑与非逻辑器，输入与通信装置的状态信息；包括n个光开关模块的收发光路，所述收发光路分别与数据接收端口和数据发送端口连接；所述n个光开关模块组成不同的导通路径，n≥2；所述收发光路还包括与所述导通路径连接的电磁开关，所述电磁开关接收所述逻辑与非逻辑器的信号。

Description

通信用旁通装置

技术领域

本实用新型涉及网络通信的技术领域，尤其涉及一种通信用旁通装置。

背景技术

核安全级环网通常是将有特殊环网通信功能的设备、连接线(电缆或光纤)组成，为了保证通信的安全性，通常设计成冗余逆向双环网络，其架构如图1所示；在环网通信中，如图2所示，如果一个或多个通信节点发生故障时，通信环网的完整性会被破坏，造成环网单环运行或分成若干个独立的单环运行，严重时，某些节点还会形成通信孤岛。由于这种故障会引起核安全级通信环网的完整性丧失，造成部分本身没有发生故障的节点也因为形成隔离单环或孤岛，无法正常收发数据。

因此，为了环网中某一或多个节点发生故障时，其他无故障节点仍能正常收发数据，需要特殊的隔离装置(通常成为旁通装置)将故障节点隔离，使节点故障后环网数据能够正常收发，保证环网的完整性、稳定性和可靠性。具体地，如图3所示，当通信节点正常工作时，环网上的数据会经过节点通信装置200，进行正常的数据处理，如图 3所示；当通信板卡异常时，环网上的数据不经节点通信装置200，直接通过旁通装置100将数据转发到其他节点，具体地，如图4所示：旁通装置100的工作模式由通信装置200中状态模块203的工作状态决定，通信装置的工作状态通过连接器发送到旁通装置100中的状态模块103，旁通装置100根据通信装置200提供的状态信息，对数据进行缓存处理然后转发，其过程在相应的平台架构上(FPGA或CPU) 实现。

上述技术方案中，虽然当通信板卡异常时，通过旁通装置将数据转发到其他节点；但是旁通装置100是独立设计的，内部需要处理器或FPGA等芯片、RAM芯片以及各种通信芯片，电源101需要外部供电才能运行，因此在旁通装置100掉电时会丧失原有功能，即无法做到掉电旁通；这样在部分机柜掉电的情况下，即使旁通装置100存在，环网的完整性也会丧失。

发明内容

为了解决现有技术中旁通装置存在的需要外部供电才能运行的技术问题，本实用新型提供一种即使掉电也能完成数据转发的通信用旁通装置。

为了实现上述目的，本实用新型提供的技术方案包括一种通信用旁通装置，与所述通信装置连接，包括：

数据接收端口和数据发送端口；

逻辑与非逻辑器，输入与通信装置的状态信息；

包括n个光开关模块的收发光路，所述收发光路分别与数据接收端口和数据发送端口连接；所述n个光开关模块组成不同的导通路径， n≥2；所述收发光路还包括与所述导通路径连接的电磁开关，所述电磁开关接收所述逻辑与非逻辑器的信号。

进一步，所述逻辑与非逻辑器还输入外部输入电源的通断信息。

进一步，所述导通路径包括：直接与所述据接收端口或者所述数据发送端口连接的第一导通路径，和不直接与所述据接收端口或者所述数据发送端口连接的第二导通路径，所述电磁开关分别连接所述第一和第二导通路径。

进一步，所述电磁开关包括电磁模块和磁模块，所述电磁模块在上电情况下，光路在电磁模块作用下形成第一导通路径；所述电磁模块在下电的情况下，光路在磁模块作用下形成第二导通路径。

采用本实用新型提供的上述技术方案，可以获得以下有益效果中至少一种：

1、简化通信用旁通装置的电路结构，通过光开关模块来调整不同的导通路径，不需要处理器/FPGA或其他功能芯片；并且在部分机柜掉电的情况下仍然保证环网的完整性。

2、光开关模块中的电磁开关为光电模块在第一导通路径和第二导通路径之间切换提供了一种可行的技术手段，而且在通信用旁通装置中的光开关模块内设置电磁开关和收发光路的实现方式成本更低。

发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书变得显而易见，或者通过实施本实用新型的技术方案而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构和/或流程来实现和获得。

附图说明

图1为现有技术中一种安全级通信环网架构示意图。

图2为现有技术中一种安全级通信环网在通信故障状态时的示意图。

图3为现有技术中一种安全级通信环中网某个通信节点在正常状态时的示意图。

图4为现有技术中一种安全级通信环中网某个通信节点在异常状态时的示意图。

图5为本实用新型实施例提供的一种通信环网的示意图。

图6为本实用新型实施例提供的一种通信用旁通装置的结构框图。

图7为本实用新型另一实施例提供的一种通信环网中某个通信节点在正常状态时的示意图。

图8为本实用新型另一实施例提供的一种通信环网中某个通信节点在异常状态时的示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本实用新型的实施方式，借此对本实用新型如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，这些具体的说明只是让本领域普通技术人员更加容易、清晰理解本实用新型，而非对本实用新型的限定性解释；并且只要不构成冲突，本实用新型中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本实用新型的保护范围之内。

另外，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组控制器可执行指令的控制系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

下面通过附图和具体实施例，对本实用新型的技术方案进行详细描述：

实施例

如图5所示，本实施例提供一种通信环网，通信环网包括多个环网节点1010、1020、1030、1040、1050；并且多个环网节点1010、 1020、1030、1040、1050分别设置有通信装置(分别包括通信板卡 1011、通信板卡1021、通信板卡1031、通信板卡1041、通信板卡1051) 和与通信装置连接的通信用旁通装置；每个环网节点内的通信用旁通装置分别设置有收发光路1012、收发光路1022、收发光路1032、收发光路1042、收发光路1052；优选地，多个环网节点1010、1020、 1030、1040、1050并不直接通过通信卡板通信，而是通过每个环网节点1010、1020、1030、1040、1050中的收发光路进行通信；正常情况下，每个环网节点内的收发光路接收到数据之后，转发给通信板卡，通信板卡再将数据经过收发光路发送给下一个环网节点内的收发光路；但是当某个环网节点中的通信装置出现异常(本实施例中提及的异常状态，为任何影响通信装置或者通信用旁通装置正常/优选地信号传输路径出现不能传递信号的状态；例如，包括但不限于通信装置出现故障或者断电，或者通信用旁通装置的第一导通路径故障或者通信用旁通装置断电)时，这个环网节点接收的数据直接通过其内的中的收发光路输出，不需要经过该环网节点内的通信板卡。

需要说明的是，本实施例提及的多个环网节点的数量不进行特殊限定，只需要大于两个即可，可以根据工程应用的实际需求进行设置；本实施例提供的一种优选方案中，多个环网节点的数量为48个。

关于通信用旁通装置和收发光路的具体特征，如图6所示，本实施例提供的通信用旁通装置包括：

数据接收端口2010和数据发送端口2030，数据接收端口2010 设置成接收其他环网节点发送的数据信号，数据发送端口2030向其他环网节点发送数据信号；

通信装置状态信息的接收端口2040，用于接收与通信用旁通装置连接的通信装置的状态信息；状态信息即与该通信用旁通装置连接的通信装置的是否异常的状态信息；

包括多个光开关模块的收发光路2020，设置成基于通信装置的状态信息，将多个光开关模块组成不同的导通路径；

其中，当通信装置为正常状态时，多个光开关模块组成第一导通路径2021，数据接收端口2010接收的数据经过第一导通路径2021 和通信装置(图6未示出)之后，传输至数据发送端口2030；当通信装置或者通信用旁通装置的第一导通路径为异常状态时，多个光开关模块组成第二导通路径2022，数据接收端口2010接收的数据经过第二导通路径2022，直接传输至数据发送端口2030。

本实施例中，收发光路还包括位于收发光路两侧的电磁开关，通过电磁开关的启闭实现收发光路实现状态切换。当通信装置为正常状态时，电磁开关通电，多个光开关模块组成第一导通路径导通；当通信装置或者通信用旁通装置的第一导通路径为异常状态时，电磁开关断电，多个光开关模块组成第二导通路径导通。

本实施例提供的通信环网和通信用旁通装置；能够简化通信用旁通装置的电路结构，通过光开关模块来调整不同的导通路径，不需要处理器/FPGA或其他功能芯片；并且在部分机柜掉电的情况下仍然保证环网的完整性。

本实施例提供的上述通信方法中，能够简化通信用旁通装置的电路结构，通过光开关模块来调整不同的导通路径，不需要处理器 /FPGA或其他功能芯片；并且在部分机柜掉电的情况下仍然保证环网的完整性。

如图7、图8所示，本实用新型的装置4000,其收发光路包括：直接与数据接收端口或者数据发送端口连接的第一导通路径，和不直接与据接收端口或者数据发送端口连接的多个第二导通路径，并且第二导通路径与通信装置连接。与通信用旁通装置连接的通信装置的状态信息与外部输入电源分别输入至逻辑与非逻辑器之后，输出信号至电磁开关，收发光路实现状态切换。当某个环网节点中的通信装置为正常状态时，在电磁模块作用下第一导通路径导通；当通信装置或者通信用旁通装置的第一导通路径为异常状态时，在磁模块作用下第二导通路径导通。逻辑与非门的主要作用通过对输入信息的判断，综合输入光路控制信息，用于控制光开关。

如图7、图8所示，每个环网节点包括通信装置3000和与通信装置3000连接的通信用旁通装置4000。其中，通信装置3000设置有数据接收端口(RX1(数字编号3030)、RX2(数字编号3040)、数据发送端口(TX1(数字编号3020)、TX2(数字编号3050))；位于数据接收端口和数据发送端口之间的控制模块(例如FPGA或微处理器)3010；以及错误信息发送模块3060。通信用旁通装置4000设置有数据接收端口(RX1(数字编号4030)、RX2(数字编号4060))、数据发送端口(TX1(数字编号4020)、TX2(数字编号4070)) 和收发光路；收发光路包括位于多个双环网中收发数据的光开关模块 (光开关模块1(数字编号4140)、光开关模块2(数字编号4130)、光开关模块3(数字编号4120)、光开关模块4(数字编号4110)、光开关模块5(数字编号4180)、光开关模块6(数字编号4170)、光开关模块7(数字编号4160)、光开关模块8(数字编号4150))；其中直接与数据发送端口或者数据接收端口连接的光开关模块2、光开关模块4、光开关模块5、光开关模块7为第一种光开关模块。不直接与数据发送端口或者数据接收端口连接，而是与通信装置3000中数据发送端口或者数据接收端口连接的光开关模块1、光开关模块3、光开关模块6、光开关模块8为第二种光开关模块。通信用旁通装置 4000还设置有位于多个光开关模块两侧的电磁开关，电磁开关包括电磁模块4050和磁模块4040，电磁开关的电磁模块4050在上电情况下，与光开关模块1、光开关模块2、光开关模块3和光开关模块 4相吸，形成第一导通路径；电磁开关失电的情况下，电磁开关的磁模块4040与光开关模块1、光开关模块2、光开关模块3和光开关模块4相吸，形成第二导通路径。

如图8所示，正常情况下，收发光路处于第一导通路径状态，光路导通的方向为光开关模块5至光开关模块1、光开关模块6至光开关模块2、光开关模块3至光开关模块7、光开关模块4至光开关模块8；RX1(数字编号4030)接收的数据经过光开关模块5至光开关模块1传输至通信装置3000，RX2(数字编号4060)接收的数据经过光开关模块4至光开关模块8传输至通信装置3000；然后再传输至光开关模块3至光开关模块7至TX1(数字编号4020)或者光开关模块6至光开关模块2至TX2(数字编号4070)；上述光开关模块导通的方式对应传输路径构成第一导通路径。

如图8所示，当某一节点通信装置3000或者该通信节点中通信用旁通装置的第一导通路径出现异常时，通信装置对应的通信板卡输出输故障信号到光开关模块，此时光开关装置工作在旁通工作模式下；在光开关模块中，故障模式与输入电源区取逻辑与非关系，因此当旁通模块掉电时,收发光路也工作在旁通模式下；此时，光旁通模块的电磁侧失电，在磁信号作用下的导通方向为光开关模块4至光开关模块7、光开关模块2至光开关模块5(这种导通方式即构成第二导通路径)；数据直接从收发光路的输入端的光开关模块4(另一环为光开关模块2)到输出端光开关模块7(另一环为光开关模块5)，到下一个通信节点，不经过通信装置，即将故障的通信装置隔离。因此，环网上的数据不会因为某一通信装置的故障造成数据丢失，而是通过光开关模块将数据传到下一节点，保证了环网数据通信的完整性。

需要说明的的是，本实施例提供的数据发送端口或者数据接收端口可以设置成属于光开关模块的一部分，也可以设置在光开关模块的外部。

2、光开关模块中的电磁开关为光电模块在第一导通路径和第二导通路径之间切换提供了一种可行的技术手段，而且相对于现有技术在通信用旁通装置中设置处理器/FPGA或其他功能芯片来控制芯片的技术方案，在通信用旁通装置中的光开关模块内设置电磁开关和收发光路的实现方式成本更低。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后需要说明的是，上述说明仅是本实用新型的最佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，都可利用上述揭示的做法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和简单的替换等，这些都属于本实用新型技术方案保护的范围。

Claims

1.一种通信用旁通装置，与所述通信装置连接，其特征在于，包括：

数据接收端口和数据发送端口；

逻辑与非逻辑器，输入与通信装置的状态信息；

包括n个光开关模块的收发光路，所述收发光路分别与数据接收端口和数据发送端口连接；所述n个光开关模块组成不同的导通路径，n≥2；所述收发光路还包括与所述导通路径连接的电磁开关，所述电磁开关接收所述逻辑与非逻辑器的信号。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述逻辑与非逻辑器还输入外部输入电源的通断信息。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述导通路径包括：直接与所述据接收端口或者所述数据发送端口连接的第一导通路径，和不直接与所述据接收端口或者所述数据发送端口连接的第二导通路径，所述电磁开关分别连接所述第一和第二导通路径。

4.根据权利要求1或3所述的装置，其特征在于，所述电磁开关包括电磁模块和磁模块，所述电磁模块在上电情况下，光路在电磁模块作用下形成第一导通路径；所述电磁模块在下电的情况下，光路在磁模块作用下形成第二导通路径。