CN214670196U - 一种基于混合组网的海上风电监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于海上监控技术领域，具体公开了一种基于混合组网的海上风电监控系统，包括系统管理设备、通讯交换机、中央处理设备、环网交换机、第一采集设备、第二采集设备；系统管理设备、通讯交换机、中央处理设备、环网交换机依次连接，环网交换机还分别与第一采集设备、第二采集设备连接，三者形成第一星型网络；第一采集设备包括X个第一采集器，第二采集设备包括Y个第二采集器，X个第一采集器与环网交换机形成第一环网网络，Y个第二采集器与环网交换机形成第二环网网络。本实用新型基于混合组网的海上风电监控系统每一个环节都有两条以上的物理通讯链路，且其CPU控制器、服务器、采集设备均有2套以上的冗余，保障了系统的稳定性。

Description

一种基于混合组网的海上风电监控系统

技术领域

本实用新型属于海上监控技术领域，具体涉及一种基于混合组网的海上风电监控系统。

背景技术

冗余控制是一种采用一定或成倍量的设备或元器件的方式组成控制系统的控制方式。当某一设备或元器件发生故障而损坏时，它可以通过硬、软件或人为方式，相互切换作为后备设备或元器件，替代因故障而损坏的设备或元器件，保持系统正常工作，使控制设备因意外而导致的停机损失降到最低。冗余控制往往带来安全性和成本的提高，在海上风电场合下更是如此。

常规海上风电监控系统采用星型网络进行连接，对交换机及线路的要求较高，而且其安全稳定性不如环网。

环形网络是使用一个连续的环将每台设备连接在一起。它能够保证一台设备上发送的信号可以被环上其他所有的设备都看到。但是在简单的环形网中，网络中任何部件的损坏都将导致系统出现故障，这样将阻碍整个系统进行正常工作，即而环网也有其局限性。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本实用新型提出一种基于混合组网的海上风电监控系统，可以同时提升安全性和经济性。

本实用新型采用以下技术方案：一种基于混合组网的海上风电监控系统，包括系统管理设备、通讯交换机、中央处理设备、环网交换机、第一采集设备、第二采集设备；

系统管理设备、通讯交换机、中央处理设备、环网交换机依次连接，环网交换机还分别与第一采集设备、第二采集设备连接，环网交换机、第一采集设备、第二采集设备三者形成第一星型网络；

第一采集设备包括X个第一采集器，第二采集设备包括Y个第二采集器，X个第一采集器与环网交换机形成第一环网网络，Y个第二采集器与环网交换机形成第二环网网络。

作为优选方案，系统管理设备包括服务器、客户端。

作为优选方案，服务器、客户端分别与通讯交换机连接，三者形成第二星型网络。

作为优选方案，中央处理设备包括主CPU、备CPU。

作为优选方案，通讯交换机分别与主CPU、备CPU一端连接，环网交换机分别与主CPU、备CPU另一端连接，主CPU还与备CPU连接。

作为优选方案，中央处理设备还包括故障切换器，故障切换器用于当主CPU发生故障时，切换至备CPU以对第一采集设备、第二采集设备采集得到的数据进行处理。

作为优选方案，第一采集设备包括4个第一采集器。

作为优选方案，4个第一采集器依次相连，且首端第一采集器、末端第一采集器均与环网交换机连接，以形成第一环网网络。

作为优选方案，第二采集设备包括3个第二采集器。

作为优选方案，3个第二采集器依次相连，且首端第二采集器、末端第二采集器均与环网交换机连接，以形成第二环网网络。

本实用新型的有益效果是：

（1）、系统中服务器、客户端、通讯交换机形成的网络为星型结构网络，包括主CPU、备CPU的网络以环网结构为主，环网交换机、第一采集设备、第二采集设备形成的网络为星型结构、环网结构混合的网络。即采用了混合组网的海上风电监控系统，可以同时提升安全性和经济性。

（2）、基于混合组网的海上风电监控系统每一个环节都有两条以上的物理通讯链路，且其CPU控制器、服务器、采集设备均有2套以上的冗余，保障了监控系统信息采集处理的稳定性。基于混合组网的海上风电监控平台具备了组网灵活、节省交换机和通讯线缆、通讯稳定性高的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，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是本实用新型所述一种基于混合组网的海上风电监控系统的结构示意图；

其中：1、服务器，2、客户端，3、通讯交换机，4、主CPU，5、备CPU，6、环网交换机，7、第一采集设备，71、第一采集器，8、第二采集设备，81、第二采集器，9、第一网络,10、第二网络,11、第三网络。

具体实施方式

以下通过特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

参照图1，本实施例提供了一种基于混合组网的海上风电监控系统，包括系统管理设备、通讯交换机3、中央处理设备、环网交换机6、第一采集设备7、第二采集设备8；

系统管理设备、通讯交换机3、中央处理设备、环网交换机6依次连接，环网交换机6还分别与第一采集设备7、第二采集设备8连接，环网交换机6、第一采集设备7、第二采集设备8三者形成第一星型网络；

第一采集设备7包括X个第一采集器71，第二采集设备8包括Y个第二采集器81，X个第一采集器71与环网交换机6形成第一环网网络，Y个第二采集器81与环网交换机6形成第二环网网络。

其中第一采集器71、第二采集器81均用于采集海上风电信息，环网交换机6用于实现风电信息的传输，中央处理设备用于对风电信息进行处理分析，经处理分析后的数据经过通讯交换机3传输至系统管理设备进行存储并统一管理。

可知，环网交换机6、第一采集设备7、第二采集设备8之间形成的网络为星型结构、环网结构混合的网络，即采用了混合组网的海上风电监控系统，可以同时提升安全性和经济性。

本实施例中，X取4，Y取3，具体可根据实际需求进行设置。

4个第一采集器71依次相连，且首端第一采集器、末端第一采集器均与环网交换机6连接，以形成第一环网网络。3个第二采集器81依次相连，且首端第二采集器、末端第二采集器均与环网交换机6连接，以形成第二环网网络。

具体地：

系统管理设备包括服务器1、客户端2，服务器1、客户端2分别与通讯交换机3连接，三者形成第二星型网络。

中央处理设备包括主CPU4、备CPU5，通讯交换机分别与主CPU4、备CPU5一端连接，环网交换机分别与主CPU4、备CPU5另一端连接，主CPU4还与备CPU5连接。

中央处理设备还包括故障切换器，故障切换器用于当主CPU4发生故障时，切换至备CPU5以对第一采集设备7、第二采集设备8采集得到的数据进行处理，其中切换时间低于250ms。

上述各设备的连接，均通过网线或者光缆实现连接，具体可根据实际进行选择。

更具体地：

参照图1，其中第一网络9中的通讯交换机3与服务器1、客户端2之间的通讯协议为PROFINET IP协议。服务器1与客户端2上安装有数据冗余软件，可以实现数据的备份同步，提升了数据的稳定性、可靠性。其中通讯交换机3包含光口、电口，支持通用网络协议。

参照图1，第二网络10中的主CPU4以及备CPU5均具有3个网口，其中第一个网口用于实现两者的连接，第二个网口用于与通讯交换机3进行连接，第三个网口用于与环网交换机6连接，从而实现主CPU4、备CPU5与第一采集设备7、第二采集设备8的冗余信息通讯。其中主CPU4、备CPU5具有同步及冗余功能，并通过H-SYNC协议进行通讯。主CPU4、备CPU5均包含1个光口/电口，以及2个电口。

参照图1，第三网络11中以环网交换机6为核心，第一采集设备7、第二采集设备8分别与环网交换机6连接，三者形成星型结构网络，第一采集设备7包括4个第一采集器71，第二采集设备8包括3个第二采集器81，4个第一采集器71与环网交换机6形成第一环网网络，3个第二采集器81与环网交换机6形成第二环网网络，即实现了采集设备通过环网结构或者星型结构网络与环网交换机6的连接。其中的环网交换机6支持MRP以及H-SYNC协议，这些协议是支持整个冗余系统的基础，其中第一采集器71以及第二采集器81均具有2个光口/电口，即可以使用1个通讯网口或者2个通讯网口，以实现灵活组网。

本实用新型的有益效果是：

（1）、系统中服务器1、客户端2、通讯交换机3形成的网络为星型结构网络，包括主CPU4、备CPU5的网络以环网结构为主，环网交换机6、第一采集设备7、第二采集设备8形成的网络为星型结构、环网结构混合的网络。即采用了混合组网的海上风电监控系统，可以同时提升安全性和经济性。

（2）、基于混合组网的海上风电监控系统每一个环节都有两条以上的物理通讯链路，且其CPU控制器、服务器1、采集设备均有2套以上的冗余，保障了监控系统信息采集处理的稳定性。基于混合组网的海上风电监控平台具备了组网灵活、节省交换机和通讯线缆、通讯稳定性高的特点。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于混合组网的海上风电监控系统，其特征在于，包括系统管理设备、通讯交换机（3）、中央处理设备、环网交换机（6）、第一采集设备（7）、第二采集设备（8）；

系统管理设备、通讯交换机（3）、中央处理设备、环网交换机（6）依次连接，环网交换机（6）还分别与第一采集设备（7）、第二采集设备（8）连接，环网交换机、第一采集设备、第二采集设备三者形成第一星型网络；

第一采集设备（7）包括X个第一采集器（71），第二采集设备（8）包括Y个第二采集器（81），X个第一采集器（71）与环网交换机（6）形成第一环网网络，Y个第二采集器（81）与环网交换机（6）形成第二环网网络。

2.根据权利要求1所述的一种基于混合组网的海上风电监控系统，其特征在于，系统管理设备包括服务器（1）、客户端（2）。

3.根据权利要求2所述的一种基于混合组网的海上风电监控系统，其特征在于，服务器（1）、客户端（2）分别与通讯交换机（3）连接，三者形成第二星型网络。

4.根据权利要求1所述的一种基于混合组网的海上风电监控系统，其特征在于，中央处理设备包括主CPU（4）、备CPU（5）。

5.根据权利要求4所述的一种基于混合组网的海上风电监控系统，其特征在于，通讯交换机（3）分别与主CPU（4）、备CPU（5）一端连接，环网交换机（6）分别与主CPU（4）、备CPU（5）另一端连接，主CPU（4）还与备CPU（5）连接。

6.根据权利要求5所述的一种基于混合组网的海上风电监控系统，其特征在于，中央处理设备还包括故障切换器，故障切换器用于当主CPU（4）发生故障时，切换至备CPU（5）以对第一采集设备（7）、第二采集设备（8）采集得到的数据进行处理。

7.根据权利要求1所述的一种基于混合组网的海上风电监控系统，其特征在于，第一采集设备（7）包括4个第一采集器（71）。

8.根据权利要求7所述的一种基于混合组网的海上风电监控系统，其特征在于，4个第一采集器（71）依次相连，且首端第一采集器、末端第一采集器均与环网交换机（6）连接，以形成第一环网网络。

9.根据权利要求1所述的一种基于混合组网的海上风电监控系统，其特征在于，第二采集设备（8）包括3个第二采集器（81）。

10.根据权利要求9所述的一种基于混合组网的海上风电监控系统，其特征在于，3个第二采集器（81）依次相连，且首端第二采集器、末端第二采集器均与环网交换机（6）连接，以形成第二环网网络。

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