CN215646816U - 可扩展式多对一串口通信组网及其装置和系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供一种可扩展式多对一串口通信组网及其装置和系统，属于变电站串口通信领域。所述装置，包括：信号端口，包括RX端口，所述RX端口的一端用于与保护装置的数据接收端口连接；TX端口，所述TX端口的一端用于与所述保护装置的数据发送端口连接；GND端口，所述GND端口的一端用于与所述保护装置的接地端口连接；本实用新型提供一种可扩展式多对一串口通信组网及其装置和系统，当装置的TX端口电位发生变化时，对应的可控开关S导通，收发信端口R/T置为高电平，使得其他装置的收发信端口R/T检测到高电平并控制对应的可控开关S断开，实现了保护装置与打印机一对一连接，降低了打印机的投入成本以及人工成本。

Description

可扩展式多对一串口通信组网及其装置和系统

技术领域

本实用新型涉及变电站串口通信领域，具体地涉及一种可扩展式多对一串口通信组网及其装置和系统。

背景技术

随着科技的迅速发展，电力的普及越来越广，同时变电站的数量也越来越多，因此对于变电站内部设备的控制要求也越来越高。

变电站小室内部的打印机常需要数十套保护装置，现有的配置方案有两种，一种是一对一，一套保护装置对应一台打印机，增加了打印机的成本，同时也造成了资源浪费；另一种是多对一，数十套保护装置共用一台打印机，但是要根据实际打印需求实时挪动打印机并重新布置电源线和数据线，操作不便，且大大增加了人工成本。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的是提供一种可扩展式多对一串口通信组网及其装置和系统，该可扩展式多对一串口通信组网及其装置和系统用以解决多套保护装置公用一台打印机操作不便的问题。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供一种可扩展式多对一串口通信组网及其装置和系统，包括：

信号端口，包括：

RX端口，所述RX端口的一端用于与保护装置的数据接收端口连接；

TX端口，所述TX端口的一端用于与所述保护装置的数据发送端口连接；

GND端口，所述GND端口的一端用于与所述保护装置的接地端口连接；

网线端口，包括：

两个第一端口，两个所述第一端口的一端相互连接，两个所述第一端口的另一端用于与相邻的所述装置的第一端口的另一端或外部电源连接；

两个第二端口，两个所述第二端口的一端相互连接，两个所述第二端口的另一端用于与相邻的所述装置的第二端口的另一端连接或悬空；

两个第三端口，两个所述第三端口的一端相互连接，两个所述第三端口的另一端用于与相邻的所述装置的第三端口的另一端或打印机连接；所述RX端口的另一端与两个所述第三端口的一端连接；

两个第四端口，两个所述第四端口的一端相互连接，两个所述第四端口的另一端用于与相邻的所述装置的第四端口的另一端或打印机连接；

两个第五端口，两个所述第五端口的一端相互连接，两个所述第五端口的另一端用于与相邻的所述装置的第五端口的另一端、外部电源或打印机连接，所述GND端口的另一端与两个所述第五端口的一端连接；

收发信端口，所述收发信端口与两个所述第二端口的一端连接；

可控开关，所述可控开关的一端与所述TX端口的另一端连接，所述可控开关的另一端与两个所述第四端口的一端连接。

可选地，所述网线端口包括RJ45端口。

另一方面，本实用新型提供一种可扩展式多对一串口通信组网的系统，所述系统包括多个所述的可扩展式多对一串口通信组网的装置；

首个所述装置的网线端口中的一个第一端口、第二端口、第三端口、第四端口以及第五端口悬空；

位于两个所述装置之间的所述装置的第一端口、第二端口、第三端口、第四端口以及第五端口的另一端与相邻的所述装置的第一端口、第二端口、第三端口、第四端口以及第五端口的另一端连接；

最后一个所述装置的网线端口中的一个第一端口、第二端口、第三端口、第四端口以及第五端口的另一端与上一个所述装置的第一端口、第二端口、第三端口、第四端口以及第五端口的另一端连接，最后一个所述装置的网线端口的另一个第一端口的另一端用于与外部电源的正极连接，最后一个所述装置的网线端口的另一个第二端口的另一端悬空，最后一个所述装置的网线端口的另一个第三端口的另一端用于与打印机的发送端口连接，最后一个所述装置的网线端口的另一个第四端口的另一端用于与打印机的接收端口连接，最后一个所述装置的网线端口的另一个第五端口的另一端用于与打印机的接地端以及外部电源的负极连接。

再一方面，本实用新型提供一种可扩展式多对一串口通信组网，所述包括：

上述所述的可扩展式多对一串口通信组网的系统；

多个保护装置，每个所述保护装置的数据接收端口与所述系统的一个RX端口连接，每个所述保护装置的数据发送端口与所述系统的一个TX端口连接，每个所述保护装置的接地端口与所述系统的一个GND端口连接。

可选地，所述组网包括至少一台打印机，所述打印机的发送端口与所述系统的最后一个所述装置的网线端口中的另一个第三端口的另一端连接，所述打印机的接收端口与所述系统的最后一个所述装置的网线端口中的另一个第四端口的另一端连接，所述打印机的接地端与所述系统的最后一个所述装置的网线端口中的另一个第五端口的另一端连接。

可选地，所述组网包括外部电源，所述外部电源的正极与所述系统的最后一个所述装置的网线端口中的另一个第一端口的另一端连接，所述外部电源的负极与所述系统的最后一个所述装置的网线端口中的另一个第五端口的另一端连接。

可选地，所述组网包括相邻两个所述装置之间的网线端口通过T568B线序或T568A线序的网线连接。

通过上述技术方案，本实用新型提供一种可扩展式多对一串口通信组网及其装置和系统，当装置的TX端口电位发生变化时，对应的可控开关S导通，收发信端口R/T置为高电平，使得其他装置的收发信端口R/T检测到高电平并控制对应的可控开关S断开，实现了保护装置与打印机一对一连接，降低了打印机的投入成本以及人工成本。

本实用新型实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型实施例，但并不构成对本实用新型实施例的限制。在附图中：

图1是根据本实用新型的一个实施方式的可扩展式多对一串口通信组网的装置图；

图2是根据本实用新型的一个实施方式的可扩展式多对一串口通信组网的系统图；

图3是根据本实用新型的一个实施方式的可扩展式多对一串口通信的组网图；

图4是根据本实用新型的一个实施方式的可扩展式多对一串口通信的组网中网线线序连接图。

附图标记说明

1、第一端口 2、第二端口

3、第三端口 4、第四端口

5、第五端口 11、网线端口

12、信号端口 13、装置

14、外部电源 V+、电源正极

V-、电源负极 20、保护装置

21、数据接收端口 22、数据发送端口

23、接地端口 30、打印机

31、发送端口 32、接收端口

33、接地端 R/T、收发信端口

S、可控开关

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型实施例，并不用于限制本实用新型实施例。

如图1是根据本实用新型的一个实施方式的可扩展式多对一串口通信组网的装置图。在图1中，该可扩展式多对一串口通信组网装置可以包括保护装置20、装置13、外部电源14以及打印机30。具体地，该保护装置包括数据接收端口21、数据发送端口22以及接地端口23。具体地，该装置包括RX端口、TX端口、GND端口、收发信端口R/T、可控开关S以及两个网线端口11。具体地，两个网线端口11包括两个第一端口1、两个第二端口2、两个第三端口3、两个第四端口4以及两个第五端口5。

RX端口的一端用于与保护装置20的数据接收端口21连接，RX端口的另一端与两个第三端口3的一端连接，TX端口的一端用于与保护装置20的数据发送端口22连接，TX端口的另一端与可控开关S的一端连接，GND端口的一端用于与保护装置20的接地端口23连接，GND端口的另一端与两个第五端口5的一端连接，收发信端口R/T与两个第二端口2的一端连接，可控开关S的另一端与两个第四端口4的一端连接。两个第一端口1的一端相互连接，两个第一端口1的另一端用于与相邻的装置13的第一端口1的另一端或外部电源14连接；两个第二端口2的一端相互连接，两个第二端口2的另一端用于与相邻的装置13的第二端口2的另一端连接或悬空；两个第三端口3的一端相互连接，两个第三端口3的另一端用于与相邻的装置13的第三端口3的另一端或打印机30连接；两个第四端口4的一端相互连接，两个第四端口4的另一端用于与相邻的装置13的第四端口4的另一端或打印机30连接；两个第五端口5的一端相互连接，两个第五端口5的另一端用于与相邻的装置13的第五端口5的另一端、外部电源14或打印机30连接。

收发信端口R/T具有收信以及发信两组状态，默认是收信状态，收发信端口R/T处于收信状态时，可以识别网线端口11的高电平。当收发信端口R/T识别到高电平时，控制可控开关S为断开状态；发信状态时，使得网线端口11置位高电平；可控开关S默认是断开，可控开关S的通断情况由TX端口以及收发信端口R/T控制。当打印机30发送打印任务时，使得TX端口电位发生变化，置收发信端口R/T为发信状态，控制可控开关S导通，同时置装置13中的两个第二端口2为高电平，通过两个第二端口2传输至其他的装置13，其他装置13的收发信端R/T检测到对应第二端口2的高电平，控制对应的可控开关S断开，进而实现保护装置20与打印机30一对一的信号传输，经短时间延时后，设置收发信端口R/T自恢复为收信状态。针对变电站保护小室内的数十套保护装置20共用一台打印机30，由于所需要的传输线路不同，传统的操作方案没有自动选择保护装置20与打印机30一对一连接的组网装置13，因此会加大人工成本的投入。在该实施方式中，由于本实用新型提供的多对一串口通信组网装置可采用收发信端口R/T控制可控开关S的通断，实现自动选择传输线路的目的，因此大大降低了打印机30的投入成本以及人工成本。

本实用新型的该实施方式中，在图1所述可扩展式多对一串口通信组网的装置基础上，还包括可扩展式多对一串口通信组网的系统。具体地，如图2所示，该系统还可以包括多组装置13、保护装置20、外部电源14以及打印机30。进一步地，该外部电源14包括电源正极V+以及电源负极V-。进一步地，该打印机30包括发送端口31、接收端口32以及接地端33。

首个装置13的网线端口11中的一个第一端口1、第二端口2、第三端口3、第四端口4以及第五端口5悬空；位于两个装置13之间的装置13的第一端口1、第二端口2、第三端口3、第四端口4以及第五端口5的另一端与相邻的装置13的第一端口1、第二端口2、第三端口3、第四端口4以及第五端口5的另一端连接；最后一个装置13的网线端口11中的一个第一端口1、第二端口2、第三端口3、第四端口4以及第五端口5与上一个装置13的第一端口1、第二端口2、第三端口3、第四端口4以及第五端口5的另一端连接，最后一个装置13的网线端口11的另一个第一端口1的另一端用于与外部电源14的电源正极V+连接，最后一个装置13的网线端口11的另一个第二端口2的另一端悬空，最后一个装置13的网线端口11的另一个第三端口3的另一端用于与打印机30的发送端口31连接，最后一个装置13的网线端口11的另一个第四端口4的另一端用于与打印机30的接收端口32连接，最后一个装置13的网线端口11的另一个第五端口5的另一端用于与打印机30的接地端33以及外部电源14的电源负极V-连接。

外部电源14的电流沿着电源正极V+输出，沿着最后一个装置13的第一端口1输入，最后一个装置13通过多组第一端口1将电流传输至多组装置13中，并用于多组装置13的工作所需。当其中一组收发信端口R/T检测到TX端口电位变化时，置两个第二端口2为高电平，两个第二端口2将高电平传输至其他装置13的两个第二端口2，被处于收信状态的收发信端口R/T识别到并控制对应的可控开关S为断开，进而保障了仅有其中一组可控开关S闭合的情况。多组第三端口3以及多组第四端口4连接，用于信号传输，组成信号传输回路。多组第五端口5串行连接并接地，对多组装置13的电路进行保护。该系统通过连接多组装置13，能够实现单台打印机30自动切换连接多台保护装置20的目的，更加的智能化以及简便化。

本实用新型的该实施方式中，在图2所述装置的基础上，还包括可扩展式多对一串口通信组网。具体地，如图3所示，该组网还可以包括多组装置13、多组保护装置20、外部电源14以及至少一台打印机30。

每个保护装置20的数据接收端口21与系统的一个RX端口连接，每个保护装置20的数据发送端口22与系统的一个TX端口连接，每个保护装置20的接地端口23与系统的一个GND端口连接。打印机30的发送端口31与系统的最后一个装置13的网线端口11中的另一个第三端口3的另一端连接，打印机30的接收端口32与系统的最后一个装置13的网线端口11中的另一个第四端口4的另一端连接，打印机的接地端33与系统的最后一个装置13的网线端口11中的另一个第五端口5的另一端连接。外部电源14的电源正极V+与系统的最后一个装置13的网线端口11中的另一个第一端口1的另一端连接，外部电源14的电源负极V-与系统的最后一个装置13的网线端口11中的另一个第五端口5的另一端连接。

当打印机30通过发送端口31发送打印任务时，最后一个装置13的第三端口3接收到并传输至多个装置13的RX端口，并通过多个RX端口传输至多个保护装置20的数据接收端口21。需要连接的保护装置20通过数据发送端口22发出反馈信号并传输至对应的TX端口，引起TX端口的电位变化，对应的收发信端口R/T控制本装置13的可控开关S导通以及其他装置13的可控开关S断开。可控开关S处于导通状态的装置13通过第四端口4将反馈信号传输至打印机30的接收端口32，实现了信号沿着闭合回路传输的目的。使得打印机30的发送端口31与多组保护装置20的数据接收端口21连通，同时打印机30的接收端口32仅与其中一个保护装置20的数据发送端口22连通，使得保护装置20与打印机30能够一对一连接。保护装置20的接地端口23、装置13的GND端口、打印机30的接地端33与外部电源14的电源负极V-连接，实现接地保护。外部电源14的电源正极V+通过最后一个装置13的第一端口1实现对多组装置13供电的目的。该组网通过多组保护装置20与多组装置13连接，能够根据实际需求只能控制保护装置20与打印机30一对一连接，节省了打印机30需要的数量的同时，提高了打印效率。

在本实用新型的该实施方式中，对于该网线端口11的具体结构，可以是本领域人员所知的多种形式，例如RJ11接口、FDDI接口等。但是在本实用新型的一个优选示例中，考虑到组网装置13的成本以及通用性，该网线端口11的具体结构可以如图4所示。具体地，该网线端口11采用的是RJ45网线端口。进一步地，该RJ45网线端口11连接的网线包括T568A线序或者T568B线序，在本实用新型中以T568B线序的网线为例。

第一端口1与网线的“橙白”、“橙”两根线相连接，第二端口2与网线的“绿白”线相连接，第三端口3与网线的“蓝白”线相连接，第四端口4与网线的“绿”线相连接，第五端口5与网线的“棕白”、“棕”两根线相连接，7568B线序中剩余的“蓝”线闲置。

当打印机30发送打印任务时，其中一个TX端口发生电位变化，其中一个收发信端口R/T置位发信状态。当收发信端口R/T发信状态时，使得第二端口2置位高电平，同时通过两个第二端口2分别沿着网线中的两根“绿白”线将电位传输至其他装置13的第二端口2处，进而使得其他装置13的第二端口2处为高电平。其他装置13的收发信端口R/T默认是收信状态，识别到其他装置13的第二端口2的高电平时，控制其他装置13的可控开关S断开，仅只有处于发信状态的收发信端口R/T控制对应的可控开关S导通。外部电源14的电源正极V+通过多组网线中的“橙白”线以及“橙”线对电能进行传输，多组装置13通过对应的第一端口1接收电能以保障装置13正常工作。打印机30通过发送端口31将打印机30的打印数据沿着网线中的“蓝白”线进行传输，多组装置13中的第三端口3接收到打印数据后，通过RX端口以及数据接收端口21传输至保护装置20内部。需要连接的保护装置20再通过数据发送端口22向TX端口传输反馈信号，引起TX端口的电位变化，置收发信端口R/T置位发信状态，可控开关S导通。反馈信号再通过多组网线中的“绿”线传输至打印机30的接收端口32，形成闭合的回路，进而实现打印机30与保护装置20的一对一连接。电源负极V-以及打印机30的接地端33通过网线中“棕白”以及“棕”两根线连接，形成接地保护，保护了电路。通过RJ45网线传输，使得打印信号处理更加的快速且智能，且RJ45网线的通用性强，适用性广。

本实用新型提供一种可扩展式多对一串口通信组网及其装置和系统，当装置的TX端口电位发生变化时，对应的可控开关S导通，收发信端口R/T置为高电平，使得其他装置的收发信端口R/T检测到高电平并控制对应的可控开关S断开，实现了保护装置与打印机一对一连接，降低了打印机的投入成本以及人工成本。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (7)

1.一种可扩展式多对一串口通信组网的装置，其特征在于，所述装置，包括：

信号端口，包括：

RX端口，所述RX端口的一端用于与保护装置的数据接收端口连接；

TX端口，所述TX端口的一端用于与所述保护装置的数据发送端口连接；

GND端口，所述GND端口的一端用于与所述保护装置的接地端口连接；

网线端口，包括：

两个第一端口，两个所述第一端口的一端相互连接，两个所述第一端口的另一端用于与相邻的所述装置的第一端口的另一端或外部电源连接；

两个第二端口，两个所述第二端口的一端相互连接，两个所述第二端口的另一端用于与相邻的所述装置的第二端口的另一端连接或悬空；

两个第三端口，两个所述第三端口的一端相互连接，两个所述第三端口的另一端用于与相邻的所述装置的第三端口的另一端或打印机连接；所述RX端口的另一端与两个所述第三端口的一端连接；

两个第四端口，两个所述第四端口的一端相互连接，两个所述第四端口的另一端用于与相邻的所述装置的第四端口的另一端或打印机连接；

两个第五端口，两个所述第五端口的一端相互连接，两个所述第五端口的另一端用于与相邻的所述装置的第五端口的另一端、外部电源或打印机连接，所述GND端口的另一端与两个所述第五端口的一端连接；

收发信端口，所述收发信端口与两个所述第二端口的一端连接；

可控开关，所述可控开关的一端与所述TX端口的另一端连接，所述可控开关的另一端与两个所述第四端口的一端连接。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述网线端口包括RJ45端口。

3.一种可扩展式多对一串口通信组网的系统，其特征在于，所述系统包括多个如权利要求1或2所述的可扩展式多对一串口通信组网的装置；

首个所述装置的网线端口中的一个第一端口、第二端口、第三端口、第四端口以及第五端口悬空；

位于两个所述装置之间的所述装置的第一端口、第二端口、第三端口、第四端口以及第五端口的另一端与相邻的所述装置的第一端口、第二端口、第三端口、第四端口以及第五端口的另一端连接；

最后一个所述装置的网线端口中的一个第一端口、第二端口、第三端口、第四端口以及第五端口的另一端与上一个所述装置的第一端口、第二端口、第三端口、第四端口以及第五端口的另一端连接，最后一个所述装置的网线端口的另一个第一端口的另一端用于与外部电源的正极连接，最后一个所述装置的网线端口的另一个第二端口的另一端悬空，最后一个所述装置的网线端口的另一个第三端口的另一端用于与打印机的发送端口连接，最后一个所述装置的网线端口的另一个第四端口的另一端用于与打印机的接收端口连接，最后一个所述装置的网线端口的另一个第五端口的另一端用于与打印机的接地端以及外部电源的负极连接。

4.一种可扩展式多对一串口通信组网，其特征在于，所述组网包括：

如权利要求3所述的可扩展式多对一串口通信组网的系统；

多个保护装置，每个所述保护装置的数据接收端口与所述系统的一个RX端口连接，每个所述保护装置的数据发送端口与所述系统的一个TX端口连接，每个所述保护装置的接地端口与所述系统的一个GND端口连接。

5.根据权利要求4所述的组网，其特征在于，所述组网包括至少一台打印机，所述打印机的发送端口与所述系统的最后一个所述装置的网线端口中的另一个第三端口的另一端连接，所述打印机的接收端口与所述系统的最后一个所述装置的网线端口中的另一个第四端口的另一端连接，所述打印机的接地端与所述系统的最后一个所述装置的网线端口中的另一个第五端口的另一端连接。

6.根据权利要求4所述的组网，其特征在于，所述组网包括外部电源，所述外部电源的正极与所述系统的最后一个所述装置的网线端口中的另一个第一端口的另一端连接，所述外部电源的负极与所述系统的最后一个所述装置的网线端口中的另一个第五端口的另一端连接。

7.根据权利要求4所述的组网，其特征在于，所述组网包括相邻两个所述装置之间的网线端口通过T568B线序或T568A线序的网线连接。

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