本发明专利技术涉及一种耙吸挖泥船疏浚综合平台管理系统，尤其是一种基于冗余网络的耙吸挖泥船疏浚综合平台管理系统。该系统包括网络交换机、服务器、工作站、ＰＬＣ和网关，所述各部分分别连接在底层环网和顶层环网；所述ＰＬＣ用于实现对挖泥船现场工作设备的输入输出控制，所述网关用来实现第三方协议与ＴＣＰ／ＩＰ协议之间的转换，ＰＬＣ和网关分别通过网络交换机与底层环网连接；用来进行数据管理和监控的多个所述工作站通过网络交换机与顶层环网连接；所述服务器分别通过底层环网和顶层环网上的网络交换机连接底层环网和顶层环网。本发明专利技术能够实现全船信息资源的充分共享，提高了系统的可靠性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种耙吸挖泥船疏浚综合平台管理系统，尤其是一种基于冗余网络的耙吸挖泥船疏浚综合平台管理系统。
技术介绍
对于耙吸挖泥船上的传感器数量庞大，设备种类多，监控系统除了针对如主机、发电机、舵机常规船舶设备外，还有数量众多的疏浚器械，如泥门、闸阀、蝶阀、A架、耙管，这些设备分布在挖泥船的甲板面、两舷、机舱、泵舱、辅设备舱、水密舱、驾驶室等部位。现有的监控系统为了采集分布在全船各个地方的信号，对其进行集中监控，需要敷设大量电缆，占用大量空间，工作量大，信号核对工作复杂。对于较先进的耙吸挖泥船，随着自动化和智能化程度的提高，综合疏浚平台管理系统所需要的计算机监控设备(工作站)繁多，网络系统的信息通讯量庞大。一旦计算机设备损坏或网络系统崩溃，将会导致挖泥船不能正常施工，甚至造成设备安全事故。因为现有监控系统中，工作站的功能相对独立，相互替代困难，冗余性能低。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种具有网络冗余功能的耙吸挖泥船疏浚综合平台管理系统。为了解决上述技术问题，本专利技术的基于冗余网络的耙吸挖泥船疏浚综合平台管理系统，包括网络交换机、服务器、工作站、PLC和网关，所述各部分分别连接在两个光纤环形网络中，即负责底部数据输入输出控制的底层环网和负责上层数据管理监控的顶层环网；所述PLC用于实现对挖泥船现场工作设备的输入输出控制(如疏浚设备控制、报警、机舱设备控制等)，所述网关用来实现第三方协议与TCP/IP协议之间的转换，PLC和网关分别通过各自对应的网络交换机与底层环网连接；用来进行数据管理和监控的多个所述工作站通过其对应的网络交换机与顶层环网连3接；所述服务器分别通过底层环网和顶层环网上的网络交换机连接底层环网和顶层 环网，所述服务器至少有3台，其中至少2台服务器作为网桥分别将底层环网和顶 层环网相连接。采用以上结构后，本专利技术中的环型网首先避免了线缆的冗余，各个交换机就近 连接构成环，同时网络具有冗余功能，而且某个网络节点中的交换机或某段线缆发 生故障，不会影响到其他网络节点的通讯。底层环网与顶层环网之间通过服务器进 行无缝联接，使得底层环网相对于顶层环网是完全透明的，达到了全船信息资源的 充分共享，实现了耙吸挖泥船实时、集中、分布、高效和便利的控制与监视。采用 环网可以避免网络通讯介质的故障，当环网中的某一段通讯介质发生故障时，网络 会在一定时间内自动重构，自愈时间小于等于500ms，从而提高了系统的可靠性。作为本专利技术的进一步改进，各环网上的交换机采用光纤相连接，所述的底层环网和顶层环网分别至少包括三台网络交换机、至少带有2组光纤接口、 2个RJ45接口。采用以上结构后，光纤作为传输载体时，其数据传输能力高，通信距离长，体 积小，成本低，抗辐射能力强，特别是抗干扰能力强，因为由于光纤的通讯依靠光 信号，而非电信号，因而在长距离传输过程中不会受到任何电磁干扰。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的详细的说明。 图1是本专利技术基于冗余网络的耙吸挖泥船疏浚综合平台管理系统结构示意图。 具体实施例图1中所示基于冗余网络的耙吸挖泥船疏浚综合平台管理系统，采用了两个环 网，底层环网1负责底层数据采集，顶层环网2负责上层数据监控，现场总线层的 数据交换与计算机工作站监控层的数据交换相互独立并分离，每个环网至少包括三 台网络交换机，交换机采用工业级网络交换机，至少带有2组光纤接口和2个RJ45 接口，光纤接口为ST或SC， RJ45接口为10Mb/100Mb自适应，具有独立IP， DC24V 双路供电，带有报警输出，导轨安装，工作温度至少达到-l(TC 65'C。交换机的 数量取决于PLC、网关、工作站的数量。两个环网之间共连接了三台服务器，分别是作为主服务器的服务器一l、备用 服务器的服务器一2和历史服务器的服务器一3，三台服务器作为网桥同时连接底层 环网1和顶层环网2。通过底层环网1与PLC和网关进行数据交换，执行数据的采 集、运算、命令参数的下发。每套PLC连接一个独立的交换机，根据网关的数量就 近连接独立的交换机。服务器一1和服务器一2提供实时数据服务，服务器一3用于 存储历史数据。从底层环网l上传的数据，由三台服务器同时读入。正常情况下， 由服务器一l负责将读入的数据按工作站环网的工作站IP地址，通过顶层环网2与 工作站进行数据交换，执行数据的发送、指令的接受。工作站接收服务器发送的数 据，并向服务器发出控制指令、参数设定指令。通过以太网，服务器将所有数据实 时、并行发送到所有工作站，在任何一台工作站均可以同步浏览系统中的所有数据。 当服务器一l发生故障时，工作站将检测不到服务器一l的数据时，此时所有工作 站会自动从服务器一2获取数据，从而实现了服务器的热切换。工作站环网中，各 台工作站发出的指令数据也同时送入三台服务器，并通过三台服务器按地址同时发 送到底层环网1中对应PLC端口。服务器一l和服务器一2之间互为镜像，支持热 切换，服务器一1故障时服务器一2会自动投入工作，为工作站提供数据交换服务， 无需人工干预。服务器一1和服务器一2均故障时，可手动启动服务器一3为工作站 提供数据交换服务。在三台服务器之间设置了热同步功能，服务器之间相互通讯， 一旦侦测到参数发生变更，立即进行同步。交换机于交换机之间通过光纤连接，交换机于其他网络设备通过双绞线连接。 光纤采用多模光纤或单模光纤，光纤芯数至少4芯。双绞线采用超5类或6类屏蔽 双绞线。系统中的计算机包括三台服务器和多台工作站，服务器为工业级服务器，厚度 为1U-4U，机架安装，带有2个100Mb或2个1000Mb以太网接口 。工作站为工业级 计算机，带有1个100Mb或1000Mb以太网接口。计算机通过以太网接口接入顶层 环网2。工作站的数量取决于系统需求，根据用户要求可以设置多台工作站，系统 可以稳定运行1-36个工作站。系统包括多台PLC， PLC用于实现对现场设备的输入输出控制，每套PLC带有 一个10Mb或100Mb以太网接口， PLC通过以太网接口接入底层环网1。 PLC的数量 取决于系统需求，系统可以稳定连接1-120个PLC。系统包括多台网关，9-30V供电，带有一个第三方协议，通讯接口和一个RJ45以太网接口，网关实现第三方协议与TCP/IP协议之间的转换，可用来实现DGPS和 电罗经等数据的输入。其中第三方协议可以为Canbus、 Modbus、 RS232、 RS422或 RS485。网关通过以太网接口接入底层环网1。网关的数量取决于系统需求，系统可 以稳定连接卜120个网关。服务器、PLC、网关、工作站之间的通讯接口为RJ45，通讯协议为TCP/IP。交 换机与交换机之间的通讯接口为光纤。数据交换特性*服务器与PLC、网关的数据采集周期小于0.5秒 *服务器到工作站的数据传输周期小于0. 5秒 *工作站信号显示周期小于0.5秒 *工作站到服务器的控制指令响应周期小于1秒 *服务器到PLC、网关的控制指令响应周期小于1秒系统可以对耙吸挖泥船上的各种设备进行监控，如疏浚设备监控、机舱设备监 控、平面定位监测，系统监控可以在任何一台工作站上进行。在基于冗余网络的耙吸挖泥船疏浚综合平台管理系统中，所有工作站均安装本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于冗余网络的耙吸挖泥船疏浚综合平台管理系统，其特征是：它包括网络交换机、服务器、工作站、ＰＬＣ和网关，所述各部分分别连接在两个光纤环形网络中，即负责底部数据输入输出控制的底层环网和负责上层数据管理监控的顶层环网；所述ＰＬＣ用于实现对挖泥船现场工作设备的输入输出控制，所述网关用来实现第三方协议与ＴＣＰ／ＩＰ协议之间的转换，ＰＬＣ和网关分别通过网络交换机与底层环网连接；用来进行数据管理和监控的多个工作站通过网络交换机与顶层环网连接；所述服务器分别通过底层环网和顶层环网上的网络交换机连接底层环网和顶层环网，所述服务器至少有３台，其中至少２台服务器作为网桥分别将底层环网和顶层环网相连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：侯小明，陈松涛，李忠，张洪涛，李宁，张伟明，范板乾，陈张华，戴群，
申请(专利权)人：镇江市亿华系统集成有限公司，中交上海航道局有限公司，中港疏浚股份有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]
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