一种矿用本安型环网交换机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种矿用本安型环网交换机，包括电源模块、交换模块和MPU控制模块；电源模块分别与交换模块和MPU控制模块连接；交换模块与MPU控制模块连接；整个电路安装在一本安型壳体内。该矿用本安型环网交换机构成一个安全、稳定、高速的网络平台，与煤矿工业监测监控系统组合后，可以实时传输井下图像、语音、监测监控信息，丰富的网络接口使其能够实现多种设备的接入，为煤矿高效自动化开采、煤矿设备的远程监管与故障诊断提供可靠的数据来源，且适应性强，数据传输快，多台矿用隔爆兼交称机能够组成具有自愈功能的环网，使得井下通信网的安全性能得到大大提高。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及交换机设备
，具体涉及一种煤矿井下使用的本安型环网交换机。
技术介绍
随着科学技术发展的日新月异，应用于煤矿工业的矿山综合通信自动化系统被大力推行并广泛应用，它是煤矿安全高效生产的重要保障，而通信网络系统是矿山综合通信自动化的基础。当前，煤矿大多具有自己的工业以太网，实现煤矿设备、人员以及集控中心的通信，而交换机作为通信系统中的一个重要组成部分，一旦发生故障，不仅给煤矿安全带来影响，还会给煤矿生产带来不可估量的损失。现今市面上的矿用交换机大多存在与现有煤矿工业监控系统设兼容困难、系统容量小、数据处理速度慢等，而且通信协议单一，无法实现多种现有设备的接入。还有，现有的交换机由于不提供上联冗余接口，也就不能组成具有自愈功能的环网，这样当系统运行中出现故障时，很容易造成井下通信网的崩溃，信息传输的可靠性得不到有效保证；而且也不提供交换机管理配置功能，用户也不能实时地监控交换机运行状态。所以不适用于信息传输可靠性要求很高的煤矿井下使用。为了解决现有技术中的上述不足，本技术提出了一种新的解决方案。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是针对于现有技术的不足，提供一种矿用本安型环网交换机，该矿用本安型环网交换机构成一个安全、稳定、高速的网络平台，与煤矿工业监测监控系统组合后，可以实时传输井下图像、语音、监测监控信息，丰富的网络接口使其能够实现多种设备的接入，为煤矿高效自动化开采、煤矿设备的远程监管与故障诊断提供可靠的数据来源，还要适应性强，数据传输快，多台矿用隔爆兼交称机能够组成具有自愈功能的环网，使得井下通信网的安全性能得到大大提高。为达到上述专利技术目的，本技术所采用的技术方案为提供一种矿用本安型环网交换机，其特征在于包括电源模块、交换模块和MPU控制模块；所述电源模块分别与交换模块和MPU控制模块连接；所述交换模块包括交换芯片、RS485接口、以太网接口、串口转以太网模块、工作状态指示功能模块和只读存储模块；所述MPU控制模块包括RISC微处理器、数据存储模块、电平转换模块和网络控制模块；所述RS485接口、以太网接口、串口转以太网模块、工作状态指示功能模块和只读存储模块均与交换芯片连接；所述交换芯片与RISC微处理器连接；所述RISC微处理器与只读存储模块连接；所述数据存储模块、电平转换模块和网络控制模块均与RISC微处理器连接；整个电路安装在一本安型壳体内。进一步地，所述交换芯片为KS8999芯片。进一步地，所述以太网接口设置有八路，包括四路以太网光接口和四路以太网电接口。进一步地，所述以太网光接口中包括两路环网光接口和两路本地光接口。进一步地，所述串口转以太网模块设置有四路。进一步地，所述电源模块内设有交流电源模块和备用电源模块。综上所述，本技术所提供的矿用本安型环网交换机相比于现有技术具有如下优点I、通过本技术在井下构成一个安全、稳定、高速的网络平台，与煤矿工业监测监控系统组合后，可以实现图像、语音和监测监控信息的实时、高速传输，同时用户在地面上通过上位机就可以完成对井下设备的管理。2、解决了现有交换机不能形成环网来确保通信的可靠性，丰富的网络接口使其能够很好的与现有监测监控系统设备兼容。·3、内部集成了多路高速以太网接口，分别由四路光接口和四路电接口组成，与外部通信采用光接口，可以有效地避免由于不同节点的电位不同引起了设备烧毁和强电磁感应、高电压引起的干扰，同时地面至井下采用光纤传输可减少雷电等自然灾害造成的损失。4、其中两路光接口作为环网光接口来使用，使其支持环网冗余技术，多台本技术可以组成具有自愈功能的光纤环网，从而大大提高了井下通信系统的稳定性和信息传输的安全性。5、内部设置有四路串口转以太网模块，具有TCP Server、TCP Client、UDP、虚拟串口和点对点连接等五种操作模式。6、通过工作状态指示功能模块，系统会将环路故障、电源故障、端口故障等信息及时上传，便于用户监控维护。7、用于连接系统设备，提供数据交换通道。附图说明图I为矿用本安型环网交换机的原理框图。具体实施方式以下结合附图对本技术的具体实施方式做详细地描述如图所示，该矿用本安型环网交换机包括电源模块、交换模块和MPU控制模块；所述电源模块分别与交换模块和MPU控制模块连接；所述交换模块包括交换芯片、RS485接口、以太网接口、串口转以太网模块、工作状态指示功能模块和只读存储模块；所述MPU控制模块包括RISC微处理器、数据存储模块、电平转换模块和网络控制模块；所述RS485接口、以太网接口、串口转以太网模块、工作状态指示功能模块和只读存储模块均与交换芯片连接；所述交换芯片与RISC微处理器连接；所述RISC微处理器与只读存储模块连接；所述数据存储模块、电平转换模块和网络控制模块均与RISC微处理器连接；整个电路安装在一本安型壳体内。进一步地，所述交换芯片为KS8999芯片；所述以太网接口设置有八路，包括四路以太网光接口和四路以太网电接口 ；所述以太网光接口中包括两路环网光接口和两路本地光接口 ；所述串口转以太网模块设置有四路；所述电源模块内设有交流电源模块和备用电源模块。交换模块的核心选用了 KS8999芯片，它是KENDIN公司推出的一款物理层交换芯片，KS8999芯片的所具有的特点非常符合网络交换机对交换模块的功能要求。MPU控制模块核心是是Samsung公司推出的一个16 / 32位的低耗高效的RISC微处理器，它带有8KB的Cache / SRAM、12C接口、以太网控制器、HDLC、GDMA、UART、时钟、可编程的I / O端口和中断控制器等，非常适合网络应用。连接数据存储模块作为最小系统的数据、程序存储空间和内存空间。内部集成了多路高速以太网接口，分别由四路光接口和四路电接口组成，与外部通信采用光接口，可以有效地避免由于不同节点的电位不同引起了设备烧毁和强电磁感应、高电压引起的干扰，同时地面至井下采用光纤传输可减少雷电等自然灾害造成的损失；其中两路光接口为环网接口，使其支持环网冗余技术，多台本技术可以组成具有自愈功能的光纤环网，从而大大提高了井下通信系统的稳定性和信息传输的安全性；同时内部还包括了 4路串口以太网网桥转换模块，使本技术具有TCP Server,TCP Client、UDP,虚拟串口和点对点连接等五种操作模式；通过工作状态指示功能模块，系统会将环路故障、电源故障、端口故障等信息及时上传，便于用户监控维护；通过本技术在井下构成一个·安全、稳定、高速的网络平台，与煤矿工业监测监控系统组合后，可以实现图像、语音和监测监控信息的实时、高速传输，同时用户在地面上通过上位机就可以完成对井下设备的管理。多台矿用隔爆兼交称机能够组成具有自愈功能的环网，使得井下通信网的安全性能得到大大提高。系统支持Web远程浏览、管理和系统软件的在线升级，同时具有隔爆兼本质安全性。综上所述，利用本技术所提供的矿用本安型环网交换机构成一个安全、稳定、高速的网络平台，与煤矿工业监测监控系统组合后，可以实时传输井下图像、语音、监测监控信息，丰富的网络接口使其能够实现多种设备的接入，为煤矿高效自动化开采、煤矿设备的远程监管与故障诊断提供可靠的数据来源，且适应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矿用本安型环网交换机，其特征在于：包括电源模块、交换模块和MPU控制模块；所述电源模块分别与交换模块和MPU控制模块连接；所述交换模块包括交换芯片、RS485接口、以太网接口、串口转以太网模块、工作状态指示功能模块和只读存储模块；所述MPU控制模块包括RISC微处理器、数据存储模块、电平转换模块和网络控制模块；所述RS485接口、以太网接口、串口转以太网模块、工作状态指示功能模块和只读存储模块均与交换芯片连接；所述交换芯片与RISC微处理器连接；所述RISC微处理器与只读存储模块连接；所述数据存储模块、电平转换模块和网络控制模块均与RISC微处理器连接；整个电路安装在一本安型壳体内。

【技术特征摘要】
1.一种矿用本安型环网交换机，其特征在于包括电源模块、交换模块和MPU控制模块；所述电源模块分别与交换模块和MPU控制模块连接；所述交换模块包括交换芯片、RS485接口、以太网接口、串口转以太网模块、工作状态指示功能模块和只读存储模块；所述MPU控制模块包括RISC微处理器、数据存储模块、电平转换模块和网络控制模块；所述RS485接口、以太网接口、串口转以太网模块、工作状态指示功能模块和只读存储模块均与交换芯片连接；所述交换芯片与RISC微处理器连接；所述RISC微处理器与只读存储模块连接；所述数据存储模块、电平转换模块和网络控制模块均与RISC微...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴子利，宋德福，倪云涛，赵涛，叶小亮，陈启勇，黄鑫，黄金林，杨乐菲，
申请(专利权)人：成都金自天正智能控制有限公司，
类型：实用新型
国别省市：