專利名稱：：遠程網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實用新型技術(shù)是將傳統(tǒng)的PLC數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控技術(shù)與光傳輸技術(shù)、交換技術(shù)、路由技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)等網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)有機地結(jié)合，實現(xiàn)對野外或無人看守環(huán)境下的設(shè)備的遠程網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控、管理和維護。技術(shù)背景隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，對電力、石油等能源領(lǐng)域的正常、安全運行也提出了更高的要求，需要對大量分散在野外的設(shè)備或設(shè)施進行實時的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控。而基于傳統(tǒng)的PLC數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)很難實現(xiàn)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)化傳送與共享，主要存在如下問題-1、傳統(tǒng)的PLC數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)雖然具有強大的數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控能力，但不具備遠程網(wǎng)絡(luò)通訊功能。如需要實現(xiàn)設(shè)備的遠程監(jiān)控和管理，需要集成其他通訊設(shè)備，如路由、交換設(shè)備等，增加了系統(tǒng)集成的難度，降低了系統(tǒng)的可靠性，提高了系統(tǒng)的維護操作成本；2、在電力、石油領(lǐng)域，由于有多個廠家不同的設(shè)備在使用，而不同的設(shè)備由于使用的協(xié)議不盡相同，因此，如果采用現(xiàn)有的通訊設(shè)備，無法直接實現(xiàn)不同設(shè)備的互聯(lián)互通，需要進行協(xié)議轉(zhuǎn)換。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，研制一種集傳統(tǒng)PLC數(shù)據(jù)采集、線路傳輸、路由交換及網(wǎng)絡(luò)管理功能為一體遠程網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)。本實用新型的技術(shù)解決方案如下遠程網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)由三部分組成，分別是采集監(jiān)控牟.元、通信交換單元和數(shù)據(jù)網(wǎng)管單元。1、采集監(jiān)控單元遠程網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)的采集單元主要實現(xiàn)設(shè)備的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，系統(tǒng)總共可以擴充24個采集監(jiān)控模塊。單個采集監(jiān)控模塊提供16路數(shù)字量輸入接口(光耦隔離)、8路模擬量輸入(光耦隔離)、4路開關(guān)量輸出(光耦隔離、達林頓輸出2路、繼電器輸出兩路)、單通道RS485通信接口、2個主備冗余以太網(wǎng)絡(luò)接口、TFT真彩顯示屏接口。采用32位處理器，NUCLEUS實時操作系統(tǒng)。支持自動化標準RS232/485/Modbus協(xié)議，Tcp/Ip/Modbus協(xié)議、IEC104協(xié)議等通用協(xié)議，提供對通信部分的接口。2、通信交換單元通信交換單元實現(xiàn)數(shù)據(jù)的通信和路由功能，其中通訊部分提供2對STM-1光纖通信接口、四對E1電纜接口，四個10/100M以太網(wǎng)接口；路由交換部分提供，16路交換(具備路由功能)端口，可構(gòu)建多種VPN網(wǎng)絡(luò)(L2TP、GRE、IPSec),支持MPLSVPN(1.2和L3MPLSVPN)將專有多網(wǎng)隔離技術(shù)和VLAN完美結(jié)合，實現(xiàn)了融合路由技術(shù)、隔離技術(shù)、安全技術(shù)提供了豐富的安全特性，如CBAC、認證代理、IDS、NAT(PORT、PASV兩種模式以及H.323穿越功能)，AAARADIUS、Callback、SSH等，充分保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴?、數(shù)據(jù)網(wǎng)管單元數(shù)據(jù)網(wǎng)管單元對整個系統(tǒng)進行集中操作、維護和管理，實現(xiàn)電路的配置和調(diào)度，保證網(wǎng)絡(luò)安全運行，可實現(xiàn)現(xiàn)場自動化數(shù)據(jù)采集、網(wǎng)絡(luò)有效管理、實時業(yè)務(wù)監(jiān)控、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、動態(tài)網(wǎng)絡(luò)維護、不同廠商設(shè)備間的互通等多項功能，能大大提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率、降低管理及維護費用、實現(xiàn)靈活可靠和高效的網(wǎng)絡(luò)運行與維護。本實用新型的遠程網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)，使自動化數(shù)據(jù)采集、線路傳輸、路由交換及網(wǎng)絡(luò)管理功能有效的融為一體，簡化系統(tǒng)設(shè)備、降低設(shè)備成本、增強系統(tǒng)功能，可廣泛的應(yīng)用在石油、電力、水利、環(huán)保等領(lǐng)域，填補此項技術(shù)在國內(nèi)市場上的空白。附圖為本實用新型遠程網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)的示意圖。圖中l(wèi)tt內(nèi)為SDH傳輸部分；2ft內(nèi)為交換路由部分；3tt內(nèi)為系統(tǒng)主控板；4ft內(nèi)為自動化數(shù)據(jù)采集部分；系統(tǒng)各個模塊采用統(tǒng)一供電，供電方式為主備冗余。具體實施方式本實用新型的遠程網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)主要由4組主控芯片構(gòu)成，包括SDH主控芯片組、交換路由芯片組、系統(tǒng)主控芯片組、采集主控芯片組(一)組成芯片組功能介紹如下1.SDH主控芯片組可以對外提供2個STM-1接口，并將這兩個STM-1接口轉(zhuǎn)化成為4個10/100以太網(wǎng)口以實現(xiàn)與其它接口的互通，通過接LIU8port芯片，可以提供4個E1接2.交換路由芯片組具有24個交換口，其中用4個交換口與SDH主控芯片組的4個10/100以太網(wǎng)口互聯(lián)，并將4個10/100以太網(wǎng)接口留給PLC和網(wǎng)關(guān)，剩下16個10/100以太網(wǎng)接口提供給用戶，從而實現(xiàn)16個10/100以太網(wǎng)接口和兩個千兆以太網(wǎng)接U與2個STM-1接口的互通；3.系統(tǒng)主控芯片組CPU通過自身帶的10/100接口F0/1與交換路由芯片組的Mil口相連，從而實現(xiàn)系統(tǒng)主控芯片組所帶的接口與交換口和STM-1接口之間的互通；系統(tǒng)主控芯片組本身可以向用戶提供1個CONSOLE口，1個AUX口以及1個獨立10/100M以太網(wǎng)和2個同異步串口；此外系統(tǒng)主控芯片組還可以接2個擴展槽，可以擴展多種接口卡；4.采集主控芯片組CPU完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集后的運算處理，提供RS485總線接口，主、備網(wǎng)絡(luò)連接接口，收集設(shè)備網(wǎng)絡(luò)管理信息提交到網(wǎng)絡(luò)管理中心。5.網(wǎng)管中心采用自主研發(fā)監(jiān)控軟件，把現(xiàn)場數(shù)據(jù)、SDH、路由器、采集單元所有相關(guān)數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一收集、管理。上述五部分其中l(wèi)、2、3三個小節(jié)組成系統(tǒng)通信、傳輸單元；由4小節(jié)組成數(shù)據(jù)采集單元；由5小節(jié)完成系統(tǒng)的集中管理功能。(二)設(shè)備完成功能1.通過SDH主控芯片組芯片將STM-1接口轉(zhuǎn)化為4個10/100以太網(wǎng)接口或者4個El口，利用交換路由芯片組，將這四個以太網(wǎng)接口與24個交換口實現(xiàn)互通，此外，通過交換路由芯片組的Mi口與系統(tǒng)主控芯片組cra相連，從而將CPU自帶的接口以及擴展的接口卡與交換U和STM-l實現(xiàn)互通。因此，可以提供STM-1、10/100M以太網(wǎng)、El、同異歩串口等多種業(yè)務(wù)接口；2.可以實現(xiàn)上述所有用戶接口業(yè)務(wù)間的VC—12級、VC—3級、VC—4級無阻塞交叉，支持單向、雙向和廣播業(yè)務(wù)；3.可以支持子網(wǎng)連接保護和1+1復用段保護；4.可以支持多種組網(wǎng)方式點對點、鏈路等網(wǎng)絡(luò)；5.支持基于802.1Q的VLAN隔離功能，支持GVRP動態(tài)VLAN協(xié)議；可以有效的限制網(wǎng)絡(luò)上過多的組播/廣播風暴的流量。提供用戶權(quán)限/身份認證、端口安全、端口限速、端口監(jiān)控、地址過濾、環(huán)回檢測、802.1X認證等多種安全策略；支持DSCP/T0S/802.1P等QoS方式，能夠?qū)崿F(xiàn)端口限速；提供SHELL、TELNET、SNMP、集群管理、第二方軟件等網(wǎng)管支持，能夠?qū)崿F(xiàn)跨平臺、規(guī)?；W(wǎng)絡(luò)管理，友好的人機界面；6.可構(gòu)建多種VPN網(wǎng)絡(luò)(L2TP、GRE、IPSec)，支持MPLSVPN(L2和L3MPLSVPN);提供了豐富的安全特性，如CBAC、認證代理、IDS、NAT(P0RT、PASV兩種模式以及H.323穿越功能)，AAARADIUS、Callback等;提供了全面的QoS功能，支持FIF0、PQ、CQ、WFQ、CBWFQ等多種排隊方式；支持萬林克的專有技術(shù)——多網(wǎng)隔離；7.可以提供RS232配置/網(wǎng)管接口；8.可以提供1個獨立10/1(XM以太網(wǎng)；9.提供最大16路開關(guān)量輸入、8路開關(guān)量輸入、4路開關(guān)量輸出、通信支持工業(yè)標準RS232/485/Modbus協(xié)議、Tcp/Ip/Modbus協(xié)議、IEC104協(xié)議、電力CDT95/99協(xié)議等。10.設(shè)備供電使用雙電源冗余，支持熱插拔和均流，電源48V直流、220V交流可選；(二)管理過程通過采集部分把外部數(shù)據(jù)(開關(guān)量、模擬量、智能設(shè)備參數(shù)等現(xiàn)場自動化數(shù)據(jù))經(jīng)過交換路由芯片組交換，經(jīng)CPU控制數(shù)據(jù)通過光口、網(wǎng)口或El端口傳輸?shù)侥康木W(wǎng)絡(luò)地址，同吋SDH網(wǎng)管數(shù)據(jù)(Mediumgroup、Sectiongroup、Linegroup、Pathgroup、VTgroup)五個部分的數(shù)據(jù)提交到交換路由芯片組采集部分銜接的總線上；交換路由芯片組把自身的system、interface、IPaddresstable、IProutetable、IPnettomediatable等設(shè)備自身數(shù)據(jù)和SDH網(wǎng)管數(shù)據(jù)一同提交到采集部分的總線上，采集主控芯片組把收集到的網(wǎng)管數(shù)據(jù)處理發(fā)送到目的網(wǎng)絡(luò)地址，這樣在檢測自動化數(shù)據(jù)同時使系統(tǒng)的每個單元對象都處于實時受控狀態(tài)。以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1、一種遠程網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是由三部分組成，分別是采集監(jiān)控單元、通信交換單元和數(shù)據(jù)網(wǎng)管單元；采集監(jiān)控單元用于實現(xiàn)設(shè)備的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控；通信交換單元用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)的通信和路由功能；數(shù)據(jù)網(wǎng)管單元用于對整個系統(tǒng)進行集中操作、維護和管理，實現(xiàn)電路的配置和調(diào)度，保證網(wǎng)絡(luò)安全運行，實現(xiàn)現(xiàn)場自動化數(shù)據(jù)采集、網(wǎng)絡(luò)有效管理、實時業(yè)務(wù)監(jiān)控、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、動態(tài)網(wǎng)絡(luò)維護、不同廠商設(shè)備間的互通；所述采集監(jiān)控單元與數(shù)據(jù)網(wǎng)管單元之間通過通信交換單元進行通信。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠程網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是系統(tǒng)總共可以擴充16個采集監(jiān)控模塊。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的遠程網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是每個采集監(jiān)控模塊提供16路數(shù)字量輸入接口、8路模擬量輸入、4路開關(guān)量輸出、單通道RS485通信接口、2個主備冗余以太網(wǎng)絡(luò)接口、TFT真彩顯示屏接口。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠程網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是所述通信交換單元包括通信單元和交換單元；通信單元用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)的通信功能；交換單元用于實現(xiàn)路由功能。5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的遠程網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是所述通訊單元提供2對STM-1光纖通信接口、四對E1電纜接口，四個10/100M以太網(wǎng)接口所述交換單元提供16路交換端口。專利摘要本實用新型公開了一種遠程網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)由三部分組成，分別是采集監(jiān)控單元、通信交換單元和數(shù)據(jù)網(wǎng)管單元；采集監(jiān)控單元與數(shù)據(jù)網(wǎng)管單元之間通過通信交換單元進行通信。本實用新型的監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自動化現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集可根據(jù)現(xiàn)場傳輸條件由光口、2M口、以太網(wǎng)口等多種傳輸方式進行傳輸?shù)募夹g(shù)，使自動化數(shù)據(jù)采集、線路傳輸、路由交換及網(wǎng)絡(luò)管理功能有效的融為一體，簡化系統(tǒng)設(shè)備、降低設(shè)備成本、增強系統(tǒng)功能，可廣泛的應(yīng)用在石油、電力、水利、環(huán)保等領(lǐng)域，填補此項技術(shù)在國內(nèi)市場上的空白。文檔編號H04L12/26GK201303339SQ200820122558公開日2009年9月2日申請日期2008年9月19日優(yōu)先權(quán)日2008年9月19日發(fā)明者剛劉,輝張,鳴張申請人:北京眾和容智電子科技有限公司