[实用新型]光纤以太网交换机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光纤交换机，特别是一种工业光纤以太网交换机。

背景技术

目前，工业变电站环境下使用的以太网交换机要求具有抗干扰能力强、传输时延小、响应速度快、信息定向传输等性能，且国内大型变电站有全光纤数字化变电系统的需求，而国外类似的工业用光纤以太网交换机价格昂贵，技术保障差，不能满足现有发展的需要，到目前为止国内还没有针对变电站环境下的工业光纤以太网交换机。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有工业光纤以太网交换机抗干扰能力弱、传输时延大、响应速度较慢、信息定向传输能力不足、价格昂贵的问题，设计一种可靠的抗干扰能力强、传输时延小、响应速度快、信息可定向传输的工业用光纤以太网交换机。

本实用新型的技术方案是：

一种光纤以太网交换机，它包括控制模块IC1、交换集成模块IC2和至少两个光纤模块IC3，所述的交换集成模块IC2由数据交换模块S1、以太网协议模块S2和环网协议模块S3构成，数据交换模块S1通过内部总线与以太网协议模块S2、环网协议模块S3双向连接；控制模块IC1与网管计算机相连，控制模块IC1与交换集成模块IC2中的数据交换模块S1双向连接，交换集成模块IC2通过多路数据线接各自的光纤模块IC3，各光纤模块IC3的输入输出接口接各自对应的外围光纤终端设备。

本实用新型的控制模块IC1通过串行控制口RS-232与网管计算机相连。

本实用新型的控制模块IC1通过外部总线与交换集成模块IC2双向连接。

本实用新型的有益效果：

本实用新型能满足恶劣环境下电力自动化系统的要求，抗干扰能力强、传输时延小、信息定向传输性能好，符合电力通信IEC 61850的标准和规范。

本实用新型采用大规模FPGA技术，将网络协议及环网协议算法等以往用软件实现的功能，采用FPGA硬件技术实现，使得系统响应时间轻松达到硬件的线速级。

附图说明

图1是本实用新型的原理框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，一种光纤以太网交换机，它包括控制模块IC1（型号可为MT5129）、交换集成模块IC2（型号可为IP3009S）和至少两个光纤模块IC3（型号可为KM32-A3S），所述的交换集成模块IC2由数据交换模块S1、以太网协议模块S2和环网协议模块S3构成，数据交换模块S1通过内部总线与以太网协议模块S2、环网协议模块S3双向连接；控制模块IC1与网管计算机相连，控制模块IC1与交换集成模块IC2中的数据交换模块S1双向连接，交换集成模块IC2通过多路数据线接各自的光纤模块IC3，各光纤模块IC3的输入输出接口接各自对应的外围光纤终端设备。

本实用新型的控制模块IC1通过串行控制口RS-232与网管计算机相连。

本实用新型的控制模块IC1通过外部总线与交换集成模块IC2双向连接。

本实用新型的各光纤模块IC3接收对应外围光纤设备发来的光信号，转换成电信号送交换集成模块IC2中的数据交换模块S1处理，数据交换模块S1的动作由控制模块IC1控制，控制处理后的电信号再由各光纤模块IC3转换成光信号送至各对应的外围光纤设备，实现数据交换。

具体实施时：

控制模块IC1（型号可为MT5129）采用可编程逻辑器件FPGA芯片，内部由32位CPU的内核，SDRAM、FLASH、NVRAM以及一些外围电路构成交换机的控制模块。处理器模块CPU主要是运行嵌入式操作系统、网络控制和系统管理软件。Flash 芯片用于存储交换机的所需要的所有软件和相关配置，SDRAM在系统启动之后载入FLASH中的程序，保证系统正常运行。控制集成模块IC1还提供一个异步串口，用于对交换机进行配置和调试。

交换集成模块IC2（型号可为IP3009S）采用了大规模FPGA芯片作为核心交换芯片，用于实现1310nm光信号转换控制、以太网协议、协议接口及环网协议算法等。通过总线与处理器模块CPU进行通信完成数据传输。该设计将以太网协议、环网协议算法直接在交换集成模块IC2的内部生成硬件电路，极大地提高了系统的响应速度和设备的技术指标。

光纤模块IC3（型号可为KM32-A3S）主要完成光纤信号的输入/输出转换。

本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。