[发明专利]一种多通信协议互转网关

说明书

本发明涉及一种多通信协议互转网关，属于煤矿安全监控监测领域，包括MCU模块，所述MCU模块连接有多种通信模块、电源管理模块及显示模块；所述通信模块用于连接各通信节点，通信节点具有唯一地址，且通信帧有效数据部分采用统一的帧格式；所述MCU模块为各通信模块分别维护一个有效地址表，MCU模块根据地址表将帧在不同通信模块之间转发；当地址存在冲突时，MCU模块先广播“地址冲突帧”后再转发；所述电源管理模块用于识别各通信模块的工作状态并关闭未使用的通信模块以降低功耗，并定期开启未挂接设备的通信模块对应电源检测是否有设备接入；所述显示模块用于显示各通信模块连接的通信节点信息，以及MCU模块广播的冲突地址。

技术领域

本发明属于煤矿安全监控监测领域，涉及一种多通信协议互转网关。

背景技术

目前煤矿智慧矿山已基本实现了数字化升级改造，传感层、传输层、应用层设备均采用了数字化传输。矿山矿井现场环境复杂，不同环境，不同设备对通信介质有不同的需求，这就导致同一空间内多种不同通信网络并存的局面。不同的通信系统往往需要相应的网关进行数据转发，除就地控制外的数据还需要综合到统一的应用服务器，致使现场网络拓扑复杂，故障诊断困难，并且网络设备众多，成本高，设备使用率低，不同厂家设备协议不同，组网难度较大。具有多网融合能力的网关能够简化网络拓扑结构，为不同厂家不同通信方式的的设备提供统一的入网接口，具有重要现场使用价值。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种多通信协议互转网关，将智慧矿山现场常见数字通信模式进行多网融，改善现场设备网络拓扑复杂，设备冗余度高，成本高的问题。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种多通信协议互转网关，包括MCU模块，所述MCU模块连接有多种通信模块、电源管理模块及显示模块；所述通信模块包括CAN通信模块、RS485通信模块、以太网通信模块、LORA通信模块；

所述通信模块用于连接各通信节点，所述通信节点具有唯一地址，且通信帧有效数据部分采用统一的帧格式；

所述MCU模块为各通信模块分别维护一个有效地址表，MCU模块根据地址表将帧在不同通信模块之间转发；当地址存在冲突时，MCU模块先广播“地址冲突帧”后再转发；

所述电源管理模块用于识别各通信模块的工作状态并关闭未使用的通信模块以降低功耗，并定期开启未挂接设备的通信模块对应电源检测是否有设备接入；

所述显示模块用于显示各通信模块连接的通信节点信息，以及MCU模块广播的冲突地址。

进一步，所述通信节点的帧格式内容包括帧类型、发送地址、目标地址、数据信息；若某个通信模块出现拥堵，MCU模块按所述帧类型对帧进行分类，同一类型的帧按照FIFO策略转发，不同类型的帧按类型先后转发。

进一步，所述帧类型包含广播类型，传感器数据类型，控制信息类型，多媒体类型和其他类型，不同类型的帧按照控制信息类、传感器数据、广播类、多媒体类、其他类顺序先后转发。

进一步，所述的各通信模块通过电源模块独立供电，所述电源模块具有6路可控独立隔离电源，分别为所述MCU模块、CAN通信模块、RS485通信模块、以太网通信模块、LORA通信模块和显示模块供电，所述MCU模块控制各路电源开关。

进一步，所述通信节点的地址范围为两个字节无符号整数范围，其中所述网关亦为一个通信节点，地址默认为0xffff；所有连接网关的通信节点进行统一编址并且不同通信节点的地址具有唯一性，地址0x0000用于未分配地址通信节点，设备节点通过地址申请帧向网关申请一个未使用地址。

进一步，当一个通信模块有多个帧同时需要向同一地址发送时，MCU模块将多个帧融合为一个帧进行发送。

进一步，所述MCU模块包括主控芯片、与所述主控芯片连接的存储器、闪存器。