一种可切换工作模式的通信设备、采集器、智能仪表及系统的制作方法

本实用新型涉及通信技术领域，特别是涉及一种可切换工作模式的通信设备、采集器、智能仪表及系统。

背景技术：

目前，RS485等单向串行总线应用于远程工业控制、远程智能抄仪表等网络；其中，该网络通常以单向环网或单向环网套接单向环网的方式连接，具体包括如下两种组网方式：方式一、集中器直接通过单向串行总线与若干智能仪表构成单向环网；方式二、集中器与采集器通过单向环网组成骨干网，每个采集器再分别通过单向串行总线与若干智能仪表构成单向环子网。上述组网方式中，由于受到RS485单向串行总线的单向限制，采集器及智能仪表仅支持接收透传工作模式，在该接收透传工作模式下对接收的业务报文进行处理，同时将该业务报文传送到发送端口，而该接收透传工作模式仅适用于数据流量大且时延小的普通业务报文的发送和响应，并不适用于数据流量小且时延无要求的控制类业务报文的发送和响应；因此，如何使通过上述组网方式构建的网络适应不同类型的业务需求，成为一个亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种可切换工作模式的通信设备、采集器、智能仪仪表及系统，配置两种工作模式并支持两种工作模式的切换，以适应不同类型的业务需求。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种可切换工作模式的通信设备，包括：处理器、模式控制器、信号处理控制器、入端口、出端口；所述处理器的输入端与所述入端口连接，所述处理器的信号端与所述模式控制器的信号端连接；所述模式控制器的输入端与所述入端口连接，所述模式控制器的输出端与所述信号处理控制器的输入端连接，所述信号处理控制器的输出端与所述出端口连接；

其中，工作模式切换为接收透传工作模式时，所述模式控制器根据所述处理器发出的控制信息的指示导通自身输入端到输出端的通路；工作模式切换为接收转发工作模式时，所述模式控制器根据所述处理器发出的控制信息的指示断开自身输入端到输出端的通路，且所述处理器的输出端连接至所述信号处理控制器的输入端。

优选地，所述信号处理控制器包括：第一电阻、第二电阻、第一电源、第二电源、与门逻辑器。

优选地，所述模式控制器采用总线缓冲器实现。

优选地，所述处理器采用中央处理器CPU、微处理器MPU、数字信号处理器DSP、现场可编程门阵列FPGA或集成电路芯片实现。

根据上述设备，本发明实施例还提供了一种采集器，所述采集器包括：上述的可切换工作模式的通信设备。

根据上述设备，本发明实施例还提供了一种智能仪表，所述智能仪表包括：上述的可切换工作模式的通信设备。

根据上述设备，本发明实施例还提供了一种远程智能抄仪表系统，该系统包括：集中器、至少一个采集器、至少一个智能仪表；所述采集器包括上述的可切换工作模式的通信设备，所述智能仪表包括上述的可切换工作模式的通信设备；其中，所述集中器通过单向串行总线与至少一个所述采集器构成单向环网，每个所述采集器分别通过单向串行总线与至少一个所述智能仪表构成单向环子网。

根据上述设备，本发明实施例还提供了一种远程智能抄仪表系统，该系统包括：集中器、至少一个智能仪表；所述智能仪表包括上述的可切换工作模式的通信设备；其中，所述集中器通过单向串行总线与至少一个所述智能仪表构成单向环网。

此部分内容是对权利要求的拷贝，待权利要求确认后补充

本实用新型实施例所提供的可切换工作模式的通信设备、采集器、智能仪表及系统，包括：所述设备包括：处理器、模式控制器、信号处理控制器、入端口、出端口；所述处理器的输入端与所述入端口连接，所述处理器的信号端与所述模式控制器的信号端连接；所述模式控制器的输入端与所述入端口连接，所述模式控制器的输出端与所述信号处理控制器的输入端连接，所述信号处理控制器的输出端与所述出端口连接；其中，工作模式切换为接收透传工作模式时，所述模式控制器根据所述处理器发出的控制信息的指示导通自身输入端到输出端的通路；工作模式切换为接收转发工作模式时，所述模式控制器根据所述处理器发出的控制信息的指示断开自身输入端到输出端的通路，且所述处理器的输出端连接至所述信号处理控制器的输入端。如此，本实用新型实施例中，工作模式切换为接收透传工作模式时，所述模式控制器根据所述处理器发出的控制信息的指示导通自身输入端到输出端的通路，此时业务报文传送到所述处理器中进行处理，同时，通过所述模式控制器及所述信号处理控制器传送到出端口；工作模式切换为接收转发工作模式时，所述模式控制器根据所述处理器发出的控制信息的指示断开自身输入端到输出端的通路，且所述处理器的输出端连接至所述信号处理控制器的输入端，此时业务报文传送到处理器中进行处理，然后由所述处理器判断是否将处理后的业务报文传送到所述信号处理控制器，若是则由所述信号处理控制器将处理后的业务报文传送到出端口。综上所述，所述处理器通过控制自身的输出端是否连接至所述信号处理控制器的输入端，以及控制所述模式控制器导通或切断自身输入端到输出端的通路，从而实现不同工作模式的切换控制，以适应不同类型的业务需求。

附图说明

图1显示为本实用新型的可切换工作模式的通信设备的组成结构示意图；

图2显示为本实用新型的远程智能抄仪表系统的组成结构示意图；

图3显示为本实用新型的远程智能抄仪表系统的组成结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型再做进一步详细的说明。

图1为本实用新型实施例中可切换工作模式的通信设备的组成结构示意图，如图1所示，该设备包括：处理器100、模式控制器101、信号处理控制器102、入端口103、出端口104；其中，所述处理器100的输入端与所述入端口连接，所述处理器100的信号端与所述模式控制器101的信号端连接；所述模式控制器101的输入端与所述入端口103连接，所述模式控制器101的输出端与所述信号处理控制器102的输入端连接，所述信号处理控制器102的输出端与所述出端口104连接。

这里，该可切换工作模式的通信设备配置两种工作模式：所述模式控制器101根据所述处理器100发出的控制信息的指示导通自身输入端到输出端的通路；工作模式切换为接收转发工作模式时，所述模式控制器101根据所述处理器100发出的控制信息的指示断开自身输入端到输出端的通路，且所述处理器100的输出端连接至所述信号处理控制器101的输入端。

本实用新型实施例中，配置两种工作模式，工作模式为接收透传工作模式时，将业务报文传送到所述处理器100中进行处理，同时将该业务报文通过所述模式控制器101及所述信号处理控制器102传送到出端口104；工作模式为接收转发工作模式时，将所述业务报文传送到处理器100中进行处理，然后由所述处理器100判断是否将处理后的业务报文传送到所述信号处理控制器102，在所述处理器100将处理后的业务报文传送到所述信号处理控制器102后，由所述信号处理控制器102将处理后的业务报文传送到出端口104；并能够实现上述两种工作模式的切换，从而适应不同类型的业务需求。

在实际应用中，所述信号处理控制器102包括：第一电阻、第二电阻、第一电源、第二电源、与门逻辑器；所述模式控制器101采用总线缓冲器实现；所述处理器100可以采用中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、微处理器(Micro Processor Unit，MPU)、数字信号处理器(Digital signal Processor，DSP)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)或集成电路芯片等器件实现。

综上所述，本实用新型提供的可切换工作模式的通信设备，工作模式切换为接收透传工作模式时，所述模式控制器根据所述处理器发出的控制信息的指示导通自身输入端到输出端的通路，此时业务报文传送到所述处理器中进行处理，同时，通过所述模式控制器及所述信号处理控制器传送到出端口；工作模式切换为接收转发工作模式时，所述模式控制器根据所述处理器发出的控制信息的指示断开自身输入端到输出端的通路，且所述处理器的输出端连接至所述信号处理控制器的输入端，此时业务报文传送到处理器中进行处理，然后由所述处理器判断是否将处理后的业务报文传送到所述信号处理控制器，若是则由所述信号处理控制器将处理后的业务报文传送到出端口。综上所述，所述处理器通过控制自身的输出端是否连接至所述信号处理控制器的输入端，以及控制所述模式控制器导通或切断自身输入端到输出端的通路，从而实现不同工作模式的切换控制，以适应不同类型的业务需求，例如，为适应流量大且时延小的普通业务报文的发送和响应，需要将工作模式切换为接收透传模式；为适应流量小且时延无要求的控制类业务报文的发送和响应，需要将工作模式切换为接收转发模式。

基于上述可切换工作模式的通信设备，本实用新型实施例提供了一种基于上述可切换工作模式的通信设备实现的采集器，所述采集器包括上述可切换工作模式的通信设备，所述可切换工作模式的通信设备的具体组成结构以及实现原理，与图1所述结构及原理相同，重复之处不再赘述。

基于上述可切换工作模式的通信设备，本实用新型实施例提供了一种基于上述可切换工作模式的通信设备实现的智能仪表，所述智能仪表包括上述可切换工作模式的通信设备，所述可切换工作模式的通信设备的具体组成结构以及实现原理，与图1所述结构及原理相同，重复之处不再赘述。

基于上述采集器、智能仪表，本实用新型实施例还提供了一种远程智能抄仪表系统，如图2所示，该系统包括集中器200、至少一个采集器201、至少一个智能仪表202；所述采集器包括上述的可切换工作模式的通信设备，所述智能仪表包括上述的可切换工作模式的通信设备；其中，所述集中器200通过单向串行总线与至少一个所述采集器201构成单向环网，每个所述采集器201分别通过单向串行总线与至少一个所述智能仪表202构成单向环子网。

该系统中，所述集中器200通过单向串行总线与至少一个所述采集器201构成单向环网，每个所述采集器201分别通过单向串行总线与至少一个所述智能仪表202构成单向环子网，所述集中器200作为该单向环网的主节点设备，所述采集器201作为该单向环网的从节点设备，以及作为与自身构成的单向环子网的主节点设备，所述智能仪表202作为该单向环子网的从节点设备；该系统中，所述采集器201及所述智能仪表202均配置接收透传工作模式和接收转发工作模式两种工作模式，并可以根据主节点设备的指示进行相互切换，所述采集器201及所述智能仪表202默认工作在接收透传工作模式，以适应数据流量大且时延小的普通业务报文的发送和响应；如果为了降低转发延迟时间以提高转发效率，那么所述采集器201可以根据集中器200的指示将工作模式切换为接收转发工作模式，并且，所述智能仪表202可以根据所述采集器201的指示同样将工作模式切换为接收转发工作模式，以适应数据流量小且时延无要求的控制类业务报文的发送和响应，例如，拓扑学习指令报文的发送和响应。

基于上述采集器、智能仪表，本实用新型实施例还提供了一种远程智能抄仪表系统，如图3所示，该系统包括集中器300、至少一个智能仪表301；所述智能仪表包括上述的可切换工作模式的通信设备；其中，所述集中器300通过单向串行总线与至少一个所述智能仪表301构成单向环网。

该系统中，所述集中器300通过单向串行总线与至少一个所述智能仪表301构成单向环网，所述集中器300作为该单向环网的主节点设备，所述智能仪表301作为该单向环网的从节点设备；该系统中，所述智能仪表301配置接收透传工作模式和接收转发工作模式两种工作模式，并可以根据所述集中器300的指示进行相互切换，所述智能仪表301默认工作在接收透传工作模式，以适应数据流量大且时延小的普通业务报文的发送和响应；如果为了降低转发延迟时间以提高转发效率，那么所述智能仪表301可以根据所述集中器300的指示将工作模式切换为接收转发工作模式，以适应数据流量小且时延无要求的控制类业务报文的发送和响应，例如，拓扑学习指令报文的发送和响应。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。