多组态智能网络交换机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电力通信技术领域，尤其涉及一种多组态智能网络交换机。
【背景技术】
[0002]交换机(Switch)也叫交换式集线器，是一种工作在OSI第二层(数据链路层)上的、基于MAC (网卡的介质访问控制地址)识别、能完成封装转发数据包功能的网络设备。它通过对信息进行重新生成，并经过内部处理后转发至指定端口，具备自动寻址能力和交换作用。交换机不懂得IP地址，但它可以“学习"MAC地址，并把其存放在内部地址表中，通过在数据帧的始发者和目标接收者之间建立临时的交换路径，使数据帧直接由源地址到达目的地址。交换机上的所有端口均有独享的信道带宽，以保证每个端口上数据的快速有效传输。由于交换机根据所传递信息包的目的地址，将每一信息包独立地从源端口送至目的端口，而不会向所有端口发送，避免了和其它端口发生冲突，因此，交换机可以同时互不影响的传送这些信息包，并防止传输冲突，提高了网络的实际吞吐量。
[0003]智能变电站的网络通信结构设计需要充分考虑到网络的实时性、可靠性、经济性与可扩展性。网络的通信结构设计应具有网络风暴抑制功能，支持变电站内设备的灵活配置，减少交换机数量，简化网络的拓扑结构，降低变电站的建造和运行成本。另外，在智能变电站的设计中，还应对网络内的信息流量进行计算和控制，设立最大节点数和最大信息流量，并必须保持系统冗余。智能变电站自动化系统通常采用的网络结构有总线型、环型或星型等，也可以将不同的网络结构进行混合，实现网络冗余，保证网络的可靠性。在智能变电站的网络系统中，站控层网络可采用总线型、星型或环型网络结构，而过程层网络可采用双星型及环型结构。随着智能变电站网络系统的发展，还可以将站控层和过程层的网络合二为一，采用单一总线结构。
[0004]但在变电站智能设备类型日益丰富，导致智能变电站站内网络系统具有网络类型多样化、网络接口数量庞大化、网络负荷重载化的多种问题。在不同的网络之间需要多种网络转换设备进行不同网络的连接互通，不仅无谓的增加了智能变电站的网络设备成本，并且大大降低了通信系统的适应性和可靠性。
【发明内容】
[0005]为解决上述现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种多组态智能网络交换机。其目的是解决现有智能变电站网络设备庞杂，通讯效率不高，通讯速率不可靠的问题。
[0006]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0007]多组态智能网络交换机，包括智能网络控制单元，千兆网络接口和第二千兆网络接口，多组态网络接口 A，多组态网络接口 B，多组态网络接口 C，多组态网络接口 D，多组态网络接口 E，多组态网络接口 F，多组态网络接口 G，多组态网络接口 H，供电单元，上述部件高度集成于印制电路板上并依次进行连接。
[0008]所述的智能网络控制单元，是通过FPGA的可编程逻辑门电路实现两个千兆网络接口和多组态网络接口 A，多组态网络接口 B，多组态网络接口 C，多组态网络接口 D，多组态网络接口 E，多组态网络接口 F，多组态网络接口 G，多组态网络接口 H的动态识别，使用实时操作系统实现高级管理功能。
[0009]所述的高级管理功能，支持即插既用的SW-Ring冗余环网协议，支持RSTP、支持静态多播过滤、IGMP侦听、IEEE802.1QVLAN和基于端口 VLAN、端口优先级、端口聚合、端口镜像、Trunking、服务质量(Quality of Service)、速率控制、SNMP配置，故障报警和固件在线升级。
[0010]所述的高级管理功能，通过本地或远程方式，实现部署跨物理层的通信规约转换，并且设置定制任务，完成个性化功能。
[0011]所述的动态识别，是多组态智能网络交换机支持组态网络接口的热插拔、动态替换；在非人工参与下自动识别多组态网络接口 A，多组态网络接口 B，多组态网络接口 C，多组态网络接口 D，多组态网络接口 E，多组态网络接口 F，多组态网络接口 G，多组态网络接口H多组态网络接口的所有类别的网络接口模块，并自动连接到相应物理网络之中。
[0012]所述的千兆网络接口和第二千兆网络接口，可通过选插不同接口电路，配置成千兆光口 1000BASE-FX 或是千兆电口 1000BASE-T/TX。
[0013]所述的多组态网络接口，多组态网络接口 B，多组态网络接口 C，多组态网络接口D，多组态网络接口 E，多组态网络接口 F，多组态网络接口 G，多组态网络接口 H支持以太网、CAN、RS485等三类通信网络接口 ；不同接口可以任意组合，不拘泥于单一网络单一模组。
[0014]所述的供电单元，支持交流110VAC/220VAC，直流110VDC/220VDC双备份电源供电。
[0015]所述的智能网络控制单元实现接口的动态识别以及网络链接，两个千兆网络接口:千兆网络接口和第二千兆网络接口，和多组态网络接口 A，多组态网络接口 B，多组态网络接口 C，多组态网络接口 D，多组态网络接口 E，多组态网络接口 F，多组态网络接口 G，多组态网络接口 H八个多组态网络接口的三类网络数据互通。
[0016]本实用新型的有益效果是:由于采用多组态技术，具有设备配置多样灵活性，实现多网互通，网络集成度高，无需人为干预，使智能变电站网络系统均衡、简单、低成本等优点。
[0017]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步详细的说明。
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型的结构示意图。
[0019]图中:智能网络控制单元1，千兆网络接口 2，多组态网络接口 A3，多组态网络接口 B4，多组态网络接口 C5，多组态网络接口 D6，供电单元7，多组态网络接口 E8，多组态网络接口 F9，多组态网络接口 G10，多组态网络接口 H11，第二千兆网络接口 12。
【具体实施方式】
[0020]本实用新型是一种多组态智能网络交换机，包括智能网络控制单元1，千兆网络接口 2和第二千兆网络接口 12两个千兆网络接口，多组态网络接口 A3，多组态网络接口 B4，多组态网络接口 C5，多组态网络接口 D6，多组态网络接口 E8，多组态网络接口 F9，多组态网络接口 G10，多组态网络接口 Hll等八个自适应动态配置网络接口单元，供电单元7，上述部件高度集成于印制电路板上并依次进行连接。
[0021]所述的智能网络控制单元1，是通过FPGA的可编程逻辑门电路实现千兆网络接口2和第二千兆网络接口 12两个千兆网络接口和多组态网络接口 A3，多组态网络接口 B4，多组态网络接口 C5，多组态网络接口 D6，多组态网络接口 E8，多组态网络接口 F9，多组态网络接口 G10，多组态网络接口 Hll八个多组态网络接口的动态识别，使用实时操作系统实现高级管理功能。
[0022]所述的高级管理功能，支持即插既用的SW-Ring冗余环网协议，支持RSTP、支持静态多播过滤、IGMP侦听、IEEE802.1QVLAN和基于端口 VLAN、端口优先级、端口聚合、端口镜像、Trunking、服务质量(Quality of Service)、速率控制、SNMP配置，故障报警和固件在线升级。所述的高级管理功能，通过本地或远程方式，实现部署跨物理层的通信规约转换，并且设置定制任务，完成个性化功能。
[0023]所述的动态识别，是多组态智能网络交换机支持组态网络接口的热插拔、动态替换；在非人工参与下自动识别多组态网络接口 A3，多组态网络接口 B4，多组态网络接口 C5，多组态网络接口 D6，多组态网络接口 E8，多组态网络接口 F9，多组态网络接口 G10，多组态网络接口 Hll八个多组态网络接口的所有类别的网络接口模块，并自动连接到相应物理网络之中。
[0024]智能网络控制单元I选用Xilinx ZYNQ-7000作为核心控制单元，XilinxZYNQ-7000基于ARM双核CortexA9的应用处理器，每个CPU具有32KB的I级指令和数据缓存，512KB的2级缓存(2个CPU共享)，支持8位奇偶校验，片上boot ROM，256KB片内RAM，多协议动态内存控制器，16/32 bit DDR2、DDR3接口，16位ECC支持，IGB地址空间，8通道DMA控制器。利用基于以太网和MPLS-TP的交换机、PWE3数据包引擎、基于1588v2和SyncE的数据包时序和同步、硬件以太网和MPLS-TP 0AM、双核ARM? Cortex ? -A9 MPCore处理器的控制与管理层，SoC解决方案实现数据包处理和流量管理功能。SoC解决方案的独立组件也能作为协处理器使用。该实现方案采用Xilinx的Zynq ?-7000 All ProgrammableSoC器件，提供精细调整的参数设定，具备更低的功耗和成本，从而可实现单芯片回程或访问解决方案。
[0025]本实用新型支持两路千兆网络接口 2和第二千兆网络接口 12功能，可通过选插不同接口电路，配置成千兆光口 1000BASE-FX或是千兆电口 1000BASE-T/TX。
[0026]1000M光口采用的是SFP型的光模块，SFP封装一热插拔小封装