本发明属于现场总线与工业以太网技术领域，特别涉及一种工业以太网交换机。本发明还涉及一种工业以太网交换机的故障报送方法。
背景技术：
以太网指的是由xerox公司创建并由xerox、intel和dec公司联合开发的基带局域网规范，是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准，而以太网交换机是基于以太网传输数据的交换机，以太网采用共享总线型传输媒体方式的局域网，作为一种以太网数据传输的枢纽，工业以太网交换机是常用重要的网络设备。常用的以太网采用环形拓扑结构，即每一台以太网交换机彼此连接成一个环形，每一台交换机设置在不同的区域，该区域可以是工厂内部，亦可是跨省甚至跨国，每一台以太网交换机连接功能设备，环形拓扑的结构比较简单，也便于日常的维护。但是环形拓扑最致命的问题在于只要一台交换机出现问题，则整个网络都会瘫痪。现在的环形拓扑一般都有自愈功能，而自愈势必带来的通信效果会大打折扣，环形拓扑中若出现问题，维修人员需要逐台对交换机进行检查，这样费事费力，不利于各项工作的开展。
技术实现要素：
发明目的：为了克服以上不足，本发明的目的是提供一种可以显示故障位置的工业以太网交换机及该交换机的故障报送方法。
技术方案：一种工业以太网交换机，包括一组以太网接口、一组光纤接口、网管接口、电源接口、状态显示屏、主控板和机箱，所述主控板设置在机箱内，所述一组以太网接口、一组光纤接口、网管接口、电源接口和状态显示屏均设置在机箱上，并且一组以太网接口、一组光纤接口、网管接口、电源接口和状态显示屏与主控板电性连接。
进一步的，上述的工业以太网交换机，所述机箱上设有一组状态指示灯，所述状态指示灯与主控板电性连接。
进一步的，上述的工业以太网交换机，所述机箱上设有一组散热筋。
进一步的，上述的工业以太网交换机，所述主控板包括电压采集电路、电压比较电路和报警输出电路，所述电压采集电路用于输入电源的电压转换及采集并将电压数值输出；
所述电压比较电路藕接于电压采集电路，并且电压比较电路用于比较两路电源是否正常工作，如果其中一路电压数值不正常，将输出一个报警信号；
所述报警输出电路藕接于电压比较电路，并且报警输出电路用于接收报警信号并转换为开关量信号进行报警。
进一步的，上述的工业以太网交换机，所述电压采集电路包括第一电压采集模块和第二电压采集模块，所述第一电压采集模块和第二电压采集模块包括电压转换元件、一组电容、一组电阻和电感。
进一步的，上述的工业以太网交换机，所述电压比较电路包括与门，所述与门的输入端接有电源，所述与门的输出端藕接于报警输出电路。
进一步的，上述的工业以太网交换机，所述报警输出电路包括继电器。
进一步的，上述的工业以太网交换机，所述电压比较电路还包括输出电路，所述输出电路包括三极管和限流电阻，所述三极管基极串联接入限流电阻，所述的三极管的发射极接信号地，所述的三极管的集电极耦接到报警输出电路。
本发明还提供一种工业以太网交换机的故障报送方法，包括以下步骤：
1）每一台交换机将相邻的交换机的运行参数通过环路传输至自身进行保存分析；
2）当该交换机分析的结果显示相邻的交换机处于故障自愈状态时，该交换机在显示屏上显示故障交换机或断点的来源，并将故障信息制作成报文向相邻的非故障交换机传输；
3）相邻的非故障交换机收到报文后，在显示屏上显示故障交换机或断点的来源，并将报文继续向下传输直至整个环路上所有的非故障交换机全部显示故障交换机或断点的来源为止；
4）当故障消除后，故障交换机主动发送报文至相邻的交换机，相邻的交换机收到报文后，清除自身显示屏上显示的故障信息，并将报文继续传输直至环路上所有的交换机全部将故障信息清除。
进一步的，本发明的一种工业以太网交换机的故障报送方法，还包括以下步骤：：
5）在没有任何交换机发生故障时，所有交换机显示屏上均呈现环网工作正常的提示；
6）在交换机提示故障与提示无故障时显示屏显示不同的颜色。
上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：本发明所述的工业以太网交换机，其结构设计合理，设置了显示屏用于显示本机的参数，令用户可以直观的获取交换机的运行状况，同时本发明还支持显示故障端位置，用户可以在环路的任何一台机器上获取故障信息，及时进行维修。同时交换机通过显示屏显示不同的颜色来告知维护人员故障是否存在，其更为直观。
附图说明
图1为本发明所述的工业以太网交换机的外形结构示意图；
图2为本发明所述的工业以太网交换机正常应用时的系统拓扑示意图；
图3为本发明所述的工业以太网交换机应用故障时的系统拓扑示意图；
图4为本发明所述的主控板的电路图；
图5为本发明所述的电压采集电路的电路图；
图6为本发明所述的第一电压采集模块的电路图；
图7为本发明所述的第二电压采集模块的电路图；
图8为本发明所述的电压比较电路和输出电路的电路图；
图9为本发明所述的报警输出电路的电路图。
图中：1以太网接口、2光纤接口、3网管接口、4电源接口、5状态显示屏、6主控板、61电压采集电路、611第一电压采集模块、612第二电压采集模块、613电压转换元件、62电压比较电路、621与门、63报警输出电路、631继电器、64输出电路、7机箱、71散热筋、72产品标识粘贴处、8状态指示灯。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例
如图1所示的工业以太网交换机，包括一组以太网接口1、一组光纤接口2、网管接口3、电源接口4、状态显示屏5、主控板6和机箱7，所述主控板6设置在机箱7内，所述一组以太网接口1、一组光纤接口2、网管接口3、电源接口4和状态显示屏5均设置在机箱7上，并且一组以太网接口1、一组光纤接口2、网管接口3、电源接口4和状态显示屏5与主控板6电性连接。其中，所述机箱7包括前面板、后面板、上盖板、下盖板及两侧板，所述机箱7为卡轨式型材机壳；机壳采用全封闭的铝合金金属结构，这样可以避免尘灰落入其中，延长交换机使用的寿命；机箱7内设置主控板6，所述的主控板6使用常规的主板均可，所述前面板上设置有若干光纤接口2、若干以太网接口1及网管接口3，所有接口均为加固型m12接口，在前面板上还设置状态显示屏5，所述状态显示屏5与主控板6电连接，状态显示屏5上通过文字、图片方式显示环网状态及蜂鸣器状态等，这样用户可以更加方便的获取交换机的工作状态，初步判断交换机是否处于正常的工作状态。当交换机出现故障时，首先该交换机的状态显示屏5上会有相应的显示，显示内容包括故障断点名称、故障断点ip等，同时环路中其余的交换机也会显示错误指示内容，令维护人员得知是哪一台交换机或者哪段光纤链路出现了故障，便于维护人员定点维修，节约了循环检修的人力成本，同时由于错误代码通过图像的方式显示，这样维护人员可以迅速的启用对应的维修方案，节省了大量的时间。进一步的，所述机箱7上设有一组状态指示灯8，所述状态指示灯8与主控板6电性连接。所述状态指示灯8设置所在光纤接口2及网管接口3的附近，通过状态指示灯8可以直接的得知端口的运行状况。进一步的，机箱7上设有一组散热筋71。机箱7得侧板上设置有若干条散热筋71，设置散热筋71可以提高侧板的面积，达到更好的散热效果。侧板中央还设置产品标识粘贴处72，产品标识粘贴处72用于粘贴产品型号、电源等参数。机箱7的上盖板的四个边角设置螺钉孔，通过螺钉固定可保证机箱的密封箱，上盖板中央设置电源接口4。本发明所述光纤接口2设置2组，光纤接口2在前面板上均匀设置2列；以太网接口1设置8组，以太网接口1在前面板上均匀设置2列。
此外，如图4-9所示的本发明的主控板6包括电压采集电路61、电压比较电路62和报警输出电路63，所述电压采集电路61用于输入电源的电压转换及采集并将电压数值输出；所述电压比较电路62藕接于电压采集电路61，并且电压比较电路62用于比较两路电源是否正常工作，如果其中一路电压数值不正常，将输出一个报警信号；所述报警输出电路63藕接于电压比较电路62，并且报警输出电路63用于接收报警信号并转换为开关量信号进行报警。所述电压采集电路61包括第一电压采集模块611和第二电压采集模块612，所述第一电压采集模块611和第二电压采集模块612包括电压转换元件613、一组电容、一组电阻和电感。所述电压比较电路62包括与门621，所述与门621的输入端接有电源，所述与门621的输出端藕接于报警输出电路63。所述报警输出电路63包括继电器631。所述电压比较电路62还包括输出电路64，所述输出电路4包括三极管和限流电阻，所述三极管基极串联接入限流电阻，所述的三极管的发射极接信号地，所述的三极管的集电极耦接到报警输出电路63。机身内双电源只要有一路电源损坏或者失电，电压采集电路61采集不到电压信号，并通过电压比较电路62的预设值做比较后，输出报警信号，此时报警输出电路63输出开关量信号进行报警。其中，第一电压采集模块611的电路结构为电压转换元件613的管脚1上连接有两个支路，其中一个支路经过电阻r3与直流电源dc1连接，另一个支路经过电容c9接地，613的管脚2和3连接有两个支路，其中一个支路经过二极管d2接地，另一个支路连接至电感l4，电感l4的另一端接有并联的电容c13、c14、c15和c16，电感l4的另一端还连接有二极管d3，串联的r5和r8，并联的电容c13、c14、c15和c16、二极管d3和串联的r5和r8接地。电压转换元件613的管脚4、5、6和7均接地，电压转换元件613的管脚8和9与直流电源dc1连接，并且此连接点的分支与接地的并联的c20和c21连接，电压转换元件613的管脚10经过电容c22接电源，电压转换元件613的管脚11接地，电压转换元件613的管脚12接地，并且管脚12和地之间接有串联后的r6和c27并与c26并联，电压转换元件613的管脚13接运算放大器，电压转换元件613的管脚14、15、16和17接地，电压转换元件613的管脚18、19分别经过电容c11、c12接地。第二电压采集模块612的电路结构为电压转换元件613的管脚1上连接有两个支路，其中一个支路经过电阻r10与直流电源dc2连接，另一个支路经过电容c35接地，613的管脚2和3连接有两个支路，其中一个支路经过二极管d7接地，另一个支路连接至电感l8，电感l8的另一端接有并联的电容c38、c39、c40和c41，电感l8的另一端还连接有二极管d8，串联的r12和r15，并联的电容c38、c39、c40和c41、二极管d8和串联的r12和r15接地。电压转换元件613的管脚4、5、6和7均接地，电压转换元件613的管脚8和9与直流电源dc2连接，并且此连接点的分支与接地的并联的c42和c43连接，电压转换元件613的管脚10经过电容c44接电源，电压转换元件613的管脚11接地，电压转换元件613的管脚12接地，并且管脚12和地之间接有串联后的r13和c46并与c45并联，电压转换元件613的管脚13接运算放大器，电压转换元件613的管脚14、15、16和17接地，电压转换元件613的管脚18、19分别经过电容c36、c37接地。与门621的管脚1与电源之间有电阻r29，门621的管脚1与地之间有电阻r27；与门621的管脚2与电源之间有电阻r30，门621的管脚2与地之间有电阻r28，门621的管脚3接地，门621的管脚4连接输出电路64，门621的管脚5接电源。
如图2、3所示基于上述结构基础上，一种工业以太网交换机的故障报送方法，包括以下步骤：
1）每一台交换机将相邻的交换机的运行参数通过环路传输至自身进行保存分析；
2）当该交换机分析的结果显示相邻的交换机处于故障自愈状态时，该交换机在显示屏上显示故障交换机或断点的来源，并将故障信息制作成报文向相邻的非故障交换机传输；
3）相邻的非故障交换机收到报文后，在显示屏上显示故障交换机或断点的来源，并将报文继续向下传输直至整个环路上所有的非故障交换机全部显示故障交换机或断点的来源为止；
4）当故障消除后，故障交换机主动发送报文至相邻的交换机，相邻的交换机收到报文后，清除自身显示屏上显示的故障信息，并将报文继续传输直至环路上所有的交换机全部将故障信息清除。
本发明的一种工业以太网交换机的故障报送方法，还包括以下步骤：
5）在没有任何交换机发生故障时，所有交换机显示屏上均呈现环网工作正常的提示；
6）在交换机提示故障与提示无故障时显示屏显示不同的颜色。
此故障报送方法中，报文中包含故障交换机的名称、产生的故障名称或错误代码及产生故障的时间。这些信息在无故障的交换机收到后会在状态显示屏5上滚动播出，确保信息显示的完整性。
在没有任何交换机发生故障时，所有交换机状态显示屏5上均呈现环网工作正常的提示。同时在交换机提示故障与提示无故障时状态显示屏5显示不同的颜色，具体的说，无故障时状态显示屏5显示绿色，有故障时状态显示屏5显示红色，这样维护人员可以直观的获知故障是否存在，提高了检修的效率。本发明亦可在交换机内设置蜂鸣器等警报装置，一旦有故障发生，状态显示屏5在显示红色的同时警报装置也响起，更好的提示维护人员去交换机上获取相关的信息。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。