[实用新型]一种分布式汇集总线网络结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种网络结构，具体是一种基于CAN总线的分布式汇集总线网络结构。

背景技术

在发电厂、变电站，配网自动化系统中开始使用大量的CAN网通讯方式，随着联网设备的增加，且多个CAN网需要接入同一个数据中心，通讯协议变的复杂起来，通讯协议需分两层，每层的协议的地址长度又不同。通讯地址一般直接使用CAN网络层地址，但当更换CAN网通讯网关时，原CAN网络终端设备的网络层地址随之发生变化，后台需要重新配置。在实际使用过程中增加额外的维护工作，不方便现场使用。因此需要一种简单高效的通讯协议和与之相适应的网络拓扑结构。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种分布式汇集总线网络结构，是一种海量CAN网络终端设备通过CAN网通讯网关接入互联网的网络拓扑结构。

按照本实用新型提供的技术方案，所述分布式汇集总线网络结构，包括CAN总线局域网，所述CAN总线局域网中包括CAN网通讯网关和CAN网络终端设备，多台CAN网络终端设备分别通过CAN总线与CAN网通讯网关相连，CAN总线局域网通过所述CAN网通讯网关连接到互联网，并通过互联网连接到数据中心。

进一步的，所述数据中心包括多台计算机，并且使用宽带接入互联网。

进一步的，所述一个CAN总线局域网中包括一个CAN网通讯网关。

本实用新型的优点是：可用于大量CAN网络终端设备组成小局域网，再将大量CAN总线局域网（简称CAN网）汇聚到数据中心的应用。数据中心和每台终端设备间是全双工通讯，每个CAN网中的设备随时可以主动向数据中心发送数据，数据中心也随时可以主动向每台终端设备发送数据。本实用新型可以将大量分散的终端设备快速接入互联网。

附图说明

图1本实用新型网络结构示意图。

图2本实用新型通讯协议示意图。

图3本实用新型网络层地址自动分配流程图。

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说明。

本实用新型所提出了如图1所示的分布式网络汇集总线结构，包括CAN总线局域网，每个CAN总线局域网中包括一个CAN网通讯网关和多个CAN网络终端设备，多台CAN网络终端设备分别通过CAN总线与CAN网通讯网关相连，CAN总线局域网通过所述CAN网通讯网关连接到互联网，并通过互联网连接到数据中心。

CAN网通讯过程有两层协议，分别是应用层和网络层，并且每层协议所使用的地址是不同的。当数据包通过CAN网通讯网关时，该网关将做相应的协议转换和地址映射，以符合不同网络的传输特性。两层通讯协议的相互转换和不同协议层的地址映射都是在CAN网通讯网关内实现的。CAN网通讯网关是一种专门用来把CAN网络终端设备接入互联网的设备，功能类似于路由器。CAN网通讯网关内包含一个智能算法，为接入CAN网的设备根据出厂编号（即应用层地址）自动分配一个网络层地址，在CAN网络层中只能通过这个地址收发数据。

本实用新型网络结构中的通讯节点包含：数据中心、CAN网通讯网关、CAN网络终端设备。

所述数据中心是由多台计算机组成，并且使用宽带接入互联网，指定其中的一台计算机监听3458端口。当有CAN网通讯网关登录到这台服务器后，该计算机根据CAN网通讯网关发送的上线报文分配一个单独的通讯链路。

所述CAN网通讯网关是CAN网和无线公网两种通讯方式相互转换的一种设备。用以将附近的CAN网络终端设备接入互联网。涉及到通讯协议的转换和CAN网络终端设备地址自动分配，以及CAN网络终端设备地址映射功能。

所述CAN网络终端设备是指那些用以采集现场各种数据的智能采集设备。这些设备标配一个CAN网络接口。还有用以记录大量统计数据和历史数据的大容量FLASH。

如图2所示，本实用新型所述的两层协议，一层是应用层通讯协议，运行在整个数据传输过程中，用于和数据中心交互操作；另外一层是网络层通讯协议，仅运行在CAN网内部，用于和CAN网络终端设备交互操作。图中ADDR是应用层地址，addr是网络层地址。

地址转换使用一个智能算法：如果一个CAN网中新添加一个CAN网络终端设备，本方法会根据该CAN网络终端设备出厂编号为其分配一个最少使用的网络层地址；如果不是新加入的CAN网络终端设备，则会为其分配上次已分配过的那个网络层地址。

本实用新型所述的CAN网通讯网关内包含：两层通讯协议、网络层地址自动分配算法，以及通讯协议地址转换。