[发明专利]以太网通信控制装置及综采工作面通信网络

说明书

本发明涉及一种以太网通信控制装置及综采工作面通信网络，属于以太网领域。一种以太网通信控制装置，包括一个以太网交换机芯片，两个分别与所述以太网交换机芯片的两个两芯物理层接口通信连接的本质安全型隔离耦合单元，一个与所述以太网交换机芯片通信连接的通信功能管理配置单元；所述以太网交换机芯片的两个两芯物理层接口发出的信号通过所述本质安全型隔离耦合单元后连接到外部的电缆或者电缆连接器，且所述两个两芯物理层接口以一主一从的模式工作，其中从两芯物理层接口的时钟跟随主两芯物理层接口的时钟。本发明采用两芯接口，组成的工作面通信网络的带宽可达100Mbp,1000Mbps甚至更高。

技术领域

本发明涉及以太网领域，特别涉及一种以太网通信控制装置及综采工作面通信网络。

背景技术

随着煤矿综采工作面装备和系统自动化和智能化需求的不断增长，工作面沿线布置的数百台液压支架控制器、大量IP摄像头以及工作面内各种传感监视设备之间，以及贯穿整个工作面至设备巷监控主机之间存在海量的数据传送的需求。目前，国内外有包括普通工业以太网在内的各种有线、无线通信技术通过采取各种防爆设计措施后在工作面得到应用。如专利CN102136974A、CN102780597A及CN 106507051A所示，采用四芯电气接口的100Mbps、8芯电气接口的1000Mbps的以太网技术以及100BASE-FX等标准的单模与多模光纤以太网技术，专利CN203747819U及CN103763522A所示的基于HomePlugAV等标准的电力线载波通讯系统，以及如专利CN104506799A、CN205610955U等所示的工作面无线系统，已经应用于工作面的设备、装置间的网络通信。

但是，煤矿井下是一种比较特殊的环境，尤其是其综采工作面存在爆炸性瓦斯和煤尘，环境恶劣，对通信设备和系统的应用有许多特殊要求。工作面网络节点之间的通信距离一般较短只有几米到几十米，但节点数目较多，连接线缆多达几百根，上述采用4芯100Mbps和8芯1000Mbps电气接口的工业以太网技术，在经常淋水、湿度大、煤泥污染严重的工作面环境下，多级(比如支架控制器之间上百级)连接形成的系统，由于需要的电缆芯和连接器芯数较多可靠性较差，并且芯数多造成电缆和连接器的成本较高。工作面光纤通信，因光接口连接器容易受煤尘、煤泥污染影响使用，且断纤后需要专门的光纤工具才能接续，在井下使用不便，成本较高。基于电力线载波的系统平均每个宽带接口的电源功耗很高，是普通以太网接口的5～10倍，不利于系统的本质安全型防爆设计，单个网域容纳节点数低，而且总线广播型传输方式当节点数较多时带宽下降较为严重。无线多节点传输系统则是带宽普遍偏低，可用带宽一般只能到几十兆，并且在金属设备密集且布置动态变化的综采工作面应用中，连接可靠性弱和传输延时较大。

因此，现在亟需一种接口芯数少，带宽可达100Mbp,1000Mbps甚至更高的带宽通信技术，以支撑构建更为简单易用、可靠性和适应性更强的通用或多用途工作面网络应用。。

发明内容

本发明的目的在于针对上述问题，提供了一种以太网通信控制装置及综采工作面通信网络，采用两芯接口，带宽可达100Mbp,1000Mbps甚至更高。

本发明的目的是这样实现的：

一种以太网通信控制装置，包括：

一个以太网交换机芯片，所述以太网交换机芯片具有至少两个支持BroadR-Reach或100BASE-T1或1000BASE-T1两芯物理层接口；

两个分别与所述以太网交换机芯片的两个两芯物理层接口通信连接的本质安全型隔离耦合单元；以及，

一个与所述以太网交换机芯片通信连接的通信功能管理配置单元，所述通信功能管理配置单元用于对所述两芯物理层接口和以太网交换功能进行管理配置；