工业级串口服务器

摘要

本发明公开了工业级串口服务器，包括：串口光电隔离器、网络模块、主控制器和分别与主控制器相连的串口电路模块、冗余电源模块以及存储器模块；串口光电隔离器与串口电路模块相连，主控制器与串口电路模块之间还连接有CPLD控制电路，网络模块通过网络隔离变压器与主控制器相连；主控制器使用S3C2440型芯片；CPLD控制电路用于保持各个串口通讯的稳定性，防止各串口之间互相干扰，CPLD控制电路使用EPM570T144I5N型芯片，网络隔离变压器使用FC1088NLE型芯片，且用于对网络模块进行隔离保护。该工业级串口服务器克服了普通工业串口服务器工作温度范围小，而且抗干扰能力差的问题。

权利要求

1.一种工业级串口服务器，其特征在于，所述工业级串口服务器包括：串口光电隔离器、网络模块、主控制器和分别与所述主控制器相连的串口电路模块、冗余电源模块以及存储器模块；

所述串口光电隔离器与所述串口电路模块相连，所述主控制器与所述串口电路模块之间还连接有CPLD控制电路，所述网络模块通过网络隔离变压器与所述主控制器相连；其中，所述主控制器使用S3C2440型芯片，且用于执行数据处理以及信号的控制；所述CPLD控制电路用于保持各个串口通讯的稳定性，防止各串口之间互相干扰，且CPLD控制电路使用EPM570T144I5N型芯片，所述网络隔离变压器使用FC1088NLE型芯片，且用于对所述网络模块进行隔离保护。

2.根据权利要求1所述的工业级串口服务器，其特征在于，所述存储器模块包括：RAM存储器和ROM存储器，所述RAM存储器使用MT48LC16M16A2P-6AIT型芯片，所述ROM存储器使用K9F1G08UOE-SIBO型芯片。

3.根据权利要求1所述的工业级串口服务器，其特征在于，所述网络模块使用冗余网络模块，且每个网络模块包括相连网络处理电路和网口接口电路，且所述网络处理电路还与所述主控制器相连，所述网络处理电路采用DM9000CIEP型芯片。

4.根据权利要求1所述的工业级串口服务器，其特征在于，所述串口电路模块包括：串口扩展电路、串口处理电路以及RJ45型接口，所述串口扩展电路与所述主控制器相连，所述串口扩展电路上的分串口分别连接有所述串口处理电路，且每个所述串口处理电路都连接有RJ45型接口。

5.根据权利要求4所述的工业级串口服务器，其特征在于，所述串口扩展电路上还连接有串口光电隔离器，所述串口光电隔离器。

6.根据权利要求1所述的工业级串口服务器，其特征在于，所述工业级串口服务器还包括分别与所述主控制器相连的复位电路，所述复位电路被配置成保证所述主控制器的系统初始化。

7.根据权利要求1所述的工业级串口服务器，其特征在于，所述主控制器上连接有ESD静电保护电路。

8.根据权利要求7所述的工业级串口服务器，其特征在于，所述主控制器上连接有异常监控电路，所述异常监控电路上还连接有报警器。

说明书

工业级串口服务器

技术领域

[0001] 本发明涉及串口服务器领域，具体地，涉及一种工业级串口服务器。

背景技术

[0002] 随着物联网技术的发展，越来越多底端的设备需要连入以太网以便将数据传至中心控制机房。同时随着电子技术及网络通讯技术的飞速发展，数据采集传输逐渐应用在各个领域，渗透在电信、电力、工业控制等多个方面。在传统的考勤系统、一卡通系统、门禁系统、POS消费系统、医安防系统以及工业控制、电力、电信等领域，串口通讯服务器广泛应用在其中。串口联网服务器连接着传感器、检测器、读卡器或其他设备以作为接口传输数据。这些数据在近距离传输时，串行通信易于实现和维护，并且具有较好的数据传输性能。串口服务器根据应用的领域不同分成普通串口服务器和工业级串口服务器，而工业级串口服务器的工作环境更加恶劣，比如串口服务器必须适应更大跨度的工作温度，而且对抗干扰能力要求高。

[0003] 因此，提供一种在使用过程中可以在-40℃至85℃的环境下正常工作，抗干扰能力更好的工业级串口服务器是本发明亟需解决的问题。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种工业级串口服务器，该工业级串口服务器可以在-40℃至85℃的环境下正常工作，而且抗干扰能力更好。

[0005] 为了实现上述目的，本发明提供了一种工业级串口服务器，所述工业级串口服务器包括：串口光电隔离器、网络模块、主控制器和分别与所述主控制器相连的串口电路模块、冗余电源模块以及存储器模块；

[0006] 所述串口光电隔离器与所述串口电路模块相连，所述主控制器与所述串口电路模块之间还连接有CPLD控制电路，所述网络模块通过网络隔离变压器与所述主控制器相连；其中，所述主控制器使用S3C2440型芯片，且用于执行数据处理以及信号的控制；所述CPLD控制电路用于保持各个串口通讯的稳定性，防止各串口之间互相干扰，且CPLD控制电路使用EPM570T144I5N型芯片，所述网络隔离变压器使用FC1088NLE型芯片，且用于对所述网络模块进行隔离保护。

[0007] 优选地，所述存储器模块包括：RAM存储器和ROM存储器，所述RAM存储器使用MT48LC16M16A2P-6AIT型芯片，所述ROM存储器使用K9F1G08UOE-SIBO型芯片。

[0008] 优选地，所述网络模块使用冗余网络模块，且每个网络模块包括相连网络处理电路和网口接口电路，且所述网络处理电路还与所述主控制器相连，所述网络处理电路采用DM9000CIEP型芯片。

[0009] 优选地，所述串口电路模块包括：串口扩展电路、串口处理电路以及RJ45型接口，所述串口扩展电路与所述主控制器相连，所述串口扩展电路上的分串口分别连接有所述串口处理电路，且每个所述串口处理电路都连接有RJ45型接口。

[0010] 优选地，所述串口扩展电路上还连接有串口光电隔离器，所述串口光电隔离器。

[0011] 优选地，所述工业级串口服务器还包括分别与所述主控制器相连的复位电路，所述复位电路被配置成保证所述主控制器的系统初始化。

[0012] 优选地，所述主控制器上连接有ESD静电保护电路。

[0013] 优选地，所述主控制器上连接有异常监控电路，所述异常监控电路上还连接有报警器。

[0014] 根据上述技术方案，本发明提供的工业级串口服务器中在使用时由于其工作环境的特殊性，需要在高温和低温情况下都行正常工作，所以对于串口服务器中的组成部件有宽温的要求，比如温度要求在-30℃至85℃之间。本发明中所述主控制器使用S3C2440型芯片，且用于执行数据处理以及信号的控制，所述CPLD控制电路用于保持各个串口通讯的稳定性，防止各串口之间互相干扰，且CPLD控制电路使用EPM570T144I5N型芯片，所述网络隔离变压器使用FC1088NLE型芯片，且用于对所述网络模块进行隔离保护，本发明中使用的CPLD控制电路和网络隔离变压器都满足温度要求，而普通串口服务器中CPLD控制电路使用EPM570T144C5N，网络隔离变压器使用FC1008CLE都不满足要求，为了进一步增大本发明工业级串口服务器的抗干扰能力，所述电源模块使用冗余电源模块，至少包括两个电源，双电源设计运用B0505S-2W核心电源模块，当其中一路电源出现故障时，自动切换另一个冗余电源供电，使得整个系统没有任何影响。本发明提供的工业级串口服务器可以在-40℃至85℃的环境下正常工作，而且抗干扰能力更好。

[0015] 本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

[0016] 附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

[0017] 图1是本发明的一种优选的实施方式中提供的工业级串口服务器的组成结构图。

具体实施方式

[0018] 以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

[0019] 如图1所示，本发明提供了一种工业级串口服务器，所述工业级串口服务器包括：串口光电隔离器、网络模块、主控制器和分别与所述主控制器相连的串口电路模块、冗余电源模块以及存储器模块；所述串口光电隔离器与所述串口电路模块相连，所述主控制器与所述串口电路模块之间还连接有CPLD控制电路，所述网络模块通过网络隔离变压器与所述主控制器相连；其中，所述主控制器使用S3C2440型芯片，且用于执行数据处理以及信号的控制；所述CPLD控制电路用于保持各个串口通讯的稳定性，防止各串口之间互相干扰，且CPLD控制电路使用EPM570T144I5N型芯片，所述网络隔离变压器使用FC1088NLE型芯片，且用于对所述网络模块进行隔离保护。

[0020] 根据上述技术方案，本发明提供的工业级串口服务器中在使用时由于其工作环境的特殊性，需要在高温和低温情况下都行正常工作，所以对于串口服务器中的组成部件有宽温的要求，比如温度要求在-30℃至85℃之间。本发明中所述主控制器使用S3C2440型芯片，且用于执行数据处理以及信号的控制，所述CPLD控制电路用于保持各个串口通讯的稳定性，防止各串口之间互相干扰，且CPLD控制电路使用EPM570T144I5N型芯片，所述网络隔离变压器使用FC1088NLE型芯片，且用于对所述网络模块进行隔离保护，本发明中使用的CPLD控制电路和网络隔离变压器都满足温度要求，而普通串口服务器中CPLD控制电路使用EPM570T144C5N，网络隔离变压器使用FC1008CLE都不满足要求，为了进一步增大本发明工业级串口服务器的抗干扰能力，所述电源模块使用冗余电源模块，至少包括两个电源，双电源设计运用B0505S-2W核心电源模块，当其中一路电源出现故障时，自动切换另一个冗余电源供电，使得整个系统没有任何影响。本发明提供的工业级串口服务器可以在-40℃至85℃的环境下正常工作，而且抗干扰能力更好。

[0021] 在本发明的一种优选的实施方式中，所述存储器模块包括：RAM存储器和ROM存储器，其中，所述RAM存储器用于存储串口服务器的数据，而所述ROM存储器则为系统存储器，用于存储主控制器系统所需的系统；为了满足工业级的温度要求，所述RAM存储器使用MT48LC16M16A2P-6AIT型芯片，所述ROM存储器使用K9F1G08UOE-SIBO型芯片。

[0022] 在本发明的一种优选的实施方式中，所述网络模块使用冗余网络模块，且每个网络模块包括相连网络处理电路和网口接口电路，且所述网络处理电路还与所述主控制器相连，所述网络处理电路采用DM9000CIEP型芯片，提供介质无关的接口来连接所有提供支持介质无关接口功能的家用电话线网络设备或其他收发器，符合IEEE 802.3u规格，通过自动协调功能将自动完成配置以最大限度地适合其线路带宽，而且至少两个网络模块之间存在冗余关联，即其中一个网络模块为冗余网络模块，服务器在工作过程中发生网络中断等问题时，冗余网络模块正常工作，防止服务器系统异常导致整个工作的停止。从而进一步提高本发明的串口服务器的抗干扰能力。

[0023] 在本发明的一种优选的实施方式中，所述串口电路模块包括：串口扩展电路、串口处理电路以及RJ45型接口，所述串口扩展电路与所述主控制器相连，所述串口扩展电路上的分串口分别连接有所述串口处理电路，且每个所述串口处理电路都连接有RJ45型接口，所述串口扩展电路用于将一个串口扩展成多个串口，而CPLD控制电路用于保持各个串口通讯的稳定性，防止各串口之间互相干扰。

[0024] 在本发明的一种优选的实施方式中，所述串口扩展电路上还连接有串口光电隔离器，所述串口光电隔离器，所述串口光电隔离器可以优选地对串口扩展电路上的串口进行隔离保护，防止电击、浪涌等现象对串口的损坏。

[0025] 在本发明的一种优选的实施方式中，所述工业级串口服务器还包括分别与所述主控制器相连的复位电路，所述复位电路被配置成保证所述主控制器的系统初始化。

[0026] 在本发明的一种优选的实施方式中，所述主控制器上连接有ESD静电保护电路。在串口服务器内部的电路中，静电放电现象十分常见，而且它会损坏内部的元器件，所以本发明中设置所述ESD静电保护电路可以有效地防止静电放电现象给本发明的电路元器件带来损坏，从而有效地延长本发明的工业级串口服务器内部元器件的使用寿命。

[0027] 在本发明的一种优选的实施方式中，所述主控制器上连接有异常监控电路，所述异常监控电路上还连接有报警器，所述异常监控电路可以监控所述主控制器的异常情况，比如电压过大等问题，而所述报警器则有效地通知工作人员对其进行查看或维修，所述报警器为无线报警器，可以通过无线传输模块将异常信号发送至移动终端上，从而方便工作人员的查看。

[0028] 以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

[0029] 另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

[0030] 此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。