本申请涉及以太网通信领域，尤其涉及一种交换机系统和数据传输方法。
背景技术：
1、工业自动化是工业高产、高效和安全生产的保证，而工业网络平台是实现工业自动化的基础。目前，许多工业都建立了工业以太网，用于煤矿安全、电力行业、轨交行业等；轨交行业采用的交换机主要是电口居多，掺杂少量光口或没有光口的百兆或千兆交换机。
2、但是，传统以太网缺乏对实时性应用的严格支持，因此对于需要低延迟和可预测性的应用(如轨交行业)来说，性能不够理想。其次，主要使用上行千兆环网和百兆端口的组合进行通信，导致传输速率不够快，而随着轨交行业的发展，车辆和设备的数量迅速增加，所需传输的数据也在迅速增加，因此需要更高的带宽来满足轨交以太环网的传输要求。
技术实现思路
1、第一方面，本申请提供一种交换机系统，包括：
2、全光以太网接口电路，包括若干个千兆光口和万兆光口，用于在上电时，通过相应光口接收外部设备输入的光信号形式的以太网数据，并将所述光信号形式的以太网数据转换为电信号形式；
3、tsn交换电路，用于对所述电信号形式的以太网数据进行数据处理；
4、所述全光以太网接口电路还用于将所述电信号形式的以太网数据转换为光信号形式，并将所述光信号形式的以太网数据通过目标光口转发至目的设备。
5、在可选的实施方式中，所述对所述电信号形式的以太网数据进行数据处理，包括：
6、获取并识别待转发的以太网数据的类型；
7、若所述类型为第一类型，则帧解析所述以太网数据，以确定所述以太网数据的转发优先级以及用于转发所述以太网数据的目标光口；
8、将所述转发优先级与当前转发的数据帧的优先级进行比较，以确定是否进行帧抢占，并根据确定结果将所述以太网数据存放至与所述转发优先级对应的转发队列中；
9、采用与所述转发优先级对应的预设转发策略，从所述转发队列中提取所述电信号形式的以太网数据。
10、在可选的实施方式中，所述将所述转发优先级与当前转发的数据帧的优先级进行比较，以确定是否进行帧抢占，包括：
11、若所述转发优先级高于所述当前转发的数据帧的优先级，则确定进行帧抢占，并中断转发所述当前转发的数据帧，以转发所述以太网数据；
12、若所述转发优先级低于或等于所述当前转发的数据帧的优先级，则确定不进行帧抢占。
13、在可选的实施方式中，在所述根据确定结果将所述以太网数据存放至与所述转发优先级对应的转发队列中之后，还包括：
14、计算所述以太网数据的目标转发时间戳；所述目标转发时间戳用于在到达所述目标转发时间戳时，触发所述tsn交换电路从所述转发队列中提取相应的所述以太网数据；
15、在所述将所述光信号形式的以太网数据通过目标光口转发至目的设备之后，还包括：
16、记录所述目标光口转发所述以太网数据时的实际转发时间戳；
17、计算所述目标转发时间戳与所述实际转发时间戳的差值，根据所述差值分析所述交换机系统的网络性能。
18、在可选的实施方式中，所述帧解析所述以太网数据，包括：
19、获取所述以太网数据的长度字段，所述长度字段用于指示所述以太网数据的帧长度；采用预设解析格式，并根据所述长度字段来解析所述以太网数据的帧头、帧尾和数据字段；
20、在所述帧解析所述以太网数据之后，还包括：
21、采用预设校验算法来校验所述以太网数据中帧头、帧尾和数据字段是否完整；若确定所述以太网数据不完整，则丢弃所述以太网数据；若确定所述以太网数据完整，则不做处理。
22、在可选的实施方式中，所述帧解析所述以太网数据，以确定所述以太网数据的转发优先级以及用于转发所述以太网数据的目标光口，包括：
23、帧解析所述以太网数据，以获取所述以太网数据的帧头包含的目的mac地址和优先级标记；
24、根据所述优先级标记识别转发优先级，以及根据所述目的mac地址确定目的接口。
25、在可选的实施方式中，还包括：
26、若所述类型为第二类型，则按照所述第二类型对应的预设转发机制来转发所述以太网数据。
27、在可选的实施方式中，还包括：电源模块，其中，所述电源模块包括第一级电源单元和第二级电源单元，所述第一级电源单元包括第一电源子单元和第二电源子单元；
28、所述第一级电源单元用于根据接收到的外部输入电源的电流类型来选取相应的所述第一电源子单元或所述第二电源子单元，以对所述外部输入电源进行电源转换后输出至所述第二级电源单元；
29、所述第二级电源单元用于将电源转换后的外部输入电源转换为目标电压值的电源电压，所述电源电压用于为所述交换机系统的各个模块及电路供电。
30、在可选的实施方式中，还包括：
31、复位电路，用于在上电时，输出复位信号，所述复位信号用于触发所述交换机系统执行初始化处理，以使得所述全光以太网接口电路接收电源电压，以执行所述接收外部设备输入的光信号的步骤；
32、继电器告警模块，用于若检测到所述目标光口的转发过程出现异常，则发出告警信息。
33、第二方面，本申请提供一种数据传输方法，应用于如前述的交换机系统，所述方法包括：
34、在交换机系统上电时，通过相应光口接收外部设备输入的光信号形式的以太网数据，并将所述光信号形式的以太网数据转换为电信号形式；
35、对所述电信号形式的以太网数据进行数据处理；
36、将处理后的所述电信号形式的以太网数据转换为光信号形式，并将所述光信号形式的以太网数据通过目标光口转发至目的设备。
37、本申请实施例具有如下有益效果：
38、本申请实施例提供了一种交换机系统，该系统包括：全光以太网接口电路，包括若干个千兆光口和万兆光口，用于在上电时，通过相应光口接收外部设备输入的光信号形式的以太网数据，并将光信号形式的以太网数据转换为电信号形式；tsn交换电路，用于对电信号形式的以太网数据进行数据处理；全光以太网接口电路还用于将处理后的电信号形式的以太网数据转换为光信号形式，并将光信号形式的以太网数据通过目标光口转发至目的设备。本实施例中的交换机系统支持tsn交换功能，能够确保严格的通信时序，以满足实时性要求，确保高优先级的数据流能够得到优先传输，避免网络拥塞和竞争问题，实现数据流传输的可靠性、确定性、实时性和优先级调度；且该交换机系统使用上行千兆光口和万兆光口的组合进行通信，提高了传输速率，进而提供了更高的带宽来满足轨交以太环网的传输要求。
1.一种交换机系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的交换机系统，其特征在于，所述对所述电信号形式的以太网数据进行数据处理，包括：
3.根据权利要求2所述的交换机系统，其特征在于，所述将所述转发优先级与当前转发的数据帧的优先级进行比较，以确定是否进行帧抢占，包括：
4.根据权利要求2所述的交换机系统，其特征在于，在所述根据确定结果将所述以太网数据存放至与所述转发优先级对应的转发队列中之后，还包括：
5.根据权利要求2所述的交换机系统，其特征在于，所述帧解析所述以太网数据，包括：
6.根据权利要求2或5所述的交换机系统，其特征在于，所述帧解析所述以太网数据，以确定所述以太网数据的转发优先级以及用于转发所述以太网数据的目标光口，包括：
7.根据权利要求2所述的交换机系统，其特征在于，还包括：
8.根据权利要求1-5中任一项所述的交换机系统，其特征在于，还包括：电源模块，其中，所述电源模块包括第一级电源单元和第二级电源单元，所述第一级电源单元包括第一电源子单元和第二电源子单元；
9.根据权利要求1-5中任一项所述的交换机系统，其特征在于，还包括：
10.一种数据传输方法，其特征在于，应用于如权利要求1-9中任一项所述的交换机系统，所述方法包括：
