[發(fā)明專利]一種有線和無線熱備冗余多主通信方法與現(xiàn)場網(wǎng)關(guān)模塊

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210243385.5
• 申請日: 2012-07-13
• 公開（公告）號: CN102739456A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孟祥印;唐磊;車小偉;唐波
• 申請（專利權(quán)）人: 西南交通大學(xué)
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04L12/66
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責(zé)任公司 51200
• 代理人: 張澎

1.一種有線和無線熱備冗余多主通信方法，在現(xiàn)場級的有線和無線相互備份的雙網(wǎng)測控網(wǎng)絡(luò)中控制相應(yīng)的被控對象，獲取監(jiān)測對象的狀態(tài)；網(wǎng)絡(luò)節(jié)點模塊的有線通信和無線通信在工作時均在線，網(wǎng)絡(luò)中的所有模塊都優(yōu)先選擇有線方式進(jìn)行通信；并采用包括以下的步驟相互監(jiān)測和控制網(wǎng)絡(luò)節(jié)點模塊的工作狀態(tài)：

1)故障檢測定位與通信切換方法：

在有線通信方式下，當(dāng)某節(jié)點模塊發(fā)送查詢/控制指令給另一節(jié)點模塊而無回復(fù)，或者回復(fù)內(nèi)容格式不正確時，重新發(fā)送查詢/控制指令；當(dāng)有限次重復(fù)發(fā)送指令均得不到正確格式的回復(fù)或者根本無回復(fù)時，該節(jié)點模塊則分別向目的節(jié)點的左鄰和右鄰模塊發(fā)送診斷幀，根據(jù)對診斷幀的回復(fù)情況，對故障進(jìn)行判斷和定位，具體如下：

A)當(dāng)目的節(jié)點的左鄰和右鄰模塊均無回復(fù)時，該節(jié)點模塊認(rèn)為是自身掉線或者有故障，點亮自身的故障指示燈，并切換到無線方式與想要通信的目的節(jié)點進(jìn)行通信，完成本次查詢/控制任務(wù)；同時無線方式與網(wǎng)關(guān)通信，告知網(wǎng)關(guān)自身有故障，網(wǎng)關(guān)就在其內(nèi)存和外存儲器中的該節(jié)點地址的映射空間設(shè)置“節(jié)點故障標(biāo)志”，記錄故障時間，形成該節(jié)點模塊的故障記錄，并報送給上級系統(tǒng)或者人機界面；

B)當(dāng)目的節(jié)點的左鄰和右鄰模塊均有回復(fù)，且回復(fù)正確時，認(rèn)為目的節(jié)點模塊有故障或者目的節(jié)點模塊從總線上掉線。發(fā)起通信的節(jié)點模塊切換到無線通信方式與目的節(jié)點模塊通信，完成通信任務(wù)；同時發(fā)送“報告幀”給網(wǎng)關(guān)模塊，報告目的節(jié)點模塊有故障，網(wǎng)關(guān)就在其內(nèi)存和外存儲器中的該節(jié)點地址的映射空間設(shè)置“節(jié)點故障標(biāo)志”，記錄故障時間，形成該節(jié)點模塊的故障記錄，并報送給上級系統(tǒng)或者人機界面；?

C)當(dāng)目的節(jié)點的左鄰節(jié)點正確回復(fù)而右鄰模塊無回復(fù)或回復(fù)不正確時，認(rèn)為發(fā)起通信的節(jié)點在目的節(jié)點模塊的左邊，斷線故障發(fā)生在目的節(jié)點到其右鄰節(jié)點之間；則發(fā)起通信的節(jié)點模塊切換到無線通信方式與目的節(jié)點模塊通信，完成通信任務(wù)；同時發(fā)送“報告幀”給網(wǎng)關(guān)模塊，報告斷線故障點位置，網(wǎng)關(guān)就在其內(nèi)存和外存儲器中的總線線路編號地址對應(yīng)的映射空間設(shè)置“斷線故障標(biāo)志”，記錄故障時間，形成該段線路的故障記錄，并報送給上級系統(tǒng)或者人機界面；

D)當(dāng)目的節(jié)點的右鄰節(jié)點正確回復(fù)而左鄰模塊無回復(fù)或回復(fù)不正確時，認(rèn)為發(fā)起通信的節(jié)點在目的節(jié)點模塊的右邊，斷線故障發(fā)生在目的節(jié)點到其左鄰節(jié)點之間；則發(fā)起通信的節(jié)點模塊切換到無線通信方式與目的節(jié)點模塊通信，完成通信任務(wù)；同時發(fā)送“報告幀”給網(wǎng)關(guān)模塊，報告斷線故障點位置，網(wǎng)關(guān)就在其內(nèi)存和外存儲器中的總線線路編號地址對應(yīng)的映射空間設(shè)置“斷線故障標(biāo)志”，記錄故障時間，形成該區(qū)段線路的故障記錄，并報送給上級系統(tǒng)或者人機界面；

網(wǎng)關(guān)模塊接收到節(jié)點模塊故障和節(jié)點間線路斷線故障的報告后，向全網(wǎng)通過無線通信方式發(fā)送“廣播幀”，將故障類型和位置告知網(wǎng)絡(luò)上的所有節(jié)點，以便網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點調(diào)整與故障點相關(guān)模塊的通信方式；

網(wǎng)絡(luò)節(jié)點接收到該“廣播幀”后，分析故障類型和位置，并采取相應(yīng)的措施保證以后的通信；具體如下：

A)對節(jié)點掉線或節(jié)點自身有線通信有故障的，在其內(nèi)存和外存儲器的相應(yīng)故障節(jié)點對應(yīng)地址空間添加“節(jié)點故障記錄”，其后與該故障節(jié)點的通信均以無線方式進(jìn)行；

B)對節(jié)點間線路區(qū)段出現(xiàn)斷線故障的，在其內(nèi)存和外存儲器的相應(yīng)線路?故障區(qū)段對應(yīng)地址空間添加“斷線故障記錄”，如果自身在故障點的左邊，則其后與該故障點右邊的節(jié)點均以無線方式進(jìn)行通信；如果自身在故障點的右邊，則其后與該故障點左邊的節(jié)點均以無線方式進(jìn)行通信；

2)恢復(fù)有線通信的方法：

A)節(jié)點故障排除后恢復(fù)有線通信的方法

具有有線通信故障的節(jié)點模塊持續(xù)監(jiān)測自己的“故障排除標(biāo)志位”，當(dāng)監(jiān)測到故障已經(jīng)排除時，則切換到有線通信方式，并發(fā)出可以重新進(jìn)行有線通信的“報告幀”給網(wǎng)關(guān)模塊，網(wǎng)關(guān)收到該報告后，在內(nèi)存和存儲器中的從機地址映射空間添加“節(jié)點故障排除記錄”，并發(fā)送“廣播幀”到全部的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點；其后該節(jié)點模塊就恢復(fù)到有線通信模式；

B)斷線故障排除后恢復(fù)有線通信的方法

當(dāng)線路區(qū)段斷線故障排除后，與該區(qū)段相接的左右兩個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上的對應(yīng)“斷線故障排除按鈕”被手工按下，兩節(jié)點就向網(wǎng)關(guān)模塊發(fā)送相應(yīng)的“斷線故障排除信號”。網(wǎng)關(guān)模塊收到兩個節(jié)點的斷線故障排除信號后，將自己內(nèi)存和存儲器中的相應(yīng)區(qū)段映射地址處的“斷線故障排除標(biāo)志位”置位，同時網(wǎng)關(guān)發(fā)送“廣播幀”通知全部網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)到有線通信狀態(tài)。