[發明專利]一種用于礦燈充電集群管理的通信系統及通信方法

有效

• 申請號: 201711297614.0
• 申請日: 2017-12-08
• 公開（公告）號: CN107819881B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 王國富;蔡文君;毛學港;肖海林;葉金才;張法全;王晶晶;賈小波
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04L12/933
• 代理公司: 桂林市華杰專利商標事務所有限責任公司 45112
• 代理人: 周雯

本發明公開了一種用于礦燈充電集群管理的通信系統及通信方法，該系統包括監控終端、服務器、一級交換機、二級交換機、柜架控制單元和柜門充電單元；所述的監控終端、服務器和一級交換機依次連接；所述的一級交換機分別與N個二級交換機連接；所述的每個二級交換機分別與N個柜架控制單元連接；所述的每個柜架控制單元分別與100個柜門充電單元連接，并利用該系統進行通信，該系統管理效率高，層次分明，數據傳輸速率快，該通信方法數據傳輸數據速率高，誤碼率低，礦燈發生故障后通訊失敗、故障點易定位。

技術領域

本發明涉及礦燈通信技術領域，具體是一種用于礦燈充電集群管理的通信系統及通信方法。

背景技術

我國大多數煤礦企業對于礦燈的管理，缺乏一個科學穩定的監測管理系統，信息化水平相對較低。煤礦的礦燈超市往往存在上千個，甚至上萬個礦工的礦燈需要充電管理，礦燈監測量大，需要傳輸的數據量大。目前的礦燈監測系統大多采用單一的總線方式傳輸礦燈充電柜的相關數據信息。這種方式數據傳輸速率低，誤碼率高，并且布線冗雜困難，存在通信線路老化難以定位故障點的風險。難以保證充電柜數據信息收發的準確性和穩定性。因此利用智能化、自動化、分層設計的思想設計充電柜通信管理系統，提高煤礦的管理效率，保障煤礦的生產安全意義重大。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，而提供一種用于礦燈充電集群管理的通信系統及通信方法，該系統管理效率高，層次分明，數據傳輸速率快，該通信方法數據傳輸數據速率高，誤碼率低，礦燈發生故障后通訊失敗、故障點易定位。

實現本發明目的的技術方案是：

一種用于礦燈充電集群管理的通信系統，包括監控終端、服務器、一級交換機、二級交換機、柜架控制單元和柜門充電單元；所述的監控終端、服務器和一級交換機依次連接；所述的一級交換機分別與N個二級交換機連接；所述的每個二級交換機分別與N個柜架控制單元連接；所述的每個柜架控制單元分別與100個柜門充電單元連接。

所述的柜門充電單元，通過RS485總線與柜架控制單元連接。

所述的RS485總線，采用基于Modbus協議的RS485通信協議進行通信。

一種用于礦燈充電集群管理的通信系統的通信方法，具體包括如下步驟：

1）檢查通信系統的線路是否連接正確，服務器、各級交換機、柜門充電單元、柜架控制單元接通電源；

2）對服務器、各級交換機、柜架控制單元和柜門充電單元進行初始化操作；

3）服務器通過一級交換機和二級交換機，下發含有柜架控制單元IP地址和柜門充電單元ID的TCP信息幀；

4）每個柜架控制單元均接受該條TCP信息幀，并將本地IP地址和接收的IP進行比對，若一致，則接收本條幀，跳至步驟5；否則丟棄，再次執行步驟4；

5）柜架控制單元將接收到的TCP信息幀進行解析，封裝成RS485幀格式的RS485信息幀，向100個柜門充電單元輪詢下發該條RS485信息幀；

6）每個柜門充電單元均接收該條RS485信息幀，并將本地柜號ID和接收的ID進行比對，如果一致則接收本條幀，跳至步驟7；否則丟棄，再次執行步驟6；

7）柜門充電單元將接收到的RS485信息幀進行解析，提取出主幀功能碼、子幀功能碼和對應的數據位，執行相應的操作；生成回復幀，發送給柜架控制單元；

8）柜架控制單元將接收到的回復幀封裝成TCP幀格式，通過二級交換機和一級交換機上發至服務器；

9）服務器接收到本條回復幀后，確認本輪信息下發執行成功，否則跳至步驟3，重復執行本輪操作；