[發(fā)明專利]一主多從總線型有線數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810012449.8
• 申請日: 2018-01-05
• 公開（公告）號: CN108259288B
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄒鐘璐;林少華;曾偉忠;袁志堅;黃志才;馮奕軍;柏東輝;袁詠詩;李為;全源;邱華勇;羅偉康;鄧建中
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司東莞供電局
• 主分類號: H04L12/40
• 分類號: H04L12/40;H04L1/00;H04L29/08
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

1.一種一主多從總線型有線數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，其特征在于，網(wǎng)絡(luò)為總線型有線網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中包括一個位于總線端點的主站和多個位于總線上的從站，網(wǎng)絡(luò)中所有的從站在總線上均勻部署，從站依據(jù)到主站間距由近到遠(yuǎn)依次編號為1,2,3……,M；對于任意從站，其通信協(xié)議執(zhí)行流程為：

S201.初始階段，從站處于信號接收狀態(tài)，其首先判斷是否接收到消息，如果是則跳轉(zhuǎn)到步驟S202，否則仍處于步驟S201；

S202.從站通過接收消息的中繼地址字段判斷消息是否來自于上一站，即總線上與本站點距離最近且更靠近主站的從站，且為數(shù)據(jù)請求消息，如果是，則跳轉(zhuǎn)到步驟S203，否則跳轉(zhuǎn)到步驟S206；

S203.從站通過接收消息的目的地址字段判斷本站是否為消息目的節(jié)點，如果是則跳轉(zhuǎn)到步驟S204，否則跳轉(zhuǎn)到步驟S205；

S204.從站基于本站采集數(shù)據(jù)構(gòu)建數(shù)據(jù)應(yīng)答消息，此時，數(shù)據(jù)應(yīng)答消息源地址為數(shù)據(jù)請求消息目的地址，數(shù)據(jù)應(yīng)答消息目的地址為數(shù)據(jù)請求消息源地址，中繼地址即為本站地址，并在總線上廣播消息，跳轉(zhuǎn)到步驟S202；

S205.從站修改接收到數(shù)據(jù)請求消息，將消息的中繼地址字段修改為本站站號，并將消息在總線上廣播，跳轉(zhuǎn)到步驟S202；

S206.從站通過接收消息的中繼地址字段判斷消息是否來自于下一站，即總線上與本站點距離最近且與主站距離更遠(yuǎn)的從站，且為數(shù)據(jù)應(yīng)答消息，如果是，則跳轉(zhuǎn)到步驟S207，否則跳轉(zhuǎn)到步驟S208；

S207.從站通過接收消息校驗字段判斷消息是否正確，如果是則跳轉(zhuǎn)到步驟S208，否則跳轉(zhuǎn)到步驟S209；

S208.基于數(shù)據(jù)應(yīng)答消息結(jié)構(gòu)將本站采集數(shù)據(jù)添加到接收到的數(shù)據(jù)應(yīng)答消息中，將中繼地址修改為本站站號，并將消息在總線上廣播，跳轉(zhuǎn)到步驟S202；

S209.丟棄消息，跳轉(zhuǎn)到步驟S202。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一主多從總線型有線數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，其特征在于，所述的網(wǎng)絡(luò)中主站為數(shù)據(jù)匯聚點，從站為數(shù)據(jù)采集點，從站通過總線型有線線路將采集數(shù)據(jù)匯聚到主站。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一主多從總線型有線數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，其特征在于，所述的主站、從站在總線型有線線路上傳輸信號的功率有限并且近似相等，任意站點可以確保至少能接收到來自臨近站點的信號并能正確解碼消息，但不能保證所有站點都能接收并正確解碼消息。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一主多從總線型有線數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，其特征在于，所述的主站或從站具有全網(wǎng)唯一站號。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一主多從總線型有線數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，其特征在于，所述的主站或從站對網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渚哂型耆畔ⅰ?/p>

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一主多從總線型有線數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，其特征在于，所述的總線型網(wǎng)絡(luò)中僅主站能夠發(fā)起通信，從站依據(jù)接收消息執(zhí)行請求中繼轉(zhuǎn)發(fā)、消息反饋或丟棄消息處理。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項所述的一主多從總線型有線數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，其特征在于，網(wǎng)絡(luò)中任意站點交互消息包括9個字段，分別為：幀頭、源地址、目的地址、中繼地址、消息類型、消息長度、消息內(nèi)容、校驗和幀尾；所述的源地址、目的地址與中繼地址取值于全局唯一站點站號；所述的消息類型包括數(shù)據(jù)請求消息和數(shù)據(jù)應(yīng)答消息。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一主多從總線型有線數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，其特征在于，對于主站，其通信協(xié)議執(zhí)行流程為：

S101.主站初始化數(shù)據(jù)請求周期定時器，跳轉(zhuǎn)到步驟S102；

S102.主站判斷是否在線路上收到新消息，如果是則跳轉(zhuǎn)到步驟S112，否則跳轉(zhuǎn)到步驟S103；

S103.判斷數(shù)據(jù)請求消息周期定時器定時時間是否到達(dá)，如果是則跳轉(zhuǎn)到步驟S104，否則跳轉(zhuǎn)到步驟S106；

S104.初始化數(shù)據(jù)請求消息目的節(jié)點、目的節(jié)點重傳計數(shù)器取值，并初始化數(shù)據(jù)請求消息，跳轉(zhuǎn)到步驟S105，其中，目的節(jié)點的初始值為M；

S105.發(fā)送消息、啟動消息應(yīng)答截止時間計數(shù)器，并關(guān)閉數(shù)據(jù)請求定時器，跳轉(zhuǎn)到步驟S102；

S106.判斷數(shù)據(jù)請求消息應(yīng)答截止時間是否到達(dá)，如果是則跳轉(zhuǎn)到步驟S107，否則跳轉(zhuǎn)到步驟S102；

S107.判斷數(shù)據(jù)請求消息目的節(jié)點m的重傳次數(shù)是否達(dá)到最大值，如果是則跳轉(zhuǎn)到步驟S108，否則跳轉(zhuǎn)到步驟S110；其中，m＝1,2,…,M；

S108.判斷數(shù)值m-1是否大于零，如果是則跳轉(zhuǎn)到步驟S107，否則跳轉(zhuǎn)到步驟S109；將數(shù)據(jù)請求目的節(jié)點更新為m-1，初始化數(shù)據(jù)請求消息目的節(jié)點重傳計數(shù)器，并初始化數(shù)據(jù)請求消息，跳轉(zhuǎn)到步驟S111；

S110.數(shù)據(jù)請求消息目的節(jié)點m重傳計數(shù)器加1，初始化數(shù)據(jù)請求消息，跳轉(zhuǎn)到步驟S111；

S111.發(fā)送消息，并啟動消息應(yīng)答截止時間計數(shù)器，跳轉(zhuǎn)到步驟S103；

S112.主站通過接收消息的中繼地址字段判斷消息是否來自于下一站，即總線上與本站點距離最近且更靠近主站的從站，且消息類型為數(shù)據(jù)應(yīng)答消息，如果是則跳轉(zhuǎn)到步驟S113，否則跳轉(zhuǎn)到步驟S116；

S113.主站通過接收消息的校驗字段判斷接收消息是否正確，如果是則跳轉(zhuǎn)到步驟S114，否則跳轉(zhuǎn)到步驟S116；

S114.解析數(shù)據(jù)應(yīng)答消息，提取對應(yīng)站點號及采集數(shù)據(jù)并存儲，跳轉(zhuǎn)到步驟S115；

S115.開啟數(shù)據(jù)請求周期定時器，跳轉(zhuǎn)到步驟S102；

S116.丟棄消息，并跳轉(zhuǎn)到步驟S103；

S117.啟動系統(tǒng)故障報警，主站停止工作。