基于can總線的多組箭體集裝箱環(huán)境監(jiān)測方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種基于CAN總線的多組箭體集裝箱環(huán)境監(jiān)測方法和系統(tǒng)，其中方法包括：將環(huán)境監(jiān)測服務器主機通過16路控制器局域網(wǎng)絡總線與預設個數(shù)的下位機監(jiān)測控制模塊相連，且將環(huán)境監(jiān)測服務器備機通過16路CAN總線與預設個數(shù)的下位機監(jiān)測控制模塊相連；將環(huán)境監(jiān)測服務器主機和備機分別與補壓服務器相連；環(huán)境監(jiān)測服務器主機和備機同時接收下位機監(jiān)測控制模塊發(fā)送的壓力監(jiān)測數(shù)據(jù)；環(huán)境監(jiān)測服務器主機持有與補壓服務器的通信權，并向補壓服務器發(fā)送壓力監(jiān)測數(shù)據(jù)，且以預設周期向環(huán)境監(jiān)測服務器備機發(fā)送心跳幀；如果備機在預設時間內未收到主機發(fā)送的心跳幀，則環(huán)境監(jiān)測服務器備機取得與補壓服務器的通信權，并向補壓服務器發(fā)送壓力監(jiān)測數(shù)據(jù)。
【專利說明】
基于CAN總線的多組箭體集裝箱環(huán)境監(jiān)測方法和系統(tǒng)
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及電氣領域，尤其涉及一種基于CAN總線的多組箭體集裝箱環(huán)境監(jiān)測方法和系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]海運環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，是箭體集裝箱環(huán)境保障及監(jiān)視設備。主要用于XX-5運載火箭從天津新港海運至海南清瀾港途中，對裝載箭體的集裝箱內部溫度、濕度等信號進行調節(jié)控制，并對箭體貯箱壓力等進行監(jiān)測等功能。
[0003]而由于每搜運輸船監(jiān)測集裝箱個數(shù)為5個，按照傳統(tǒng)監(jiān)測方式，需配備相同個數(shù)的服務器并通過CAN(ControIIerArea Network，控制器局域網(wǎng)絡)總線一對一連接，且由于不同集裝箱監(jiān)測點不同，故需要在相對應的服務器上安裝相適應的監(jiān)控軟件以滿足用戶需求。當CAN總線出現(xiàn)故障時，需要更換總線電纜，當集裝箱發(fā)生變更時，需要更改服務器監(jiān)控軟件，后期維護的工作量較大。而采用單路CAN總線掛接多節(jié)點方式，對于波特率為250K，監(jiān)測點間距離為200米的海運環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，不能滿足系統(tǒng)的通信可靠性。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明旨在至少克服上述缺陷之一提供一種基于CAN總線的多組箭體集裝箱環(huán)境監(jiān)測方法和系統(tǒng)，以提高海運環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的適用性，并保證使用過程中系統(tǒng)的可靠性和安全性。
[0005]為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案具體是這樣實現(xiàn)的:
[0006]本發(fā)明的一個方面提供了一種基于CAN總線的多組箭體集裝箱環(huán)境監(jiān)測方法，包括:將環(huán)境監(jiān)測服務器主機通過16路控制器局域網(wǎng)絡總線與預設個數(shù)的下位機監(jiān)測控制模塊相連，且將環(huán)境監(jiān)測服務器備機通過16路CAN總線與預設個數(shù)的下位機監(jiān)測控制模塊相連;將所述環(huán)境監(jiān)測服務器主機和所述環(huán)境監(jiān)測服務器備機分別與補壓服務器相連;所述環(huán)境監(jiān)測服務器主機和所述環(huán)境監(jiān)測服務器備機同時接收所述下位機監(jiān)測控制模塊發(fā)送的壓力監(jiān)測數(shù)據(jù);所述環(huán)境監(jiān)測服務器主機持有與所述補壓服務器的通信權，并向所述補壓服務器發(fā)送所述壓力監(jiān)測數(shù)據(jù)，且以預設周期向所述環(huán)境監(jiān)測服務器備機發(fā)送心跳幀；如果所述環(huán)境監(jiān)測服務器備機在預設時間內未收到主機發(fā)送的心跳幀，則所述環(huán)境監(jiān)測服務器備機取得與所述補壓服務器的通信權，并向所述補壓服務器發(fā)送所述壓力監(jiān)測數(shù)據(jù)。
[0007]另外，方法還包括:如果所述環(huán)境監(jiān)測服務器備機在預設時間內未收到主機發(fā)送的心跳幀，則將所述環(huán)境監(jiān)測服務器備機設置為所述環(huán)境監(jiān)測服務器主機。
[0008]另外，方法還包括:所述環(huán)境監(jiān)測服務器主機存儲所述壓力監(jiān)測數(shù)據(jù);所述環(huán)境監(jiān)測服務器備機存儲所述壓力監(jiān)測數(shù)據(jù);和/或所述下位機監(jiān)測控制模塊存儲所述壓力監(jiān)測數(shù)據(jù)。
[0009]另外，方法還包括:所述環(huán)境監(jiān)測服務器主機顯示所述壓力監(jiān)測數(shù)據(jù)；以及所述環(huán)境監(jiān)測服務器備機顯示所述壓力監(jiān)測數(shù)據(jù)。
[0010]另外，方法還包括:所述環(huán)境監(jiān)測服務器主機或者所述環(huán)境監(jiān)測服務器備機執(zhí)行配置操作，包括:讀取硬盤配置文件信息；判斷是否執(zhí)行對所述環(huán)境監(jiān)測服務器主機、所述環(huán)境監(jiān)測服務器備機和/或連接通道進行了配置;如果進行了配置，則保存配置信息，執(zhí)行軟硬件通道匹配的操作；否則，直接執(zhí)行軟硬件通道匹配的操作;執(zhí)行界面信息自適應匹配操作。
[0011 ]另外，方法還包括:所述環(huán)境監(jiān)測服務器主機或者所述環(huán)境監(jiān)測服務器備機執(zhí)行數(shù)據(jù)處理操作，包括:CAN總線通道初始化;CAN總線通道數(shù)據(jù)接收處理操作，界面數(shù)據(jù)信息實時更新顯示;和/或所述壓力監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳操作，數(shù)據(jù)回放及趨勢曲線顯示操作。
[0012]本發(fā)明另一方面還提供了一種基于CAN總線的多組箭體集裝箱環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，包括:環(huán)境監(jiān)測服務器主機、環(huán)境監(jiān)測服務器備機以及下位機監(jiān)測控制模塊;其中:將所述環(huán)境監(jiān)測服務器主機通過16路控制器局域網(wǎng)絡總線與預設個數(shù)的所述下位機監(jiān)測控制模塊相連，且將所述環(huán)境監(jiān)測服務器備機通過16路CAN總線與預設個數(shù)的所述下位機監(jiān)測控制模塊相連;將所述環(huán)境監(jiān)測服務器主機和所述環(huán)境監(jiān)測服務器備機分別與補壓服務器相連;所述環(huán)境監(jiān)測服務器主機和所述環(huán)境監(jiān)測服務器備機同時接收所述下位機監(jiān)測控制模塊發(fā)送的壓力監(jiān)測數(shù)據(jù);所述環(huán)境監(jiān)測服務器主機，用于持有與所述補壓服務器的通信權，并向所述補壓服務器發(fā)送所述壓力監(jiān)測數(shù)據(jù)，且以預設周期向所述環(huán)境監(jiān)測服務器備機發(fā)送心跳幀；如果所述環(huán)境監(jiān)測服務器備機在預設時間內未收到主機發(fā)送的心跳幀，則所述環(huán)境監(jiān)測服務器備機，用于取得與所述補壓服務器的通信權，并向所述補壓服務器發(fā)送所述壓力監(jiān)測數(shù)據(jù)。
[0013]另外，如果所述環(huán)境監(jiān)測服務器備機在預設時間內未收到主機發(fā)送的心跳幀，則所述環(huán)境監(jiān)測服務器備機還用于將自身設置為所述環(huán)境監(jiān)測服務器主機。
[0014]另外，所述環(huán)境監(jiān)測服務器主機，還用于存儲所述壓力監(jiān)測數(shù)據(jù);所述環(huán)境監(jiān)測服務器備機，還用于存儲所述壓力監(jiān)測數(shù)據(jù)；和/或所述下位機監(jiān)測控制模塊，還用于存儲所述壓力監(jiān)測數(shù)據(jù)。
[0015]另外，所述環(huán)境監(jiān)測服務器主機，還用于顯示所述壓力監(jiān)測數(shù)據(jù)；以及所述環(huán)境監(jiān)測服務器備機，還用于顯示所述壓力監(jiān)測數(shù)據(jù)。
[0016]另外，所述環(huán)境監(jiān)測服務器主機或者所述環(huán)境監(jiān)測服務器備機，還用于執(zhí)行配置操作;并通過如下方式執(zhí)行配置操作:讀取硬盤配置文件信息;判斷是否執(zhí)行對所述環(huán)境監(jiān)測服務器主機、所述環(huán)境監(jiān)測服務器備機和/或連接通道進行了配置；如果進行了配置，則保存配置信息，執(zhí)行軟硬件通道匹配的操作；否則，直接執(zhí)行軟硬件通道匹配的操作;執(zhí)行界面信息自適應匹配操作。
[0017]另外，所述環(huán)境監(jiān)測服務器主機或者所述環(huán)境監(jiān)測服務器備機，還用于執(zhí)行數(shù)據(jù)處理操作:并通過如下方式執(zhí)行數(shù)據(jù)處理操作:CAN總線通道初始化;CAN總線通道數(shù)據(jù)接收處理操作，界面數(shù)據(jù)信息實時更新顯示；和/或所述壓力監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳操作，數(shù)據(jù)回放及趨勢曲線顯示操作。
[0018]由上述本發(fā)明提供的技術方案可以看出，環(huán)境監(jiān)測服務器采用主備機冗余的工作模式，在正常情況下，主機持有與補壓服務器的通信權，當主機工作發(fā)生故障無法正常發(fā)送心跳幀時，備機獲取與補壓服務器的通信權，保證了系統(tǒng)的持續(xù)高可靠性運行；
[0019]另外，當主機或者備機發(fā)生故障且無法修復時，通過服務器主備機動態(tài)配置功能，可將正常工作服務器(例如備機)設置為主機，保證了系統(tǒng)的持續(xù)高可靠性運行；
[0020]另外，采用16路CAN總線多組下位機監(jiān)測控制模塊集成連接方式，只需改變硬件接線即可解決由于監(jiān)測集裝箱數(shù)量改變，CAN總線電纜異常損耗帶來的備件緊缺，耗費人力，影響運輸效果的實際困難，又能有效保證系統(tǒng)的通信可靠性；
[0021]另外，通過監(jiān)測服務器終端參數(shù)配置界面，只需要用戶通過參數(shù)配置界面對相應的集裝箱及CAN總線通道進行重新配置后，即可實現(xiàn)系統(tǒng)軟硬件自適應正常運行的效果；
[0022]另外，環(huán)境監(jiān)測服務器主機和備機運行可實現(xiàn)軟硬件自動匹配功能；
[0023]另外，為了保存有效的監(jiān)測信息并提高系統(tǒng)的故障診斷能力，系統(tǒng)采取通過下位機監(jiān)測控制模塊存儲、環(huán)境監(jiān)測服務器主機和備機存儲的“雙備份”方式實時記錄監(jiān)測數(shù)據(jù)，確保數(shù)據(jù)存儲功能的可靠性及存儲文件的正確性。
[0024]由此，在滿足任務需求的前提下，通過本發(fā)明提供的基于CAN總線的多組箭體集裝箱環(huán)境監(jiān)測方法和系統(tǒng)，提高了海運環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的自適應能力，并保證了系統(tǒng)的可靠性和安全性。
【附圖說明】
[0025]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域的普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。
[0026]圖1為本發(fā)明實施例提供的基于CAN總線的多組箭體集裝箱環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的結構示意圖；
[0027]圖2為本發(fā)明實施例提供的基于CAN總線的多組箭體集裝箱環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)中，環(huán)境監(jiān)測服務器主機或者環(huán)境監(jiān)測服務器備機執(zhí)行的操作流程圖；
[0028]圖3為本發(fā)明實施例提供的基于CAN總線的多組箭體集裝箱環(huán)境監(jiān)測方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0029]下面結合附圖對本發(fā)明的實施方式進行詳細說明。
[0030]圖1為本發(fā)明實施例提供的基于CAN總線的多組箭體集裝箱環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的結構示意圖，參見圖1，本發(fā)明實施例提供的基于CAN總線的多組箭體集裝箱環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，包括:環(huán)境監(jiān)測服務器主機、環(huán)境監(jiān)測服務器備機以及下位機監(jiān)測控制模塊(附圖中僅以5個下位機監(jiān)測控制模塊作為示例，在實際應用中，并不局限于5個下位機監(jiān)測控制模塊)；其中:
[0031]將環(huán)境監(jiān)測服務器主機通過16路控制器局域網(wǎng)絡總線與預設個數(shù)的下位機監(jiān)測控制模塊相連，且將環(huán)境監(jiān)測服務器備機通過16路CAN總線與預設個數(shù)的下位機監(jiān)測控制模塊相連;將環(huán)境監(jiān)測服務器主機和環(huán)境監(jiān)測服務器備機分別與補壓服務器相連；
[0032]環(huán)境監(jiān)測服務器主機和環(huán)境監(jiān)測服務器備機同時接收下位機監(jiān)測控制模塊發(fā)送的壓力監(jiān)測數(shù)據(jù)；
[0033]環(huán)境監(jiān)測服務器主機，用于持有與補壓服務器的通信權，并向補壓服務器發(fā)送壓力監(jiān)測數(shù)據(jù)，且以預設周期向環(huán)境監(jiān)測服務器備機發(fā)送心跳幀；
[0034]如果環(huán)境監(jiān)測服務器備機在預設時間內未收到主機發(fā)送的心跳幀，則環(huán)境監(jiān)測服務器備機，用于取得與補壓服務器的通信權，并向補壓服務器發(fā)送壓力監(jiān)測數(shù)據(jù)。
[0035]具體地，環(huán)境監(jiān)測服務器可以采用主備機冗余及雙網(wǎng)卡冗余工作模式，在正常情況下，可以通過以太網(wǎng)將環(huán)境監(jiān)測服務器主機和備機連接至同一個路由器，主機持有與補壓服務器的通信權，可通過以太網(wǎng)向補壓服務器發(fā)送壓力監(jiān)測數(shù)據(jù)并通過以太網(wǎng)向備機發(fā)送心跳幀，主備機同時接收下位機監(jiān)測模塊發(fā)送的壓力監(jiān)測數(shù)據(jù)并在界面同步顯示，主機通過網(wǎng)絡共享變量傳輸方式向備機以周期Is發(fā)送心跳幀，當備機連續(xù)5秒未收到主機發(fā)送的心跳幀時，則認為主機發(fā)生故障，此時，當主機工作發(fā)生故障無法正常發(fā)送心跳幀時，備機獲取與補壓服務器的通信權，將監(jiān)測壓力數(shù)據(jù)實時發(fā)送給補壓服務器。
[0036]由此，可以保證系統(tǒng)的持續(xù)高可靠性運行。
[0037]另外，采用16路CAN總線多組集裝箱監(jiān)測系統(tǒng)集成連接方式，只需改變硬件接線即可解決由于監(jiān)測集裝箱數(shù)量改變，CAN總線電纜異常損耗帶來的備件緊缺，耗費人力，影響運輸效果的實際困難，又能有效保證系統(tǒng)的通信可靠性。具體地，通過16路CAN總線網(wǎng)絡集成技術，估計船體運輸集裝箱的上限值為8個，確保每個集裝箱下位機監(jiān)測控制模塊至少有I路CAN總線備用。監(jiān)測服務器可以采用研華科技CP3300/14/16CAN工控機，內置16路CAN驅動器，采用外置卡槽結構設計，方便CAN總線電纜安裝拆卸。所有下位機監(jiān)測控制模塊共用一套環(huán)境監(jiān)測服務器主機和備機。另外，還可以通過LABVIEW編程語言，采用多線程并發(fā)軟件架構，通過對線程優(yōu)先級進行合理分配，實現(xiàn)多路CAN總線同時接收處理數(shù)據(jù)，并通過用戶監(jiān)測界面合理分區(qū)，實現(xiàn)界面分屏顯示效果。
[0038]作為本發(fā)明的一個可選實施方式，如果環(huán)境監(jiān)測服務器備機在預設時間內未收到主機發(fā)送的心跳幀，則環(huán)境監(jiān)測服務器備機還用于將自身設置為環(huán)境監(jiān)測服務器主機。具體地，當主/備機發(fā)生故障且無法修復時，可通過監(jiān)測服務器備機軟件參數(shù)配置功能，可將正常工作服務器(例如備機)設置為主機，由此進一步保證了系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。
[0039]作為本發(fā)明實施例的一個可選實施方式，環(huán)境監(jiān)測服務器主機，還用于存儲壓力監(jiān)測數(shù)據(jù);環(huán)境監(jiān)測服務器備機，還用于存儲壓力監(jiān)測數(shù)據(jù);和/或下位機監(jiān)測控制模塊，還用于存儲壓力監(jiān)測數(shù)據(jù)。具體地，為了保存有效的監(jiān)測信息并提高系統(tǒng)的故障診斷能力，系統(tǒng)采取通過下位機監(jiān)測控制模塊鐵電存儲、環(huán)境監(jiān)測服務器主機和/或備機硬盤存儲的“雙備份”方式實時記錄監(jiān)測數(shù)據(jù)，確保數(shù)據(jù)存儲功能的可靠性及存儲文件的正確性。
[0040]作為本發(fā)明實施例的一個可選實施方式，環(huán)境監(jiān)測服務器主機，還用于顯示壓力監(jiān)測數(shù)據(jù)；以及環(huán)境監(jiān)測服務器備機，還用于顯示壓力監(jiān)測數(shù)據(jù)。
[0041]具體地，由于不同的集裝箱名稱不同，且各集裝箱監(jiān)測點及有效范圍也不同，造成了集裝箱更換時軟件界面顯示信息也需同步變更，為實際使用及維護帶來不便。因此，基于LANVIEW編程語言根據(jù)服務器上電后從硬盤讀取的配置信息對相應控件顯示的文本屬性節(jié)點進行動態(tài)賦值，實現(xiàn)了集裝箱更換后界面相應顯示信息的動態(tài)改變，極大提高了軟件的自適應能力，簡化了由于監(jiān)測集裝箱及監(jiān)測點不同造成的軟件反復更改調試步驟。
[0042]作為本發(fā)明實施例的一個可選實施方式，參見圖2，環(huán)境監(jiān)測服務器主機或者環(huán)境監(jiān)測服務器備機，還用于執(zhí)行配置操作;并通過如下方式執(zhí)行配置操作:讀取硬盤配置文件信息;判斷是否執(zhí)行對環(huán)境監(jiān)測服務器主機、環(huán)境監(jiān)測服務器備機和/或連接通道進行了配置;如果進行了配置，則保存配置信息，執(zhí)行軟硬件通道匹配的操作;否則，直接執(zhí)行軟硬件通道匹配的操作;執(zhí)行界面信息自適應匹配操作。
[0043]具體地，通過環(huán)境監(jiān)測服務器參數(shù)配置界面，通過比對CAN總線硬件接線，對監(jiān)測服務器采集集裝箱及連接通道進行配置，并通過保存按鍵將配置信息記錄在硬盤“海運集裝箱配置文件.1NI”，文件中根據(jù)配置信息的分類分為兩個段，段I名為“主備機配置”，鍵名為本機，當本機為主機時，鍵值為I，當本機為備機時，鍵值為2;段2名為“集裝箱配置”，鍵名為集裝箱序號，根據(jù)總體定義，集裝箱序號范圍為1-8，分別為不同命名的集裝箱，鍵值為每個集裝箱配置的連接CAN總線通道號，范圍為CAN1-CAN16。通過每次上電讀取配置文件，SP可獲取當前的硬件配置狀態(tài)，并可同步對軟件中各通信線程的CAN總線通道號變量進行賦值，實現(xiàn)了 CAN總線的動態(tài)配置和即時通信的效果。由此，通過環(huán)境監(jiān)測服務器主機和/或備機的參數(shù)配置界面，實現(xiàn)了對環(huán)境監(jiān)測服務器主備機、監(jiān)測集裝箱及對應連接的CAN總線通道動態(tài)配置功能，人為改變硬件接線后，只需要用戶通過參數(shù)配置界面對相應的集裝箱及CAN總線通道進行重新配置后，即可實現(xiàn)系統(tǒng)軟硬件自適應正常運行的效果;且可以設置環(huán)境監(jiān)測服務器主機和/或備機運行軟件具有配置信息動態(tài)記憶及提取功能，重新上電無序重新配置并從硬盤自動讀取，可以實現(xiàn)軟硬件自動匹配功能。
[0044]作為本發(fā)明實施例的一個可選實施方式，參見圖2，環(huán)境監(jiān)測服務器主機或者環(huán)境監(jiān)測服務器備機，還用于執(zhí)行數(shù)據(jù)處理操作:并通過如下方式執(zhí)行數(shù)據(jù)處理操作:CAN總線通道初始化;CAN總線通道數(shù)據(jù)接收處理操作，界面數(shù)據(jù)信息實時更新顯示;和/或壓力監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳操作，數(shù)據(jù)回放及趨勢曲線顯示操作。
[0045]具體地，可通過用戶按下“存儲數(shù)據(jù)上傳”按鍵，實現(xiàn)下位機監(jiān)測控制模塊數(shù)據(jù)上傳并通過緩沖區(qū)設置，對歷史數(shù)據(jù)進行全流程趨勢回放，用戶可通過拖動游標，實現(xiàn)對歷史時刻監(jiān)測數(shù)據(jù)的查詢功能，極大提高了系統(tǒng)的故障診斷能力，提高了數(shù)據(jù)分析的效率。此夕卜，通過設計存儲數(shù)據(jù)上傳功能，可實現(xiàn)下位機監(jiān)測模塊鐵電存儲數(shù)據(jù)上傳及動態(tài)曲線顯示效果。即下位機監(jiān)測控制模塊通過三取二方式將實時監(jiān)測數(shù)據(jù)保存在鐵電中，通過配置文件解析出此時各個監(jiān)測集裝箱所連接的通道號，當用戶選擇某一集裝箱并發(fā)送“存儲數(shù)據(jù)上傳”指令，監(jiān)測軟件CAN數(shù)據(jù)發(fā)送線程將解析發(fā)送隊列數(shù)據(jù)幀，并根據(jù)數(shù)據(jù)幀中通道信息將指令信息發(fā)送至相應的通道。指令幀發(fā)送線程通過上述步驟實現(xiàn)了向多個通道分時發(fā)送數(shù)據(jù)幀的功能，避免了多發(fā)送線程并行工作對服務器監(jiān)測軟件運行性能造成的影響，也降低了 CAN總線工作負載率，提高了系統(tǒng)運行的可靠性。
[0046]由此可見，通過本發(fā)明實施例提供的基于CAN總線的多組箭體集裝箱環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，簡化了系統(tǒng)設計，降低了系統(tǒng)的復雜度，提高海運環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的可靠性及容錯性，并保證使用過程中系統(tǒng)的高可靠性和安全性，解決集裝箱運輸時間長、設備易損耗、傳感器測點多且故障定位困難的實際問題，確保了系統(tǒng)能夠圓滿完成集裝箱環(huán)境保障任務，提高了監(jiān)控過程的自動化、信息化水平。
[0047]圖3為本發(fā)明實施例提供的基于CAN總線的多組箭體集裝箱環(huán)境監(jiān)測方法的流程圖，參見圖3，本發(fā)明實施例提供的基于CAN總線的多組箭體集裝箱環(huán)境監(jiān)測方法，應用于上述系統(tǒng)，以下僅對方法流程進行簡要說明，其他未盡事宜可參見上述系統(tǒng)的相關內容，本發(fā)明實施例提供的基于CAN總線的多組箭體集裝箱環(huán)境監(jiān)測方法，包括:
[0048]S301，將環(huán)境監(jiān)測服務器主機通過16路控制器局域網(wǎng)絡總線與預設個數(shù)的下位機監(jiān)測控制模塊相連，且將環(huán)境監(jiān)測服務器備機通過16路CAN總線與預設個數(shù)的下位機監(jiān)測控制模塊相連；
[0049]S302，將環(huán)境監(jiān)測服務器主機和環(huán)境監(jiān)測服務器備機分別與補壓服務器相連；
[0050]S303，環(huán)境監(jiān)測服務器主機和環(huán)境監(jiān)測服務器備機同時接收下位機監(jiān)測控制模塊發(fā)送的壓力監(jiān)測數(shù)據(jù)；
[0051 ] S304，環(huán)境監(jiān)測服務器主機持有與補壓服務器的通信權，并向補壓服務器發(fā)送壓力監(jiān)測數(shù)據(jù)，且以預設周期向環(huán)境監(jiān)測服務器備機發(fā)送心跳幀；
[0052]S305，如果環(huán)境監(jiān)測服務器備機在預設時間內未收到主機發(fā)送的心跳幀，則環(huán)境監(jiān)測服務器備機取得與補壓服務器的通信權，并向補壓服務器發(fā)送壓力監(jiān)測數(shù)據(jù)。
[0053]由此，可以保證系統(tǒng)的持續(xù)高可靠性運行。
[0054]當然，本發(fā)明并不局限于上述步驟，上述步驟中S301和S302的順序可以互換。
[0055]作為本發(fā)明的一個可選實施方式，方法還包括:如果環(huán)境監(jiān)測服務器備機在預設時間內未收到主機發(fā)送的心跳幀，則將環(huán)境監(jiān)測服務器備機設置為環(huán)境監(jiān)測服務器主機。具體地，當主/備機發(fā)生故障且無法修復時，可通過監(jiān)測服務器備機軟件參數(shù)配置功能，可將正常工作服務器(例如備機)設置為主機，由此進一步保證了系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。
[0056]作為本發(fā)明的一個可選實施方式，方法還包括:環(huán)境監(jiān)測服務器主機存儲壓力監(jiān)測數(shù)據(jù)；
[0057]環(huán)境監(jiān)測服務器備機存儲壓力監(jiān)測數(shù)據(jù);和/或下位機監(jiān)測控制模塊存儲壓力監(jiān)測數(shù)據(jù)。
[0058]具體地，為了保存有效的監(jiān)測信息并提高系統(tǒng)的故障診斷能力，系統(tǒng)采取通過下位機監(jiān)測控制模塊鐵電存儲、環(huán)境監(jiān)測服務器主機和/或備機硬盤存儲的“雙備份”方式實時記錄監(jiān)測數(shù)據(jù)，確保數(shù)據(jù)存儲功能的可靠性及存儲文件的正確性。
[0059]作為本發(fā)明的一個可選實施方式，方法還包括:環(huán)境監(jiān)測服務器主機顯示壓力監(jiān)測數(shù)據(jù)；以及環(huán)境監(jiān)測服務器備機顯示壓力監(jiān)測數(shù)據(jù)。
[0060]具體地，基于LANVIEW編程語言根據(jù)服務器上電后從硬盤讀取的配置信息對相應控件顯示的文本屬性節(jié)點進行動態(tài)賦值，實現(xiàn)了集裝箱更換后界面相應顯示信息的動態(tài)改變，極大提高了軟件的自適應能力，簡化了由于監(jiān)測集裝箱及監(jiān)測點不同造成的軟件反復更改調試步驟。
[0061 ]作為本發(fā)明的一個可選實施方式，具體可以參見圖2，方法還包括:環(huán)境監(jiān)測服務器主機或者環(huán)境監(jiān)測服務器備機執(zhí)行配置操作，包括:讀取硬盤配置文件信息;判斷是否執(zhí)行對環(huán)境監(jiān)測服務器主機、環(huán)境監(jiān)測服務器備機和/或連接通道進行了配置;如果進行了配置，則保存配置信息，執(zhí)行軟硬件通道匹配的操作;否則，直接執(zhí)行軟硬件通道匹配的操作；執(zhí)行界面信息自適應匹配操作。
[0062]由此，通過環(huán)境監(jiān)測服務器主機和/或備機的參數(shù)配置界面，實現(xiàn)了對環(huán)境監(jiān)測服務器主備機、監(jiān)測集裝箱及對應連接的CAN總線通道動態(tài)配置功能，人為改變硬件接線后，只需要用戶通過參數(shù)配置界面對相應的集裝箱及CAN總線通道進行重新配置后，即可實現(xiàn)系統(tǒng)軟硬件自適應正常運行的效果。
[0063]作為本發(fā)明的一個可選實施方式，具體可以參見圖2，方法還包括:環(huán)境監(jiān)測服務器主機或者環(huán)境監(jiān)測服務器備機執(zhí)行數(shù)據(jù)處理操作，包括:CAN總線通道初始化;CAN總線通道數(shù)據(jù)接收處理操作，界面數(shù)據(jù)信息實時更新顯示;和/或壓力監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳操作，數(shù)據(jù)回放及趨勢曲線顯示操作。
[0064]指令幀發(fā)送線程通過上述步驟實現(xiàn)了向多個通道分時發(fā)送數(shù)據(jù)幀的功能，避免了多發(fā)送線程并行工作對服務器監(jiān)測軟件運行性能造成的影響，也降低了CAN總線工作負載率，提高了系統(tǒng)運行的可靠性。
[0065]由此可見，通過本發(fā)明實施例提供的基于CAN總線的多組箭體集裝箱環(huán)境監(jiān)測方法，簡化了系統(tǒng)設計，降低了系統(tǒng)的復雜度，提高海運環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的可靠性及容錯性，并保證使用過程中系統(tǒng)的高可靠性和安全性，解決集裝箱運輸時間長、設備易損耗、傳感器測點多且故障定位困難的實際問題，確保了系統(tǒng)能夠圓滿完成集裝箱環(huán)境保障任務，提高了監(jiān)控過程的自動化、信息化水平。
[0066]流程圖中或在此以其他方式描述的任何過程或方法描述可以被理解為，表示包括一個或更多個用于實現(xiàn)特定邏輯功能或過程的步驟的可執(zhí)行指令的代碼的模塊、片段或部分，并且本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的范圍包括另外的實現(xiàn)，其中可以不按所示出或討論的順序，包括根據(jù)所涉及的功能按基本同時的方式或按相反的順序，來執(zhí)行功能，這應被本發(fā)明的實施例所屬技術領域的技術人員所理解。
[0067]本技術領域的普通技術人員可以理解實現(xiàn)上述實施例方法攜帶的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關的硬件完成，所述的程序可以存儲于一種計算機可讀存儲介質中，該程序在執(zhí)行時，包括方法實施例的步驟之一或其組合。
[0068]在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
[0069]以上的實施例僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設計精神的前提下，本領域普通工程技術人員對本發(fā)明的技術方案做出的各種變形和改進，均應落入本發(fā)明的權利要求書確定的保護范圍內。
【主權項】
1.一種基于CAN總線的多組箭體集裝箱環(huán)境監(jiān)測方法，其特征在于，包括: 將環(huán)境監(jiān)測服務器主機通過16路控制器局域網(wǎng)絡總線與預設個數(shù)的下位機監(jiān)測控制模塊相連，且將環(huán)境監(jiān)測服務器備機通過16路CAN總線與預設個數(shù)的下位機監(jiān)測控制模塊相連； 將所述環(huán)境監(jiān)測服務器主機和所述環(huán)境監(jiān)測服務器備機分別與補壓服務器相連；所述環(huán)境監(jiān)測服務器主機和所述環(huán)境監(jiān)測服務器備機同時接收所述下位機監(jiān)測控制模塊發(fā)送的壓力監(jiān)測數(shù)據(jù)； 所述環(huán)境監(jiān)測服務器主機持有與所述補壓服務器的通信權，并向所述補壓服務器發(fā)送所述壓力監(jiān)測數(shù)據(jù)，且以預設周期向所述環(huán)境監(jiān)測服務器備機發(fā)送心跳幀； 如果所述環(huán)境監(jiān)測服務器備機在預設時間內未收到主機發(fā)送的心跳幀，則所述環(huán)境監(jiān)測服務器備機取得與所述補壓服務器的通信權，并向所述補壓服務器發(fā)送所述壓力監(jiān)測數(shù)據(jù)。2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括: 如果所述環(huán)境監(jiān)測服務器備機在預設時間內未收到主機發(fā)送的心跳幀，則將所述環(huán)境監(jiān)測服務器備機設置為所述環(huán)境監(jiān)測服務器主機。3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括: 所述環(huán)境監(jiān)測服務器主機存儲所述壓力監(jiān)測數(shù)據(jù)； 所述環(huán)境監(jiān)測服務器備機存儲所述壓力監(jiān)測數(shù)據(jù);和/或 所述下位機監(jiān)測控制模塊存儲所述壓力監(jiān)測數(shù)據(jù)。4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括: 所述環(huán)境監(jiān)測服務器主機顯示所述壓力監(jiān)測數(shù)據(jù)；以及 所述環(huán)境監(jiān)測服務器備機顯示所述壓力監(jiān)測數(shù)據(jù)。5.根據(jù)權利要求1至4任一項所述的方法，其特征在于，還包括: 所述環(huán)境監(jiān)測服務器主機或者所述環(huán)境監(jiān)測服務器備機執(zhí)行配置操作，包括: 讀取硬盤配置文件信息； 判斷是否執(zhí)行對所述環(huán)境監(jiān)測服務器主機、所述環(huán)境監(jiān)測服務器備機和/或連接通道進行了配置； 如果進行了配置，則保存配置信息，執(zhí)行軟硬件通道匹配的操作；否則，直接執(zhí)行軟硬件通道匹配的操作； 執(zhí)行界面信息自適應匹配操作。6.根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征在于，還包括: 所述環(huán)境監(jiān)測服務器主機或者所述環(huán)境監(jiān)測服務器備機執(zhí)行數(shù)據(jù)處理操作，包括: CAN總線通道初始化； CAN總線通道數(shù)據(jù)接收處理操作，界面數(shù)據(jù)信息實時更新顯示； 和/或所述壓力監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳操作，數(shù)據(jù)回放及趨勢曲線顯示操作。7.一種基于CAN總線的多組箭體集裝箱環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括:環(huán)境監(jiān)測服務器主機、環(huán)境監(jiān)測服務器備機以及下位機監(jiān)測控制模塊;其中: 將所述環(huán)境監(jiān)測服務器主機通過16路控制器局域網(wǎng)絡總線與預設個數(shù)的所述下位機監(jiān)測控制模塊相連，且將所述環(huán)境監(jiān)測服務器備機通過16路CAN總線與預設個數(shù)的所述下位機監(jiān)測控制模塊相連； 將所述環(huán)境監(jiān)測服務器主機和所述環(huán)境監(jiān)測服務器備機分別與補壓服務器相連；所述環(huán)境監(jiān)測服務器主機和所述環(huán)境監(jiān)測服務器備機同時接收所述下位機監(jiān)測控制模塊發(fā)送的壓力監(jiān)測數(shù)據(jù)； 所述環(huán)境監(jiān)測服務器主機，用于持有與所述補壓服務器的通信權，并向所述補壓服務器發(fā)送所述壓力監(jiān)測數(shù)據(jù)，且以預設周期向所述環(huán)境監(jiān)測服務器備機發(fā)送心跳幀； 如果所述環(huán)境監(jiān)測服務器備機在預設時間內未收到主機發(fā)送的心跳幀，則所述環(huán)境監(jiān)測服務器備機，用于取得與所述補壓服務器的通信權，并向所述補壓服務器發(fā)送所述壓力監(jiān)測數(shù)據(jù)。8.根據(jù)權利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于， 如果所述環(huán)境監(jiān)測服務器備機在預設時間內未收到主機發(fā)送的心跳幀，則所述環(huán)境監(jiān)測服務器備機還用于將自身設置為所述環(huán)境監(jiān)測服務器主機。9.根據(jù)權利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于， 所述環(huán)境監(jiān)測服務器主機，還用于存儲所述壓力監(jiān)測數(shù)據(jù)； 所述環(huán)境監(jiān)測服務器備機，還用于存儲所述壓力監(jiān)測數(shù)據(jù);和/或 所述下位機監(jiān)測控制模塊，還用于存儲所述壓力監(jiān)測數(shù)據(jù)。10.根據(jù)權利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于， 所述環(huán)境監(jiān)測服務器主機，還用于顯示所述壓力監(jiān)測數(shù)據(jù)；以及 所述環(huán)境監(jiān)測服務器備機，還用于顯示所述壓力監(jiān)測數(shù)據(jù)。11.根據(jù)權利要求7至10任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于， 所述環(huán)境監(jiān)測服務器主機或者所述環(huán)境監(jiān)測服務器備機，還用于執(zhí)行配置操作； 并通過如下方式執(zhí)行配置操作:讀取硬盤配置文件信息；判斷是否執(zhí)行對所述環(huán)境監(jiān)測服務器主機、所述環(huán)境監(jiān)測服務器備機和/或連接通道進行了配置；如果進行了配置，則保存配置信息，執(zhí)行軟硬件通道匹配的操作；否則，直接執(zhí)行軟硬件通道匹配的操作;執(zhí)行界面信息自適應匹配操作。12.根據(jù)權利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于， 所述環(huán)境監(jiān)測服務器主機或者所述環(huán)境監(jiān)測服務器備機，還用于執(zhí)行數(shù)據(jù)處理操作:并通過如下方式執(zhí)行數(shù)據(jù)處理操作:CAN總線通道初始化;CAN總線通道數(shù)據(jù)接收處理操作，界面數(shù)據(jù)信息實時更新顯示;和/或所述壓力監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳操作，數(shù)據(jù)回放及趨勢曲線顯示操作。
【文檔編號】G05B19/418GK105824297SQ201610116341
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月2日
【發(fā)明人】蘇娟, 邢然, 鄭國昆, 李博, 謝業(yè)波
【申請人】北京航天發(fā)射技術研究所, 中國運載火箭技術研究院