專利名稱：：用于動(dòng)力環(huán)境分布式監(jiān)控系統(tǒng)中的板間接口通訊協(xié)議的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及信號(hào)裝置類，具體的講是涉及一種用于動(dòng)力環(huán)境分布式監(jiān)控系統(tǒng)中的板間接口通訊協(xié)議，用于分布式監(jiān)控系統(tǒng)中，解決系統(tǒng)中各個(gè)監(jiān)控模塊與主控制單元之間的命令和應(yīng)答的交互。監(jiān)控系統(tǒng)中由通訊模塊根據(jù)監(jiān)控中心命令向底層模塊發(fā)出相應(yīng)的指令,各模塊根據(jù)指令返回所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，本發(fā)明通訊協(xié)議定義了通訊模塊與底層模塊進(jìn)行應(yīng)答的通訊波特率、命令幀格式、數(shù)據(jù)幀的格式、數(shù)據(jù)校驗(yàn)機(jī)制及糾錯(cuò)機(jī)制。技術(shù)背景動(dòng)力環(huán)境是通訊系統(tǒng)的基礎(chǔ)，動(dòng)力環(huán)境的良好工作狀態(tài)是通訊系統(tǒng)正常工作的關(guān)鍵。一般的通信設(shè)備的動(dòng)力環(huán)境要素有電池的電壓和工作狀態(tài)、交流配電和直流配電的狀態(tài)、室內(nèi)溫度濕度，以及是否有緊急狀態(tài)(火警、水浸、非法進(jìn)入等)。隨著大量動(dòng)力基站的投入使用，維護(hù)及管理成本的急劇上升，出于對(duì)減少專業(yè)人員配置、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、提高維護(hù)質(zhì)量的考慮，對(duì)于動(dòng)力環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的建成的需求迫在眉睫。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種用于動(dòng)力環(huán)境分布式監(jiān)控系統(tǒng)中的板間接口通訊協(xié)議，本協(xié)議規(guī)定了底層各監(jiān)控模塊互聯(lián)通訊協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，接口包括監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部不同監(jiān)控模塊之問的通信接口以及監(jiān)控系統(tǒng)與外部綜合網(wǎng)管之間通信接口，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)不同網(wǎng)絡(luò)層次之間的互相通信以及與綜合網(wǎng)管的互相通信，該協(xié)議的回應(yīng)幀具有幀頭幀尾結(jié)構(gòu)，便于在通訊順序混亂的情況下找出完整的幀，具有返回碼，可跟蹤命令執(zhí)行情況，具有校驗(yàn)碼，可以對(duì)通訊線路上的突發(fā)錯(cuò)誤進(jìn)行檢測，同時(shí)規(guī)定了出錯(cuò)重發(fā)和超時(shí)重發(fā)機(jī)制。本發(fā)明目的實(shí)現(xiàn)由以下技術(shù)方案完成一種用于動(dòng)力環(huán)境分布式監(jiān)控系統(tǒng)中的板間接口通訊協(xié)議，包括命令幀和回應(yīng)幀，其特征在于所述的回應(yīng)幀由起始標(biāo)志(SOI)、命令目的地址(DA)、命令源地址(SA)、命令標(biāo)志(MI)、命令體(MC)、具體數(shù)據(jù)(DC)、結(jié)束標(biāo)志(EOI)依次排序組成。所述的回應(yīng)幀中具有返回碼(RT\)，可跟蹤命令執(zhí)行情況。所述的回應(yīng)幀中規(guī)定了出錯(cuò)重發(fā)和超時(shí)重發(fā)機(jī)制，所述返回碼(RTN)用來控制命令幀是否正確，及重發(fā)機(jī)制。所述的回應(yīng)幀中具有校驗(yàn)碼(CHKSUM)，可對(duì)通訊線路上的突發(fā)錯(cuò)誤進(jìn)行檢測。所述的校驗(yàn)碼(CHKSUM)占用兩個(gè)兩個(gè)字節(jié)X^X:,X,H。所述的命令目的地址(DA)和命令源地址(SA)均為一個(gè)字節(jié)，分別包括PC=0X00、電池監(jiān)控單元二0x01—0x04、模擬監(jiān)控單元二0x05、數(shù)宇監(jiān)控單元-0x06、時(shí)鐘及數(shù)據(jù)記錄單元二0x07、通訊單元^X08,擴(kuò)展設(shè)備地址依次為OXOA、OXOB、OXOC、OXOD智能串口。所述的命令標(biāo)志(MI)數(shù)值為一位16進(jìn)制數(shù)，用以確定一條命令和它的應(yīng)答數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，數(shù)值從01—0xCA。所述命令體(MC)由3位16進(jìn)制數(shù)值表示。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是,具有開放型的架構(gòu)，可根據(jù)實(shí)際需要靈活擴(kuò)充命令幀和相應(yīng)的回應(yīng)幀；具有較強(qiáng)的檢錯(cuò)功能，由于具有幀頭幀尾結(jié)構(gòu)，便于在通訊順序混亂的情況下找出完整的幀；通過返回碼，可跟蹤命令執(zhí)行情況，通過校驗(yàn)碼，可以對(duì)通訊線路上的突發(fā)錯(cuò)誤進(jìn)行檢測，規(guī)定了出錯(cuò)重發(fā)和超時(shí)重發(fā)機(jī)制；由于具有命令標(biāo)記MI序號(hào)，對(duì)通訊鏈路上因延時(shí)產(chǎn)生的信息之后進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚怼f(xié)議架構(gòu)清晰，擴(kuò)展性好；幀結(jié)構(gòu)的形式保證了通訊的可靠、穩(wěn)定、誤碼率低；采用累加求模取反加一的校驗(yàn)方法，抗干擾能力強(qiáng)；符合動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控機(jī)房設(shè)計(jì)要求規(guī)范，并在此基礎(chǔ)上加以提高，進(jìn)行功能上的擴(kuò)展。附圖1為本發(fā)明實(shí)施例控制框圖。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明特征及其它相關(guān)特征作進(jìn)一歩詳細(xì)說明，以便于同行業(yè)技術(shù)人員的理解如圖1所示，圖中標(biāo)號(hào)分別表示FSU:機(jī)房(站)現(xiàn)場監(jiān)控單元；AUTODEV:機(jī)站智能設(shè)備(開關(guān)電源、智能門禁等)；COMM:智能通訊板，負(fù)責(zé)對(duì)外的串口通訊及外接智能設(shè)備的通訊；D十R+T:DRT模塊為時(shí)鐘顯示模塊，顯示模塊+記錄模塊+時(shí)鐘控制模塊，用于顯示數(shù)據(jù)內(nèi)容，記錄數(shù)據(jù)，時(shí)鐘顯示和設(shè)定；B:電池模塊，最大允許4塊，對(duì)應(yīng)四組電池，用于采集電池電壓、電流，數(shù)據(jù)超過告警門限則上報(bào)；A十D:模擬量模塊+數(shù)字量模塊，允許外接33個(gè)模擬量，16個(gè)數(shù)字量，通過外接各類傳感器進(jìn)行模擬量、數(shù)字量采集，有告警則上報(bào)。本實(shí)施例涉及的物理接口和通信方式是串行通信口采用標(biāo)準(zhǔn)的RS232或者RS485方式。信息傳輸方式為異歩方式，起始位1位，數(shù)據(jù)位8位，停止位1位，無校驗(yàn)位。數(shù)據(jù)傳輸速率為9.6、19.2、115.2kbit/s口J選。外部接口4路智能設(shè)備輸出串口，1路PC調(diào)試串口，1路E1輸出串口。其中，PC調(diào)試串口和El輸出串口共用，通過繼電器選擇控制輸出。預(yù)留1路串口以后短消息模塊輸出。通信方式整個(gè)FSU有三套通訊系統(tǒng)，采用以串行通信口采用標(biāo)準(zhǔn)的RS232或者RS485連接的主從通訊方式。1.FSU與外部PC的通訊系統(tǒng)。外部PC為主，F(xiàn)SU為從。2.FSU與被監(jiān)控智能設(shè)備的通訊系統(tǒng)。FSU為主，被監(jiān)控智能設(shè)備為從。3.FSU內(nèi)部的通訊系統(tǒng)，如圖一所示中的，COMM、D+R+T、B、A+D、干結(jié)點(diǎn)間的通訊，采用485主從方式通訊，其中D+R+T模塊為主，別的模塊為從。各模塊間的通訊都是以D+R+T主發(fā)來建立通訊的。本實(shí)施例涉及的用于分布式監(jiān)控系統(tǒng)中的板間接口通訊協(xié)議，包括兩種格式，命令幀和應(yīng)答幀。命令幀基本格式<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>幀格式各部分說明<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>幀格式各部分說明<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>5MC命令體6DC具體數(shù)據(jù)7RTN返回碼，說明命令執(zhí)行情況，見下表8C服SUM校驗(yàn)和碼9EOI結(jié)束標(biāo)志FEH命令目的地址DA和命令源地址SA均為一個(gè)字節(jié)，目的設(shè)備地址PO0X00電池監(jiān)控單元二0x01—0x04模擬監(jiān)控單元二0x05數(shù)字監(jiān)控單元二0x06時(shí)鐘及數(shù)據(jù)記錄單元二0x07通訊單元=(08擴(kuò)展設(shè)備地址依次為OXOA、0X0B、0X0C、0X0D智能串口。命令標(biāo)志MI，用以確定一條命令和它的應(yīng)答數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，即一條命令和它對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)幀的MI相同，MI的數(shù)值為-一位16進(jìn)制數(shù)，數(shù)值從Ol—OxCA。本實(shí)施例的Ml值主要從PC命令幀中得到，非PC發(fā)起端發(fā)起的命令幀，MI的值為C1H。命令體MC，即命令的具體操作內(nèi)容，由3位16進(jìn)制數(shù)值表示，由DA和MC的內(nèi)容可以組成上千條命令。具體數(shù)據(jù)DC采用BCD碼數(shù)據(jù)表示法，DC為數(shù)據(jù)幀所帶數(shù)據(jù)內(nèi)容，其長短為0_50byte，電池組和模擬量的數(shù)據(jù)用BOJ碼表示，數(shù)字量的數(shù)據(jù)用二進(jìn)制數(shù)表示。返回碼RTN為回應(yīng)幀專有標(biāo)志位，用來控制命令幀是否正確，可跟蹤命令執(zhí)行情況，及重發(fā)機(jī)制。返回碼RTN由<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>重發(fā)機(jī)制主要通過返回碼KTN及延時(shí)來控制。當(dāng)源地址發(fā)送命令后，開始計(jì)吋，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)目標(biāo)地址沒有給與回應(yīng)，則重發(fā)?；蛘咴此肥盏侥繕?biāo)地址的RTN錯(cuò)誤回應(yīng)后，源地址端重發(fā)。三次重發(fā)如果沒有回應(yīng)，則放棄該幀。功能査詢幀如果三次沒有回應(yīng)，則表示該模塊可能錯(cuò)誤。DRT模塊重發(fā)三次后沒有回應(yīng)，則向COMM模塊發(fā)送模塊故障上告幀。校驗(yàn)碼CHECKSUM可對(duì)通訊線路上的突發(fā)錯(cuò)誤進(jìn)行檢測，占用兩個(gè)兩個(gè)字節(jié)X,X2X3X4H。首先，除SOI、EOI和CHKSUM夕卜，其他字符按字節(jié)值累加求模256和，取結(jié)果的補(bǔ)碼(即取反加1)，得到W,W2H。X,X^W,W2H&0xF0HX3X^W,W2H&0x0FH其中，X,^W,，X4=W2，X3=X4=0CHKSUM需要各單元自己計(jì)算得出。該協(xié)議可根據(jù)應(yīng)用的具體要求，定義命令體MC和相應(yīng)的數(shù)據(jù)DC，從而可以適應(yīng)不同的分布式控制系統(tǒng)的應(yīng)用。本實(shí)施例各軟件模塊功能單一，設(shè)計(jì)相對(duì)簡單，容易軟件修改，版本升級(jí)相對(duì)方便。FSU動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控軟件的主要功能是運(yùn)行中，通過它對(duì)硬件電路的控制，完成對(duì)整個(gè)基站的動(dòng)力和環(huán)境數(shù)據(jù)的采集、處理、傳送以及相關(guān)的控制動(dòng)作。整個(gè)設(shè)備的監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)和其硬件結(jié)構(gòu)一樣，采用功能化模塊設(shè)計(jì)，不同的軟件功能模塊裝載于不同硬件模塊的CPU中，相同的硬件功能模塊,它的的軟件功能模塊也相同，模塊化的軟件設(shè)計(jì)有以下特點(diǎn)和各硬件模塊對(duì)應(yīng)，整個(gè)FSU軟件山蓄電池檢測軟件模塊、模擬量檢測軟件模塊、數(shù)字量檢測軟件模塊、時(shí)鐘記錄軟件模塊以及全雙工通信軟件模塊組成。各軟件模塊互相獨(dú)立，各模塊分工清晰，互不交叉、重疊。各軟件模塊通過內(nèi)部信息流進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送和交換。內(nèi)部信息流一為各采樣檢測模塊和時(shí)鐘記錄模塊之間的信息交換，給數(shù)據(jù)記錄提供信息，內(nèi)部信息流二為各模塊和各全雙工通信模塊之間的信息交換，外部信息流為全雙工通信模塊和監(jiān)控中心的信息交換。各軟件模塊同時(shí)并行運(yùn)行，運(yùn)行速度快，數(shù)據(jù)處理實(shí)時(shí)性強(qiáng)。內(nèi)部和外部的信息交流采用微數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，通信幀結(jié)構(gòu)簡單靈活，通信速度快，處理效率高，增加或修改控制命令方便。各軟件模塊功能單一，設(shè)計(jì)相對(duì)簡單，容易軟件修改，版本升級(jí)相對(duì)方便。FSU軟件的以下性能使其具有很強(qiáng)的容錯(cuò)糾錯(cuò)能力，確保軟件運(yùn)行安全可靠軟件的命令幀和數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)中具有"源地址"DS和"目的地址"DA，不同的模塊和外接智能設(shè)備口，分配有不同的"地址"1#蓄電池模塊地址為01，2ft蓄電池模塊地址為02，3tt蓄電池模塊地址為03，4tt蓄電池模塊地址為04，模擬量檢測模塊地址為05，數(shù)字量檢測模塊地址為06，時(shí)鐘記錄模塊地址為07，全雙工通信模塊地址為08，ltt智能設(shè)備口地址為OA，2J4智能設(shè)備口地址為0B，3S智能設(shè)備口地址為0C,4tt智能設(shè)備口地址為0D。各個(gè)軟件模塊根據(jù)自己的"地址"來判斷收到的命令和數(shù)摒，是否屬于自S^否則將把不屬于自己的信息，或者"地址"錯(cuò)誤的信息拒之門外。軟件的命令幀有比較嚴(yán)謹(jǐn)?shù)拿铙wMC結(jié)構(gòu)，各模塊的的"地址"和命令體的組合，使得每一條命令在整個(gè)命令集中都是"唯一"的，因此各軟件模塊很容易將收到的錯(cuò)誤命令內(nèi)容不予理睬。軟件的幀結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)體DC中的數(shù)據(jù)為BCD碼組成，它除了具有比ASCII碼高得命令體MC，它們都由16進(jìn)制數(shù)構(gòu)成一的組成，這樣，各軟件模塊多的表達(dá)效率，同時(shí)將明顯有別于幀結(jié)構(gòu)中其它部分一幀頭SOF、幀尾E0F、在接收和發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，不會(huì)因?yàn)閿?shù)據(jù)值的隨機(jī)性和隨意性發(fā)生和幀頭S0F、幀尾E0F、命令體MC內(nèi)容的混淆而發(fā)生錯(cuò)誤。各模塊具有硬件和軟件結(jié)合的"看門狗"(Watchdog)重啟功能，一旦由于強(qiáng)烈干擾，產(chǎn)生軟件模塊運(yùn)行錯(cuò)誤時(shí)，CPU將自動(dòng)重啟，軟件模塊恢復(fù)正常運(yùn)行。FSU內(nèi)部模塊通過通信鏈路連接，出問題的模塊會(huì)自動(dòng)將工作模式改為偵聽模式，不會(huì)發(fā)送數(shù)據(jù)，因此不會(huì)影響其他模塊正常運(yùn)行。權(quán)利要求1.一種用于動(dòng)力環(huán)境分布式監(jiān)控系統(tǒng)中的板間接口通訊協(xié)議，包括命令幀和回應(yīng)幀，其特征在于所述的回應(yīng)幀由起始標(biāo)志(SOI)、命令目的地址(DA)、命令源地址(SA)、命令標(biāo)志(MI)、命令體(MC)、具體數(shù)據(jù)(DC)、結(jié)束標(biāo)志(EOI)依次排序組成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于動(dòng)力環(huán)境分布式監(jiān)控系統(tǒng)中的板間接口通訊協(xié)議，其特征在于所述的回應(yīng)幀中具有返回碼(RTN)，可跟蹤命令執(zhí)行情況。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于動(dòng)力環(huán)境分布式監(jiān)控系統(tǒng)中的板間接口通訊協(xié)議,其特征在于所述的回應(yīng)幀中規(guī)定了出錯(cuò)重發(fā)和超時(shí)重發(fā)機(jī)制，所述返回碼(RT\)用來控制命令幀是否正確，及重發(fā)機(jī)制。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于動(dòng)力環(huán)境分布式監(jiān)控系統(tǒng)中的板間接口通訊協(xié)議，其特征在于所述的回應(yīng)幀中具有校驗(yàn)碼(CHKSUM)，可對(duì)通訊線路上的突發(fā)錯(cuò)誤進(jìn)行檢測。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于動(dòng)力環(huán)境分布式監(jiān)控系統(tǒng)中的板間接口通訊協(xié)議,其特征在于所述的校驗(yàn)碼(CHKSUM)占用兩個(gè)兩個(gè)字節(jié)X,XHH。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于動(dòng)力環(huán)境分布式監(jiān)控系統(tǒng)中的板間接口通訊協(xié)議，其特征在于所述的命令目的地址(DA)和命令源地址(SA)均為一個(gè)字節(jié)，分別包括POOXOO、電池監(jiān)控單元二0x01—0x04、模擬監(jiān)控單元二0x05、數(shù)字監(jiān)控單元二0x06、時(shí)鐘及數(shù)據(jù)記錄單元二0x07、通訊單元二0X08。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于監(jiān)控系統(tǒng)中的監(jiān)控點(diǎn)和監(jiān)控中心之間的通訊協(xié)議，其特征在于所述的命令目的地址(DA)和命令源地址(SA)的擴(kuò)展設(shè)備地址依次為OXOA、OXOB、OXOC、OXOD智能串口。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于動(dòng)力環(huán)境分布式監(jiān)控系統(tǒng)中的板間接口通訊協(xié)議，其特征在于所述的命令標(biāo)志(MI)數(shù)值為一位16進(jìn)制數(shù)，用以確定一條命令和它的應(yīng)答數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，數(shù)值從01—0xCA:9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于動(dòng)力環(huán)境分布式監(jiān)控系統(tǒng)中的板間接口通訊協(xié)議,其特征在于所述命令體(MC)由3位16進(jìn)制數(shù)值表示。全文摘要本發(fā)明涉及信號(hào)裝置類，具體的講是涉及一種用于動(dòng)力環(huán)境分布式監(jiān)控系統(tǒng)中的板間接口通訊協(xié)議，用于分布式監(jiān)控系統(tǒng)中，解決系統(tǒng)中各個(gè)監(jiān)控模塊與主控制單元之間的命令和應(yīng)答的交互，由于具有幀頭幀尾結(jié)構(gòu)，便于在通訊順序混亂的情況下找出完整的幀；通過返回碼，可跟蹤命令執(zhí)行情況，通過校驗(yàn)碼，可以對(duì)通訊線路上的突發(fā)錯(cuò)誤進(jìn)行檢測，規(guī)定了出錯(cuò)重發(fā)和超時(shí)重發(fā)機(jī)制；由于具有命令標(biāo)記MI序號(hào)，對(duì)通訊鏈路上因延時(shí)產(chǎn)生的信息之后進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?。文檔編號(hào)H04L1/00GK101267425SQ200710038128公開日2008年9月17日申請(qǐng)日期2007年3月16日優(yōu)先權(quán)日2007年3月16日發(fā)明者葉建忠,田洪亮,超鄔,陳劍峰申請(qǐng)人:上海貝電實(shí)業(yè)股份有限公司