一種熱軋帶肋鋼筋數據輪詢無線傳輸系統及其方法
【專利摘要】本發明公開了一種熱軋帶肋鋼筋數據輪詢無線傳輸系統及其方法，所述系統包括上位機、中央控制設備和終端設備；所述上位機通過RS232/485總線與中央控制設備連接，用于接收上位機傳輸過來的需要維護的熱軋帶肋鋼筋生產批次號，然后通過無線通信技術傳輸到手持終端設備，用戶通過手持終端設備錄入現場基本信息，完成對生產批次號數據的維護，基于輪詢控制技術，中央控制設備定時與手持終端進行無線通信，獲取已維護完成的批次號信息，然后上傳至上位機供其他應用系統使用。本發明克服有線網絡布線困難的問題，降低了項目實施成本；數據傳輸均采用“握手-連接-傳輸-應答”的模式進行，每一步傳輸都經過數據校驗，有效保障了數據的準確性。
【專利說明】一種熱軋帶肋鋼筋數據輪詢無線傳輸系統及其方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于計算機應用【技術領域】，具體涉及一種熱軋帶肋鋼筋數據輪詢無線傳輸系統及其方法，其原理是基于無線輪詢技術將手持終端設備采集的熱軋帶肋鋼筋數據通過無線傳輸至中央控制設備，再由中央控制設備傳輸至上位機的方法。
【背景技術】
[0002]目前鋼鐵企業熱軋帶肋鋼筋生產過程中基本信息數據的采集與傳輸方式，主要是基于有線局域網通訊技術與C/S (客戶端/服務器)架構模式，采用人工在客戶端錄入或客戶端從工控系統采集的方式進行。這種處理方法主要存在以下缺點:(I)由于生產現場環境的復雜性，有線網絡的布線工作十分困難，有時甚至無法布線，且有線網絡布線成本較高后期維護工作量較大；(2) C/S (客戶端/服務端)架構模式下采用手工錄入數據，數據的正確性得不到有效校驗，必然不可避免的出現人為錄入錯誤；(3)手工定點錄入方式，不可避免會導致數據有一定的滯后；(4)采用客戶端從工控系統采集的方式，系統接入工控網后，帶來一定的安全隱患；同時，工控系統并不存儲某些非生產過程信息(如標準)，導致采集到的數據信息不全面。
【發明內容】
[0003]本發明的第一目的在于提供一種熱軋帶肋鋼筋數據輪詢無線傳輸系統；第二目的在于提供一種熱軋帶肋鋼筋數據輪詢無線傳輸方法。
[0004]本發明的第一目的是這樣實現的，所述熱軋帶肋鋼筋數據輪詢無線傳輸系統包括上位機、中央控制設備和終端設備，其中:
上位機:用于從生產管理系統獲取需要維護的熱軋帶肋鋼筋生產批次號數據，將每一個批次號數據作為一個數據包，對上述數據包進行一次編碼處理，然后采用RS232/RS485通訊協議將一次編碼后的數據包發送給中央控制設備；
中央控制設備包括中央管理模塊、中央存儲模塊和中央無線通信模塊，所述中央管理模塊用于接收上位機發送來的數據包，對接收到的數據包進行校驗，校驗失敗則向上位機返回失敗信號，同時向上位機申請重發數據包；校驗成功則向上位機返回接收成功信號，成功獲取數據包后對數據包進行二次編碼，然后將二次編碼后的數據包存儲于中央存儲模塊；
所述中央無線通信模塊基于TDMA時分技術，通過定時輪詢依次與終端設備進行無線通信，①用于下傳二次編碼后標識為“未發送”狀態的數據包給終端設備，②用于定時輪詢檢查終端設備上存儲的數據包是否維護完成；
終端設備包括終端管理模塊和終端存儲模塊，所述終端管理模塊，①用于接收來自中央控制設備的新數據包，并進行數據校驗，校驗失敗則請求中央控制設備重發數據包，校驗成功則將新數據包信息存儲到終端存儲模塊，并生成最終完整的數據結構；②用于對終端存儲模塊中已存儲數據進行檢查，如果已維護完成，則將完整的數據包信息通過無線通信上傳至中央控制設備。
[0005]本發明的第二目的是這樣實現的:
A、上位機從生產管理系統獲取需要維護的熱軋帶肋鋼筋生產批次號，將每一個批次號作為一個數據包，對上述數據包進行一次編碼處理，然后采用RS232/RS485通訊協議將一次編碼后的數據包發送給中央控制設備；
B、中央控制設備接收到一次編碼后的數據包后，進行數據校驗，校驗成功則向上位機返回接收成功信號，校驗失敗則向上位機返回失敗信號，同時請求上位機重發數據包；
C、中央控制設備成功獲取數據包后，對數據包進行二次編碼處理，然后將二次編碼后的數據包信息存儲到中央控制設備自身的電可擦可編程只讀存儲器中；
D、基于TDMA時分技術，中央控制設備通過定時輪詢依次與工作區的終端設備進行無線通信，執行兩個動作:①下傳二次編碼后標識為“未發送”狀態的數據包給終端設備，②檢查終端設備上存儲的數據包是否維護完成；
E、終端設備執行兩個動作:①接收來自中央控制設備的新數據包，并進行數據校驗，校驗失敗則請求中央控制設備重發數據包，校驗成功則將新數據包信息存儲到終端設備自身的電可擦可編程只讀存儲器中，并生成最終完整的數據結構；②對終端設備中已存儲數據進行檢查，如果已維護完成，則將完整的數據包信息通過無線通信上傳至中央控制設備；
F、中央控制設備接收到終端設備傳輸來的維護完成的數據包信息后，更新自身數據，然后采用RS232/RS485通訊協議將數據包信息上傳至上位機；
G、上位機接收到維護完成的數據包信息后，通過批次號與原數據進行匹配，匹配完成并存儲成功后，向中央控制設備下達該批次號的數據刪除指令；
H、中央控制設備接收到上位機下達的數據刪除指令后，向對應的終端設備下達數據刪除指令，終端設備根據接收到的數據刪除指令清除自身相關信息，釋放終端設備自身的電可擦可編程只讀存儲器；
1、中央控制設備根據數據刪除指令清除自身相關信息，釋放中央控制設備自身的電可擦可編程只讀存儲器；
J、重復步驟A至I。
[0006]本發明中的終端設備與中央控制設備之間的數據信息采用無線傳輸方式，基于TDMA時分技術，中央控制設備通過定時輪詢依次與工作區的終端設備進行無線通信，克服了鋼鐵企業在熱軋帶肋鋼筋生產過程中環境惡劣、復雜，有線網絡布線困難的問題，降低了項目實施成本；手持式終端設備攜帶方便，上手容易，現場作業人員能夠快速實時的完成現場數據的錄入；數據包在上位機與中央控制設備、中央控制設備與終端設備之間的傳輸均采用“握手-連接-傳輸-應答”的模式進行，每一步傳輸都要經過數據校驗，有效的保障了數據的準確性和全面性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]圖1為本發明中數據輪詢無線傳輸系統的示意圖；
圖2為本發明中數據輪詢無線傳輸方法的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0008]下面結合附圖對本發明作進一步的說明，但不以任何方式對本發明加以限制，基于本發明教導所作的任何變換或替換，均屬于本發明的保護范圍。
[0009]如圖1所示，本發明提供了一種熱軋帶肋鋼筋數據輪詢無線傳輸系統，所述系統包括:上位機、中央控制設備和終端設備，其中:
上位機:用于生產管理系統獲取需要維護的熱軋帶肋鋼筋生產批次號，對批次號進行一次編碼處理:將每一個批次號作為一個數據包，為每一個數據包加上一個包頭，一個地址碼，并在每一個數據包結尾加上一個校驗碼(用于標識數據包信息維護工作是否完成)和一個停止碼(作為結束符)；然后采用RS232/RS485通訊協議將一次編碼處理后的批次號數據包發送給中央控制設備；
同時用于接收中央控制設備上傳的維護完成的批次號數據包信息，通過批次號與原數據進行匹配，匹配完成并存儲成功后，向中央控制設備下達該批次號的數據刪除指令。
[0010]中央控制設備包括中央管理模塊、中央存儲模塊和中央無線通信模塊，所述中央管理模塊用于接收上位機發送來的數據包，對接收到的數據包進行校驗，校驗失敗則向上位機返回失敗信號，同時向上位機申請重發數據包；校驗成功則向上位機返回接收成功信號，成功獲取數據包后對數據包進行二次編碼，即在數據包的停止碼前加上一個標識碼(用于標識數據包信息是否已發送給終端設備)，然后將二次編碼后的數據包存儲于中央存儲模塊；
所述中央管理模塊還用于接收上位機下達的數據刪除指令，向對應的終端設備下達數據刪除指令后，根據數據刪除指令清除中央存儲模塊存儲的相關信息；
所述中央無線通信模塊基于時分技術(TDMA)，通過定時輪詢依次與終端設備進行無線通信，①用于下傳標識碼為未發送狀態的新批次號數據包給終端設備，②用于對已存儲的標識碼為已發送狀態的老批次號數據包定時的向終端設備下傳讀指令，實現檢查終端設備上存儲的數據包是否維護完成的目的用于接收終端設備傳輸來的維護完成的批次號數據包信息，然后將該批次號數據包信息傳輸至中央管理模塊，中央管理模塊根據接收到的批次號數據包信息更新自身數據，然后采用RS232/RS485通訊協議將處于“完成”狀態的批次號數據包信息上傳至上位機。
[0011]終端設備包括終端管理模塊和終端存儲模塊，所述終端管理模塊，①用于接收來自中央控制設備的新批次號數據包，并進行數據校驗，校驗失敗則請求中央控制設備重發數據包，校驗成功則將新批次號數據包信息存儲到終端存儲模塊中，標識為“未完成”狀態，用戶在終端設備上進行操作，全部信息維護完成后，將該批次號數據包信息標識為“完成”狀態；②根據中央控制設備下傳的讀指令，對終端存儲模塊中已存儲的老批次號數據包信息進行查詢數據維護工作是否完成，如果已維護完成，則將完整的批次號數據包信息通過無線通信上傳至中央控制設備；③用于接收中央控制設備傳輸來的數據刪除指令，根據數據刪除指令清除終端存儲模塊存儲的相關信息。
[0012]所述上位機為接入局域網的PC機，所述上位機與中央控制設備通過RS232/RS485總線連接。
[0013]所述中央管理模塊為單片機，所述中央無線傳輸模塊為無線射頻裝置，所述終端管理模塊與中央無線傳輸模塊之間采用異步傳輸方式進行數據傳輸，所述中央存儲模塊為電可擦可編程只讀存儲器。
[0014]所述終端存儲模塊為電可擦可編程只讀存儲器。
[0015]所述終端設備為手持終端設備，其包含進行數據錄入的人機交互接口，用戶能夠快速方便的將每個需要維護的熱軋帶肋鋼筋生產批次號對應的現場基本數據錄入手持終端設備，攜帶方便，且其采用無線傳輸方式實現與中央控制設備的數據通信，解決的了現場有線網絡布線的困難。
[0016]本發明中的終端設備與中央控制設備之間的數據信息采用無線傳輸方式，基于時分技術(TDMA)，中央控制設備通過定時輪詢依次與工作區的終端設備進行無線通信，克服了鋼鐵企業在熱軋帶肋鋼筋生產過程中環境惡劣、復雜，有線網絡布線困難的問題，降低了項目實施成本；手持式終端設備攜帶方便，上手容易，現場作業人員能夠快速實時的完成現場數據的錄入；數據包在上位機與中央控制設備、中央控制設備與終端設備之間的傳輸均采用“握手-連接-傳輸-應答”的模式進行，每一步傳輸都要經過數據校驗，有效的保障了數據的正確性和全面性。
[0017]如圖2所示，本發明還提供了一種基于上述熱軋帶肋鋼筋數據輪詢無線傳輸系統的方法，該方法的具體實施步驟如下:
A、上位機從生產管理系統獲取需要維護的熱軋帶肋鋼筋生產批次號，進行如下一次編碼(以某鋼鐵企業熱軋帶肋鋼筋生產的10位批次號為例，編碼方式見表一):將每一個批次號作為一個數據包，為每一個數據包加上一個包頭，一個地址碼，并在每一個數據包結尾加上一個校驗碼(用于標識數據包信息維護工作是否完成)和一個停止碼(作為結束符)；然后采用RS232/RS485通訊協議將處理后的數據包發送給中央控制設備；
表一
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B、中央控制設備接收到編碼處理后的數據包后，進行數據校驗，校驗成功則向上位機返回接收成功信號，校驗失敗則向上位機返回失敗信號，同時請求上位機重發數據包；
C、中央控制設備成功獲取數據包后，對數據包進行二次編碼(編碼方式見表二)，即在數據包的停止碼前加上一個標識碼(用于標識數據包信息是否已發送給終端設備)，然后將二次編碼后的數據包信息存儲到中央控制設備自身的電可擦可編程只讀存儲器中；
表一
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D、基于時分技術(TDMA)，中央控制設備通過定時輪詢依次與工作區的終端設備進行無線通信，執行兩個動作，①下傳標識碼為“未發送”狀態的新批次號數據包給終端設備，②對已存儲的標識碼為“已發送”狀態的老批次號數據包定時輪詢的向終端設備下傳讀指令；
E、終端設備執行兩個動作，①接收來自中央控制設備的新批次號數據包，并進行數據校驗，校驗失敗則請求中央控制設備重發數據包，校驗成功則將新批次號數據包信息存儲到終端設備自身的電可擦可編程只讀存儲器中，標識為“未完成”狀態，用戶在終端設備上進行操作，全部信息維護完成后，將批次號數據包信息標識為“完成”狀態；②根據中央控制設備下傳的讀指令，對終端設備中已存儲的老批次號數據包進行查詢數據維護工作是否完成，如果已維護完成，即已標識為“完成”狀態，則將完整的批次號數據包信息通過無線通信上傳至中央控制設備；
F、中央控制設備接收到終端設備傳輸來的維護完成的批次號數據包信息后，更新自身數據，然后采用RS232/RS485通訊協議將處于“完成”狀態的批次號數據包信息上傳至上位機；
G、上位機接收到維護完成的批次號數據包信息后，通過批次號與原數據進行匹配，匹配完成并存儲成功后，向中央控制設備下達該批次號的數據刪除指令；
H、中央控制設備接收到上位機下達的數據刪除指令后，向對應的終端設備下達數據刪除指令，終端設備根據接收到的數據刪除指令清除自身相關信息，釋放終端設備自身的電可擦可編程只讀存儲器；
1、中央控制設備根據數據刪除指令清除自身相關信息，釋放中央控制設備自身的電可擦可編程只讀存儲器；
J、重復步驟A至I。
[0018]本發明提供的上述方法中，基于TDMA時分技術，中央控制設備對終端設備進行定時輪詢，通過中央控制設備與終端設備之間不斷的信息交互，檢查終端設備中的批次號數據包信息是否維護完成，未完成則跳過等待下一次輪詢，完成則由終端設備將該批次號數據包信息標識為“完成”狀態，然后將處于“完成”狀態的批次號數據包上傳到中央控制設備，中央控制設備更新自身數據后將完整的批次號數據包信息上傳至上位機，該批次號數據包信息在上位機存儲成功后，上位機根據此批次號下傳清除中央控制設備與終端設備中相關信息的命令。
[0019]本發明提供的上述方法中，應用于工作現場的終端設備與中央控制設備之間的信息傳輸采用了無線傳輸方式，實現了數據的雙向通信，解決了有線網絡布線困難的問題，實現了實時、準確的采集鋼鐵企業中熱軋帶肋鋼筋生產過程中基本信息數據，在數據量較大、時間要求高的生產環境中得到廣泛適用。
【權利要求】
1.一種熱軋帶肋鋼筋數據輪詢無線傳輸系統，其特征在于:包括上位機、中央控制設備和終端設備，其中: 上位機:用于從生產管理系統獲取需要維護的熱軋帶肋鋼筋生產批次號數據，將每一個批次號數據作為一個數據包，對上述數據包進行一次編碼處理，然后采用RS232/RS485通訊協議將一次編碼后的數據包發送給中央控制設備； 中央控制設備包括中央管理模塊、中央存儲模塊和中央無線通信模塊，所述中央管理模塊用于接收上位機發送來的數據包，對接收到的數據包進行校驗，校驗失敗則向上位機返回失敗信號，同時向上位機申請重發數據包；校驗成功則向上位機返回接收成功信號，成功獲取數據包后對數據包進行二次編碼，然后將二次編碼后的數據包存儲于中央存儲模塊； 所述中央無線通信模塊基于TDMA時分技術，通過定時輪詢依次與終端設備進行無線通信，①用于下傳二次編碼后標識為“未發送”狀態的數據包給終端設備，②用于定時輪詢檢查終端設備上存儲的數據包是否維護完成； 終端設備包括終端管理模塊和終端存儲模塊，所述終端管理模塊，①用于接收來自中央控制設備的新數據包，并進行數據校驗，校驗失敗則請求中央控制設備重發數據包，校驗成功則將新數據包信息存儲到終端存儲模塊，并生成最終完整的數據結構；②用于對終端存儲模塊中已存儲數據進行檢查，如果已維護完成，則將完整的數據包信息通過無線通信上傳至中央控制設備。
2.根據權利要求1所述的一種熱軋帶肋鋼筋數據輪詢無線傳輸系統，其特征在于所述對數據包進行一次編碼處理的方式包括:為每一個數據包加上一個包頭，一個地址碼，并在每一個數據包結尾加上一個校驗碼和一個停止碼。
3.根據權利要求1或2所述的一種熱軋帶肋鋼筋數據輪詢無線傳輸系統，其特征在于所述對數據包進行二次編碼的方式為:在數據包的停止碼前加上一個標識碼。
4.根據權利要求3所述的一種熱軋帶肋鋼筋數據輪詢無線傳輸系統，其特征在于所述上位機為接入局域網的PC機，所述上位機與中央控制設備通過RS232/RS485總線連接。
5.根據權利要求3所述的一種熱軋帶肋鋼筋數據輪詢無線傳輸系統，其特征在于所述中央管理模塊為單片機，所述中央無線傳輸模塊為無線射頻裝置，所述中央存儲模塊為電可擦可編程只讀存儲器。
6.根據權利要求3所述的一種熱軋帶肋鋼筋數據輪詢無線傳輸系統，其特征在于所述終端設備為手持終端設備，所述終端存儲模塊為電可擦可編程只讀存儲器。
7.一種熱軋帶肋鋼筋數據輪詢無線傳輸方法，其特征在于:包括以下步驟: A、上位機從生產管理系統獲取需要維護的熱軋帶肋鋼筋生產批次號，將每一個批次號作為一個數據包，對上述數據包進行一次編碼處理，然后采用RS232/RS485通訊協議將一次編碼后的數據包發送給中央控制設備； B、中央控制設備接收到一次編碼后的數據包后，進行數據校驗，校驗成功則向上位機返回接收成功信號，校驗失敗則向上位機返回失敗信號，同時請求上位機重發數據包； C、中央控制設備成功獲取數據包后，對數據包進行二次編碼處理，然后將二次編碼后的數據包信息存儲到中央控制設備自身的電可擦可編程只讀存儲器中； D、基于TDMA時分技術，中央控制設備通過定時輪詢依次與工作區的終端設備進行無線通信，執行兩個動作:①下傳二次編碼后標識為“未發送”狀態的數據包給終端設備，②檢查終端設備上存儲的數據包是否維護完成； E、終端設備執行兩個動作:①接收來自中央控制設備的新數據包，并進行數據校驗，校驗失敗則請求中央控制設備重發數據包，校驗成功則將新數據包信息存儲到終端設備自身的電可擦可編程只讀存儲器中，并生成最終完整的數據結構；②對終端設備中已存儲數據進行檢查，如果已維護完成，則將完整的數據包信息通過無線通信上傳至中央控制設備； F、中央控制設備接收到終端設備傳輸來的維護完成的數據包信息后，更新自身數據，然后采用RS232/RS485通訊協議將數據包信息上傳至上位機； G、上位機接收到維護完成的數據包信息后，通過批次號與原數據進行匹配，匹配完成并存儲成功后，向中央控制設備下達該批次號的數據刪除指令； H、中央控制設備接收到上位機下達的數據刪除指令后，向對應的終端設備下達數據刪除指令，終端設備根據接收到的數據刪除指令清除自身相關信息，釋放終端設備自身的電可擦可編程只讀存儲器； 1、中央控制設備根據數據刪除指令清除自身相關信息，釋放中央控制設備自身的電可擦可編程只讀存儲器； J、重復步驟A至I。
8.根據權利要求7所述的一種熱軋帶肋鋼筋數據輪詢無線傳輸方法，其特征在于所述對數據包進行一次編碼處理的方式包括:為每一個數據包加上一個包頭，一個地址碼，并在每一個數據包結尾加上一個校驗碼。
9.根據權利要求7或8所述的一種熱軋帶肋鋼筋數據輪詢無線傳輸方法，其特征在于所述對數據包進行二次編碼的方式為:在數據包的停止碼前加上一個標識碼。
【文檔編號】G05B19/418GK104133453SQ201410372402
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月31日 優先權日:2014年7月31日
【發明者】陳勁松, 巫喬順, 楊曉偉, 馬優敏 申請人:武鋼集團昆明鋼鐵股份有限公司