專利名稱：一種太陽能熱水器監(jiān)控系統(tǒng)中非穩(wěn)定通道的限時(shí)數(shù)據(jù)通訊控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種數(shù)據(jù)通訊控制器，尤其涉及一種太陽能熱水器監(jiān)控系統(tǒng)中非穩(wěn)定通道的限時(shí)數(shù)據(jù)通訊控制器。
背景技術(shù)：
太陽能熱水器監(jiān)控系統(tǒng)通過嵌入式系統(tǒng)、無線通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟件和Web等技術(shù)對(duì)太陽能熱水器進(jìn)行分散檢測、集中控制與管理。太陽能熱水器監(jiān)控系統(tǒng)中的現(xiàn)場測控系統(tǒng)由主控器、線控器和無線數(shù)傳模塊構(gòu)成，稱為現(xiàn)場終端；集中控制與管理由各區(qū)域集控與管理中心的數(shù)據(jù)服務(wù)器和監(jiān)測管理計(jì)算機(jī)完成，數(shù)據(jù)服務(wù)器與現(xiàn)場終端之間通過無線數(shù)傳網(wǎng)絡(luò)建立監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的交換鏈路。太陽能熱水器監(jiān)控系統(tǒng)具有現(xiàn)場終端數(shù)量多、操作頻繁、 數(shù)據(jù)量大等特點(diǎn)，數(shù)據(jù)服務(wù)器與現(xiàn)場終端之間頻繁的數(shù)據(jù)交換，如果沒有相應(yīng)的數(shù)據(jù)通訊控制機(jī)制，將造成用戶操作延遲、無法獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)等問題，甚至將因通訊阻塞造成系統(tǒng)癱瘓。因此，如果能夠有效地構(gòu)造一種數(shù)據(jù)通訊控制器，對(duì)數(shù)據(jù)服務(wù)器與現(xiàn)場終端之間的數(shù)據(jù)通訊進(jìn)行有效地管理，將可有效解決上述問題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是結(jié)合太陽能熱水器監(jiān)控系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)和太陽能熱水器監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn)，提供一種太陽能熱水器監(jiān)控系統(tǒng)中非穩(wěn)定通道的限時(shí)數(shù)據(jù)通訊控制器。本實(shí)用新型提出的非穩(wěn)定通道的限時(shí)數(shù)據(jù)通訊控制器，由數(shù)據(jù)通訊控制處理器、 無線數(shù)傳模塊、計(jì)算機(jī)通訊模塊、實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊、擴(kuò)展存儲(chǔ)器和狀態(tài)指示燈組成。其中數(shù)據(jù)通訊控制處理器通過串行通訊口與無線數(shù)傳模塊和計(jì)算機(jī)通訊模塊相連，數(shù)據(jù)通訊控制處理器通過地址數(shù)據(jù)總線與實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊相連，數(shù)據(jù)通訊控制處理器通過IO端口與擴(kuò)展存儲(chǔ)器和狀態(tài)指示燈相連。本實(shí)用新型所述的數(shù)據(jù)通訊控制處理器通過無線數(shù)傳模塊經(jīng)過無線數(shù)傳網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)場終端的主控器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，通過計(jì)算機(jī)通訊模塊經(jīng)過RS-232串口通訊與區(qū)域集控與管理中心的數(shù)據(jù)服務(wù)器和監(jiān)測管理計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，建立起監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的交換鏈路， 為太陽能熱水器監(jiān)控系統(tǒng)提供通訊鏈路。本實(shí)用新型中，通信數(shù)據(jù)幀由起始符、校驗(yàn)域、地址域、功能域、數(shù)據(jù)長度和數(shù)據(jù)域構(gòu)成，均為十六進(jìn)制數(shù)。其中，起始符長度為2個(gè)字節(jié)，固定為EFEF ；校驗(yàn)域長度為1個(gè)字節(jié)，為“地址域+功能域+數(shù)據(jù)長度+數(shù)據(jù)域”的所有值與OxEA進(jìn)行異或的結(jié)果；地址域長度為1個(gè)字節(jié)，OOH FFH為有效的采集器地址，其中OOH為廣播地址；功能域長度為1個(gè)字節(jié)，OOH Fra為有效的功能碼；數(shù)據(jù)長度為1個(gè)字節(jié)，表示數(shù)據(jù)域的字節(jié)長度，可允許最大長度為56。本實(shí)用新型中，數(shù)據(jù)通訊控制處理器是整個(gè)控制器的核心處理單元，負(fù)責(zé)完成其他各個(gè)模塊的調(diào)度和功能的實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)通訊控制處理器通過計(jì)算機(jī)通訊模塊獲取區(qū)域集控與管理中心數(shù)據(jù)服務(wù)器指令表中的指令數(shù)據(jù)幀，再通過無線數(shù)傳模塊向主控器發(fā)送指令數(shù)據(jù)幀，然后再通過無線數(shù)傳模塊接收主控器回傳的數(shù)據(jù)幀并根據(jù)擴(kuò)展存儲(chǔ)器中的通信協(xié)議對(duì)數(shù)據(jù)幀進(jìn)行校驗(yàn)和處理后，通過計(jì)算機(jī)通訊模塊更新到數(shù)據(jù)服務(wù)器。同時(shí)，數(shù)據(jù)通訊控制處理器還通過無線數(shù)傳模塊定時(shí)向主控器發(fā)送相關(guān)指令采集各供熱單體的歷史數(shù)據(jù)并通過計(jì)算機(jī)通訊模塊更新到數(shù)據(jù)服務(wù)器。本實(shí)用新型中，無線數(shù)傳模塊主要用來通過無線數(shù)傳方式與管轄區(qū)域范圍內(nèi)的主控器建立通訊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。控制器可通過此模塊向主控器下發(fā)各種指令數(shù)據(jù)幀，并獲得主控器回送的數(shù)據(jù)幀。本實(shí)用新型中，計(jì)算機(jī)通訊模塊與區(qū)域集控與管理中心數(shù)據(jù)服務(wù)器通過RS-232 串口構(gòu)成數(shù)據(jù)通訊鏈路?？刂破骺赏ㄟ^此模塊獲取需要下發(fā)的指令數(shù)據(jù)幀，同時(shí)控制器可將獲取到的各種數(shù)據(jù)更新到數(shù)據(jù)服務(wù)器。本實(shí)用新型中，擴(kuò)展存儲(chǔ)器中封裝了太陽能熱水器監(jiān)控系統(tǒng)的通信協(xié)議及控制器的相關(guān)參數(shù)。為了減少因某條指令錯(cuò)誤、連續(xù)發(fā)送失敗等原因造成的指令阻塞，采取如下策略 控制器面對(duì)指令表集中大量的指令，先刪除錯(cuò)誤和超時(shí)的指令，并對(duì)相同的指令進(jìn)行合并， 再采取輪循發(fā)送的策略，即先發(fā)送已發(fā)送次數(shù)最小的指令，避免因某條指令發(fā)送不成功而造成指令阻塞。同時(shí)對(duì)發(fā)送指令后等待數(shù)據(jù)的時(shí)間進(jìn)行了規(guī)定，當(dāng)超過設(shè)定的等待時(shí)間后， 則視此次發(fā)送失敗。當(dāng)指令的發(fā)送次數(shù)超過所設(shè)定的次數(shù)后，則刪除該條指令。采用本實(shí)用新型的有益效果是解決了太陽能熱水器監(jiān)控系統(tǒng)因指令量大而造成通訊阻塞甚至系統(tǒng)癱瘓的問題，可顯著提高太陽能熱水器監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信能力，保證各項(xiàng)操作及數(shù)據(jù)采集任務(wù)順利完成。同時(shí)減少了監(jiān)測管理計(jì)算機(jī)用于數(shù)據(jù)通訊的工作量。
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。圖2是本實(shí)用新型所述的現(xiàn)場終端和區(qū)域集控與管理中心的數(shù)據(jù)服務(wù)器之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ艛?shù)據(jù)幀格式。圖3是本實(shí)用新型所述的控制器發(fā)送指令工作流程圖。圖1中，101是數(shù)據(jù)通訊控制處理器，102是無線數(shù)傳模塊，103是計(jì)算機(jī)通訊模塊， 104是實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊，105是擴(kuò)展存儲(chǔ)器，106是狀態(tài)指示燈。圖2中，201是起始符，202是校驗(yàn)域，203是地址域，204是功能域，205是數(shù)據(jù)長度，206是數(shù)據(jù)域。
具體實(shí)施方式
為了更詳細(xì)的描述本實(shí)用新型，
以下結(jié)合附圖作進(jìn)一步說明。根據(jù)附圖1進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊控制器結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)通訊控制器由數(shù)據(jù)通訊控制處理器(101)，無線數(shù)傳模塊(102)，計(jì)算機(jī)通訊模塊(103)，實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊(104)，擴(kuò)展存儲(chǔ)器 (105)，狀態(tài)指示燈(106)組成。按照附圖2所述的方法，將現(xiàn)場終端和區(qū)域集控與管理中心的數(shù)據(jù)服務(wù)器之間的通信數(shù)據(jù)按起始符(201)、校驗(yàn)域(20 、地址域(20 、功能域(204)、數(shù)據(jù)長度(20 、數(shù)據(jù)域(206)的順序打包。附圖3所示的控制器發(fā)送指令步驟如下301步驟通過計(jì)算機(jī)通訊模塊訪問區(qū)域集控與管理中心的數(shù)據(jù)服務(wù)器，刪除指令表中錯(cuò)誤和超時(shí)的指令；302步驟對(duì)指令表中相同的指令進(jìn)行合并；303步驟根據(jù)輪循發(fā)送的策略(即先發(fā)送次數(shù)最小的指令，避免因某條指令發(fā)送不成功而造成指令阻塞)讀取指令；304步驟通過無線數(shù)傳模塊發(fā)送指令并等待數(shù)據(jù)；305步驟判斷在指定時(shí)間內(nèi)是否接收到數(shù)據(jù)，若是，執(zhí)行306，否則，跳轉(zhuǎn)至309 ；306步驟對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)并判斷是否通過校驗(yàn)，若是，執(zhí)行307，否則，跳轉(zhuǎn)至 309 ；307步驟判斷地址域O03)、功能域(204)、數(shù)據(jù)長度(205)是否為期望收到的值，若是，執(zhí)行308，否則，跳轉(zhuǎn)至309 ；308步驟按照擴(kuò)展存儲(chǔ)器中的通信協(xié)議對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分解、處理，并更新到區(qū)域集控與管理中心的數(shù)據(jù)服務(wù)器，執(zhí)行311 ；309步驟指令發(fā)送失敗，增加該指令的發(fā)送次數(shù)；310步驟判斷該指令的發(fā)送次數(shù)是否已經(jīng)超過允許發(fā)送的最大次數(shù)，若是，執(zhí)行 311，否則，指令發(fā)送結(jié)束。311步驟在指令表中刪除該指令，指令發(fā)送結(jié)束。
權(quán)利要求1.一種太陽能熱水器監(jiān)控系統(tǒng)中非穩(wěn)定通道的限時(shí)數(shù)據(jù)通訊控制器，其特征在于由數(shù)據(jù)通訊控制處理器、無線數(shù)傳模塊、計(jì)算機(jī)通訊模塊、實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊、擴(kuò)展存儲(chǔ)器和狀態(tài)指示燈組成，其中數(shù)據(jù)通訊控制處理器通過串行通訊口與無線數(shù)傳模塊和計(jì)算機(jī)通訊模塊相連，數(shù)據(jù)通訊控制處理器通過地址數(shù)據(jù)總線與實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊相連，數(shù)據(jù)通訊控制處理器通過IO端口與擴(kuò)展存儲(chǔ)器和狀態(tài)指示燈相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能熱水器監(jiān)控系統(tǒng)中非穩(wěn)定通道的限時(shí)數(shù)據(jù)通訊控制器，其特征在于所述的數(shù)據(jù)通訊控制處理器通過無線數(shù)傳模塊經(jīng)過無線數(shù)傳網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)場終端的主控器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，通過計(jì)算機(jī)通訊模塊經(jīng)過RS-232串口通訊與區(qū)域集控與管理中心的數(shù)據(jù)服務(wù)器和監(jiān)測管理計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種數(shù)據(jù)通訊控制器，尤其涉及一種太陽能熱水器監(jiān)控系統(tǒng)中非穩(wěn)定通道的限時(shí)數(shù)據(jù)通訊控制器。由數(shù)據(jù)通訊控制處理器、無線數(shù)傳模塊、計(jì)算機(jī)通訊模塊、實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊、擴(kuò)展存儲(chǔ)器和狀態(tài)指示燈組成。其中數(shù)據(jù)通訊控制處理器通過串行通訊口與無線數(shù)傳模塊和計(jì)算機(jī)通訊模塊相連，數(shù)據(jù)通訊控制處理器通過地址數(shù)據(jù)總線與實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊相連，數(shù)據(jù)通訊控制處理器通過IO端口與擴(kuò)展存儲(chǔ)器和狀態(tài)指示燈相連。該控制器解決了太陽能熱水器監(jiān)控系統(tǒng)因指令量大而造成通訊阻塞甚至系統(tǒng)癱瘓的問題，可顯著提高太陽能熱水器監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信能力，保證各項(xiàng)操作及數(shù)據(jù)采集任務(wù)順利完成。同時(shí)減少了監(jiān)測管理計(jì)算機(jī)用于數(shù)據(jù)通訊的工作量。
文檔編號(hào)H04L29/08GK202068433SQ201020670210
公開日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2010年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月20日
發(fā)明者盧宇, 葉榮富, 吳允平, 周琦, 蔡聲鎮(zhèn), 龔忠友 申請(qǐng)人:福建師范大學(xué)