一种在阀门执行装置中使用的iBeacon协议的方法与流程

本发明属于工业自动化技术领域，具体涉及一种在阀门执行装置中使用的ibeacon协议的方法。

背景技术：

ibeacon协议是一种超低功耗的无线传输协议。在工作时，ibeacon的基站广播ibeacon的报文，ibeacon的报文主要uuid(通用唯一标识符)、major、minor和measuredpower四个部分组成。uuid含义是通用唯一识别码(universallyuniqueidentifier)，是一个128位长的数字，用于标识设备。major和minor数据段由基站设备自己定义。measuredpower是ibeacon基站与接收器之间相距1米时的参考接收信号强度(rssi：receivedsignalstrengthindicator)，接收器根据measuredpower的值与接收信号的强度的值来推算发送模块与接收器的距离。

阀门执行装置使用电力、气体、液体或其它能源并通过电机、气缸或其它装置将其转化成驱动作用。阀门执行装置用于把阀门驱动至全开、全关或精确控制阀门至任何位置。阀门执行装置包含阀位检测模块、力矩检测模块、控制模块、通信模块等。

本发明“一种在阀门执行装置中使用的ibeacon协议的方法”中描述了一种在阀门执行装置中使用的ibeacon协议的方法。

技术实现要素：

为了在阀门执行装置中使用ibeacon协议，方便设备的管理和维护，本发明设计了一种在阀门执行装置中使用的ibeacon协议的方法。

具体描述如下：

①阀门执行装置的周期报文

阀门执行装置的ibeacon通信模块接收并存储来自阀门执行装置控制器的当前阀位数据、力矩数据、状态数据等周期数据，并将数据打包编码通过ibeacon报文进行广播。周边的应用程序接收到ibeacon报文后，进行报文的解码。

②阀门执行装置的诊断报文

阀门执行装置的ibeacon通信模块接收并存储来自阀门执行装置控制器的当前组态数据、预测维护数据等诊断数据，并将数据打包编码通过ibeacon报文进行广播，周边的应用程序接收到ibeacon报文后，进行报文的解码。

③阀门执行装置的定位

阀门执行装置的ibeacon通信模块在发送周期报文和诊断报文时都包含参考接收信号强度数据，周边的应用程序根据接收到ibeacon报文，可以对阀门执行装置进行定位。

一种支持ibeacon协议的阀门执行装置，集成了阀位检测模块、力矩检测模块、控制模块、通信模块、辅助电路等。

所述的阀位检测模块包含了编码器或阀位变送器及通信接口。

所述的力矩检测模块包含了力矩传感器及通信接口。

所述的控制模块集成了arm处理器，ram芯片，flash芯片等电路及通信接口。

所述的通信模块集成了arm处理器，ibeacon协议芯片，射频电路及通信接口。

本发明的支持ibeacon协议的阀门执行装置及一种在阀门执行装置中使用的ibeacon协议的方法，具有如下优点：

①阀门执行装置具备ibeacon通信功能，其中uuid作为阀门执行装置的唯一标识符，其主要工作方式是通过支持低功耗蓝牙(ble)通信功能的阀门执行装置使用ble技术向周围发送自己特有的id，接收到该id的应用软件会根据该id采取一些动作。

②应用软件可以通过非接触获得阀门执行装置的阀位、力矩等周期数据，及时了解阀门执行装置的当前工作状态，极大的减少现场巡检人员的工作量，使设备易于维护。

③便于对阀门执行装置进行现场定位，同时通过诊断数据可以进行预测维护，并检查组态信息是否正确，减少调试时间。

④具有极好的可互操作性、可扩展性和可维护性，应用程序无须任何更新就能支持阀门执行装置的功能扩展和更新。

附图说明

图1是本发明的功能结构框图；

图2是本发明的原理框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例最本发明作进一步说明。

图1是本发明设备的网络连接示意图，包括了阀门执行装置和手机、平板、便携式操作器等移动终端。其中阀门执行装置支持ibeacon协议，阀门执行装置在运行过程中周期发送包含阀位数据、力矩数据、状态数据等周期数据的ibeacon报文。报文主要包含128位的uuid标识符，16位的major数据，16位的minor数据和16位的信号强度数据。

其中128位的uudi标识符随机生成，确保每台阀门执行装置使用全球唯一在标识符。16位的major数据中，第1位到第7位作为厂商信息的编码，第8位作为报文类型的编码，默认置高，表示是周期报文，置低表示是诊断报文。

如果是周期报文，major数据的第9位到第16位作为阀位数据的编码。16位的minor数据的第1位到第8位作为力矩数据的编码，第9位到第16位作为状态数据的编码。

如果是诊断报文，major数据的第9位到第16位作为组态数据的编码。16位的minor数据的第1位到第16位作为包含预测维护数据等的诊断数据的编码。

手机、平板、便携式操作器等支持蓝牙通信的设备用过应用程序可以接收到阀门执行装置发送的ibeacon广播报文，通过对报文的解码，获取阀位执行装置的状态信息和位置信息等。

图2是本发明的功能结构示意图，其中控制器是阀门执行装置的核心单元，其中包含arm处理器，ram芯片和flash芯片等。作为软件程序运行的中枢，并控制其他芯片的运行。ram芯片用于作为程序与数据的运行空间，设备掉电时，该芯片内部数据会丢失。flash芯片用于作为程序与数据的存储空间，设备掉电时，该芯片内部数据不会丢失。

控制器接收来自阀门执行装置外部的控制系统的指令或现场操作人员的指令，控制系统的指令可能来自模拟量，数字量或者现场总线通信，阀门执行装置在完成相应指令后，需要将执行情况通过信号反馈给控制系统,或者在本地反馈给现场操作人员。

本发明提供了一种阀门执行装置使用ibeacon协议的方法，除了上述常规功能外，还需要将周期数据，诊断数据等内容通过内部通信接口spi(serialperipheralinterface)发送给ibeacon通信模块。ibeacon通信模块通过内部通信接口spi接收来自控制器的数据，并将数据存储在ibeacon通信模块内部的ram中。下一步，ibeacon通信模块的工作是将ram中来自阀门执行装置的周期数据和诊断数据按照编码规则进行编码，并将编码完成的数据填入到major和minor字段,最后，再和uuid以及measuredpower字段一起组成报文，发送给ibeacon通信芯片，由通信芯片再经过射频电路广播出去。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种在阀门执行装置中使用的iBeacon协议的方法，主要包含阀门执行装置的周期报文、阀门执行装置的诊断报文和阀门执行装置的定位。阀门执行装置的周期报文指阀门执行装置的iBeacon通信模块接收并存储来自阀门执行装置控制器的当前阀位数据、力矩数据、状态数据等周期数据，并将数据打包编码通过iBeacon报文进行广播，周边的应用程序接收到iBeacon报文后，进行报文的解码。阀门执行装置的诊断报文指阀门执行装置的iBeacon通信模块接收并存储来自阀门执行装置控制器的当前组态数据、预测维护数据等诊断数据，并将数据打包编码通过iBeacon报文进行广播，周边的应用程序接收到iBeacon报文后，进行报文的解码。阀门执行装置的定位指阀门执行装置的iBeacon通信模块在发送周期报文和诊断报文时都包含参考接收信号强度数据，周边的应用程序根据接收到iBeacon报文，可以对阀门执行装置进行定位。

技术研发人员：张庆军
受保护的技术使用者：嘉兴赛弗托克测控设备有限公司
技术研发日：2017.04.13
技术公布日：2017.07.14