专利名称：支持设备自动识别与维护的dmx512景观照明管控系统及方法
技术领域：
本发明涉及基于DMX512的景观照明控制技术领域，尤其涉及一种支持设备自动识别与维护的DMX512景观照明管控系统及方法。
背景技术：
DMX512协议是调光和灯光控制台数据传输标准，灯光行业数字化设备的通用信号 控制的国际协议，DMX512协议以其简单、可靠、灵活性已在舞台、剧院、演播室灯光控制领域 中得到广泛应用。DMX512投运的前提是给系统内的被控设备分配物理地址，设置设备物理 地址的传统方法是在每个设备上配置地址拨码开关或提供专用的配套写址器。当控制通道 数量繁多时，第一种设置物理地址的方法需要现场人员仔细编排、拨设大量设备通道的物 理地址，易发生漏拨错拨等情况；另外一种方法是借助写址器直接将设备通道的物理地址 写入被控设备，虽然免除了手工拨码的繁琐，但设置地址的直观易用性欠佳，而且一旦现场 发生设备损坏，维修费时耗力、影响用户体验。此外，主流的标准DMX512产品均采用单向传 输，设备的实时状况得不到有效的反馈，不利于设备维护。随着调光器的升级和演出规模的不断扩大，发达国家近年来加紧对更为智能的灯 光控制协议的研究。北美业界提出的ACN协议，使用一系列成熟的自动识别技术服务定位 协议SLP、设备管理协议和设备描述语言协议DDL，采用CID组件标识符；欧洲业界提出的 Art-Net协议采用有限广播地址发送ArtPoll协议包至网上所有节点，各服务器和节点发 送应答包，服务器通过应答包得知网上设备的IP地址，建立通讯、实施控制。每个设备具有 从MAC地址计算出唯一的IP地址。尚在发展中的ACN协议和Art-Net协议在设备即插即用交互操作和自动设置的 实现上都进行了各自的探讨，免除了 DMX512设备地址设置的诸多不便，同时可得知设备状 态。遗憾的是，ACN和Art-Net协议不兼容标准的DMX512产品。迄今为止，DMX512仍是舞 台、剧院、演播室灯光控制领域中应用最广泛的协议，尤其在灯光控制系统的末端，DMX512 控制方式的主导地位勿容置疑。因此，亟待开发一种支持设备自动识别及维护、地址自动分 配，而且兼容标准DMX512的升级产品。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术不足，提供一种支持设备自动识别与维护的DMX512 景观照明管控系统及方法。支持设备自动识别与维护的DMX512景观照明管控系统中的远程管控中心通过 TCP/IP与DMX512控制网相连，DMX512控制网包括多个DMX512控制支网，每个DMX512控制 支网包括主控器模块和多个从控器模块，主控器模块通过全双工五线制与第1至第N从控 器模块相连，主控器模块包括主控器、主收发器和主XLR5接口，主控器的RXD、TXD引脚分别 与主收发器的R0、DI引脚相连，主收发器的第6、5、7、8引脚分别与主XLR5的第2、3、4、5引脚相连，第i从控器模块包括第i从控器、第i收发器和第i XLR5接口，第i从控器的RXD、 TXD引脚分别与第i收发器的RO、DI引脚相连，第i收发器第7、8、6、5引脚分别与第i从 控器接口 XLR5的第2、3、4、5引脚相连，各XLR5接口的第2、3、4、5引脚分别连接总线的主 链路datal+、datal-和副链路data2+、data2-,各XLR5接口的第1引脚与地相连；从控器 的发送端/接收端与主控器的接收端/发送端相连，主链路datal用于从控器接收主控器 发送的信息，采用一点对多点的主从式标准DMX512协议，副链路data2负责从控器向主控 器上报和反馈信息，实现DMX512协议预留的自定义扩展功能；远程管控中心的设备表和撤 离设备表以excel格式存储，远程管控中心的管控软件采用Labview G语言编写，可直接调 用和编辑excel表格。
支持设备自动识别与维护的DMX512景观照明管控的方法包括设备自动识别与维 护、设备自动检测查询、手动添加新增/撤离设备信息、手动修改设备物理地址，同时可选 择标准DMX512模式，采用拨码开关或写址器写入设备物理地址，完全兼容现有DMX512产 品，其中1)设备自动识别与维护的步骤如下(1)上电后，从控器判断设备是否设置物理地址，若设置，则该设备已接入DMX512 控制网；若未设置，则为初次接入DMX512控制网的设备，联网指示灯亮，从控器经副链路 data2上报设备信息至主控器。从控器发送的物理地址请求数据包起始码为0x02，数据包 数据域包括设备标识信息，其中设备标识为2个字节的设备厂家ID、2个字节的设备产品ID 和1个字节的设备通道数，DMX512协议规定设备通道与设备物理地址遵循一一对应原则， 在此设备物理地址可通过从控器引脚离线清零；(2)收到从控器发送的物理地址请求数据包后，主控器根据已有的设备表和空余 物理地址表，通过物理地址分配算法计算出设备联网后的起始物理地址及物理地址数，并 相应修改设备表和空余物理地址表，主控器在主链路datal中发送起始码为0x04的物理地 址分配数据包，数据包数据域包括设备标识信息、分配的设备起始物理地址，或发送起始码 为0x03的地址分配不足数据包，数据包数据域为0x00 ；其中主控器的设备表包括已识别设 备的设备序号、设备标识、设备起始物理地址，主控器的空余物理地址表包括空余段序号、 空余段起始物理地址和空余段物理地址数；(3)若收到物理地址分配数据包，对应从控器保存、设置各通道分配的物理地址， 联网指示灯灭，并向主控器反馈起始码为0x05的物理地址分配应答数据包，数据包数据 域包括分配的设备起始物理地址；若收到地址分配不足数据包，对应从控器联网指示灯闪 烁；(4)收到物理地址分配应答数据包后，主控器向远程管控中心发送起始码为0x02 的新增设备数据包，数据包数据域为设备标识信息、设备起始物理地址；(5)收到新增设备数据包后，远程管控中心将新增设备信息加入管控中心的设备 表；若发出物理地址请求数据包0.3s后未收到应答，设备再次发送物理地址请求数 据包；若Is内仍未收到应答，则联网指示灯闪烁，指示故障，排除故障后返回步骤1)；2)设备自动检测查询的步骤如下主控器每隔15分钟实施设备自动检测查询，并将检测结果上报远程管控中心，根据已有的设备表和空余物理地址表，主控器采用轮询的方式依次对设备自动检测查询；(6)主控器在主链路datal中发送起始码为0x08的状态查询数据包，数据包数据 域为被询设备起始物理地址；(7)收到状态查询数据包后，对应从控器检查设备状态，若设备状态正常，对应从 控器发送起始码 为0x09的状态正常数据包，数据包数据域为被询设备起始物理地址；若设 备异常，对应从控器发送起始码为OxOa的状态异常数据包，数据包数据域包括被询设备起 始物理地址、异常状态代码；(8)收到设备状态应答后，若设备状态正常，主控器进行下一设备状态查询；若设 备状态异常，主控器发送起始码为0x07的设备状态异常数据包至远程管控中心，并进行下 一设备状态查询；(9)若0. 3s后未收到对应从控器的应答，主控器在主链路datal中第二次发送起 始码为0x08的状态查询数据包，数据包数据域为被询设备任一非起始物理地址；(10)收到设备状态应答后，主控器执行步骤8)；若0. 3s后仍未收到被询设备从控 器的应答，主控器在主链路datal中第三次发送起始码为0x07的状态查询数据包，数据包 数据域为被询设备任一非起始物理地址；(11)收到设备状态应答数据包后，主控器执行步骤8)；若0. 3s后仍未收到被询设 备控制器的应答，主控器向远程管控中心发送起始码为0x04的设备撤离请求数据包，请求 管控中心确认被询设备是否撤离，并进行下一设备状态查询；设备撤离请求数据包数据域 为被询设备标识信息；(12)收到设备撤离请求数据包后，远程管控中心进一步确认被询设备状态，若被 询设备已撤离，将撤离设备的信息从设备表移至撤离设备表，并向对应的主控器发送起始 码为0x05的设备撤离应答数据包，数据包数据域为撤离设备标识信息和0x01，若被询设备 未撤离，则表明设备异常，远程管控中心向对应的主控器发送起始码为0x05的设备撤离应 答数据包，数据包数据域为撤离设备标识信息和0x02 ；(13)收到设备撤离应答数据包后，若设备已撤离，主控器修改设备表和空余物理 地址表的相应信息；若设备未撤离，则主控器不对该设备信息处理；若主控器设备表中所有设备查询完毕且状态正常，主控器发送起始码为0x06的 系统状态正常数据包至远程管控中心，数据包数据域为0x00 ；3)手动添加新增设备的步骤如下操作人员在LABVIEW “新增设备”界面上，填写“新增设备所在DMX512控制网网关 IP地址”、“新增设备标识信息”、“新增设备起始物理地址”，点击发送按钮后，远程管控中心 自动保存填写的信息至设备表，并发送起始码为0x08的新增设备数据包，数据包数据域为 新增设备标识信息、新增设备起始物理地址；收到新增设备数据包后，对应主控器添加新增 设备信息至设备表，并通过主链路datal发送起始码为0x03的物理地址分配数据包，数据 包数据域为新增设备标识信息、新增设备起始物理地址，适用于不具备信息反馈功能的设 备；4)手动修改设备物理地址的步骤如下操作人员在LABVIEW “设备修改”界面上，填写“设备所在DMX512控制网网关IP 地址”、“设备标识信息”、“设备原有起始物理地址”和“设备修改后的起始物理地址”，点击发送按钮后，远程管控中心自动保存填写的修改信息至设备表中，并发送起始码为OxOa的 设备物理地址修改数据包，数据包数据域为设备标识信息、设备原有起始物理地址和设备 修改后的起始物理地址；收到设备物理地址修改数据包后，对应主控器修改设备表中相关 设备信息，并通过主链路发送起始码为OxOb的设备物理地址修改数据包至对应从控器。所述物理地址分配算法为主控器计算空余物理地址表中所有空余段总物理地址数，若空余段总物理地址数 小于T，主控器通过主链路datal发送起始码为0x03的地址分配不足数据包，通知请求设备 该DMX512控制网物理地址 不足；若空余段总物理地址数大于等于T，且空余物理地址表中空余段个数小于等于1， 主控器中的设备表物理地址连续，分配给请求设备的起始物理地址为j = l +^
(=1S0 = 0其中，i为主控器设备表中设备序号；L为主控器设备表中最后的设备序号；Si为主控器设备表中序号为i的设备通道数；或者空余段总物理地址数大于等于T，且空余物理地址表中空余段个数大于1， DMX512控制网有设备撤离，主控器中设备表物理地址不连续，将请求设备的通道数量T与 空余物理地址表中各空余段物理地址数Ni比较，选择满足如下条件的空余段提供请求设备 物理地址Ni-T ^ 0min (Ni)，1 彡 i 彡 X请求设备的起始物理地址设置为所选空余段首地址；若空余物理地址表中无满足上述条件的空余段，为提供请求设备物理地址和保证 设备内部通道间物理地址连续，主控器采用dos碎片整理技术重建设备表，新建设备表物 理地址连续，且与原设备表设备通道物理地址一一对应，请求设备分配的起始物理地址紧 随新建设备表中原有设备的最大物理地址，具体物理地址分配为主控器新建设备表，并按照新建设备表中设备起始物理地址大小逐一发送起始 码为0x06的物理地址重设数据包，数据包数据域包括设备标识信息、设备重设起始物理 地址；收到物理地址重设数据包后，对应从控器重新设置设备物理地址，并发送起始码为 0x07的物理地址重设应答数据包，数据包数据域为设备重设起始物理地址；收到物理地址 重设应答数据包后，主控器进行下一设备物理地址重设，直至所有原有设备物理地址重设 完成；主控器发送物理地址分配数据包至请求设备从控器；收到请求设备从控器发送的物 理地址分配应答数据包后，主控器删除原有设备表，修改空余物理地址表，并向远程管控中 心发送起始码为0x03的设备表升级数据包，数据包数据域包括新建设备表中所有设备信 息；远程管控中心将收到的设备表升级数据包覆盖原有设备表。所述从控器在发送数据包之前对副链路data2总线进行载波监听，总线繁忙时， 等待0. Ims后继续查询总线状态，总线空闲时为减少误判，延时IOus后若检测总线状态仍 为空闲则发送数据；数据发送时，发送完一个报文，查询数据是否发送完成，若数据已发送完成则结束发送，若尚未发送完成，则读取总线状态指示管脚状态，若发现总线被占用，即 发送数据发生碰撞，停止发送，并采用二进制指数退避算法实施等待，直至总线空闲后再次 发送数据；总线空闲时状态为高电平，总线繁忙时状态为低电平。主、副链路数据包的发送 仍采用标准DMX512规定的在起始码之前包含至少88us的低电平break和至少8us的高电 平作为数据包起始标志；当设备传输数据过程中检测到冲突，设备将采用退避指数增长时间的方法，避免 再次冲突。重传退避时间由下式可得T = RXtR = radom
k = min(s, 10)其中，T为重传退避时间；t为基本退避时间，即一个争用期时间；K为重传次数；争用周期时间的计算如下副链路上最大数据包为物理地址请求数据包，由1个字节的起始码、5个字节的设 备标识信息组成；发送物理地址请求数据包最长时间为88US+8US+4US*6 = 120us，考虑数 据传输的延时和间隔，取基本退避时间t为0. Ims,当重传次数达到16次仍不成功时，设备 认为本次传输失败，重新进行总线状态判断。本发明采用远程管控中心与DMX512控制网相结合，DMX512控制网部分无需改造， 向下兼容标准DMX512产品，充分利用现有资源；DMX512设备联网后上报设备标识信息，主 控器采用物理地址分配算法，自动分配DMX512设备物理地址，免除人工操作；DMX512设备 采用载波监听和二进制退避算法防止上报冲突；通过自动建立的设备表，主控器可对设备 状态定时检测，实时上报设备状况至远程管控中心，并自动更新维护设备表；操作人员亦可 根据需要手动添加、修改设备物理地址，实现手自动相结合。
图1是支持设备自动识别与维护的DMX512景观照明管控系统图；图2是DMX512设备自动识别流程图；图3是DMX512设备发送数据流程图；图4是管控中心设备状况显示图；图5是手动添加新增设备界面图；图6是手动修改设备物理地址界面图。
具体实施例方式
如图1所示，远程管控中心通过TCP/IP与DMX512控制网相连，DMX512控制网包 括多个DMX512控制支网，每个DMX512控制支网包括主控器模块和多个从控器模块，主控器 模块通过全双工五线制与第1至第N从控器模块相连，主控器模块包括主控器、主收发器和 主XLR5接口，主控器的RXD、TXD引脚分别与主收发器的R0、DI引脚相连，主收发器的第6、 5、7、8引脚分别与主XLR5的第2、3、4、5引脚相连，第i从控器模块包括第i从控器、第i收发器和第i XLR5接口，第i从控器的RXD、TXD引脚分别与第i收发器的RO、DI引脚相连， 第i收发器第7、8、6、5引脚分别与第i从控器接口 XLR5的第2、3、4、5引脚相连，各XLR5 接口的第2、3、4、5引脚分别连接总线的主链路datal+、datal-和副链路data2+、data2_， 各XLR5接口的第1引脚与地相连；从控器的发送端/接收端与主控器的接收端/发送端相连，主链路datal用于从 控器接收主控器发送的信息，采用一点对多点的主从式标准DMX512协议，副链路data2负 责从控器向主控器上报和反馈信息，实现DMX512协议预留的自定义扩展功能；远程管控中 心的设备表和撤离设备表以excel格式存储，远程管控中心的管控软件采用Labview G语 言编写，可直接调用和编辑excel表格。DMX512设备自动识别流程图如图2所示，DMX512设备自动识别具体过程如下(1)上电后，从控器判断设备是否设置物理地址，若设置，则该设备已接入DMX512 控制网；若未设置，则为初次接入DMX512控制网的设备，联网指示灯亮，从控器经副链路 data2上报设备信息至主控器。从控器发送的物理地址请求数据包起始码为0x02，数据包 数据域包括设备标识信息，其中设备标识为2个字节的设备厂家ID、2个字节的设备产品ID 和1个字节的设备通道数，DMX512协议规定设备通道与设备物理地址遵循一一对应原则， 在此设备物理地址可通过从控器引脚离线清零；(2)收到从控器发送的物理地址请求数据包后，主控器根据已有的设备表和空余 物理地址表，通过物理地址分配算法计算出设备联网后的起始物理地址及物理地址数，并 相应修改设备表和空余物理地址表，主控器在主链路datal中发送起始码为0x04的物理地 址分配数据包，数据包数据域包括设备标识信息、分配的设备起始物理地址，或发送起始码 为0x03的地址分配不足数据包，数据包数据域为0x00 ；其中主控器的设备表包括已识别设 备的设备序号、设备标识、设备起始物理地址，主控器的空余物理地址表包括空余段序号、 空余段起始物理地址和空余段物理地址数；(3)若收到物理地址分配数据包，对应从控器保存、设置各通道分配的物理地址， 联网指示灯灭，并向主控器反馈起始码为0x05的物理地址分配应答数据包，数据包数据 域包括分配的设备起始物理地址；若收到地址分配不足数据包，对应从控器联网指示灯闪 烁；(4)收到物理地址分配应答数据包后，主控器向远程管控中心发送起始码为0x02 的新增设备数据包，数据包数据域为设备标识信息、设备起始物理地址； (5)收到新增设备数据包后，远程管控中心将新增设备信息加入管控中心的设备 表；若发出物理地址请求数据包0.3s后未收到应答，设备再次发送物理地址请求数 据包；若Is内仍未收到应答，则联网指示灯闪烁，指示故障，排除故障后返回步骤1)；如表1所示，主控器的设备表包括已识别设备的设备序号、设备标识、设备起始物 理地址；如表2所示，主控器的空余物理地址表包括空余段序号、空余段起始物理地址和空 余段物理地址数。表权利要求
1.一种支持设备自动识别与维护的DMX512景观照明管控系统，其特征在于远程管控 中心通过TCP/IP与DMX512控制网相连，DMX512控制网包括多个DMX512控制支网，每个 DMX512控制支网包括主控器模块和多个从控器模块，主控器模块通过全双工五线制与第1 至第N从控器模块相连，主控器模块包括主控器、主收发器和主XLR5接口，主控器的RXD、 TXD引脚分别与主收发器的RO、DI引脚相连，主收发器的第6、5、7、8引脚分别与主XLR5的 第2、3、4、5引脚相连，第i从控器模块包括第i从控器、第i收发器和第i XLR5接口，第i 从控器的RXD, TXD引脚分别与第i收发器的RO, DI引脚相连，第i收发器第7、8、6、5引脚 分别与第i从控器接口 XLR5的第2、3、4、5引脚相连，各XLR5接口的第2、3、4、5引脚分别 连接总线的主链路datal+、datal_和副链路data2+、data2_，各XLR5接口的第1引脚与地 相连；从控器的发送端/接收端与主控器的接收端/发送端相连，主链路datal用于从控器 接收主控器发送的信息，采用一点对多点的主从式标准DMX512协议，副链路data2负责从 控器向主控器上报和反馈信息，实现DMX512协议预留的自定义扩展功能；远程管控中心的 设备表和撤离设备表以excel格式存储，远程管控中心的管控软件采用Labview G语言编 写，可直接调用和编辑excel表格。
2.一种使用如权利要求1所述支持设备自动识别与维护的DMX512景观照明管控的方 法，其特征在于包括设备自动识别与维护、设备自动检测查询、手动添加新增/撤离设备信 息、手动修改设备物理地址，同时可选择标准DMX512模式，采用拨码开关或写址器写入设 备物理地址，完全兼容现有DMX512产品，其中1)设备自动识别与维护的步骤如下(1)上电后，从控器判断设备是否设置物理地址，若设置，则该设备已接入DMX512控制 网；若未设置，则为初次接入DMX512控制网的设备，联网指示灯亮，从控器经副链路data2 上报设备信息至主控器。从控器发送的物理地址请求数据包起始码为0x02，数据包数据域 包括设备标识信息，其中设备标识为2个字节的设备厂家ID、2个字节的设备产品ID和1 个字节的设备通道数，DMX512协议规定设备通道与设备物理地址遵循一一对应原则，在此 设备物理地址可通过从控器引脚离线清零；(2)收到从控器发送的物理地址请求数据包后，主控器根据已有的设备表和空余物理 地址表，通过物理地址分配算法计算出设备联网后的起始物理地址及物理地址数，并相应 修改设备表和空余物理地址表，主控器在主链路datal中发送起始码为0x04的物理地址 分配数据包，数据包数据域包括设备标识信息、分配的设备起始物理地址，或发送起始码为 0x03的地址分配不足数据包，数据包数据域为0x00 ；其中主控器的设备表包括已识别设备 的设备序号、设备标识、设备起始物理地址，主控器的空余物理地址表包括空余段序号、空 余段起始物理地址和空余段物理地址数；(3)若收到物理地址分配数据包，对应从控器保存、设置各通道分配的物理地址，联网 指示灯灭，并向主控器反馈起始码为0x05的物理地址分配应答数据包，数据包数据域包括 分配的设备起始物理地址；若收到地址分配不足数据包，对应从控器联网指示灯闪烁；(4)收到物理地址分配应答数据包后，主控器向远程管控中心发送起始码为0x02的新 增设备数据包，数据包数据域为设备标识信息、设备起始物理地址；(5)收到新增设备数据包后，远程管控中心将新增设备信息加入管控中心的设备表；若发出物理地址请求数据包0. 3s后未收到应答，设备再次发送物理地址请求数据包； 若Is内仍未收到应答，则联网指示灯闪烁，指示故障，排除故障后返回步骤1)；2)设备自动检测查询的步骤如下主控器每隔15分钟实施设备自动检测查询，并将检测结果上报远程管控中心，根据已 有的设备表和空余物理地址表，主控器采用轮询的方式依次对设备自动检测查询；(6)主控器在主链路datal中发送起始码为0x08的状态查询数据包，数据包数据域为 被询设备起始物理地址；(7)收到状态查询数据包后，对应从控器检查设备状态，若设备状态正常，对应从控器 发送起始码为0x09的状态正常数据包，数据包数据域为被询设备起始物理地址；若设备异 常，对应从控器发送起始码为OxOa的状态异常数据包，数据包数据域包括被询设备起始物 理地址、异常状态代码；(8)收到设备状态应答后，若设备状态正常，主控器进行下一设备状态查询；若设备状 态异常，主控器发送起始码为0x07的设备状态异常数据包至远程管控中心，并进行下一设 备状态查询；(9)若0.3s后未收到对应从控器的应答，主控器在主链路datal中第二次发送起始码 为0x08的状态查询数据包，数据包数据域为被询设备任一非起始物理地址；(10)收到设备状态应答后，主控器执行步骤8)；若0.3s后仍未收到被询设备从控器的 应答，主控器在主链路datal中第三次发送起始码为0x07的状态查询数据包，数据包数据 域为被询设备任一非起始物理地址；(11)收到设备状态应答数据包后，主控器执行步骤8)；若0.3s后仍未收到被询设备控 制器的应答，主控器向远程管控中心发送起始码为0x04的设备撤离请求数据包，请求管控 中心确认被询设备是否撤离，并进行下一设备状态查询；设备撤离请求数据包数据域为被 询设备标识信息；(12)收到设备撤离请求数据包后，远程管控中心进一步确认被询设备状态，若被询设 备已撤离，将撤离设备的信息从设备表移至撤离设备表，并向对应的主控器发送起始码为 0x05的设备撤离应答数据包，数据包数据域为撤离设备标识信息和0x01，若被询设备未撤 离，则表明设备异常，远程管控中心向对应的主控器发送起始码为0x05的设备撤离应答数 据包，数据包数据域为撤离设备标识信息和0x02 ；(13)收到设备撤离应答数据包后，若设备已撤离，主控器修改设备表和空余物理地址 表的相应信息；若设备未撤离，则主控器不对该设备信息处理；若主控器设备表中所有设备查询完毕且状态正常，主控器发送起始码为0x06的系统 状态正常数据包至远程管控中心，数据包数据域为0x00 ；3)手动添加新增设备的步骤如下操作人员在LABVIEW“新增设备”界面上，填写“新增设备所在DMX512控制网网关IP地 址”、“新增设 备标识信息”、“新增设备起始物理地址”，点击发送按钮后，远程管控中心自动 保存填写的信息至设备表，并发送起始码为0x08的新增设备数据包，数据包数据域为新增 设备标识信息、新增设备起始物理地址；收到新增设备数据包后，对应主控器添加新增设备 信息至设备表，并通过主链路datal发送起始码为0x03的物理地址分配数据包，数据包数 据域为新增设备标识信息、新增设备起始物理地址，适用于不具备信息反馈功能的设备；4)手动修改设备物理地址的步骤如下操作人员在LABVIEW“设备修改”界面上，填写“设备所在DMX512控制网网关IP地址”、 “设备标识信息”、“设备原有起始物理地址”和“设备修改后的起始物理地址”，点击发送按 钮后，远程管控中心自动保存填写的修改信息至设备表中，并发送起始码为OxOa的设备物 理地址修改数据包，数据包数据域为设备标识信息、设备原有起始物理地址和设备修改后 的起始物理地址；收到设备物理地址修改数据包后，对应主控器修改设备表中相关设备信 息，并通过主链路发送起始码为OxOb的设备物理地址修改数据包至对应从控器。
3.根据权利要求2所述的一种支持设备自动识别与维护的DMX512景观照明管控的方 法，其特征在于所述物理地址分配算法为主控器计算空余物理地址表中所有空余段总物理地址数，若空余段总物理地址数小于 T，主控器通过主链路datal发送起始码为0x03的地址分配不足数据包，通知请求设备该 DMX512控制网物理地址不足；若空余段总物理地址数大于等于T，且空余物理地址表中空余段个数小于等于1，主控 器中的设备表物理地址连续，分配给请求设备的起始物理地址为/=1S0 = O其中，i为主控器设备表中设备序号；L为主控器设备表中最后的设备序号；Si为主控器设备表中序号为i的设备通道数；或者空余段总物理地址数大于等于T，且空余物理地址表中空余段个数大于1，DMX512 控制网有设备撤离，主控器中设备表物理地址不连续，将请求设备的通道数量T与空余物 理地址表中各空余段物理地址数Ni比较，选择满足如下条件的空余段提供请求设备物理地 址Ni-T 彡 0Hiin(Ni), 1 ^ i ^ X请求设备的起始物理地址设置为所选空余段首地址；若空余物理地址表中无满足上述条件的空余段，为提供请求设备物理地址和保证设备 内部通道间物理地址连续，主控器采用dos碎片整理技术重建设备表，新建设备表物理地 址连续，且与原设备表设备通道物理地址一一对应，请求设备分配的起始物理地址紧随新 建设备表中原有设备的最大物理地址，具体物理地址分配为主控器新建设备表，并按照新建设备表中设备起始物理地址大小逐一发送起始码为 0x06的物理地址重设数据包，数据包数据域包括设备标识信息、设备重设起始物理地址； 收到物理地址重设数据包后，对应从控器重新设置设备物理地址，并发送起始码为0x07的 物理地址重设应答数据包，数据包数据域为设备重设起始物理地址；收到物理地址重设应 答数据包后，主控器进行下一设备物理地址重设，直至所有原有设备物理地址重设完成；主 控器发送物理地址分配数据包至请求设备从控器；收到请求设备从控器发送的物理地址分 配应答数据包后，主控器删除原有设备表，修改空余物理地址表，并向远程管控中心发送起 始码为0x03的设备表升级数据包，数据包数据域包括新建设备表中所有设备信息；远程管控中心将收到的设备表升级数据包覆盖原有设备表。
4.根据权利要求2所述的一种支持设备自动识别与维护的DMX512景观照明管控的方 法，其特征在于所述从控器在发送数据包之前对副链路data2总线进行载波监听，总线繁 忙时，等待0. Ims后继续查询总线状态，总线空闲时为减少误判，延时IOus后若检测总线 状态仍为空闲则发送数据；数据发送时，发送完一个报文，查询数据是否发送完成，若数据 已发送完成则结束发送，若尚未发送完成，则读取总线状态指示管脚状态，若发现总线被占 用，即发送数据发生碰撞，停止发送，并采用二进制指数退避算法实施等待，直至总线空闲 后再次发送数据；总线空闲时状态为高电平，总线繁忙时状态为低电平。主、副链路数据包 的发送仍采用标准DMX512规定的在起始码之前包含至少88us的低电平break和至少8us 的高电平作为数据包起始标志；当设备传输数据过程中检测到冲突，设备将采用退避指数增长时间的方法，避免再次 冲突。重传退避时间由下式可得 T = RXt
全文摘要
本发明公开了一种支持设备自动识别与维护的DMX512景观照明管控系统及方法。系统由远程管控中心与DMX512控制网组成，DMX512控制网向下兼容占市场主导地位的标准DMX512产品；DMX512设备首次联网时对应从控器上报设备标识信息，主控器通过物理地址分配算法，自动分配设备物理地址，免除了人工操作；从控器采用载波监听和二进制退避算法防止上报冲突；通过自动建立的设备表，主控器定时检测设备状态，实时上报所在DMX512控制网设备状况至远程管控中心，并自动更新维护设备表；操作人员亦可根据需要手动添加新增设备和撤除原有设备，或修改设备物理地址。
文档编号H04L29/12GK102036439SQ20101028868
公开日2011年4月27日 申请日期2010年9月21日 优先权日2010年9月21日
发明者叶星, 吴明光, 王慧芬, 黄忠 申请人:浙江大学