一种用于多站点通信系统的方法和多站点通信系统与流程

本发明一般地涉及通信领域。更具体地，本发明涉及一种用于多站点通信系统的方法和多站点通信系统。

背景技术：

在传统的多站点串行通信系统中，针对该通信系统中从站的配置，通常需要工作人员分别在各从站现场人工进行标识号的配置以区分不同的从站，而后再通过串行总线接入通信系统，每个站点的配置时间相对较长。尤其是针对远距离的多站点通信系统，则需要工作人员在多个从站进行现场配置，相对大量的时间花费在各从站之间的路程上，从而导致整个通信系统的配置周期相对更长。另外，在站点数量相对比较多时，通过人工对从站进行配置有可能会出现从站标识号重复的问题。

因此，如何提供一种降低从站现场人工投入、缩短通信系统配置周期和避免配置从站标识号重复出错问题的通信方案成为目前需要解决的问题。

技术实现要素：

为了至少解决上述的问题，在一个方面中，本发明提供了一种用于多站点通信系统的方法，该多站点通信系统操作于配置模式和常规模式，并且包括通过串行总线依次连接的主站和n个从站，其中第1到第n从站中的每个从站包括用于连通所述串行总线的第一到第n开关中的对应一个开关，n为大于或等于2的正整数，所述方法在所述多站点通信系统操作于所述配置模式时包括：沿从所述主站开始的所述串行总线，依次在第m从站处执行以下操作，直至完成所述主站对n个从站的配置操作，其中m＝1,……n：通过所述串行总线在第m从站处接收来自于所述主站的配置查询消息；响应于接收到所述配置查询消息，闭合所述第m从站的第m开关，以便将第m+1从站连接到所述串行总线；以及从所述第m从站向所述主站发送用于完成所述第m从站配置的配置反馈消息。

在一个实施例中，该方法还包括：在待执行所述配置操作时，在所述n个从站处接收来自于主站的复位配置命令；以及响应于接收到所述复位配置命令，将所述n个从站各自的开关断开。

在另一个实施例中，所述多站点通信系统还包括通过所述串行总线连接于第n从站后的终端站，所述方法在所述多站点通信系统操作于配置模式时还包括：在所述第n从站配置完成后，通过所述串行总线接收来自于所述主站的配置查询消息；以及响应于接收到所述配置查询消息，从所述终端站向所述主站发送用于完成所述终端站配置的配置反馈消息。

在一个实施例中，所述配置查询消息至少包括所述主站为待接收所述配置查询消息的从站分配的标识号，而所述配置反馈消息包括发送该配置反馈消息的从站的标识号和类型号。

在另一个实施例中，所述方法在所述多站点通信系统操作于配置模式时还包括：所述第m+1从站通过所述串行总线从所述第m从站接收第m从站的所述配置反馈消息，以获知所述第m从站的标识号；以及所述第m+1从站根据所述第m从站的标识号来判断所述主站为其分配的标识号是否与所述第m从站的标识号相同。

在一个实施例中，在所述多站点通信系统操作于常规模式时，所述方法包括：所述n个从站或所述终端站接收来自于所述主站的常规查询消息，并且向所述主站发送常规反馈消息；以及根据所述常规反馈消息来确定所述通信系统通信是否存在操作异常。

在另一个方面中，本发明提供了一种多站点通信系统，其操作于配置模式和常规模式，包括:通过串行总线依次连接的主站、n个从站和终端站，其中第1到第n从站中的每个从站包括用于连通所述串行总线的第一到第n开关中的对应一个开关，n为大于或等于2的正整数，在所述多站点通信系统操作于所述配置模式时：所述主站配置成沿所述串行总线依次对所述n个从站中的每个从站执行配置操作；针对于所述配置操作，所述n个从站中的第m从站配置成：通过所述串行总线在第m从站处接收来自于所述主站的配置查询消息；响应于接收到所述配置查询消息，闭合所述第m从站的第m开关，以便将第m+1从站连接到所述串行总线；以及从所述第m从站向所述主站发送用于完成所述第m从站配置的配置反馈消息，其中m＝1,……n；以及所述终端站配置成：在所述第n从站配置完成后，通过所述串行总线接收来自于所述主站的配置查询消息；响应于接收到所述配置查询消息，从所述终端站向所述主站发送用于完成所述终端站配置的配置反馈消息。

在一个实施例中，在所述多站点通信系统操作于常规模式时，所述n个从站或所述终端站配置成：接收来自于所述主站的常规查询消息，并且向所述主站发送常规反馈消息；以及根据所述常规反馈消息来确定所述通信系统通信是否存在操作异常。

在另一个实施例中，在根据所述常规反馈消息来确定所述通信系统通信是否存在操作异常中，所述主站配置成：周期性或不定期地向所述n个从站发送常规查询消息，并且在未收到所述从站的常规反馈消息时确定所述n个从站之一离线；和/或周期性向所述终端站发送所述常规查询消息，并且在未收到所述终端站的常规反馈消息时确定所述串行总线异常。

在一个实施例中，所述n个从站配置成以单总线方式或双总线方式连接至所述串行总线，其中在所述单总线方式中，所述n个从站中的每个具有连接至所述串行总线的单路通信线路，以便与所述主站进行串行通信，并且在所述双总线方式中，所述n个从站中的每个具有连接至所述串行总线的两路通信线路，并且所述两路通信线路之一与所述主站进行串行通信。

利用本发明所提出的通信方法和多站点通信系统，通过对串行总线中的各个从站设置对应开关，并且沿主站通过开关将所有从站连接至串行总线中。在需要对通信系统中的多个从站进行配置时，只需要在主站对沿串行总线的多个从站依次进行配置操作，直至完成所有从站的配置。因此不需要在从站现场进行人工配置，从而大大缩短了通信系统的配置周期。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本公开示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本公开的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：

图1是示出根据本发明实施例的多站点通信系统的结构示意图；

图2是示出根据本发明实施例的多站点通信系统操作于配置模式的方法的流程图；

图3是示出根据本发明实施例的多站点通信系统的连接示意图；以及

图4是示出根据本发明实施例的多站点通信系统的另一连接示意图。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

图1是示出根据本发明实施例的多站点通信系统100的结构示意图。如图1所示，该多站点通信系统可以包括通过串行总线依次连接的主站101和n个从站102，其中主站和从站可以各自具有用于控制和执行各类任务及操作的中央处理单元(“cpu”)。进一步，所述n个从站从第1到第n从站中的每个从站可以包括用于连通所述串行总线的第1到第n开关中的对应一个开关103(如图中与对应从站的cpu相连的虚线所示出的)，n为大于或等于2的正整数。当以m代表n个从站中的任意一个从站时，则第m从站具有其对应的第m开关，m＝1,……n。由此，如图中所示，可以通过闭合第m开关103，将第m+1从站连接到串行总线以便可以与主站101执行串行总线上的双向通信。在一些具体的应用中，本发明的多站点通信系统所采用的串行总线类型可以包括但不限于can总线和rs485总线。

上文对图1的多站点通信系统的基本架构进行了示例性地介绍，下面将对其操作模式进行描述。在一些应用场景中，本发明的多站点通信系统可以操作于配置模式和常规模式。当操作于配置模式时，n个从站可以接收来自于主站的复位配置命令。作为响应，所述n个从站断开各自的开关，以便于主站依次对各个从站以及附加的终端站(稍后将进行描述)执行具体的配置操作，以便例如对复位后的n个从站进行标识和排序。当操作于常规模式时，所述n个从站例如可以接收来自于所述主站的常规查询消息，并且根据常规查询信息向所述主站发送相应的常规反馈消息。另外，在常规模式中，主站也可以根据是否接收到从站的常规反馈消息，来确定所述通信系统通信是否存在操作异常，从而为通信系统提供有效的异常处理机制。

本发明的多站点通信系统可以应用于不同的场景中，以便实现有效的多方通信。例如，当应用于煤矿行业中，主站可以布置于一个煤矿矿点处，而多个从站可以布置于其他不同的煤矿矿点处。基于本发明的通信架构和设置，这些矿点之间可以通过主站与从站之间连接的串行总线进行通信。在另一个应用场景中，本发明的主站和多个从站的架构也可以布置于一个矿井下的不同设备或者装置处。在这种情形中，前述设备之一可以充当本发明的主站而其余的设备或装置可以充当本发明的从站，从而通过各自的开关来连通串行总线以实现本发明的多站点通信。

图2是示出根据本发明实施例的多站点通信系统操作于配置模式的方法200的流程图。如本领域技术人员所理解的，图2所涉及的多站点通信系统可以是结合图1所描述的多站点通信系统。鉴于此，关于图1对多站点通信系统的描述也同样适用于图2所讨论的内容。进一步，为了方便讨论该配置模式中的各个从站，设置一个中间变量m来表示依次配置的从站，其取值范围为1～n，并且n表示大于或等于2的正整数。另外，如前所述，当多站点通信系统操作于配置模式时，各个从站的开关此时是断开的，以等待主站发起的配置操作。

如图2所示，在步骤201处，方法200将上述的中间变量m初始化为1，以便开始后续的配置操作。接着，在步骤202处，方法200可以通过所述串行总线在第m从站处接收来自于所述主站的配置查询消息。在一个实施例中，所述配置查询消息至少可以包括所述主站为待接收所述配置查询消息的从站分配的标识号。进一步，该配置查询消息还可以包括发送配置查询消息的主站的序号。

在获得上述的配置查询消息后，在步骤203处，响应于接收到的所述配置查询消息，方法200指示第m从站闭合其开关，即第m开关，以便将第m+1从站连接到所述串行总线。进一步，在步骤204处，方法200从所述第m从站向所述主站发送用于完成所述第m从站配置的配置反馈消息。在一个实施例中，该配置反馈消息可以包括发送该配置反馈消息的从站的标识号和类型号。该类型号例如可以用于区分各个从站的类型。在一些应用中，主站可以利用从站的类型号查询主站本地的固化数据，以用于确定与该从站通信的点表信息。

在一个实施例中，在所述通信系统操作于配置模式时，沿串行总线与第m从站相邻的第m+1从站，可以通过所述串行总线从所述第m从站接收第m从站的所述配置反馈消息，由此获知所述第m从站的标识号。进一步，所述第m+1从站根据所述第m从站的标识号可以判断所述主站为其分配的标识号是否与所述第m从站的标识号相同，以避免主站给不同的从站分配重复标识号的问题。

在步骤205处，方法200可以判断完成配置的第m从站是否就是第n从站，即是否是最后的一个从站。当二者不同时，即当前的第m从站并非最后的一个从站时，则方法200执行步骤206。此处，令m＝m+1，并且流程返回到步骤202，以开始执行对下一个从站的配置操作。当m等于n时，方法200在步骤207处确定完成所述主站对n个从站的配置操作。在一个具体应用中，在接收到第1从站的配置反馈消息后，主站可以在本地注册所述第1从站的通信结构信息。以此类推，当完成n个从站的配置后，主站就完成对n个从站的通信结构信息的注册。

尽管在图1和图2未示出，本发明的多站点通信系统还可以包括连接于第n个从站后的终端站(如图3和图4中所示出的终端站104)。基于这样的架构，当主站完成对终端站的配置(其过程与从站类似)后，其可以确定系统中的所有从站都已经完成了注册，并且沿各个从站的开关都已闭合以连通整个串行总线。

图3是示出根据本发明实施例的多站点通信系统300的连接示意图。通过下文的描述，本领域技术人员可以理解图3的多站点通信系统支持本发明结合图2描述的方案，并且因此关于图2描述的技术细节同样也适用于图3所示出的内容。

如图3所示，除了如图1中示出的主站101、n个从站102及其对应的n个开关103外，多站点通信系统300还可以包括通过所述串行总线连接于第n从站后的终端站104。在一些应用场景中，在所述多站点通信系统操作于所述配置模式时，所述主站可以配置成沿所述串行总线依次对所述n个从站中的每个从站执行配置操作。鉴于图2已经对n个从站的配置操作方案进行了详细描述，此处不再赘述。

在所述第n从站配置完成后，如图3中所示的终端站104可以配置成通过所述串行总线接收来自于所述主站的配置查询消息。接着，为了响应于接收到的所述配置查询消息，可以从所述终端站向所述主站发送用于完成所述终端站配置的配置反馈消息。

在一些应用场景中，当所述多站点通信系统操作于常规模式时，所述n个从站或所述终端站可以配置成接收来自于所述主站的常规查询消息，并且会向所述主站发送常规反馈消息。另外，主站可以根据所述常规反馈消息来确定所述通信系统通信是否存在操作异常。具体地，所述主站可以配置成周期性或不定期地向所述n个从站发送常规查询消息，并且在未收到某个从站的常规反馈消息时可以确定所述n个从站之一离线。进一步，所述主站还可以配置成周期性向所述终端站发送所述常规查询消息，并且在未收到所述终端站的常规反馈消息时可以确定所述串行总线异常。可以看出，本发明的通信方式可以判定系统的断线点和从站离线点，从而可以对通信异常提供更为精确的判断。

如图所示，n个从站配置成以单总线方式连接至所述串行总线。具体而言，图3中的每个从站仅包括一个通信端口c1并且以单路通信线路连接到串行总线。在配置模式中，所述从站通过串行通信端口c1连接到串行总线，以便接收来自主站的配置查询消息并且向主站发送配置反馈消息。

图4是示出根据本发明实施例的多站点通信系统400的另一连接示意图。从图中可以看出，图4中所示出的多站点通信系统400的结构与图3中示出的通信系统300的结构类似，因此图3中描述的通信系统的技术细节同样适用于图4中的通信系统400。

与图3所示出的单总线方式不同，图4每个从站包括两个通信端口c1和c2(例如是两个独立的同类型的串行通信端口)，从而可以配置成以双总线方式连接至所述串行总线。具体地，所述n个从站中的每个可以具有连接至所述串行总线的两路通信线路，并且所述两路通信线路之一(例如图中各个从站cpu左侧的线路)与所述主站可以进行串行通信。由于具有相同的属性，从站的两个通信端口可以不区分与主站通信连接的输入端和输出端而都连接到串行总线。当系统操作于配置模式时，首次接收到主站配置查询消息的一个通信端口将作为从站与主站的通信端口，而另一通信端口将失能而不参与串行总线上的站点间通信。

应当理解，本公开的说明书和权利要求书中使用的术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。还应当理解，在此本公开说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的，而并不意在限定本公开。如在本公开说明书和权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。还应当进一步理解，在本公开说明书和权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

虽然本说明书已经示出和描述了本发明的多个实施例，但对于本领域技术人员显而易见的是，这样的实施例只是以示例性而非限制性的方式提供。本领域技术人员可以在不偏离本发明思想和精神的情况下想到许多更改、改变和替代的方式。应当理解的是在实践本发明的过程中，可以采用对本文所描述的本发明实施例的各种替代方案。