一种发电机组控制器远程升级系统及其实现方法与流程

1.本发明是一种发电机组控制器远程升级系统及其实现方法，属于发电机组控制技术领域。


背景技术：

2.目前大部分发电机组都配有发电机组控制器，实现了发电机组启停的自动控制和运行自保护功能，但是大部分发电机组控制器是分散存在的孤立单元，当发电机组控制器出现问题时，服务人员必须到工作现场进行程序升级等维护工作，而该工作费时费力，且及时性较差。
3.发电机组控制器在现场运行时，根据现场使用环境和使用特殊要求，用户发电机组控制器没有设计的新功能，需要对发电机组控制器进行功能升级；发电机组控制由于在设计时隐藏有软件缺陷，致用户现场运行，出现意外的bug，导致控制器功能失常，以上情况需要服务人员到现场进行产品软件升级和维护，导致出现以下情况：维护升级不及时，机组运行异常，甚至造成用户停工停产等重大经济损失。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种发电机组控制器远程升级系统及其实现方法，内置远程通讯模块，无需外接其他设备即可实现远程升级功能；发电机组控制器出现程序问题，或者用户要求更改时，可以实现远程升级，升级过程安全迅速，不影响用户的正常使用。
5.为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：一种发电机组控制器远程升级系统，包括远传通讯模块，远传通讯模块与发电机组控制器的微处理器之间通过ttl串口方式交换数据，发电机组控制器连接云平台，并且远传通讯模块的开、关机和复位操作也是由发电机组控制器的微处理器进行处理，远传通讯模块支持移动、联通、电信等运营商的3g/4g网络。
6.进一步的，所述远传通讯模块包括供电电路、核心通信模组和sim卡电路，核心通信模组包括芯片u10a，芯片u10a的型号为ec200s
‑
cn。
7.进一步的，所述芯片u10a的5脚连接有电阻r32一端，电阻r32另一端连接有电阻r30一端和mos管q4的栅极，mos管q4的源极和电阻r30另一端接地，mos管q4的漏极连接有电阻r29一端，电阻r29另一端连接有发光二极管d3一端，发光二极管d3另一端接3.3v，芯片u10a的6脚连接有电阻r33一端，电阻r33另一端连接有发光二极管d4一端，发光二极管d4另一端接3.8v，芯片u10a的7脚连接有电容c56一端和电容c55一端，并接vdd_ext电源，电容c56另一端和电容c55另一端接地。
8.进一步的，所述芯片u10a的21脚连接有三极管q5的集电极，三极管q5的基极连接有电阻r42一端和电阻r41一端，电阻r42另一端和三极管q5的发射极接地，芯片u10a的22脚连接有三极管q6的集电极，三极管q6的基极连接有电阻r44一端和电阻r43一端，电阻r44另
一端和三极管q6的发射极接地；所述芯片u10a的67脚连接有三极管q1的集电极和电阻r24一端，三极管q1的发射极连接有电阻r44一端和电阻r43一端，三极管q1的基极连接有电容c41一端和电阻r22一端，电阻r44另一端、电容c41另一端和电阻r22另一端接vdd_ext电源，芯片u10a的66脚连接有三极管q2的发射极，三极管q2的集电极连接有电阻r25一端，三极管q2的基极连接有电容c42一端和电阻r23一端，电容c42另一端和电阻r23另一端接vdd_ext电源。
9.进一步的，所述sim卡电路包括芯片u12，芯片u12的1脚连接有电容c57一端、芯片u14的1脚和芯片u10a的14脚，芯片u12的2脚连接有电容c64一端、电阻r34一端和芯片u14的4脚，电阻r34另一端连接有芯片u10a的17脚，电容c64另一端接地，芯片u12的3脚连接有电容c63一端、电阻r40一端和芯片u14的5脚，电阻r40另一端连接有芯片u10a的16脚，电容c63另一端接地，芯片u12的6脚连接有电容c58一端、电阻r39一端和芯片u14的6脚，电阻r39另一端连接有芯片u10a的15脚，电容c58另一端接地。
10.进一步的，所述供电电路包括芯片uj1，芯片uj1的型号为tps5430ddar，芯片uj1的1脚连接有电容cj9一端，电容cj9另一端连接有芯片uj1的8脚、二极管dh1一端和电感l1一端，电感l1另一端连接有电容cj1一端、电容c31一端、电阻rh1一端和电容c32一端，并接+5v，电容cj1另一端、电容c31另一端和二极管dh1另一端接地，电阻rh1另一端连接有电阻rh2一端和芯片uj1的4脚，芯片uj1的7脚连接有二极管dh2一端和电容cj3一端，并接+24v，二极管dh2另一端和电容cj3另一端接地。
11.进一步的，所述供电电路还包括芯片u8，芯片u8的型号为td5830b，芯片u8的1脚连接有电阻r20一端，电阻r20另一端接3.85v，芯片u8的2脚、3脚和4脚连接有电容c40一端，并接+5v，电容c40另一端接地，芯片u8的7脚连接有电容c39一端、电阻r21一端和电阻r19一端，电容c39另一端和电阻r21另一端接3.8v，电阻r19另一端接地，芯片u8的6脚连接有电容c33一端、电容c34一端和电容c36一端，并接3.8v，电容c33另一端、电容c34另一端和电容c36另一端接地；所述供电电路还包括芯片u9，芯片u9的型号为ams1117，芯片u9的的3脚连接有电容c38一端，并接+5v，电容c38另一端和芯片u9的1脚接地，芯片u9的2脚连接有电容c35一端和电容c37一端，并接3v3，电容c35另一端和电容c37另一端接地。
12.一种发电机组控制器远程升级系统的实现方法，所述实现方法包括以下步骤：步骤s101，内置远程通讯模块发送升级请求命令至云平台，云平台接收到程序升级包，完成后进入步骤s102；步骤s102，判断云平台与发电机组控制是否已经建立连接，若是已建立，则进入步骤s103，若未建立，则通过tcp/ip连接，建立完成后进入步骤s103；步骤s103，云平台发送升级包版本至发电机组控制器，发电机组控制器通过所述内置远程通讯模块，接收到所述云平台发送的升级包版本号，完成后进入步骤s104；步骤s104，发电机组控制器比较自身版本号与升级版本号，所述发电机组控制器对自身软件版本号和所述升级包版本号进行比对，如果所述自身软件版本号与所述升级包版本号相同或者高于所述升级包版本号，则不进行升级；如果所述自身软件版本号低于所述升级包版本号，则进行程序升级，进入步骤s105；步骤s105，云平台将程序升级包进行拆包处理，并将数据包加入crc16校验发送给
发电机组控制器，完成后进入步骤s106；步骤s106，发电机组控制器接收数据包，并将数据包组合为程序升级包，完成后进入步骤s107；步骤s107，发电机组控制器运行bootloader引导加载程序，自复位后，运行升级后程序。
13.进一步的，所述步骤s102中所述发电机组控制器通过发送心跳包的方式，保持与所述云平台实时连接；如果所述云平台与所述发电机组控制器没有建立网络连接，则通过内置远程通讯模块；稳定的网络连接可以提高升级的成功率，为保证网络通讯在长时间间隔后被强制断开的可能性，通讯加入了网络心跳包。
14.进一步的，所述步骤s105中程序升级包进行了数据压缩，云平台对压缩后的程序升级包进行拆包，拆包需要按照数据的顺序，程序压缩包本身是带有数据校验功能，程序升级包的每个发送分包都带有crc16校验功能；程序升级包的数据进行了加密处理，传输中的数据即使被他人截获，也无法在短时间内破译成功所述步骤s106中所述发电机组控制器按照拆包顺序接收所述云平台发送的所述程序升级包，并对接收到的每包数据进行crc16校验，然后组合为完整的所述程序升级包存储至flash中。
15.本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：所述控制系统内置远程通讯模块，无需外接其他设备即可实现远程升级功能；发电机组控制器出现程序问题，或者用户要求更改时，可以实现远程升级，升级过程安全迅速，不影响用户的正常使用。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
17.图1为本发明的中远程升级系统的升级方法的运行流程图；图2为本发明的中远传通讯模块的电路原理图。
具体实施方式
18.实施例1，一种发电机组控制器远程升级系统，包括远传通讯模块，远传通讯模块与发电机组控制器的微处理器之间通过ttl串口方式交换数据，发电机组控制器连接云平台，并且远传通讯模块的开、关机和复位操作也是由发电机组控制器的微处理器进行处理，远传通讯模块支持移动、联通、电信等运营商的3g/4g网络。
19.如图2所示，所述远传通讯模块包括供电电路、核心通信模组和sim卡电路，核心通信模组包括芯片u10a，芯片u10a的型号为ec200s
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cn，芯片u10a的5脚连接有电阻r32一端，电阻r32另一端连接有电阻r30一端和mos管q4的栅极，mos管q4的源极和电阻r30另一端接地，mos管q4的漏极连接有电阻r29一端，电阻r29另一端连接有发光二极管d3一端，发光二极管d3另一端接3.3v，芯片u10a的6脚连接有电阻r33一端，电阻r33另一端连接有发光二极管d4一端，发光二极管d4另一端接3.8v，芯片u10a的7脚连接有电容c56一端和电容c55一
端，并接vdd_ext电源，电容c56另一端和电容c55另一端接地，芯片u10a的21脚连接有三极管q5的集电极，三极管q5的基极连接有电阻r42一端和电阻r41一端，电阻r42另一端和三极管q5的发射极接地，芯片u10a的22脚连接有三极管q6的集电极，三极管q6的基极连接有电阻r44一端和电阻r43一端，电阻r44另一端和三极管q6的发射极接地，芯片u10a的67脚连接有三极管q1的集电极和电阻r24一端，三极管q1的发射极连接有电阻r44一端和电阻r43一端，三极管q1的基极连接有电容c41一端和电阻r22一端，电阻r44另一端、电容c41另一端和电阻r22另一端接vdd_ext电源，芯片u10a的66脚连接有三极管q2的发射极，三极管q2的集电极连接有电阻r25一端，三极管q2的基极连接有电容c42一端和电阻r23一端，电容c42另一端和电阻r23另一端接vdd_ext电源。
20.所述sim卡电路包括芯片u12，芯片u12的1脚连接有电容c57一端、芯片u14的1脚和芯片u10a的14脚，芯片u12的2脚连接有电容c64一端、电阻r34一端和芯片u14的4脚，电阻r34另一端连接有芯片u10a的17脚，电容c64另一端接地，芯片u12的3脚连接有电容c63一端、电阻r40一端和芯片u14的5脚，电阻r40另一端连接有芯片u10a的16脚，电容c63另一端接地，芯片u12的6脚连接有电容c58一端、电阻r39一端和芯片u14的6脚，电阻r39另一端连接有芯片u10a的15脚，电容c58另一端接地。
21.所述供电电路包括芯片uj1，芯片uj1的型号为tps5430ddar，芯片uj1的1脚连接有电容cj9一端，电容cj9另一端连接有芯片uj1的8脚、二极管dh1一端和电感l1一端，电感l1另一端连接有电容cj1一端、电容c31一端、电阻rh1一端和电容c32一端，并接+5v，电容cj1另一端、电容c31另一端和二极管dh1另一端接地，电阻rh1另一端连接有电阻rh2一端和芯片uj1的4脚，芯片uj1的7脚连接有二极管dh2一端和电容cj3一端，并接+24v，二极管dh2另一端和电容cj3另一端接地。
22.所述供电电路还包括芯片u8，芯片u8的型号为td5830b，芯片u8的1脚连接有电阻r20一端，电阻r20另一端接3.85v，芯片u8的2脚、3脚和4脚连接有电容c40一端，并接+5v，电容c40另一端接地，芯片u8的7脚连接有电容c39一端、电阻r21一端和电阻r19一端，电容c39另一端和电阻r21另一端接3.8v，电阻r19另一端接地，芯片u8的6脚连接有电容c33一端、电容c34一端和电容c36一端，并接3.8v，电容c33另一端、电容c34另一端和电容c36另一端接地。
23.所述供电电路还包括芯片u9，芯片u9的型号为ams1117，芯片u9的的3脚连接有电容c38一端，并接+5v，电容c38另一端和芯片u9的1脚接地，芯片u9的2脚连接有电容c35一端和电容c37一端，并接3v3，电容c35另一端和电容c37另一端接地。
24.如图1所示，一种发电机组控制器远程升级系统的实现方法包括以下步骤：步骤s101，内置远程通讯模块发送升级请求命令至云平台，云平台接收到程序升级包，完成后进入步骤s102；技术人员将程序升级包传输至云平台，并对程序升级包版本号进行控制；为确保所述发电机组控制器中程序确实需要升级，云平台对版本号进行了管理，并可批量选择需要升级的发电机组控制器。
25.步骤s102，判断云平台与发电机组控制是否已经建立连接，若是已建立，则进入步骤s103，若未建立，则通过tcp/ip连接，建立完成后进入步骤s103；所述发电机组控制器通过发送心跳包的方式，保持与所述云平台实时连接；如果
所述云平台与所述发电机组控制器没有建立网络连接，则通过内置远程通讯模块；稳定的网络连接可以提高升级的成功率，为保证网络通讯在长时间间隔后被强制断开的可能性，通讯加入了网络心跳包。
26.步骤s103，云平台发送升级包版本至发电机组控制器，完成后进入步骤s104；所述发电机组控制器通过所述内置远程通讯模块，接收到所述云平台发送的升级包版本号。
27.步骤s104，发电机组控制器比较自身版本号与升级版本号，判断是否需要升级，若是不需要升级，则升级过程结束，若是需要升级，则进入步骤s105；所述发电机组控制器对自身软件版本号和所述升级包版本号进行比对，如果所述自身软件版本号与所述升级包版本号相同或者高于所述升级包版本号，则不进行升级；如果所述自身软件版本号低于所述升级包版本号，则进行程序升级。
28.步骤s105，云平台将程序升级包进行拆包处理，并将数据包加入crc16校验发送给发电机组控制器，完成后进入步骤s106；所述程序升级包进行了数据压缩，云平台对压缩后的程序升级包进行拆包，拆包需要按照数据的顺序，程序压缩包本身是带有数据校验功能，程序升级包的每个发送分包都带有crc16校验功能；程序升级包的数据进行了加密处理，传输中的数据即使被他人截获，也无法在短时间内破译成功。
29.步骤s106，发电机组控制器接收数据包，并将数据包组合为程序升级包，完成后进入步骤s107；所述发电机组控制器按照拆包顺序接收所述云平台发送的所述程序升级包，并对接收到的每包数据进行crc16校验。然后组合为完整的所述程序升级包存储至flash中。
30.步骤s107，发电机组控制器运行bootloader引导加载程序，自复位后，运行升级后程序。
31.所述发电机组控制器具有版本缓存机制，程序引导完成后直接切换新版本运行，实现不停机升级。
32.所述发电机组控制器的详细配置参数也存储在flash中，在程序升级时，此部分配置参数保留不做更改。
33.此发明设计发电机组控制器的远传升级方法，通过云平台给安装在现场的发电机组控制器进行远传升级，首先将需要升级的hex文件放置于云平台，发电机组控制器通过3g/4g/5g网络与云平台建立tcp/ip连接，控制器将软件版本号反馈给云平台，云平台确认此版本需要升级后，发送升级hex文件至控制器程序备份区，控制器确认hex文件的完整性，并确认发电机组没有运行时，控制器进行程序版本升级。
34.本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好的说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。