专利名称：远距离通信总线的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种通信总线，具体的说，涉及了一种远距离通信总线。
背景技术：
像铁路边界安防、机场周界安防、军事基地周界安防等的安防系统的通讯一般具有以下特点通讯距离长，从几公里到几百公里；通讯终端多，每千米需要一个安防主机， 一个安防主机通常带有一个通讯终端模块，通信线路上通常要带几个到几百个通讯终端模块；通讯量小，平时通信线路上无通讯，当某个防区有入侵或巡更人员路过才会有信息往中心监控室传；要求传输延迟小，一般应不大于3秒；造价低。现有技术中，常用的远距离通信方式有两种一种是无线通信，一种是光纤通信， 它们共同的特点是传送数据量大、速率高；但光纤通信的成本较高，尤其是通信沿途有很多布点时，其成本更高；无线通信虽然成本较低，但因无线通信只能是点对点通信，对于通信沿途有多个布点时，其必须用接力方式进行通信，一旦布点较多时，将造成很大的通信延迟，其次，无线电管理委员会对频段管理很严，发射功率不能过大，且只能用业余频段，使用这个频段的设备多了就会很容易造成干扰，再则，在雷电雨雪天气，易使无线通信中断，因此，无线通信虽然成本低，但却是一种不太可靠的通信方式。目前，较为常用的有线通信方式还有CAN总线和485总线，CAN总线的通信距离一般情况下不超过1km，而485总线的通信距离一般情况下也都在Ikm左右。因此，在长达几百公里的通信线路上排几百个通讯终端模块而能可靠的、实时的通信，目前还没有一种通信方式能较合理的实现；为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种通信距离远、通信延迟小、通讯设备简单、造价低、可靠性高的远距离通信总线。为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是一种远距离通信总线，它包括总线收发模块、不大于三十组串联连接的中继通信模块和不大于二百一十八组的485通信模块；其中，所述总线收发模块包括微处理器电路、RS485串行通信接口电路和RS-232串行通信接口电路，所述RS485串行通信接口电路和所述RS-232串行通信接口电路分别连接所述微处理器电路；所述中继通信模块包括中继微处理器电路、上行RS485串行通信接口电路和下行RS485串行通信接口电路，所述上行RS485串行通信接口电路和所述下行RS485串行通信接口电路分别连接所述中继微处理器电路；所述485通信模块包括终端微处理器电路和连接所述终端微处理器电路的终端RS485串行通信接口电路；第一组中继通信模块的上行RS485串行通信接口电路连接所述总线收发模块的RS485串行通信接口电路，上一组中继通信模块的下行RS485串行通信接口电路连接下一组中继通信模块的上行RS485串行通信接口电路；每组所述中继通信模块的下行RS485串行通信接口电路分别与不大于七组的所述485通信模块的终端RS485串行通信接口电路并联连接。基于上述，所述总线收发模块的RS485串行通信接口电路分别与不大于八组的所述485通信模块的终端RS485串行通信接口电路并联连接。基于上述，它还包括通信计算机，所述总线收发模块的RS-232串行通信接口电路与所述通信计算机连接。本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著进步，具体的说，该远距离通信总线使用普通的双绞线通信，并采用总线方式连接各个通信模块，通信距离可达M8km 左右，且最大通信延迟不超过2秒，它是目前总线通信方式中通讯距离最远的通信总线，其具有通信距离远、通信延迟小、通讯设备简单、造价低、可靠性高的突出优点。
图1是本发明的结构框图。图2是本发明所述总线收发模块的电路结构示意图。图3是本发明所述中继通信模块的电路结构示意图。图4是本发明所述485通信模块的电路结构示意图。
具体实施例方式下面通过具体实施方式
，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。如图1所示，一种远距离通信总线，它包括一台通信计算机、一组总线收发模块、 三十组串联连接的中继通信模块和二百一十八组的485通信模块；其中，所述总线收发模块包括微处理器电路、RS485串行通信接口电路和RS-232串行通信接口电路，所述RS485 串行通信接口电路和所述RS-232串行通信接口电路分别连接所述微处理器电路；所述中继通信模块包括中继微处理器电路、上行RS485串行通信接口电路和下行RS485串行通信接口电路，所述上行RS485串行通信接口电路和所述下行RS485串行通信接口电路分别连接所述中继微处理器电路；所述485通信模块包括终端微处理器电路和连接所述终端微处理器电路的终端RS485串行通信接口电路；所述总线收发模块的RS-232串行通信接口电路与所述通信计算机连接；第一组中继通信模块的上行RS485串行通信接口电路连接所述总线收发模块的RS485串行通信接口电路；第一组中继通信模块的下行RS485串行通信接口电路连接第二组中继通信模块的上行RS485串行通信接口电路，第二组中继通信模块的下行RS485串行通信接口电路连接第三组中继通信模块的上行RS485串行通信接口电路，以此类推，以实现三十组的中继通信模块串联连接；每组所述中继通信模块的下行RS485串行通信接口电路分别与七组的所述485通信模块的终端RS485串行通信接口电路并联连接；所述总线收发模块的RS485串行通信接口电路分别与八组的所述485通信模块的终端 RS485串行通信接口电路并联连接。本实施例在实际应用中，三十组串联连接的中继通信模块和与之对应的二百一十八组的485通信模块按照连接关系依序间隔排开，且相邻两组所述485通信模块之间的距离应不大于1km，相邻两组所述中继通信模块之间的距离应不大于8km ；其中，所述总线收发模块分别与对应的八组所述485通信模块并联连接，以此构成第一通信组；第一组所述中继通信模块分别与对应的七组所述485通信模块并联连接，且与所述总线收发模块连接，以此构成第二通信组；第二组所述中继通信模块分别与对应的七组所述485通信模块并联连接，且与第一组所述中继通信模块连接，以此构成第二通信组，以此类推，第三十组所述中继通信模块分别与对应的七组所述485通信模块并联连接，且与第二十九组所述中继通信模块连接，以此构成第三十一通信组；即，三十组串联连接的中继通信模块和二百一十八组的485通信模块均勻分布在通信线路上，并构成三十一个通信组，每个通信组的通信距离可达8km，总通信距离可达248km。该远距离通信总线是半双工通信方式，即收时不能发、发时不能收；所有的通讯都是以主从关系进行，即，总线收发模块、中继通信模块分别和各自对应的485通信模块、下一组中继通信模块组成通信组，它们既是各自通信组内485通信模块和下一组中继通信模块的主机，下一组中继通信模块又是上一组中继通信模块的从机，所有的485通信模块都是各自通信组内的从机。所有的主机对从机都是以50ms的周期进行发送和接收信息，所有的从机都处于接收状态，待收到主机的信息后立即将自己的信息发送给主机；所有中继通信模块每200ms将主机方式改为从机方式一次，以接收上一组中继通信模块的信息并将本组和下一组中继通信模块的信息发往上一组中继通信模块；因此，248km的收发延迟最大为 50ms*30=1500ms。需要特别说明的是，如果基于本发明的原理，再增加通信组或扩展通信组的话，将使地址增加，数据帧长度就会加长，最终致使通信时间大大延迟，这将难以满足通信的基本需求；也正是基于此，本发明应是较佳技术方案。如图2所示，所述总线收发模块包括微处理器电路、RS485串行通信接口电路和 RS-232串行通信接口电路，所述RS485串行通信接口电路和所述RS-232串行通信接口电路分别连接所述微处理器电路；具体地说，单片机分别连接RS485串行通信接口电路和 RS-232串行通信接口电路，其中，RS485串行通信接口电路实现与第一组中继通信模块和八组485通信模块通信，RS-232串行通信接口电路实现与通信计算机通信；RS485串行通信接口电路和RS-232串行通信接口电路都很常见，不再进一步赘述。如图3所示，所述中继通信模块包括中继微处理器电路、上行RS485串行通信接口电路和下行RS485串行通信接口电路，所述上行RS485串行通信接口电路和所述下行RS485 串行通信接口电路分别连接所述中继微处理器电路；具体地说，单片机与两个485隔离器相连，两个485隔离器结构相同，其中一个作为上一组中继通信模块的从口，另一个作为下一组中继通信模块和485通信模块的主口 ；下面以其中一个485隔离器为例，介绍一下其工作原理要接收的信息，在485接口芯片的引脚2有效的情况下，即P3. 4=0，此时，通过485 接口芯片的引脚1，经光电隔离管6N137、74HC125可将信息送到单片机的串口接收引脚上； 要发送的信息，可以由单片机发送引脚通过74HC125、再经光电隔离管6附37送到485接口芯片的发送引脚D上，在引脚DE有效的情况下，发送信息通过485接口芯片被送往485总线上；这个电路关键在隔离。如图4所示，所述485通信模块包括终端微处理器电路和连接所述终端微处理器电路的终端RS485串行通信接口电路；具体地说，单片机与一个485隔离器相连，485隔离器作为与之对应的中继通信模块的从口。最后应当说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解··依然可以对本发明的具体实施方式
进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
权利要求
1.一种远距离通信总线，其特征在于它包括总线收发模块、不大于三十组串联连接的中继通信模块和不大于二百一十八组的485通信模块；其中，所述总线收发模块包括微处理器电路、RS485串行通信接口电路和RS-232串行通信接口电路，所述RS485串行通信接口电路和所述RS-232串行通信接口电路分别连接所述微处理器电路；所述中继通信模块包括中继微处理器电路、上行RS485串行通信接口电路和下行RS485串行通信接口电路， 所述上行RS485串行通信接口电路和所述下行RS485串行通信接口电路分别连接所述中继微处理器电路；所述485通信模块包括终端微处理器电路和连接所述终端微处理器电路的终端RS485串行通信接口电路；第一组中继通信模块的上行RS485串行通信接口电路连接所述总线收发模块的RS485串行通信接口电路，上一组中继通信模块的下行RS485串行通信接口电路连接下一组中继通信模块的上行RS485串行通信接口电路；每组所述中继通信模块的下行RS485串行通信接口电路分别与不大于七组的所述485通信模块的终端RS485 串行通信接口电路并联连接。
2.根据权利要求1所述的远距离通信总线，其特征在于所述总线收发模块的RS485 串行通信接口电路分别与不大于八组的所述485通信模块的终端RS485串行通信接口电路并联连接。
3.根据权利要求1或2所述的远距离通信总线，其特征在于它还包括通信计算机，所述总线收发模块的RS-232串行通信接口电路与所述通信计算机连接。
全文摘要
本发明提供一种远距离通信总线，它包括总线收发模块、中继通信模块和485通信模块；总线收发模块包括微处理器电路和分别连接微处理器电路的RS485串行通信接口电路、RS-232串行通信接口电路；中继通信模块包括中继微处理器电路和分别连接中继微处理器电路的上、下行RS485串行通信接口电路；485通信模块包括终端微处理器电路和连接终端微处理器电路的终端RS485串行通信接口电路；第一组中继通信模块连接总线收发模块，上一组中继通信模块连接下一组中继通信模块；每组中继通信模块分别与不大于七组的485通信模块并联连接。该远距离通信总线具有通信距离远、延迟小、设备造价低、可靠性高的优点。
文档编号H04L12/40GK102223275SQ201110172420
公开日2011年10月19日 申请日期2011年6月24日 优先权日2011年6月24日
发明者曲保章, 陆杭 申请人:浙江亚卫通科技有限公司