一種基于心跳模型的大型整流裝置通信狀態(tài)的檢測(cè)方法
【專利摘要】一種基于心跳模型的大型整流裝置通信狀態(tài)的檢測(cè)方法，通過(guò)設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)狀態(tài)、改進(jìn)心跳機(jī)制、定義心跳數(shù)據(jù)包協(xié)議，提出了一種改進(jìn)心跳機(jī)制的心跳模型．通過(guò)該模型在位于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層的遠(yuǎn)程監(jiān)控端與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)層的被監(jiān)控端間傳遞心跳包，判斷被監(jiān)控端與遠(yuǎn)程監(jiān)控端的通信連接狀況，并而采取相應(yīng)的措施，以提高網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)服務(wù)和通信的可用性和可靠性；同時(shí)，又有效地降低了單遠(yuǎn)程監(jiān)控服務(wù)器多被監(jiān)控端工作模式下服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)。
【專利說(shuō)明】一種基于心跳模型的大型整流裝置通信狀態(tài)的檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)控制領(lǐng)域，尤其是一種基于心跳模型的大型整流裝置通信狀態(tài)檢測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]大功率整流裝置已廣泛應(yīng)用于冶煉、化工等行業(yè)，其運(yùn)行直接關(guān)乎生產(chǎn)的穩(wěn)定和安全。但是，由于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣、電網(wǎng)質(zhì)量不穩(wěn)定以及故障率高等問(wèn)題，使得大型整流裝置的遠(yuǎn)程監(jiān)控和維護(hù)尤為困難。目前，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)主要由遠(yuǎn)程維護(hù)層、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)層所組成。現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)層負(fù)責(zé)通過(guò)總線將數(shù)據(jù)采集到現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)站中，就地對(duì)若干設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視與簡(jiǎn)單的故障診斷和報(bào)警，并將生產(chǎn)數(shù)據(jù)傳送到遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)服務(wù)器中。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)從分布在不同地理位置的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)采集運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行有效的存儲(chǔ)和管理。遠(yuǎn)程維護(hù)層利用遠(yuǎn)程采集的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程的設(shè)備維護(hù)和管理。目前，已經(jīng)引入基于tcp/ip協(xié)議的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)保障系統(tǒng)中設(shè)備間數(shù)據(jù)鏈路的流量，防止斷線。但目前沒(méi)有一種技術(shù)用于檢測(cè)系統(tǒng)中各個(gè)設(shè)備能否正常通信，這樣會(huì)影響系統(tǒng)中各個(gè)設(shè)備的正常工作，尤其會(huì)令工程師無(wú)法遠(yuǎn)程對(duì)整流裝置進(jìn)行故障診斷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種基于心跳模型的大型整流裝置通信狀態(tài)的檢測(cè)方法，不但可以檢測(cè)遠(yuǎn)程監(jiān)控端和被監(jiān)控端的通信狀態(tài)，而且，通信傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量小，可靠性高，遠(yuǎn)程監(jiān)控端和被監(jiān)控端之間不會(huì)產(chǎn)生無(wú)效發(fā)送數(shù)據(jù)的現(xiàn)象。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種基于心跳模型的大型整流裝置通信狀態(tài)的檢測(cè)方法，其應(yīng)用于一個(gè)由位于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層的遠(yuǎn)程監(jiān)控服務(wù)器、多個(gè)位于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)層的被監(jiān)控端和隸屬于這些被監(jiān)控端的多個(gè)大型整流器組成的大型整流裝置遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中，檢測(cè)方法包括以下步驟:
[0005](I)設(shè)計(jì)心跳模型，將遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備的通信狀態(tài)設(shè)定為:
[0006]“通信中斷”，表示未建立連接鏈路；
[0007]“通信中”，表示正在嘗試/等待建立Socket連接，或心跳包收發(fā)不正常；
[0008]“通信正?！保硎炬溌氛?，心跳包收發(fā)正常；
[0009](2)建立心跳機(jī)制，位于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層的遠(yuǎn)程監(jiān)控端和位于現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)層的被監(jiān)控端采用相同心跳機(jī)制，當(dāng)監(jiān)控端收到心跳數(shù)據(jù)，應(yīng)返回一個(gè)對(duì)應(yīng)心跳包給被監(jiān)控端；
[0010](3)當(dāng)遠(yuǎn)程監(jiān)控端監(jiān)視多個(gè)被監(jiān)控端時(shí)，網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷過(guò)重，所以，采用現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)層的被監(jiān)控端主動(dòng)發(fā)送心跳包；
[0011](4)心跳包中包含用于檢測(cè)連接的測(cè)試數(shù)據(jù)，測(cè)試數(shù)據(jù)并不固定，每次發(fā)送心跳包時(shí)從一組數(shù)據(jù)序列循環(huán)地、順序地選取一位；在被監(jiān)控端的測(cè)試數(shù)據(jù)序列中,指定其中一位為特殊校驗(yàn)數(shù)據(jù)，只有當(dāng)遠(yuǎn)程監(jiān)控端的服務(wù)器收到的心跳包數(shù)據(jù)中包含特殊校驗(yàn)位數(shù)據(jù)時(shí)，才返回相應(yīng)的心跳包，否則，不做任何操作，繼續(xù)接收下一個(gè)心跳包。[0012]作為改進(jìn)，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層的遠(yuǎn)程監(jiān)控端在與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)層的被監(jiān)控端建立TCP連接后，需要初始化心跳數(shù)據(jù)包的一些初始化參數(shù)包括:[0013]I)設(shè)置心跳包的發(fā)送周期，
[0014]2)設(shè)置連接正常標(biāo)志位，
[0015]3)設(shè)置心跳包測(cè)試位數(shù)據(jù)序列，
[0016]4)設(shè)置特殊校驗(yàn)位，
[0017]5)設(shè)置重新連接遠(yuǎn)程監(jiān)控端的服務(wù)器的次數(shù)，
[0018]6)設(shè)置重新連接遠(yuǎn)程監(jiān)控端的服務(wù)器的周期。
[0019]作為改進(jìn)，心跳數(shù)據(jù)包含心跳測(cè)試位采用數(shù)據(jù)序列0~N，在通信程序初始化時(shí)完成數(shù)據(jù)序列設(shè)定，并把其中一個(gè)序列設(shè)置為特殊標(biāo)志位。
[0020]作為改進(jìn)，心跳幀包含:包頭、廠站號(hào)、數(shù)據(jù)位、心跳測(cè)試位、效驗(yàn)和包尾。在該協(xié)議中:包頭、包尾均用2個(gè)字節(jié)；數(shù)據(jù)位長(zhǎng)度不定，用于表示需要傳送到遠(yuǎn)端的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和長(zhǎng)度；廠站號(hào)多用于在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)層的被監(jiān)控端向遠(yuǎn)程監(jiān)控端的服務(wù)器發(fā)送的心跳數(shù)據(jù)包中，用于表示被監(jiān)控端的ID，這里用2個(gè)字節(jié)表示。
[0021]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比所帶來(lái)的有益效果是:
[0022]由于采用的改進(jìn)的心跳機(jī)制能夠降低，網(wǎng)絡(luò)中存在多個(gè)被監(jiān)控端情況下，遠(yuǎn)程監(jiān)控端的服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)，而且模型數(shù)據(jù)包協(xié)議具有很好的擴(kuò)展性，所以該方法不但可以檢測(cè)遠(yuǎn)程監(jiān)控端和被監(jiān)控端的通信狀態(tài)，而且，通信傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量小，可靠性高，遠(yuǎn)程監(jiān)控端和被監(jiān)控端之間不會(huì)產(chǎn)生無(wú)效發(fā)送數(shù)據(jù)的現(xiàn)象。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1是本發(fā)明基于大型整流裝制遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
[0024]圖2是本發(fā)明基于心跳模型通信狀態(tài)檢測(cè)的實(shí)現(xiàn)流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0026]大型整流裝制遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，采用C/S和B/S的混合模式進(jìn)行遠(yuǎn)程維護(hù)，近程采用C/S模式進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集、監(jiān)視以及與遠(yuǎn)程Web服務(wù)器的數(shù)據(jù)交換，遠(yuǎn)程采用B/S模式進(jìn)行遠(yuǎn)程的設(shè)備維護(hù)和管理。在該系統(tǒng)中基于心跳模型的通信大型整流裝置通信狀態(tài)檢測(cè)方法主要應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)層和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層。這兩層主要是采用C/S模式設(shè)計(jì)，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用層里包含多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)裝置，它們負(fù)責(zé)通過(guò)485總線采集多個(gè)大型整流設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，同時(shí)作為客戶端通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)往遠(yuǎn)端傳送這些數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層則負(fù)責(zé)接收多個(gè)位于現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)層的被監(jiān)控端檢測(cè)的實(shí)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，并負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示和故障報(bào)警。
[0027]網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層的遠(yuǎn)程監(jiān)控端在與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)層的被監(jiān)控端建立TCP連接后，需要初始化心跳數(shù)據(jù)包的一些初始化參數(shù)包括:
[0028]I)設(shè)置心跳包的發(fā)送周期.[0029]2)設(shè)置連接正常標(biāo)志位.[0030]3)設(shè)置心跳包測(cè)試位數(shù)據(jù)序列
[0031]4)設(shè)置特殊校驗(yàn)位[0032]5)設(shè)置重新連接遠(yuǎn)程監(jiān)控端的服務(wù)器的次數(shù)
[0033]6)設(shè)置重新連接遠(yuǎn)程監(jiān)控端的服務(wù)器的周期。
[0034]本發(fā)明的檢測(cè)方法包括以下步驟:
[0035](I)設(shè)計(jì)心跳模型，將遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備的通信狀態(tài)設(shè)定為:
[0036]“通信中斷”，表示未建立連接鏈路；
[0037]“通信中”，表示正在嘗試/等待建立Socket連接，或心跳包收發(fā)不正常；
[0038]“通信正?！?，表示鏈路正常，心跳包收發(fā)正常；
[0039](2)建立心跳機(jī)制，位于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層的遠(yuǎn)程監(jiān)控端和位于現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)層的被監(jiān)控端采用相同心跳機(jī)制，當(dāng)監(jiān)控端收到心跳數(shù)據(jù)，應(yīng)返回一個(gè)對(duì)應(yīng)心跳包給被監(jiān)控端；
[0040](3)當(dāng)遠(yuǎn)程監(jiān)控端監(jiān)視多個(gè)被監(jiān)控端時(shí)，網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷過(guò)重，所以，采用現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)層的被監(jiān)控端主動(dòng)發(fā)送心跳包；
[0041](4)心跳包中包含用于檢測(cè)連接的測(cè)試數(shù)據(jù)，測(cè)試數(shù)據(jù)并不固定，每次發(fā)送心跳包時(shí)從一組數(shù)據(jù)序列循環(huán)地、順序地選取一位；在被監(jiān)控端的測(cè)試數(shù)據(jù)序列中,指定其中一位為特殊校驗(yàn)數(shù)據(jù)，只有當(dāng)遠(yuǎn)程監(jiān)控端的服務(wù)器收到的心跳包數(shù)據(jù)中包含特殊校驗(yàn)位數(shù)據(jù)時(shí)，才返回相應(yīng)的心跳包，否則，不做任何操作，繼續(xù)接收下一個(gè)心跳包。需要指出的是，正、反方向元件采用相同的判據(jù)形式。
[0042]整個(gè)基于心跳機(jī)制的數(shù)據(jù)幀如下表所示:
[0043]
【權(quán)利要求】
1.一種基于心跳模型的大型整流裝置通信狀態(tài)的檢測(cè)方法，其應(yīng)用于一個(gè)由位于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層的遠(yuǎn)程監(jiān)控服務(wù)器、多個(gè)位于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)層的被監(jiān)控端和隸屬于這些被監(jiān)控端的多個(gè)大型整流器組成的大型整流裝置遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中，其特征在于，檢測(cè)方法包括以下步驟: (1)設(shè)計(jì)心跳模型，將遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備的通信狀態(tài)設(shè)定為: “通信中斷”，表示未建立連接鏈路； “通信中”，表示正在嘗試/等待建立Socket連接，或心跳包收發(fā)不正常； “通信正?！?，表示鏈路正常，心跳包收發(fā)正常； (2)建立心跳機(jī)制，位于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層的遠(yuǎn)程監(jiān)控端和位于現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)層的被監(jiān)控端采用相同心跳機(jī)制，當(dāng)監(jiān)控端收到心跳數(shù)據(jù)，應(yīng)返回一個(gè)對(duì)應(yīng)心跳包給被監(jiān)控端； (3)當(dāng)遠(yuǎn)程監(jiān)控端監(jiān)視多個(gè)被監(jiān)控端時(shí)，網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷過(guò)重，所以，采用現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)層的被監(jiān)控端主動(dòng)發(fā)送心跳包； (4)心跳包中包含用于檢測(cè)連接的測(cè)試數(shù)據(jù)，測(cè)試數(shù)據(jù)并不固定，每次發(fā)送心跳包時(shí)從一組數(shù)據(jù)序列循環(huán)地、順序地選取一位；在被監(jiān)控端的測(cè)試數(shù)據(jù)序列中,指定其中一位為特殊校驗(yàn)數(shù)據(jù)，只有當(dāng)遠(yuǎn)程監(jiān)控端的服務(wù)器收到的心跳包數(shù)據(jù)中包含特殊校驗(yàn)位數(shù)據(jù)時(shí)，才返回相應(yīng)的心跳包，否則，不做任何操作，繼續(xù)接收下一個(gè)心跳包。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于心跳模型的大型整流裝置通信狀態(tài)的檢測(cè)方法，其特征在于:網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層的遠(yuǎn)程監(jiān)控端在與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)層的被監(jiān)控端建立TCP連接后，需要初始化心跳數(shù)據(jù)包的一些初始化參數(shù)包括: 1)設(shè)置心跳包的發(fā)送周期， 2)設(shè)置連接正常標(biāo)志位， 3)設(shè)置心跳包測(cè)試位數(shù)據(jù)序列， 4)設(shè)置特殊校驗(yàn)位， 5)設(shè)置重新連接遠(yuǎn)程監(jiān)控端的服務(wù)器的次數(shù)， 6)設(shè)置重新連接遠(yuǎn)程監(jiān)控端的服務(wù)器的周期。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于心跳模型的大型整流裝置通信狀態(tài)的檢測(cè)方法，其特征在于:心跳數(shù)據(jù)包含心跳測(cè)試位采用數(shù)據(jù)序列0?N，在通信程序初始化時(shí)完成數(shù)據(jù)序列設(shè)定，并把其中一個(gè)序列設(shè)置為特殊標(biāo)志位。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于心跳模型的大型整流裝置通信狀態(tài)的檢測(cè)方法，其特征在于:心跳幀包含:包頭、廠站號(hào)、數(shù)據(jù)位、心跳測(cè)試位、效驗(yàn)和包尾。
【文檔編號(hào)】G05B23/02GK103488162SQ201310280519
【公開(kāi)日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年7月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月4日
【發(fā)明者】文杰, 曾鐵軍 申請(qǐng)人:文杰, 曾鐵軍