[发明专利]一种用于矿灯充电集群管理的通信系统及通信方法

权利要求书

1.一种用于矿灯充电集群管理的通信系统，其特征在于，包括监控终端、服务器、一级交换机、二级交换机、柜架控制单元和柜门充电单元；所述的监控终端、服务器和一级交换机依次连接；所述的一级交换机分别与N个二级交换机连接；所述的每个二级交换机分别与N个柜架控制单元连接；所述的每个柜架控制单元分别与100个柜门充电单元连接；

所述的柜门充电单元，通过RS485总线与柜架控制单元连接；

所述的RS485总线，采用基于Modbus协议的RS485通信协议进行通信；

一种用于矿灯充电集群管理的通信系统的通信方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

1）检查通信系统的线路是否连接正确，服务器、各级交换机、柜门充电单元、柜架控制单元接通电源；

2）对服务器、各级交换机、柜架控制单元和柜门充电单元进行初始化操作；

3）服务器通过一级交换机和二级交换机，下发含有柜架控制单元IP地址和柜门充电单元ID的TCP信息帧；

4）每个柜架控制单元均接受该条TCP信息帧，并将本地IP地址和接收的IP进行比对，若一致，则接收本条帧，跳至步骤5；否则丢弃，再次执行步骤4；

5）柜架控制单元将接收到的TCP信息帧进行解析，封装成RS485帧格式的RS485信息帧，向100个柜门充电单元轮询下发该条RS485信息帧；

6）每个柜门充电单元均接收该条RS485信息帧，并将本地柜号ID和接收的ID进行比对，如果一致则接收本条帧，跳至步骤7；否则丢弃，再次执行步骤6；

7）柜门充电单元将接收到的RS485信息帧进行解析，提取出主帧功能码、子帧功能码和对应的数据位，执行相应的操作；生成回复帧，发送给柜架控制单元；

8）柜架控制单元将接收到的回复帧封装成TCP帧格式，通过二级交换机和一级交换机上发至服务器；

9）服务器接收到本条回复帧后，确认本轮信息下发执行成功，否则跳至步骤3，重复执行本轮操作；

10）当服务器检测到该条RS485信息帧下发3次后仍未接收到回复帧，则放弃本轮操作，继续下发下一条信息帧。

2.根据权利要求1所述的一种用于矿灯充电集群管理的通信系统的通信方法，其特征在于，步骤7）中，所述的柜门充电单元将接收到的RS485信息帧进行解析，具体步骤如下：

7-1）检测接收到的RS485信息帧；

7-2）去除RS485信息帧中帧尾2个字节的CRC校验位，并对之前的数据位进行CRC计算，得到的CRC校验码与接收的CRC校验码进行比对，若一致则调至步骤7-4）；否则跳至步骤7-3），并且校验错误计数Rec_Error_Cnt进行加1操作；

7-3）检测Rec_Error_Cnt值是否大于等于5，如果是，Rec_Error_Cnt清零，并且液晶显示“通讯故障”；

7-4）去除帧头和CRC校验位后，获取中间数据数组RS485_data，判断RS485_data[0]是否等于本地柜号ID，如果一致则跳至步骤7-5），否则丢弃该数据帧，回到步骤7-1）；

7-5）判断主帧功能码，并定位第一个子帧功能码的位置i=4；

7-6）判断i是否小于等于(RS485_data[2] 8 | RS485_data[3])，即判断次数小于主帧长度，如果是，跳至步骤7；否则则判断为该帧处理完毕，跳至步骤8）；

7-7）令Fuc_lengh=RS485_data[i+1]8 | RS485_data[i+2]，得到此时定位功能码对应的数据长度，判断功能码对应的功能，执行相应操作并生成相应的回复帧；

7-8）令i=i+Fuc_lengh+3 跳到下一个功能码位置，调回步骤7-6）；

7-9）向柜架控制单元发送回复帧。

3.根据权利要求1所述的一种用于矿灯充电集群管理的通信系统的通信方法，其特征在于，所述的服务器，定期向柜门充电单元下发信息，用于更新柜门充电单元和检测柜门充电单元的的是否发生故障。