[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

说明书

本发明公开了一种用于矿灯充电集群管理的通信系统及通信方法，该系统包括监控终端、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，并利用该系统进行通信，该系统管理效率高，层次分明，数据传输速率快，该通信方法数据传输数据速率高，误码率低，矿灯发生故障后通讯失败、故障点易定位。

技术领域

本发明涉及矿灯通信技术领域，具体是一种用于矿灯充电集群管理的通信系统及通信方法。

背景技术

我国大多数煤矿企业对于矿灯的管理，缺乏一个科学稳定的监测管理系统，信息化水平相对较低。煤矿的矿灯超市往往存在上千个，甚至上万个矿工的矿灯需要充电管理，矿灯监测量大，需要传输的数据量大。目前的矿灯监测系统大多采用单一的总线方式传输矿灯充电柜的相关数据信息。这种方式数据传输速率低，误码率高，并且布线冗杂困难，存在通信线路老化难以定位故障点的风险。难以保证充电柜数据信息收发的准确性和稳定性。因此利用智能化、自动化、分层设计的思想设计充电柜通信管理系统，提高煤矿的管理效率，保障煤矿的生产安全意义重大。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，而提供一种用于矿灯充电集群管理的通信系统及通信方法，该系统管理效率高，层次分明，数据传输速率快，该通信方法数据传输数据速率高，误码率低，矿灯发生故障后通讯失败、故障点易定位。

实现本发明目的的技术方案是：

一种用于矿灯充电集群管理的通信系统，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，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；