[发明专利]一主多从总线型有线数据采集网络通信协议

权利要求书

1.一种一主多从总线型有线数据采集网络通信协议，其特征在于，网络为总线型有线网络，网络中包括一个位于总线端点的主站和多个位于总线上的从站，网络中所有的从站在总线上均匀部署，从站依据到主站间距由近到远依次编号为1,2,3……,M；对于任意从站，其通信协议执行流程为：

S201.初始阶段，从站处于信号接收状态，其首先判断是否接收到消息，如果是则跳转到步骤S202，否则仍处于步骤S201；

S202.从站通过接收消息的中继地址字段判断消息是否来自于上一站，即总线上与本站点距离最近且更靠近主站的从站，且为数据请求消息，如果是，则跳转到步骤S203，否则跳转到步骤S206；

S203.从站通过接收消息的目的地址字段判断本站是否为消息目的节点，如果是则跳转到步骤S204，否则跳转到步骤S205；

S204.从站基于本站采集数据构建数据应答消息，此时，数据应答消息源地址为数据请求消息目的地址，数据应答消息目的地址为数据请求消息源地址，中继地址即为本站地址，并在总线上广播消息，跳转到步骤S202；

S205.从站修改接收到数据请求消息，将消息的中继地址字段修改为本站站号，并将消息在总线上广播，跳转到步骤S202；

S206.从站通过接收消息的中继地址字段判断消息是否来自于下一站，即总线上与本站点距离最近且与主站距离更远的从站，且为数据应答消息，如果是，则跳转到步骤S207，否则跳转到步骤S208；

S207.从站通过接收消息校验字段判断消息是否正确，如果是则跳转到步骤S208，否则跳转到步骤S209；

S208.基于数据应答消息结构将本站采集数据添加到接收到的数据应答消息中，将中继地址修改为本站站号，并将消息在总线上广播，跳转到步骤S202；

S209.丢弃消息，跳转到步骤S202。

2.根据权利要求1所述的一主多从总线型有线数据采集网络通信协议，其特征在于，所述的网络中主站为数据汇聚点，从站为数据采集点，从站通过总线型有线线路将采集数据汇聚到主站。

3.根据权利要求2所述的一主多从总线型有线数据采集网络通信协议，其特征在于，所述的主站、从站在总线型有线线路上传输信号的功率有限并且近似相等，任意站点可以确保至少能接收到来自临近站点的信号并能正确解码消息，但不能保证所有站点都能接收并正确解码消息。

4.根据权利要求3所述的一主多从总线型有线数据采集网络通信协议，其特征在于，所述的主站或从站具有全网唯一站号。

5.根据权利要求3所述的一主多从总线型有线数据采集网络通信协议，其特征在于，所述的主站或从站对网络拓扑具有完全信息。

6.根据权利要求1所述的一主多从总线型有线数据采集网络通信协议，其特征在于，所述的总线型网络中仅主站能够发起通信，从站依据接收消息执行请求中继转发、消息反馈或丢弃消息处理。

7.根据权利要求1至6任一项所述的一主多从总线型有线数据采集网络通信协议，其特征在于，网络中任意站点交互消息包括9个字段，分别为：帧头、源地址、目的地址、中继地址、消息类型、消息长度、消息内容、校验和帧尾；所述的源地址、目的地址与中继地址取值于全局唯一站点站号；所述的消息类型包括数据请求消息和数据应答消息。

8.根据权利要求7所述的一主多从总线型有线数据采集网络通信协议，其特征在于，对于主站，其通信协议执行流程为：

S101.主站初始化数据请求周期定时器，跳转到步骤S102；

S102.主站判断是否在线路上收到新消息，如果是则跳转到步骤S112，否则跳转到步骤S103；

S103.判断数据请求消息周期定时器定时时间是否到达，如果是则跳转到步骤S104，否则跳转到步骤S106；

S104.初始化数据请求消息目的节点、目的节点重传计数器取值，并初始化数据请求消息，跳转到步骤S105，其中，目的节点的初始值为M；

S105.发送消息、启动消息应答截止时间计数器，并关闭数据请求定时器，跳转到步骤S102；

S106.判断数据请求消息应答截止时间是否到达，如果是则跳转到步骤S107，否则跳转到步骤S102；

S107.判断数据请求消息目的节点m的重传次数是否达到最大值，如果是则跳转到步骤S108，否则跳转到步骤S110；其中，m＝1,2,…,M；

S108.判断数值m-1是否大于零，如果是则跳转到步骤S107，否则跳转到步骤S109；将数据请求目的节点更新为m-1，初始化数据请求消息目的节点重传计数器，并初始化数据请求消息，跳转到步骤S111；

S110.数据请求消息目的节点m重传计数器加1，初始化数据请求消息，跳转到步骤S111；

S111.发送消息，并启动消息应答截止时间计数器，跳转到步骤S103；

S112.主站通过接收消息的中继地址字段判断消息是否来自于下一站，即总线上与本站点距离最近且更靠近主站的从站，且消息类型为数据应答消息，如果是则跳转到步骤S113，否则跳转到步骤S116；

S113.主站通过接收消息的校验字段判断接收消息是否正确，如果是则跳转到步骤S114，否则跳转到步骤S116；

S114.解析数据应答消息，提取对应站点号及采集数据并存储，跳转到步骤S115；

S115.开启数据请求周期定时器，跳转到步骤S102；

S116.丢弃消息，并跳转到步骤S103；

S117.启动系统故障报警，主站停止工作。