[发明专利]二总线系统

权利要求书

1.一种二总线系统，包括挂载在二总线上的控制回路板以及多个节点设备，每个节点设备包括探头、功能模块以及用于向外界显示当前节点设备状态的状态显示模块；节点设备通过探头监测功能模块的相关状态，进而产生相关的节点状态信息，节点状态信息包括正常、报警或反馈、故障、异常；若节点状态信息为报警或反馈，则节点设备输出报警或反馈；

控制回路板经由二总线基于二总线协议采集节点设备的节点状态信息，并基于采集到的节点状态信息，停止或启动相关节点设备的功能模块，并控制相关节点设备的状态显示模块；

在二总线协议中，每32个节点设备为一个分组，则所有的节点设备分为M个分组，1≤M≤8，M个分组由M个分组号唯一表示；每个分组又进一步分为8个小组，每个小组由4个节点设备组成；同一个分组内的8个小组由8个小组号唯一表示；同一个小组内的4个节点设备由4个点号唯一表示；

为每个节点设备分配唯一的8位二进制地址，则该8位二进制地址的第5位至第7位表示分组号，分组号＝0,1,…,(M-1)；第2位至第4位表示小组号，小组号＝0,1,…,7；第0位及第1位表示点号，点号＝0,1,…,3；

控制回路板基于二总线协议进行分组正常查询、分组报警、反馈查询以及分组点灯/启停，则有：

控制回路板基于二总线协议对分组号为m的分组进行分组正常查询包括以下步骤，m＝0,1,…,(M-1)：

步骤1-1、控制回路板向属于分组号为m的分组的所有节点设备发送分组正常查询指令，该分组正常查询指令由1位起始位、8位分组地址位、8位分组正常查询命令位及7个同步脉冲依次组成，其中：

8位分组地址位用于表示分组号m；

7个同步脉冲中相邻两个同步脉冲之间，以及第1个同步脉冲与8位分组正常查询命令位中第0位数据之间的时间间隔为T，则有T＝D1+4×T_Ans+D2，式中：D1、D2为预先设置的延时时长；T_Ans为应答信号总时长，T_Ans＝N₁+N₂；

步骤1-2、节点设备解析分组正常查询指令中的8位分组地址位，将8位分组地址位所表示的地址与节点设备8位二进制地址的第5位至第7位进行匹配，若匹配成功，则表示当前节点设备属于分组号为m的分组；

步骤1-3、由属于分组号为m的分组的32个节点设备接收8位分组正常查询命令位及同步脉冲后，依据节点设备自身的节点状态信息向控制回路板反馈应答信号，具体包括以下步骤：

步骤1-3-1、设置接收小组号为0；

步骤1-3-2、当前分组的节点设备将接收小组号与节点设备8位二进制地址的第2位至第4位进行匹配：

若匹配成功，则小组号为接收小组号的四个节点设备接收当前同步脉冲，进入步骤1-3-3，其中：当接收小组号为0时，将8位分组正常查询命令位中第0位数据作为当前同步脉冲；当接收小组号不为0时，将7个同步脉冲中处于当前时隙的同步脉冲作为当前同步脉冲；若匹配失败，则小组号不等于接收小组号的其他节点设备等待接收当前同步脉冲；

步骤1-3-3、小组号为接收小组号的四个节点设备捕获当前同步脉冲的下降沿后，四个节点设备分别按照各自的点号延时一定时间长度后，依据各自节点状态信息向控制回路板反馈应答信号；

若当前节点设备的节点状态信息为正常，则当前节点设备反馈的应答信号为N₁ ms的高电平加N₂ms的低电平，表示当前节点设备对分组正常查询指令做出回答；否则当前节点设备反馈的应答信号为(N₁+N₂)ms的低电平，表示当前节点设备对分组正常查询指令未出回答；

当前小组内点号为i的节点设备i，i＝0,1,…,3，其延时T_i ms反馈应答信号，则T_i＝D1+i×T_Ans；

在本步骤中，还将接收小组号更新为接收小组号+1后，返回步骤1-3-2，直至遍历当前分组内的所有小组；

控制回路板基于二总线协议对分组号为m的分组进行分组报警、反馈查询包括以下步骤，m＝0,1,…,(M-1)：

步骤2-1、控制回路板向属于分组号为m的分组的所有节点设备发送分组报警、反馈查询指令，该分组报警、反馈查询指令由1位起始位、8位分组地址位、8位分组报警、反馈查询命令位及7个同步脉冲依次组成，其中：

8位分组地址位用于表示分组号m；

7个同步脉冲中相邻两个同步脉冲之间，以及第1个同步脉冲与8位分组正常查询命令位中第0位数据之间的时间间隔为T；

步骤2-2、节点设备解析分组报警、反馈查询指令中的8位分组地址位，将8位分组地址位所表示的地址与节点设备8位二进制地址的第5位至第7位进行匹配，若匹配成功，则表示当前节点设备属于分组号为m的分组；

步骤2-3、由属于分组号为m的分组的32个节点设备接收8位分组报警、反馈查询命令位及同步脉冲后，依据节点设备自身的节点状态信息向控制回路板反馈应答信号，具体包括以下步骤：

步骤2-3-1、设置接收小组号为0；

步骤2-3-2、当前分组的节点设备将接收小组号与节点设备8位二进制地址的第2位至第4位进行匹配：

若匹配成功，则小组号为接收小组号的四个节点设备接收当前同步脉冲，其中：当接收小组号为0时，将8位分组报警、反馈查询命令位中第0位数据作为当前同步脉冲；当接收小组号不为0时，将7个同步脉冲中处于当前时隙的同步脉冲作为当前同步脉冲，进入步骤2-3-3；若匹配失败，则小组号不等于接收小组号的其他节点设备等待接收当前同步脉冲；

步骤2-3-3、小组号为接收小组号的四个节点设备捕获当前同步脉冲的下降沿后，四个节点设备分别按照各自的点号延时一定时间长度后，依据各自节点状态信息向控制回路板反馈应答信号；

若当前节点设备的节点状态信息为报警、反馈，则当前节点设备反馈的应答信号为N₁ms的高电平加N₂ms的低电平，表示当前节点设备对分组报警、反馈查询指令做出回答；否则当前节点设备反馈的应答信号为(N₁+N₂)ms的低电平，表示当前节点设备对分组报警、反馈查询指令未出回答；

当前小组内点号为i的节点设备i，i＝0,1,…,3，其延时T_ims反馈应答信号，则T_i＝D1+i×T_Ans；

在本步骤中，还将接收小组号更新为接收小组号+1后，返回步骤2-3-2，直至遍历当前分组内的所有小组；

分组号为m的分组完成了分组正常查询以及分组报警、反馈查询后，控制回路板依据当前分组内各节点设备反馈的应答信号进一步判断是否需要进行单点状态查询，以确认相应节点设备的节点状态是否发生变化；

对于当前分组内的第j个节点设备，对其进行单点状态查询包括以下步骤，j＝1,2,…,32：

步骤3-1、控制回路板依据进行分组正常查询以及分组报警、反馈查询接受到的当前分组内所有节点设备反馈的32个应答信号的时序，确定第j个节点设备进行分组正常查询时的应答信号以及进行分组报警、反馈查询时的应答信号；

步骤3-2、若第j个节点设备进行分组正常查询时的应答信号表示当前节点设备对分组正常查询指令做出回答，进行分组报警、反馈查询时的应答信号表示当前节点设备对分组报警、反馈查询指令未做出回答，则进一步判断已存的第j个节点设备的当前节点状态，若当前节点状态为正常，第j个节点设备的状态未发生改变，则不需要对第j个节点设备进行单点状态查询，否则，进入步骤3-3；

若第j个节点设备进行分组正常查询时的应答信号表示当前节点设备对分组正常查询指令未做出回答，进行分组报警、反馈查询时的应答信号表示当前节点设备对分组报警、反馈查询指令做出回答，则进一步判断已存的第j个节点设备的当前节点状态，若当前节点状态为报警、反馈，第j个节点设备的状态未发生改变，则不需要对第j个节点设备进行单点状态查询，否则，进入步骤3-3；

若第j个节点设备进行分组正常查询时的应答信号表示当前节点设备对分组正常查询指令未做出回答，进行分组报警、反馈查询时的应答信号表示当前节点设备对分组报警、反馈查询指令未做出回答，则进一步判断已存的第j个节点设备的当前节点状态，若当前节点状态为故障，第j个节点设备的状态未发生改变，则不需要对第j个节点设备进行单点状态查询，否则，进入步骤3-3；

若第j个节点设备进行分组正常查询时的应答信号表示当前节点设备对分组正常查询指令做出回答，进行分组报警、反馈查询时的应答信号表示当前节点设备对分组报警、反馈查询指令做出回答，则进入步骤3-3。

步骤3-3、控制回路板依据当前分组的分组号以及第j个节点设备的应答信号在当前分组的32个应答信号中的时序获得第j个节点设备的8位二进制地址；控制回路依据获得的8位二进制地址向第j个节点设备发送单点通信指令，该单点通信指令由1位起始位、8位地址位、8位状态查询命令位组成；

步骤3-4、第j个节点设备获得单点通信指令后，向控制回路板反馈状态数据，该状态数据由1位起始位、8位数据位以及8位状态位组成，8为状态位用于表示第j个节点设备的节点状态信息；

步骤3-5、控制回路板获得第j个节点设备反馈的状态数据后，基于8位状态位获得节点状态信息，将该节点状态信息与已存的第j个节点设备的当前节点状态相比较：若相同，则第j个节点设备的当前节点状态未发生改变；若不相同，则第j个节点设备的当前节点状态发生改变，并基于第j个节点设备反馈的节点状态信息更新已存的第j个节点设备的当前节点状态；

若分组号为m的分组内所有节点设备的当前节点状态均未发生改变，将当前分组定义为状态不变分组，进而对分组号为m的分组进行分组状态显示/启停；若分组号为m的分组内有任意节点设备的当前节点状态发生了改变，将当前分组定义为状态变化分组，进而对分组号为m的分组进行分组状态显示/启停；

对分组号为m的分组进行分组状态显示/启动包括以下步骤：

步骤4-1、若当前分组为状态不变分组，则跳出分组状态显示/启动方法，完成分组号为m的分组状态显示/启动；若当前分组为状态变化分组，则进入步骤4-2。

步骤4-2、依据改变后的当前节点状态，发送相应的分组状态显示/启动指令：

若当前节点状态变化至正常，则发送分组启动指令，启动当前分组内当前节点状态变化至正常的所有节点设备；

若当前节点状态变化至故障或异常，则发送分组停止指令，停止当前分组内当前节点状态变化至故障或异常的所有节点设备的功能模块；

若当前节点状态变化至报警、反馈，则发送分组状态显示指令，操作当前分组内当前节点状态变化至报警、反馈的所有节点设备的状态显示模块；

分组状态显示/启停指令由8位分组地址位、分组状态显示/启停指令位及32位单点状态显示/启停指令位组成；

每进行一次分组状态显示/启动，使得当前分组内需要停止功能模块的所有节点设备执行停止指令，或使得当前分组内需要开启功能模块的所有节点设备执行开启指令，或使得当前分组内需要操作状态显示模块的所有节点设备执行状态显示指令；

每次进行分组状态显示/启动时，通过分组状态显示/启停指令位指示执行分组停止指令、分组开启指令或分组状态显示指令，同时，通过32位单点状态显示/启停指令位依据小组号及点号对32位中的相应位进行相应设置，为当前分组内的每个节点设备设定单点停止指令、单点开启指令或单点状态显示指令；仅单点停止指令、单点开启指令或单点状态显示指令与分组停止指令、分组开启指令或分组状态显示指令相匹配的节点设备执行停止指令、开启指令或状态显示指令；

状态变化分组执行多次分组状态显示/启动后，以完成对分组内所有需要操作的节点设备的操作后，完成分组号为m的分组点灯/启停；

分组号为m的分组状态显示/启停完成后，再进行分组号为m+1的分组的分组正常查询、分组报警、反馈查询以及分组状态显示/启停，进而依据分组号依序完成所有分组的分组正常查询、分组报警、反馈查询以及分组状态显示/启停。