[发明专利]基于信息熵分析的总线退出方法及装置

说明书

本申请提出了一种基于信息熵分析的总线退出方法及装置，该方法包括：对总线上每个节点的电流信号进行采样和预处理，获取每个节点的不同采样值的统计信息；根据每个节点的统计信息分别计算对应的节点的信息熵；获取预设的参考数据库中的参考信息，根据每个节点的信息熵和参考信息分别计算每个节点的相对熵，其中，参考信息包括处于正常运行状态的总线节点的信息熵以及评估阈值；将每个节点的相对熵与评估阈值进行比较，判断是否存在异常节点，若存在则断开异常节点的连接。该方法可以准确识别总线上发生故障的节点，并控制异常节点自动退出通讯，避免影响其他节点的正常通讯。

技术领域

本申请涉及总线控制技术领域，尤其涉及一种基于信息熵分析的总线退出方法及装置。

背景技术

目前，工业现场总线已经广泛应用于过程自动化、制造自动化和楼宇自动化等各个领域的现场智能设备互连通讯中，工业现场总线是一种数字式串行多点通信的数据总线，安装在制造和过程区域的现场装置与控制室内的自动化装置之间。举例而言，目前工业现场主流的总线包括RS485、CAN和Devicenet等。

然而，由于在实际应用中工业现场的工作情况一般相对恶劣，总线上容易存在接插件接触不良、电缆外套老化破损、静电损伤和瞬态效应等现象造成总线上的设备出现故障，进而影响通讯。因此，需要对总线上的各个节点进行故障检测，以维持正常的通讯。并且，现场总线通常采用一个主节点和多个从节点的方式进行通信，对于主机的故障，一般比较容易查出，但对于从机节点的故障排查起来却较为困难。

相关技术中，通常是采用定期发送检测报文来判断是哪个从机节点发生的故障的方式进行从节点的异常检测。但是，当从机设备存在故障时，可能会拉低或者拉高整个总线，致使所有总线设备无法通信，从而检测报文也就无法发送，因此，相关技术中的上述检测方式可能出现无法检测故障节点的情况，无法对实际应用中的总线上的各类故障情况进行有效判断。因此，目前亟需一种可以实现在总线异常状态下的自动退出的方案。

发明内容

本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本申请的第一个目的在于提出一种基于信息熵分析的总线退出方法，该方法可以准确识别总线上发生故障的节点，当从机节点发生故障时，控制异常从机节点自动退出通讯，避免影响其他节点的正常通讯，可在不影响总线原本的传输过程的同时，有效检测总线上的通讯节点可能存在的各类故障。

本申请的第二个目的在于提出一种基于信息熵分析的总线退出装置。

本申请的第三个目的在于提出一种非临时性计算机可读存储介质。

为达上述目的，本申请的第一方面实施例在于提出一种基于信息熵分析的总线退出方法，该方法包括以下步骤：

对总线上每个节点的电流信号进行采样，并对采集到的所述电流信号进行预处理，获取每个所述节点的不同采样值的统计信息；

根据每个所述节点的统计信息分别计算对应的节点的信息熵；

获取预设的参考数据库中的参考信息，根据每个所述节点的信息熵和所述参考信息分别计算每个所述节点的相对熵，其中，所述参考信息包括处于正常运行状态的总线节点的信息熵以及评估阈值；

将每个所述节点的相对熵与所述评估阈值进行比较，判断是否存在异常节点，并在存在所述异常节点的情况下断开所述异常节点的连接。

可选地，在本申请的一个实施例中，在所述对总线上每个节点的电流信号进行采样之前，还包括：对总线上的第一节点的电流信号进行采样和预处理，所述第一节点是总线上任一处于正常运行状态的节点，并获取所述第一节点的不同采样值的统计信息；根据所述第一节点的统计信息计算所述第一节点的信息熵；根据所述第一节点的信息熵设置所述评估阈值，并根据所述第一节点的信息熵和所述评估阈值设置所述参考数据库。