[发明专利]一种基于CRC和BCH编码的重型燃气轮机控制系统数据容错方法

说明书

本发明公开了一种基于CRC和BCH编码的重型燃气轮机控制系统数据容错方法，属于自动化技术领域。针对重型燃气轮机控制系统数据传输丢包、时延的问题，利用CRC循环冗余校验良好的检错能力和BCH编码良好的纠错能力，结合UDP用户数据报协议的实时性与快速性，将两者融合进行数据传输，提出一种基于CRC和BCH编码的重型燃气轮机控制系统数据容错方法，提高重型燃气轮机控制数据传输的准确性、可靠性和实时性，增强重型燃气轮机控制系统的运行可靠性。

技术领域

本发明属于自动化技术领域，具体涉及一种基于循环冗余校验(CyclicRedundancy Check,CRC)和BCH(Bose-Chaudhuri-Hocquenghem,BCH)编码的重型燃气轮机控制系统数据容错方法。

背景技术

大数据时代的带来，分散控制系统(Distributed Control System，DCS)数字化程度不断提高，让工业生产过程对数据更加依赖，对数据的准确性、可靠性和实时性提出了更高的要求。但在实际工业生产过程中，经常出现各种数据丢失的问题。以传输过程为例，数据受到电磁波影响或传输网络拥塞造成数据丢失时有发生，导致数据的可用性降低，影响工作人员对当前工作状况的判别，使得工业生产无法正常进行，甚至会给工业生产带来不可预估的损失。

重型燃气轮机控制系统作为整个重型燃气轮机系统的核心，监测燃气轮机的工作状态，其性能决定着重型燃气轮机的变工况性能、经济性和安全性。在我国大力发展国产重型燃气轮机的背景下，如何保证重型燃气轮机控制系统数据传输的准确性、可靠性和实时性是研究的热点。

用户数据报协议(User Datagram Protocol,UDP)是一种无连接的传输层协议，在数据传输过程中延迟小、数据传输效率高，但对传送的数据包无法保证可靠性，在网络质量差的环境下，UDP协议数据包丢失严重。如何更广泛利用UDP传输协议，需要保证传输过程中数据的准确性和可靠性。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种基于CRC和BCH编码的重型燃气轮机控制系统数据容错方法。将UDP协议良好的实时性与CRC循环冗余校验良好的检错能力以及BCH编码出色的纠错能力相结合，提高重型燃气轮机控制系统数据传输的效率，提高重型燃气轮机控制系统的可靠性。

为了实现上述目的，本发明基于CRC和BCH编码的重型燃气轮机控制系统数据容错方法，具体步骤如下：

步骤1：I/O模块作为发送端将模块内部数据分为若干组数据，传送的数据包中包括原始数据、CRC循环冗余校验码和BCH编码；

步骤2：I/O模块发送的数据包经过交换机模块传送至控制器模块；

步骤3：控制器模块接收到数据包后对其进行CRC校验，判断数据包在传送过程中是否出错；

步骤4：经过控制器模块处理的数据包经过交换机模块传送至上位机模块；

步骤5：上位机模块接收到数据包后依次进行CRC校验和BCH解码，实时显示数据，并将数据按RAID5标准存储。

进一步地，步骤1所述的数据进行BCH编码，编码方式为：

c(x)＝d(x)*g(x)

其中，c(x)代表编码多项式，其各幂次项的系数为BCH编码；d(x)代表数据多项式，其各幂次项的系数为需要传输的数据；g(x)代表生成多项式。

进一步地，步骤1所述的数据进行CRC循环冗余校验编码。

进一步地，步骤3所述的控制器模块判断数据包是否通过CRC循环冗余校验之后，需要进行以下步骤：

第一步：如果余数为0，表示数据无差错，标志位置0，将数据包继续传输至上位机模块；