CN115164658B - 一种数码电子***自动上线***及通讯方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种数码电子***自动上线***及通讯方法。该码电子***自动上线***包括若干并联的数码电子***,以及与数码电子***通讯连接的起爆设备;***用于向数码电子***发送查询广播指令、ADDR重置指令、ADDR读UID指令,并接收及解析数码电子***回复信号;数码电子***用于对起爆设备的查询广播指令、ADDR重置指令、ADDR读UID指令进行响应及回复,建立通讯完成自动上线。采取本发明通讯方法,起爆设备可以在未知的数码电子***网络中,自动读取到所有数码电子***的UID信息,免去带电注册和非电注册的繁琐操作,提高操作人员的工作效率,更重要的是能够查找出网络中未注册的数码电子***,并确定数码电子***的UID,从而避免造成安全事故。
Description
技术领域
本发明属于数码电子***技术领域,涉及一种数码电子***自动上线***及通讯方法。
背景技术
数码电子******包括***、***、监管平台三部分组成。数码电子***与***采用有线连接方式。根据GA1531-2018《工业电子***信息管理通则》要求,数码电子***需要三码合一,即UID码、起爆密码、工作码合一。工作码一般打印在管壳上或以二维码的形式打印在***脚线连接的接线夹上。当现场操作人员完成数码电子***的安装和布线后,首先需要使用***上传工作码到监管平台,获取授权后得到起爆密码;然后***使用轮询的方式查询数码电子***是否在线,即进行与数码电子***进行通信获取***状态;最后,根据下载的密码和芯片的UID码验证后发送起爆命令引爆数码电子***。
使用***手动输入或扫码的方式录入数码电子***工作码的操作称为注册。***根据注册操作后的信息,与网络中的数码电子***通信成功后,即说明数码电子***已经上线了,上线后的数码电子***就可以进行操作了。一方面,如果出现未注册的数码电子***接到网络中,会导致数码电子***上线数目注册数目不同,造成实际使用数码电子***数与上传监管平台的工作码数量不匹配,造成安全问题,并且一旦发生很难排查;另一方面,操作人员也有使用***,读取位置***网络全部UID的需求。
目前数码电子***上线的的技术和方法有如下两大类:
第一类,基于数码电子***自仲裁的方式:
采用类似CAN总线的隐性和显性电平的通讯方式,***自身具备总线占用仲裁功能,***发出广播电压信号,每个数码电子***都同时逐位回复UID,当出现多发数码电子***UID有重复位,都为显性;当出现回复出现电平冲突时,隐形电平的数码电子***将退出进入监听模式下,显性电平数码电子***将继续回复,从而读到一个显性电平权重最高的数码电子***UID;接下来,按上述方法依次读取其他数码电子***,直到网络中数码电子***的UID全部回复完成。
此基于CAN总线的通讯方法的虽然效率最高,但只适用于数码电子***回复为电压信号,且有单独供电的情况,而母线的数码电子***大多并联到2线制总线上,回复的是电流信号,绝大部分类型的数码电子***无法满足该方法要求。
另外,采用数码电子***串联的方式,也可以达到总线占用仲裁的功能。***发出广播电压信号后,每个***逐位回复电流信号,由于所有数码电子***为串联的关系,数码电子***可以识别其他数码电子***发出的电流信号,当发生冲突时,数码电子***自动判断信号是隐形还是显性,显性的数码电子***继续回复,隐形的数码电子***将进入监听模式,只到全部是显性的数码电子***将回复报文全部发送完成。接下来,按照上述方法,数码电子***按照显性位的优先级依次回复UID。
该方法虽然易于在数码电子***使用中实现,但由于数码电子***串联造成的压降,会大大降低***的带载能力。
第二类,基于轮询的方式:
采用起轮询UID的方式,***带着UID发出广播信号,进行点名,当广播信号与数码电子***的UID一致时,对应的数码电子***回复应答信号,此时该数码电子***上线,***用带着下一个UID发出广播信号,进行下一轮询,直到所有数码电子***都上线。
该方法虽然简单有效并且适用于各种网络结构类型的数码电子***,但由于UID位数较高,轮询会浪费大量的时间,无法在实际应用中实现。
采用数码电子***写入用来检索UID的轮询地址的优化方式,轮询地址的位数较少,可以在出厂前直接写入到***中,或者在使用前由***写入到***中。当***发送带有轮询地址的广播报文,***收到后进行解析,如果***与该轮询地址对应,则该返回对应的UID,实现***上线,否则***返回UID。以此类推,指导所有轮询地址对应的***全部上线。
该方法虽然提升了效率并且易于实现,但如果出现轮询地址相同的***混入网络中,该方法将无法正常识别。
发明内容
本发明为解决上述数码电子***自动上线的通讯问题,提出一种数码电子***自动上线的通讯方法,方便操作人员进行排查和自动读取网络中***的UID。
为实现上述目的,本发明采用了以下技术方案:
一方面,一种数码电子***自动上线***,包括若干并联的数码电子***,以及与数码电子***通讯连接的***;所述***,用于向数码电子***发送查询广播指令、ADDR(查询地址)重置指令、ADDR读UID指令,并接收及解析数码电子***回复信号,与数码电子***建立通讯;所述数码电子***用于对***的查询广播指令、ADDR重置指令、ADDR读UID指令进行响应及回复,建立通讯,完成自动上线。
优选地,所述的数码电子***内部集成随机序列发生器、存储器、定时器、发送模块、接收模块和控制模块,其中:
所述随机序列发生器与存储器连接,用于产生真随机序列编号,在ADDR存储器中生成存储地址ADDR;
所述存储器,至少包括查询地址存储器和UID存储器,ADDR存储器里的查询地址ADDR来自随机序列发生器,具有随机性,定义为时间间隙内;UID存储器存储数码电子***UID码;
所述定时器,用于同步***和数码电子***的通讯时间,***和数码电子***建立同步通讯的时间起点,即***发出查询广播指令的时间起点和数码电子***接收到查询广播指令的时间起点同步,同步时间起点后划分N个时间间隙,定时器的确保数码电子***在接收到***的查询广播指令后,能准确依照ADDR存储器内部定义的时间间隙内,向***回复数码电子***的状态信息;
所述发送模块,用于向***回复数码电子***的状态信息;
所述接收模块,用于读取***的指令,包括比较器和信号转化器,比较器用于检测总线的电压,信号转化器将电压转换成数字信号传输给控制模块;
所述控制模块,为芯片内部逻辑电路或者是分立的MCU控制器,用于对接收到的信息解析和内部的逻辑控制。
进一步优选地,为了方便查询,所述ADDR存储器内的ADDR地址的宽度的远小于UID的宽度,ADDR地址的最大数值不超过512。
优选地,所述数码电子***内的随机序列发生器、存储器、定时器、发送模块、接收模块和控制模块是分立形式组成,或是全部或部分集成在芯片上。
另一方面,一种数码电子***自动上线的通讯方法,实施于若干内部集成随机序列发生器、ADDR存储器、定时器的数码电子***,以及与数码电子***通讯连接的***,步骤如下:
(1)***和数码电子***建立同步通讯的时间起点,即***发出查询广播指令的时间起点和数码电子***接收到查询广播指令的时间起点同步,同步时间起点后划分N个时间间隙;
(2)***向数码电子***发送查询广播指令;
(3)数码电子***接收到查询广播指令后,数码电子***会根据自身ADDR存储器内部存储的时间间隙地址,回复自身状态信息的电流信号;
若多个数码电子***ADDR存储器内的地址相同,***发出的查询广播指令会有多发数码电子***回复叠加电流信号;
(4)***检测每一个时间间隙内的收到的回复电流信号,并进行解析;如果对应一个时间间隙内的电流值正常并能够正确解析,说明该时间间隙内有数码电子***回复信号,***发出ADDR读UID指令,即***通过数码电子***ADDR存储器读取对应数码电子***的UID,与数码电子***建立通讯,数码电子***上线;
如果对应时间内没有回复电流信号或者回复的电流信号为多个数码电子***同时回复的叠加信号,说明该时间间隙内没有数码电子***或有多个数码电子***,***无法解析,多发数码电子***回复叠加电流信号无效,***不会发出ADDR读UID指令,多发数码电子***不上线;
(5)***向数码电子***发送ADDR重置指令,未上线数码电子***会自动将随机序列发生器的随机数赋予ADDR存储器,部分之前重复ADDR的数码电子***获取新的ADDR;已上线数码电子***静默;
(6)***继续发送查询广播指令,已上线数码电子***静默;未上线的数码电子***回复电流信号,重复步骤(3)至(6),直到所有数码电子***上线。
优选地,所述***发送查询广播指令后检测每一个时间间隙内回复电流信号,检测包括两方面:一是检测该时间间隙内是否收到回复的电流信号;二是检测该时间间隙内回复电流的幅值,以判断是否有多个数码电子***同时回复。
优选地,所述ADDR的最大数值为最大支持自动上线的数码电子***数,该数值应小于时间间隙数量N。
进一步优选地,所述ADDR最大数值与时间间隙数量N的比值为1:2。
采取本发明技术方案,***可以在未知的数码电子***网络中,自动读取到所有数码电子***的UID信息。首轮查询,***发送查询广播指令后,读取时间间隙内的单个***的UID,然后发送ADDR重置指令,未上线数码电子***通过内部随机信号发生器重置ADDR,将时间间隙中重复的数码电子***重新分配时间间隙,然后***继续发送查询广播指令,最终将所有数码电子***的UID分若干轮查询,全部读取并建立通讯,达到数码电子***自动上线的目的。
本发明可以批量读出数码电子***的UID,免去带电注册和非电注册的繁琐操作,提高操作人员的工作效率,更重要的是能够查找出网络中未注册的数码电子***,并确定数码电子***的UID,从而避免造成安全事故。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是实施例1中数码电子***自动上线***中数码电子***与***的网络拓扑图;
图2是实施例1中数码电子***自动上线***结构示意图;
图3是实施例1中数码电子***自动上线的通讯方法的数码电子***的工作流程图;
图4是实施例1中数码电子***自动上线的通讯方法的***的工作流程图;
图5是实施例1中数码电子***自动上线的通讯方法的通讯原理示意图;
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明为解决上述问题,提出一种数码电子***自上线***及通讯方法,解决***自动上线的问题,方便操作人员进行排查和自动读取网络中***的UID。下面的结合具体实施例详细说明自动上线功能涉及的***及通讯方法部分,数码电子***和***的基本功能参照相应类型的方案方法。
如图1所示,一种数码电子***自动上线***,包括若干个并联的数码电子***2、以及与数码电子***通讯连接的***1;***1用于向数码电子***发送查询广播指令、ADDR(查询地址)重置指令、ADDR读UID指令,并接收及解析数码电子***回复信号,与数码电子***建立通讯;数码电子***2用于对***的查询广播指令、ADDR重置指令、ADDR读UID指令进行响应及回复,建立通讯,完成自动上线。
如图2所示,数码电子***2内部集成随机序列发生器2-3、存储器2-4、定时器2-2、发送模块2-6、接收模块2-5和控制模块2-1,其中:
随机序列发生器2-3与存储器2-4连接,用于产生真随机序列编号,在ADDR存储器中生成存储地址ADDR。
存储器2-4,至少包括查询地址存储器和UID存储器。ADDR存储器里的查询地址ADDR来自随机序列发生器2-3,具有随机性,定义为时间间隙内;为了方便查询,所述ADDR存储器内的ADDR地址的宽度的远小于UID的宽度,ADDR地址的最大数值不超过512。UID存储器存储数码电子***UID码。
定时器2-2用于同步***1和数码电子***2的通讯时间,***1和数码电子***2建立同步通讯的时间起点,即***1发出查询广播指令的时间起点和数码电子***2接收到查询广播指令的时间起点同步,同步时间起点后划分N个时间间隙,定时器2-2的确保数码电子***2在接收到***1的查询广播指令后,能准确依照ADDR存储器内部定义的时间间隙内,向***1回复数码电子***2的状态信息。
发送模块2-6用于向***1回复数码电子***2的状态信息。
接收模块2-5用于读取***1的指令,包括比较器和信号转化器,比较器用于检测总线的电压,信号转化器将电压转换成数字信号传输给控制模块。
控制模块2-1为芯片内部逻辑电路或者是分立的MCU控制器,用于对接收到的信息解析和内部的逻辑控制。
优选可实施地,数码电子***2内的随机序列发生器2-3、存储器2-4、定时器2-2、发送模块2-6、接收模块2-5和控制模块2-1是分立形式组成,或是全部或部分集成在芯片上。
如图3至图5所示,一种数码电子***自动上线的通讯方法,实施于若干内部集成随机序列发生器2-3、ADDR存储器、定时器2-2的数码电子***2,以及与数码电子***通讯连接的***1,步骤如下
(1)***1和数码电子***2建立同步通讯的时间起点,即***1发出查询广播指令的时间起点和数码电子***2接收到查询广播指令的时间起点同步,同步时间起点后划分N个时间间隙,数码电子***2的定时器2-2***1和数码电子***2通讯同步;关于时间间隙是由***和***共同约束用于同步通讯的手段。例如时间间隙数N=500,每个间隙长2mS。
(2)***1向数码电子***2发送查询广播指令;
(3)数码电子***2接收到查询广播指令后,数码电子***2会根据自身ADDR存储器内部存储的时间间隙地址,回复自身状态信息的电流信号;
若多个数码电子***2的ADDR存储器内的地址相同,***1发出的查询广播指令会有多发数码电子***回复叠加电流信号;
(4)***1发送完查询广播指令后,会在起点后1到500时间间隙内,检测每一个时间间隙内的收到的回复电流信号,判断1~500的每个时间间隙下是否有可以通讯的数码电子***,并根据时间间隙判断出可以通讯数码电子***的ADDR存储器的内容。检测包括两方面:一是检测该时间间隙内是否收到回复的电流信号;二是检测该时间间隙内回复电流的幅值,以判断是否有多个数码电子***同时回复。例如单个数码电子***回复电流值为3mA,当回复的电流信号全部是3mA的报文时,确定为单发数码电子***占用一个时间间隙,如图5STEP_1中的时间间隙(时隙)2和7,当回复电流值有6mA或更大电流的报文,如图5STEP_1中的时隙5,确定多发数码电子***2占用一个时间间隙。
如果对应一个时间间隙内的电流值正常并能够正确解析,如图5STEP_1中的时隙2和时隙7,说明时间间隙2和时间间隙7内有数码电子***2回复信号,***1发出ADDR读UID指令,即***1通过ADDR存储器读取对应数码电子***2的UID,与数码电子***2建立通讯,如图5STEP_2中的UID-2和UID-7数码电子***上线;
如果对应时间内没有回复电流信号,如图5STEP_1中的时隙1、时隙3、时隙4、时隙6、时隙8、时隙9和时隙10,说明该时间间隙内没有数码电子***2;如果回复的电流信号为多个数码电子***同时回复的叠加信号,如图5STEP_1中的时隙5,说明时隙5有多个数码电子***2,***1无法解析,不会发出ADDR读UID指令,多发数码电子***2不上线;
ADDR读UID指令是指***通过数码电子***ADDR存储器读取对应数码电子***的UID码,当数码电子***收到ADDR读UID指令时,数码电子***会比较自身的ADDR与ADDR读UID指令是否匹配,如果匹配,数码电子***将其UID回复给***,如果不匹配***将静默。
(5)***1向数码电子***2发送ADDR重置指令,未上线数码电子***2会自动将随机序列发生器的随机数赋予ADDR存储器,部分之前重复ADDR的数码电子***获取新的ADDR,如图5STEP_3中的时隙5的两个重复ADDR由5分别变为3和9;已上线数码电子***UID-2和UID-7静默;
(6)***1继续发送查询广播指令,已上线数码电子***UID-2和UID-7静默;未上线的数码电子***回复电流信号,如图5STEP_4中时隙3和时隙9内有数码电子***2回复电流信号,***1发出ADDR读UID指令,如图5STEP_5中的UID-3和UID-9数码电子***上线。
重复上述步骤,直到所有数码电子***上线。
上述方法中,ADDR的最大数值、时间间隙数量N和时间间隙的宽度是影响自动上线效率和支持最大上线数量的关键参数。
ADDR的最大数值为最大支持自动上线的数码电子***数,该数目应小于时间间隙数量N,否则可能会出现无法区分的现象。
一般时间间隙数量N越多,单次查询广播指令发出后识别效率越高,但单次查询广播指令后的电流检测时间会越长。为平衡这两个参数达到整体效率最大,优选可实施地,ADDR最大数值与时间间隙数量N的比值为1:2。例如ADDR最大数值为512,时间间隙最大数为1024个。
时间间隙的宽度可以根据回复信号的报文长度、***定时器的精度等确定,一般情况下时间间隙越小,自上线功能的效率越高。
采取本发明技术方案,***可以在未知的数码电子***网络中,自动读取到所有数码电子***的UID信息。首轮查询,***发送查询广播指令后,读取时间间隙内的单个***的UID,然后发送ADDR重置指令,未上线数码电子***通过内部随机信号发生器重置ADDR,将时间间隙中重复的数码电子***重新分配时间间隙,然后***继续发送查询广播指令,最终将所有数码电子***的UID分若干轮查询,全部读取并建立通讯,达到数码电子***自动上线的目的。
本发明可以批量读出数码电子***的UID,免去带电注册和非电注册的繁琐操作,提高操作人员的工作效率,更重要的是能够查找出网络中未注册的数码电子***,并确定数码电子***的UID,从而避免造成安全事故。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (7)
1.一种数码电子***自动上线***,包括若干并联的数码电子***,以及与所述数码电子***通讯连接的***;其特征在于,所述***,用于向所述数码电子***发送查询广播指令、ADDR重置指令、ADDR读UID指令,并接收及解析所述数码电子***回复信号,与所述数码电子***建立通讯;所述数码电子***,用于对所述***的所述查询广播指令、所述ADDR重置指令、所述ADDR读UID 指令进行响应及回复,建立通讯,完成自动上线;
所述数码电子***内部集成随机序列发生器、存储器、定时器、发送模块、接收模块和控制模块,其中:
所述随机序列发生器与所述存储器连接,用于产生真随机序列编号,在ADDR存储器中生成存储地址ADDR;
所述存储器,至少包括ADDR存储器和UID存储器;所述UID存储器存储数码电子***UID码;
所述定时器,用于同步所述***和所述数码电子***的通讯时间,所述***和所述数码电子***建立同步通讯的时间起点,即所述***发出所述查询广播指令的时间起点和所述数码电子***接收到所述查询广播指令的所述时间起点同步,同步所述时间起点后划分N个时间间隙,所述定时器确保所述数码电子***在接收到所述***的所述查询广播指令后,能依照所述ADDR存储器内部定义的所述时间间隙,向所述***回复所述数码电子***的状态信息;
所述发送模块,向所述***回复所述数码电子***的所述状态信息;
所述接收模块,用于读取所述***的指令,包括比较器和信号转化器,所述比较器用于检测总线的电压,所述信号转化器将所述电压转换成数字信号传输给所述控制模块;
所述控制模块,为芯片内部逻辑电路或者是分立的MCU控制器,用于对接收到的信息解析。
2.根据权利要求1所述的数码电子***自动上线***,其特征在于,所述ADDR存储器内的所述存储地址ADDR的最大数值不超过512。
3.根据权利要求1所述的数码电子***自动上线***,其特征在于,所述数码电子***内的所述随机序列发生器、所述存储器、所述定时器、所述发送模块、所述接收模块和所述控制模块是分立形式组成,或是全部或部分集成在所述芯片上。
4.一种数码电子***自动上线的通讯方法,其特征在于,实施于若干内部集成随机序列发生器、ADDR存储器、定时器的数码电子***,以及与数码电子***通讯连接的***,步骤如下:
(1)***和数码电子***建立同步通讯的时间起点,即所述***发出查询广播指令的所述时间起点和所述数码电子***接收到所述查询广播指令的所述时间起点同步,同步所述时间起点后划分N个时间间隙;
(2)所述***向所述数码电子***发送所述查询广播指令;
(3)所述数码电子***接收到所述查询广播指令后,所述数码电子***会根据自身所述ADDR存储器内部存储的时间间隙地址,回复自身状态信息的电流信号;
若多个所述数码电子***的所述ADDR存储器内的存储地址ADDR相同,所述***发出查询广播指令后会有多发所述数码电子***回复叠加的所述电流信号;
(4)所述***检测每一个所述时间间隙内收到的所述电流信号,并进行解析;如果对应一个所述时间间隙内的电流值正常并能够正确解析,说明所述时间间隙内有所述数码电子***的回复信号,所述***发出ADDR读UID指令,即所述***通过所述数码电子***的所述ADDR存储器读取对应所述数码电子***的UID,与所述数码电子***建立通讯,所述数码电子***上线;
如果对应时间内没有回复所述电流信号或者回复的所述电流信号为多个所述数码电子***同时回复的叠加的所述电流信号,说明所述时间间隙内没有所述数码电子***或有多个所述数码电子***,所述***无法解析,多发所述数码电子***回复叠加的所述电流信号无效,所述***不会发出所述ADDR读UID指令,多发所述数码电子***不上线;
(5)所述***向所述数码电子***发送ADDR重置指令,未上线的所述数码电子***会自动将所述随机序列发生器的随机数赋予所述ADDR存储器,部分之前重复所述存储地址ADDR的所述数码电子***获取新的存储地址ADDR;已上线所述数码电子***静默;
(6)所述***继续发送所述查询广播指令,已上线所述数码电子***静默;未上线的所述数码电子***回复所述电流信号,重复步骤(3)至(6),直到所有所述数码电子***上线。
5.根据权利要求4所述的一种数码电子***自动上线的通讯方法,其特征在于,所述***发送所述查询广播指令后检测每一个所述时间间隙内回复的所述电流信号,检测包括两方面:一是检测所述时间间隙内是否收到回复的所述电流信号;二是检测所述时间间隙内回复所述电流信号的幅值,以判断是否有多个所述数码电子***同时回复。
6.根据权利要求4所述的一种数码电子***自动上线的通讯方法,其特征在于,所述存储地址ADDR的最大数值为最大支持自动上线的所述数码电子***数,该数值应小于所述时间间隙数量N。
7.根据权利要求6所述的一种数码电子***自动上线的通讯方法,其特征在于,所述存储地址ADDR的最大数值与所述时间间隙数量N的比值为1:2。
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