CN117319132A - 环网通信故障冗余方法、装置和分布式控制环网 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种环网通信故障冗余方法、装置和分布式控制环网，属于通信技术领域。所述环网通信故障冗余方法，包括：在多个从节点中任意从节点故障的情况下，主节点通过第一通信环路发起通信；在主节点和多个从节点中第一目标节点向第一通信环路发送第一目标节点数据后，主节点和多个从节点的第二通信环路进入透传态；在第一节点接收到由第一通信环路透传的第一目标节点数据后，第一节点沿第二通信环路透传第一目标节点数据；在第二节点接收到由第二通信环路透传的第一目标节点数据后，第二节点沿第一通信环路透传第一目标节点数据；第一目标节点接收第一通信环路传输的第一目标节点数据。本申请的环网通信故障冗余方法，适用于节点失效情景。

Description

环网通信故障冗余方法、装置和分布式控制环网

技术领域

本申请属于通信技术领域，尤其涉及一种环网通信故障冗余方法、装置和分布式控制环网。

背景技术

基于高速串行光纤环网通信的分布式控制是一种用于大容量电力电子装置的重要技术手段，当通信环路中出现控制器掉电或者损坏等节点失效型故障，若没有额外的冗余机制，光纤环网通信将崩溃。相关技术中，针对环网通信故障进行冗余，往往采用多条方向相反的环路互为备用，多条环路同时发送通信数据或者在故障时从一条环路切换至另一条环路，这种方式只能应对单条环路出现故障，当出现节点失效故障时，每一条环路都在失效节点处断开，无法进行正常的传输，***通信崩溃。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种环网通信故障冗余方法、装置和分布式控制环网，能够避开失效节点进行环路重构，组建完整新环进行正常的数据传输，适用于线路故障以及节点失效等多种故障情景，有效保障整个***正常运行。

第一方面，本申请提供了一种环网通信故障冗余方法，所述环网包括主节点和多个从节点，所述主节点和所述多个从节点构成第一通信环路和与所述第一通信环路不同方向的第二通信环路；该方法包括：

在所述多个从节点中任意从节点故障的情况下，所述主节点通过所述第一通信环路发起通信；在所述主节点和多个从节点中第一目标节点向所述第一通信环路发送第一目标节点数据后，所述主节点和多个从节点的第二通信环路进入透传态；所述第一目标节点数据为所述第一目标节点的本节点数据；

在第一节点接收到由所述第一通信环路透传的所述第一目标节点数据后，所述第一节点沿所述第二通信环路透传所述第一目标节点数据；所述第一节点为故障点的上游边界节点；

在第二节点接收到由所述第二通信环路透传的所述第一目标节点数据后，所述第二节点沿所述第一通信环路透传所述第一目标节点数据；所述第二节点为所述故障点的下游边界节点；其中，上游和下游均以所述第一通信环路的通信方向确定；

所述第一目标节点接收所述第一通信环路传输的所述第一目标节点数据。

根据本申请的环网通信故障冗余方法，通过在故障点上游边界的节点接收到由第一通信环路透传的第一目标节点数据后沿第二通信环路通信方向透传第一目标节点数据，在故障点下游边界的节点接收到由第二通信环路透传的第一目标节点数据后沿第一通信环路通信方向透传第一目标节点数据至第一目标节点，能够避开失效节点进行环路重构，组建完整新环进行正常的数据传输，适用于线路故障以及节点失效等多种故障情景，有效保障整个***正常运行。

根据本申请的一个实施例，在所述第一目标节点向所述第一通信环路发送第一目标节点数据后，所述方法还包括：

在所述主节点和多个从节点中第二目标节点接收到由所述第一通信环路发送的所述第一目标节点数据，且所述第二目标节点不为故障点的边界节点和所述第一目标节点的情况下，所述第二目标节点沿所述第一通信环路向下一节点透传所述第一目标节点数据。

根据本申请的一个实施例，在所述第一目标节点向所述第一通信环路发送第一目标节点数据后，所述方法还包括：

在所述主节点和多个从节点中第三目标节点接收到由所述第二通信环路发送的所述第一目标节点数据，且所述第三目标节点不为故障点的边界节点和所述第一目标节点的情况下，所述第三目标节点沿所述第二通信环路向下一节点透传所述第一目标节点数据。

根据本申请的一个实施例，在所述第一节点沿所述第二通信环路透传所述第一目标节点数据之后，所述方法还包括：

在所述第一目标节点接收到由所述第二通信环路传输的所述第一目标节点数据的情况下，所述第一目标节点沿所述第二通信环路向下一节点透传所述第一目标节点数据；

在所述第一目标节点接收到由所述第一通信环路传输的所述第一目标节点数据的情况下，所述第一目标节点通过所述第一通信环路进行正常数据传输。

根据本申请的一个实施例，还包括：

在所述主节点和多个从节点中第四目标节点不为故障点的边界节点的情况下，在所述第一通信环路中，在所述第四目标节点透传完上一节点的本节点数据后，所述第四目标节点向所述第一通信环路中发送所述第四目标节点的本节点数据。

根据本申请的一个实施例，各节点均设有第一发送端、第二发送端、第一接收端和第二接收端，所述第一发送端和所述第一接收端设置于所述第一通信环路，所述第二发送端和所述第二接收端设置于所述第二通信环路。

根据本申请的一个实施例，所述第一目标节点向所述第一通信环路发送第一目标节点数据，包括：所述第一目标节点通过设置于所述第一目标节点的所述第一发送端发送所述第一目标节点数据。

根据本申请的一个实施例，

所述第一节点沿所述第二通信环路透传所述第一目标节点数据，包括：所述第一节点通过设置于所述第一节点的所述第二发送端透传所述第一目标节点数据；所述第一节点的本节点数据从所述第二通信环路发出；

所述第二节点沿所述第一通信环路透传所述第一目标节点数据，包括：所述第二节点通过设置于所述第二节点的所述第一发送端透传所述第一目标节点数据；所述第二节点的本节点数据从所述第一通信环路发出。

第二方面，本申请提供了一种环网通信故障冗余装置，所述环网包括主节点和多个从节点，所述主节点和所述多个从节点构成第一通信环路和与所述第一通信环路不同方向的第二通信环路；该装置包括：

第一处理模块，用于在所述多个从节点中任意从节点故障的情况下，所述主节点通过所述第一通信环路发起通信；在所述主节点和多个从节点中第一目标节点向所述第一通信环路发送第一目标节点数据后，使所述主节点和多个从节点均进入透传态；所述第一目标节点数据为所述第一目标节点的本节点数据；

第二处理模块，用于在第一节点接收到由所述第一通信环路透传的所述第一目标节点数据后，使所述第一节点沿所述第二通信环路透传所述第一目标节点数据；所述第一节点为故障点的上游边界节点；

第三处理模块，用于在第二节点接收到由所述第二通信环路透传的所述第一目标节点数据后，使所述第二节点沿所述第一通信环路透传所述第一目标节点数据；所述第二节点为故障点的下游边界节点；其中，上游和下游均以所述第一通信环路的通信方向确定；

第四处理模块，用于使所述第一目标节点接收所述第一通信环路传输的所述第一目标节点数据。

根据本申请的环网通信故障冗余装置，通过在故障点上游边界的节点接收到由第一通信环路透传的第一目标节点数据后沿第二通信环路通信方向透传第一目标节点数据，在故障点下游边界的节点接收到由第二通信环路透传的第一目标节点数据后沿第一通信环路通信方向透传第一目标节点数据至第一目标节点，能够避开失效节点进行环路重构，组建完整新环进行正常的数据传输，适用于线路故障以及节点失效等多种故障情景，有效保障整个***正常运行。

第三方面，本申请提供了一种分布式控制环网，包括：

主控制器；

多个从控制器，所述多个从控制器依次连接，所述主控制器和所述多个从控制器构成多条通信环路，各所述通信环路的通信方向不同，所述多条通信环路执行如第一方面所述的环网通信故障冗余方法。

第四方面，本申请提供了一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述的环网通信故障冗余方法。

第五方面，本申请提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述的环网通信故障冗余方法。

本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：

通过在故障点上游边界的节点接收到由第一通信环路透传的第一目标节点数据后沿第二通信环路通信方向透传第一目标节点数据，在故障点下游边界的节点接收到由第二通信环路透传的第一目标节点数据后沿第一通信环路通信方向透传第一目标节点数据至第一目标节点，能够避开失效节点进行环路重构，组建完整新环进行正常的数据传输，适用于线路故障以及节点失效等多种故障情景，有效保障整个***正常运行。

进一步地，通过将环网中除故障点上下游边界节点之外的节点的数据收发机制设置为与故障前一致，使得通信机制无需复杂的切换过程，有利于提高环网通信效率，维护***稳定性。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请实施例提供的环网通信故障冗余方法的流程示意图之一；

图2是本申请实施例提供的环网通信故障冗余方法的流程示意图之二；

图3是本申请实施例提供的环网通信故障冗余方法的流程示意图之三；

图4是本申请实施例提供的分布式控制环网的结构示意图之一；

图5是本申请实施例提供的分布式控制环网的结构示意图之二；

图6是本申请实施例提供的环网通信故障冗余装置的结构示意图；

图7是本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的环网通信故障冗余方法、环网通信故障冗余装置、电子设备和可读存储介质进行详细地说明。

其中，环网通信故障冗余方法可应用于终端，具体可由，终端中的硬件或软件执行。

该终端包括但不限于移动电话或平板电脑等便携式通信设备。还应当理解的是，在某些实施例中，该终端可以不是便携式通信设备，而是台式计算机。

以下各个实施例中，描述了包括显示器和触摸敏感表面的终端。然而，应当理解的是，终端可以包括诸如物理键盘、鼠标和控制杆的一个或多个其它物理用户接口设备。

本申请实施例提供的环网通信故障冗余方法，该环网通信故障冗余方法的执行主体可以为环网，或者与环网通信连接的电子设备或者电子设备中能够实现该环网通信故障冗余方法的功能模块或功能实体，本申请实施例提及的电子设备包括但不限于手机、平板电脑、电脑、相机和可穿戴设备等，下面以环网作为执行主体为例对本申请实施例提供的环网通信故障冗余方法进行说明。

如图1所示，该环网通信故障冗余方法包括：步骤110、步骤120、步骤130和步骤140。

需要说明的是，本申请实施例提出的环网通信故障定位方法应用于环网。

环网包括主节点和多个从节点，主节点和多个从节点构成多条通信环路，各通信环路的通信方向各不相同。

第一通信环路和第二通信环路可以为多条通信环路中的任意两条环路。

在一些实施例中，第一通信环路和的第二通信环路为方向相反的环路。

如图4所示，该环网的控制架构包括1个主控制器对应的主节点和多个从控制器对应的从节点，主节点和多个从节点构成第一通信环路和与第一通信环路反向的第二通信环路。

继续参考图4，第一通信环路为逆时针环路①，第二通信环路为顺时针环路②；在实际执行过程中，可以将第一通信环路作为主通信环，将第二通信环路作为备用环。

在第一通信环路中，数据传输方向(即通信方向)为逆时针方向；在第二通信环路中，数据传输方向为顺时针方向。

本申请的环网通信故障定位方法，可应用于同时具备多条不同或相同数据传输方向的光纤总线，低通信波特率或低通信频率的光纤环网通信***以及其他通信***等。

步骤110、在多个从节点中任意从节点故障的情况下，主节点通过第一通信环路发起通信；在主节点和多个从节点中第一目标节点向第一通信环路发送第一目标节点数据后，主节点和多个从节点的第二通信环路进入透传态；第一目标节点数据为第一目标节点的本节点数据；

在该步骤中，第一目标节点为发送数据的节点。

第一目标节点可以为环网中的任意未故障节点。

第一目标节点数据为第一目标节点的本节点数据。

在主节点和多个从节点中第一目标节点向第一通信环路发送第一目标节点数据后，第二通信环路进入透传态，第一通信环路传输正常数据。

其中，透传态用于透传数据。

以第一目标节点为主节点为例，则第一目标节点数据可以为主节点数据。在主节点向第一通信环路发送主节点数据之后，当第一通信环路中通信正常时，第一通信环路中的各从节点沿第一通信环路的通信方向依次向下透传该主节点数据。

继续参考图4，在一些实施例中，各节点均设有第一发送端、第二发送端、第一接收端和第二接收端。

在该实施例中，第一发送端和第一接收端设置于第一通信环路，第一发送端用于向第一通信环路发送/透传数据，第一接收端用于接收第一通信环路传输的数据。

第二发送端和第二接收端设置于第二通信环路，第二发送端用于向第二通信环路发送/透传数据，第二接收端用于接收第二通信环路传输的数据。

在实际执行过程中，各节点可以通过选择不同的发送端以向对应的通信环路发送/透传数据，也可以通过判断接收数据的端口，判断所接收的是由哪一条通信环路传输的数据。

在一些实施例中，第一目标节点向第一通信环路发送第一目标节点数据，可以包括：第一目标节点通过设置于第一目标节点的第一发送端发送第一目标节点数据。

在该实施例中，继续以第一目标节点为主节点为例，如图4所示，主控制器通过第一发送端Tx1向从控制器1的第一接收端Rx1发送主节点数据。

在一些实施例中，主节点通过第一通信环路发起通信可以包括：主节点通过目标周期，周期性地发起通信。

在一些实施例中，在第一目标节点向第一通信环路发送第一目标节点数据后，该方法还可以包括：

在主节点和多个从节点中第二目标节点接收到由第一通信环路发送的第一目标节点数据，且第二目标节点不为故障点的边界节点和第一目标节点的情况下，第二目标节点沿第一通信环路向下一节点透传第一目标节点数据。

在该实施例中，第二目标节点为环网中全部节点中除故障点的边界节点和第一目标节点之外的任意节点。

其中，故障点的边界节点包括故障点的上游边界节点和故障点的下游边界节点，上游和下游均以第一通信环路的通信方向确定。

故障点可以为故障的节点，或者也可以为由于环网断线被通信孤立的点。

故障的节点可以包括一个失效节点或多个失效节点。

例如，如图4所示，从控制器3的上游节点为从控制器2，从控制器3的下游节点为从控制器(N-1)。

第二目标节点接收的是由第一通信环路传输的数据。

在一些实施例中，在第一目标节点向第一通信环路发送第一目标节点数据后，该方法还可以包括：

在主节点和多个从节点中第三目标节点接收到由第二通信环路发送的第一目标节点数据，且第三目标节点不为故障点的边界节点和第一目标节点的情况下，第三目标节点沿第二通信环路向下一节点透传第一目标节点数据。

在该实施例中，第三目标节点可以为环网中全部节点中除故障点的边界节点和第一目标节点之外的任意节点。

第三目标节点接收的是由第二通信环路传输的数据。

在实际执行过程中，对于环网中不处于故障点边界的节点，可以使其保持常规数据收发机制，即在接收到节点数据后，基于当前通信环路的数据传输方向继续向下一节点透传数据。

例如，如图4所示，主控制器通过第一发送端Tx1向从控制器1的第一接收端Rx1发送主节点数据，从控制器1的第一接收端Rx1接收到主节点数据后，沿第一通信环路的通信方向，通过第一发送端Tx1向从控制器2透传该主节点数据。

又如，当从控制器1的第二接收端Rx2接收到由从控制器2透传的主节点数据后，从控制器1沿第二通信环路的通信方向，通过第二发送端Tx2向主控制器透传该主节点数据。

根据本申请实施例提供的环网通信故障冗余方法，通过将环网中除故障点上下游边界节点之外的节点的数据收发机制设置为与故障前一致，使得通信机制无需复杂的切换过程，有利于提高环网通信效率，维护***稳定性。

步骤120、在第一节点接收到由第一通信环路透传的第一目标节点数据后，第一节点沿第二通信环路透传第一目标节点数据；

在该步骤中，第一节点为位于故障点上游边界的节点。

本申请中的上游和下游均是以第一通信环路的通信方向确定的。

可以理解的是，在第一节点下游存在故障点的情况下，第一节点将无法将第一目标节点数据沿当前通信方向继续透传至下一节点；此时，第一节点可以通过其他通信环路透传该第一目标节点数据以绕开故障点。

在一些实施例中，第一节点沿第二通信环路透传第一目标节点数据，可以包括第一节点通过设置于第一节点的第二发送端透传第一目标节点数据，第二通信环路方向上的下一节点基于第二接收端接收该第一目标节点数据；且第一节点的本节点数据从第二通信环路发出。

在一些实施例中，在第一节点沿第二通信环路透传目标节点数据之后，且在第二节点接收到由第二通信环路透传的目标节点数据之前，该方法还可以包括：

以第二通信环路的通信方向为基准，设置于第一节点和第二节点之间的各节点，基于第二通信环路的通信方向依次透传第一目标节点数据。

在该实施例中，第二节点为故障点的下游边界节点。

在第一节点沿第二通信环路的通信方向透传第一目标节点数据的情况下，第二通信环路中的各正常的节点基于第二通信环路的通信方向依次向下透传第一目标节点数据，直至该第一目标节点数据透传至故障点的下游边界节点。

步骤130、在第二节点接收到由第二通信环路透传的第一目标节点数据后，第二节点沿第一通信环路透传第一目标节点数据；

在该步骤中，第二节点为位于故障点下游边界的节点；其中，下游是以第一通信环路的通信方向确定。

在第一节点沿第二通信环路的通信方向透传第一目标节点数据的情况下，第二通信环路中的各正常的节点基于第二通信环路的通信方向依次向下透传第一目标节点数据，直至该第一目标节点数据透传至故障点的下游边界，即透传至第二节点；第二节点上游存在故障点，则第二节点无法继续沿着第二通信环路的通信方向继续向下透传该第一目标节点数据，此时，第二节点可以通过另一条通信环路(如第一通信环路)，透传该第一目标节点数据以绕开故障点。

在第二节点沿第一通信环路的通信方向透传第一目标节点数据的情况下，第一通信环路中的各正常的节点基于第一通信环路的通信方向依次向下透传第一目标节点数据，直至该第一目标节点数据透传至第一目标节点。

在一些实施例中，第二节点沿第一通信环路透传第一目标节点数据，可以包括：

第二节点通过设置于第二节点的第一发送端透传第一目标节点数据，下一节点可以基于第一接收端接收该第一目标节点数据；且第二节点的本节点数据从第一通信环路发出。

例如，第一节点收到并透传第一通信环路方向上的上一节点的本节点数据后，通过第二发送端Tx2向第二通信环路发送本节点数据；第二节点收到并透传完第二通信环路上透传过来的上一节点的本节点数据(也即第一节点的本节点数据)时，通过第一发送端Tx1向第一通信环路上发送本节点数据。

如图2所示，在一些实施例中，在第一节点沿第二通信环路透传第一目标节点数据之后，该方法还可以包括：

在第一目标节点接收到由第二通信环路传输的第一目标节点数据的情况下，第一目标节点沿第二通信环路向下一节点透传第一目标节点数据；

在第一目标节点接收到由第一通信环路传输的第一目标节点数据的情况下，第一目标节点通过第一通信环路进行正常数据传输。

在该实施例中，第一目标节点可以为主节点或任意正常的从节点。

在第一目标节点数据为由第一目标节点发送至第一通信环路的情况下，当第一目标节点接收到第二通信环路传输的第一目标节点数据时，第一目标节点仍旧保持透传态，沿第二通信环路的通信方向继续向下透传该第一目标节点数据。

在第一目标节点再次接收到由第一通信环路传输的第一目标节点数据时，则进行正常数据传输。

继续参考图2，以第一目标节点为主节点为例，在实际执行过程中，主节点通过第一发送端Tx1周期性地发起通信，主节点可以基于接收主节点数据的端口判断当前通信环路，如在第一接收端Rx1接收到主节点数据时，接收数据并通过第一发送端Tx1进行正常的通信数据传输；在第二接收端Rx2接收到主节点数据时，通过第二发送端Tx2透传该主节点数据。

其中，正常的通信数据传输可以包括：当第一目标节点从第一接收端RX1收到自身发出去的数据时，不透传本节点的数据，并等待透传其他节点的数据。

根据本申请实施例提供的环网通信故障冗余方法，通过调整发送节点数据的节点的状态，使其在另一条通信环路中作为透传态以透传数据，有助于实现环路重构，组建完整新环进行正常的数据传输。

步骤140、第一目标节点接收第一通信环路传输的第一目标节点数据。

在该步骤中，在第一目标节点数据为第一目标节点发送至第一通信环路的情况下，当第一目标节点接收到第二通信环路传输的第一目标节点数据时，第一目标节点仍旧保持透传态，沿第二通信环路的通信方向继续向下透传该第一目标节点数据。

在第一目标节点再次接收到第一通信环路传输的第一目标节点数据时，则进行正常的通信数据传输。

如图5所示，以从控制器3故障，第一目标节点为主控制器为例，对本申请的具体实现方式进行说明。

如图2所示，当主控制器通过第一通信环路发起通信后，主控制器的第一发送端Tx1先向第一通信环路发送第一目标节点数据(如主节点数据)，然后环网中的各正常节点均进入透传态，以等待接收数据。

从控制器1的第一接收端Rx1接收到主节点数据后，判断从控制器1是否为故障点的上游边界节点，如图3所示，在确定从控制器1不为故障点的上游边界节点的情况下，通过第一发送端Tx1沿第一通信环路向从控制器2透传该主节点数据；

从控制器2的第一接收端Rx1接收到该主节点数据后，从控制器2是否为故障点的上游边界节点，继续参考图3，在确定从控制器2为故障点的上游边界节点的情况下，从控制器2通过第二发送端Tx2沿第二通信环路透传该主节点数据至从控制器1的第二接收端Rx2。

从控制器1的第二接收端Rx2接收到主节点数据后，继续沿第二通信环路透传给主控制器。

继续参考图2，主控制器判断接收主节点数据的端口，在确定是第二接收端Rx2接收到该主节点数据(即由第二通信环路传输的主节点数据)的情况下，继续保持透传态，通过第二发送端Tx2将该主节点数据通过第二通信环路透传至下一节点从控制器N的第二接收端Rx2。

继续参考图3，从控制器N接收到由第二通信环路传输的主节点数据后，判断从控制器N是否为故障点的下游边界节点，在确定不为故障点的下游边界节点的情况下，从控制器N通过第二发送端Tx2向从控制器(N-1)的第二接收端Rx2透传主节点数据。

从控制器(N-1)接收到由第二通信环路传输的主节点数据后，判断从控制器(N-1)是否为故障点的下游边界节点，在确定为故障点的下游边界节点的情况下，从控制器(N-1)通过第一发送端Tx1沿第一通信环路透传该主节点数据至从控制器N的第一接收端Rx1。

从控制器N接收到由第一通信环路传输的主节点数据后，继续沿第一通信环路将该主节点数据通过第一发送端Tx1透传至主控制器。

继续参考图2，主控制器判断接收主节点数据的端口，在确定是第一接收端Rx1接收到该主节点数据的情况下，通过第一发送端Tx1进行正常的通信数据传输。

在本申请中，通过设置不同方向的通信环路，在环网沿其中一条通信环路透传数据时，当遇到故障节点无法继续沿当前通信环路向下透传时，沿另一条不同方向的通信环路透传该数据，至该数据基于另一条通信环路透传至故障点的另一端的节点，然后由故障点的另一端的节点沿初始通信环路回传该数据至回传至发送该数据的节点，能够避开失效节点进行环路重构，组建完整新环进行正常的数据传输，无需两条环路中任意一条环路维持正常即可实现数据的正常的传输，适用于节点失效情景，显著降低了***通信崩溃风险，有效保障整个***不停机运行。

根据本申请实施例提供的环网通信故障冗余方法，通过在故障点上游边界的节点接收到由第一通信环路透传的第一目标节点数据后沿第二通信环路通信方向透传第一目标节点数据，在故障点下游边界的节点接收到由第二通信环路透传的第一目标节点数据后沿第一通信环路通信方向透传第一目标节点数据至第一目标节点，能够避开失效节点进行环路重构，组建完整新环进行正常的数据传输，适用于线路故障以及节点失效等多种故障情景，有效保障整个***正常运行。

在一些实施例中，该方法还可以包括：

在主节点和多个从节点中第四目标节点不为故障点的边界节点的情况下，在第一通信环路中，在第四目标节点透传完上一节点的本节点数据后，第四目标节点向第一通信环路中发送第四目标节点的本节点数据。

在该实施例中，第四目标节点可以为环网中，除故障点以及故障点上下游边界点之外的其他任意节点。

可以理解的是，对于环网中的任意节点，其可以发送本节点数据，也可以透传其他节点数据。

在第四目标节点透传其他节点数据的过程中，第四目标节点为透传态。

在第四目标节点透传完成上一节点的本节点数据后，可进入发送态，在发送态下，第四目标节点可向第一通信环路发送本节点数据，该节点数据的具体传输方式与步骤110-步骤140相似，本申请在此不作赘述。

根据本申请实施例提供的环网通信故障冗余方法，通过将环网中除故障点上下游边界节点之外的节点设置相同的通信策略，在通信周期允许范围内可拓展多从节点，拓展性强。

需要说明的是，在对应有三条及以上环路的情景下，各通信环路均可以执行如本申请实施例提供的环网通信故障冗余方法类似的通信冗余机制，本申请在此不作赘述。

本申请实施例提供的环网通信故障冗余方法，执行主体可以为环网通信故障冗余装置。本申请实施例中以环网通信故障冗余装置执行环网通信故障冗余方法为例，说明本申请实施例提供的环网通信故障冗余装置。

本申请实施例还提供一种环网通信故障冗余装置。

环网包括主节点和多个从节点，主节点和多个从节点构成第一通信环路和与第一通信环路不同方向的第二通信环路。

如图6所示，该环网通信故障冗余装置包括：第一处理模块610、第二处理模块620、第三处理模块630和第四处理模块640。

第一处理模块610，用于在多个从节点中任意从节点故障的情况下，主节点通过第一通信环路发起通信；在主节点和多个从节点中第一目标节点向第一通信环路发送第一目标节点数据后，使主节点和多个从节点的第二通信环路进入透传态；第一目标节点数据为第一目标节点的本节点数据；

第二处理模块620，用于在第一节点接收到由第一通信环路透传的第一目标节点数据后，使第一节点沿第二通信环路透传第一目标节点数据；第一节点为故障点的上游边界节点；

第三处理模块630，用于在第二节点接收到由第二通信环路透传的第一目标节点数据后，使第二节点沿第一通信环路透传第一目标节点数据；第二节点为故障点的下游边界节点；其中，上游和下游均以第一通信环路的通信方向确定；

第四处理模块640，用于使第一目标节点接收第一通信环路传输的第一目标节点数据。

根据本申请实施例提供的环网通信故障冗余装置，通过在故障点上游边界的节点接收到由第一通信环路透传的第一目标节点数据后沿第二通信环路通信方向透传第一目标节点数据，在故障点下游边界的节点接收到由第二通信环路透传的第一目标节点数据后沿第一通信环路通信方向透传第一目标节点数据至第一目标节点，能够避开失效节点进行环路重构，组建完整新环进行正常的数据传输，适用于线路故障以及节点失效等多种故障情景，有效保障整个***正常运行。

在一些实施例中，该装置还可以包括：第五处理模块，用于在第一目标节点向第一通信环路发送第一目标节点数据后，在主节点和多个从节点中第二目标节点接收到由第一通信环路发送的第一目标节点数据，且第二目标节点不为故障点的边界节点和第一目标节点的情况下，使第二目标节点沿第一通信环路向下一节点透传第一目标节点数据。

在一些实施例中，该装置还可以包括：第六处理模块，用于在第一目标节点向第一通信环路发送第一目标节点数据后，在主节点和多个从节点中第三目标节点接收到由第二通信环路发送的第一目标节点数据，且第三目标节点不为故障点的边界节点和第一目标节点的情况下，使第三目标节点沿第二通信环路向下一节点透传第一目标节点数据。

在一些实施例中，该装置还可以包括：第七处理模块，用于：

在第一目标节点接收到由第二通信环路传输的第一目标节点数据的情况下，使第一目标节点沿第二通信环路向下一节点透传第一目标节点数据；

在第一目标节点接收到由第一通信环路传输的第一目标节点数据的情况下，使第一目标节点通过第一通信环路进行正常数据传输。

在一些实施例中，该装置还可以包括：第八处理模块，用于：在主节点和多个从节点中第四目标节点不为故障点的边界节点的情况下，在第一通信环路中，在第四目标节点透传完上一节点的本节点数据后，使第四目标节点向第一通信环路中发送第四目标节点的本节点数据。

在一些实施例中，第一处理模块610，还可以用于使第一目标节点通过设置于第一目标节点的第一发送端发送第一目标节点数据。

在一些实施例中，第二处理模块620，还可以用于使第一节点通过设置于第一节点的第二发送端透传第一目标节点数据；第一节点的本节点数据从第二通信环路发出。

在一些实施例中，第三处理模块630，还可以用于使第二节点通过设置于第二节点的第一发送端透传第一目标节点数据；第二节点的本节点数据从第一通信环路发出。

本申请实施例还提供一种基于如上任意实施例所述的环网通信故障冗余方法的分布式控制环网。

如图4所示，该分布式控制环网包括：主控制器和多个从控制器。

其中，多个从控制器依次连接，主控制器和多个从控制器构成至少两条通信环路，各通信环路的通信方向各不相同。

继续参考图4，以两条通信环路为例，第一通信环路为逆时针环路①，第二通信环路为顺时针环路②；在实际执行过程中，可以将第一通信环路作为主通信环，将第二通信环路作为备用环。

在第一通信环路中，数据传输方向为逆时针方向；在第二通信环路中，数据传输方向为顺时针方向。

该分布式控制环网基于如上任意实施例所述的环网通信故障冗余方法进行通信。

在一些实施例中，分布式控制环网使用的通信传输载体可以是光纤也可以是网线以及RS485等可以组建环网的载体。

在一些实施例中，该分布式控制环网包括低通信速率或高通信速率的环网通信***。

根据本申请实施例提供的分布式控制环网，通过在故障点上游边界的节点接收到由第一通信环路透传的第一目标节点数据后向第二通信环路反向透传第一目标节点数据，在故障点下游边界的节点接收到由第二通信环路透传的第一目标节点数据后向第一通信环路反向透传第一目标节点数据至第一目标节点，能够避开失效节点进行环路重构，组建完整新环进行正常的数据传输，适用于线路故障以及节点失效等多种故障情景，有效保障整个***正常运行。

本申请实施例中的环网通信故障冗余装置可以是电子设备，也可以是电子设备中的部件，例如集成电路或芯片。该电子设备可以是终端，也可以为除终端之外的其他设备。示例性的，电子设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载电子设备、移动上网装置(Mobile Internet Device，MID)、增强现实(augmented reality，AR)/虚拟现实(virtual reality，VR)设备、机器人、可穿戴设备、超级移动个人计算机(ultra-mobilepersonal computer，UMPC)、上网本或者个人数字助理(personal digital assistant，PDA)等，还可以为服务器、网络附属存储器(Network Attached Storage，NAS)、个人计算机(personal computer，PC)、电视机(television，TV)、柜员机或者自助机等，本申请实施例不作具体限定。

本申请实施例中的环网通信故障冗余装置可以为具有操作***的装置。该操作***可以为安卓(Android)操作***，可以为IOS操作***，还可以为其他可能的操作***，本申请实施例不作具体限定。

本申请实施例提供的环网通信故障冗余装置能够实现图1至图3的方法实施例实现的各个过程，为避免重复，这里不再赘述。

在一些实施例中，如图7所示，本申请实施例还提供一种电子设备700，包括处理器701、存储器702及存储在存储器702上并可在处理器701上运行的计算机程序，该程序被处理器701执行时实现上述环网通信故障冗余方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

需要说明的是，本申请实施例中的电子设备包括上述所述的移动电子设备和非移动电子设备。

本申请实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，该非暂态计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述环网通信故障冗余方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

其中，所述处理器为上述实施例中所述的电子设备中的处理器。所述可读存储介质，包括计算机可读存储介质，如计算机只读存储器ROM、随机存取存储器RAM、磁碟或者光盘等。

本申请实施例还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述环网通信故障冗余方法。

其中，所述处理器为上述实施例中所述的电子设备中的处理器。所述可读存储介质，包括计算机可读存储介质，如计算机只读存储器ROM、随机存取存储器RAM、磁碟或者光盘等。

本申请实施例另提供了一种芯片，所述芯片包括处理器和通信接口，所述通信接口和所述处理器耦合，所述处理器用于运行程序或指令，实现上述环网通信故障冗余方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

应理解，本申请实施例提到的芯片还可以称为***级芯片、***芯片、芯片***或片上***芯片等。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外，需要指出的是，本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能，还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能，例如，可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法，并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外，参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以计算机软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (12)

1.一种环网通信故障冗余方法，其特征在于，所述环网包括主节点和多个从节点，所述主节点和所述多个从节点构成第一通信环路和与所述第一通信环路不同方向的第二通信环路；所述方法包括：

在所述多个从节点中任意从节点故障的情况下，所述主节点通过所述第一通信环路发起通信；在所述主节点和多个从节点中第一目标节点向所述第一通信环路发送第一目标节点数据后，所述主节点和多个从节点的第二通信环路进入透传态；所述第一目标节点数据为所述第一目标节点的本节点数据；

在第一节点接收到由所述第一通信环路透传的所述第一目标节点数据后，所述第一节点沿所述第二通信环路透传所述第一目标节点数据；所述第一节点为故障点的上游边界节点；

在第二节点接收到由所述第二通信环路透传的所述第一目标节点数据后，所述第二节点沿所述第一通信环路透传所述第一目标节点数据；所述第二节点为所述故障点的下游边界节点；其中，上游和下游均以所述第一通信环路的通信方向确定；

所述第一目标节点接收所述第一通信环路传输的所述第一目标节点数据。

2.根据权利要求1所述的环网通信故障冗余方法，其特征在于，在所述第一目标节点向所述第一通信环路发送第一目标节点数据后，所述方法还包括：

在所述主节点和多个从节点中第二目标节点接收到由所述第一通信环路发送的所述第一目标节点数据，且所述第二目标节点不为故障点的边界节点和所述第一目标节点的情况下，所述第二目标节点沿所述第一通信环路向下一节点透传所述第一目标节点数据。

3.根据权利要求1所述的环网通信故障冗余方法，其特征在于，在所述第一目标节点向所述第一通信环路发送第一目标节点数据后，所述方法还包括：

在所述主节点和多个从节点中第三目标节点接收到由所述第二通信环路发送的所述第一目标节点数据，且所述第三目标节点不为故障点的边界节点和所述第一目标节点的情况下，所述第三目标节点沿所述第二通信环路向下一节点透传所述第一目标节点数据。

4.根据权利要求1-3任一项所述的环网通信故障冗余方法，其特征在于，在所述第一节点沿所述第二通信环路透传所述第一目标节点数据之后，所述方法还包括：

在所述第一目标节点接收到由所述第二通信环路传输的所述第一目标节点数据的情况下，所述第一目标节点沿所述第二通信环路向下一节点透传所述第一目标节点数据；

在所述第一目标节点接收到由所述第一通信环路传输的所述第一目标节点数据的情况下，所述第一目标节点通过所述第一通信环路进行正常数据传输。

5.根据权利要求1-3任一项所述的环网通信故障冗余方法，其特征在于，还包括：

在所述主节点和多个从节点中第四目标节点不为故障点的边界节点的情况下，在所述第一通信环路中，在所述第四目标节点透传完上一节点的本节点数据后，所述第四目标节点向所述第一通信环路中发送所述第四目标节点的本节点数据。

6.根据权利要求1-3任一项所述的环网通信故障冗余方法，其特征在于，各节点均设有第一发送端、第二发送端、第一接收端和第二接收端，所述第一发送端和所述第一接收端设置于所述第一通信环路，所述第二发送端和所述第二接收端设置于所述第二通信环路。

7.根据权利要求6所述的环网通信故障冗余方法，其特征在于，所述第一目标节点向所述第一通信环路发送第一目标节点数据，包括：所述第一目标节点通过设置于所述第一目标节点的所述第一发送端发送所述第一目标节点数据。

8.根据权利要求6所述的环网通信故障冗余方法，其特征在于，

所述第一节点沿所述第二通信环路透传所述第一目标节点数据，包括：所述第一节点通过设置于所述第一节点的所述第二发送端透传所述第一目标节点数据；所述第一节点的本节点数据从所述第二通信环路发出；

所述第二节点沿所述第一通信环路透传所述第一目标节点数据，包括：所述第二节点通过设置于所述第二节点的所述第一发送端透传所述第一目标节点数据；所述第二节点的本节点数据从所述第一通信环路发出。

9.一种环网通信故障冗余装置，其特征在于，所述环网包括主节点和多个从节点，所述主节点和所述多个从节点构成第一通信环路和与所述第一通信环路不同方向的第二通信环路；所述装置包括：

第一处理模块，用于在所述多个从节点中任意从节点故障的情况下，所述主节点通过所述第一通信环路发起通信；在所述主节点和多个从节点中第一目标节点向所述第一通信环路发送第一目标节点数据后，使所述主节点和多个从节点均进入透传态；所述第一目标节点数据为所述第一目标节点的本节点数据；

第二处理模块，用于在第一节点接收到由所述第一通信环路透传的所述第一目标节点数据后，使所述第一节点沿所述第二通信环路透传所述第一目标节点数据；所述第一节点为故障点的上游边界节点；

第三处理模块，用于在第二节点接收到由所述第二通信环路透传的所述第一目标节点数据后，使所述第二节点沿所述第一通信环路透传所述第一目标节点数据；所述第二节点为故障点的下游边界节点；其中，上游和下游均以所述第一通信环路的通信方向确定；

第四处理模块，用于使所述第一目标节点接收所述第一通信环路传输的所述第一目标节点数据。

10.一种分布式控制环网，其特征在于，包括：

主控制器；

多个从控制器，所述多个从控制器依次连接，所述主控制器和所述多个从控制器构成多条通信环路，各所述通信环路的通信方向不同，所述多条通信环路执行如权利要求1-8任一项所述的环网通信故障冗余方法。

11.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-8任一项所述的环网通信故障冗余方法。

12.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-8任一项所述环网通信故障冗余方法。