CN101971642A - 通信系统 - Google Patents

Abstract

一种通信系统，具有通信控制单元、多个通信终端单元和多个通信单元。通信控制单元和通信终端单元依照第一协议通信。通信单元依照第二协议互相通信。一些通信单元具有数据分析器和数据发送器。数据分析器判断第二监视信息是否表示稳定状态。如果第二监视信息表示不稳定状态，数据分析器依照第一协议通过通信控制单元将对应于第二监视信息的控制信息传输到至少一个相关联的第二通信终端单元。因此，控制连接到第二通信终端单元的负载。

Description

通信系统

技术领域

本发明一般涉及通信系统，并且更特别地，涉及这样一种通信系统，该通信系统包括：连接到通信线路的通信控制单元，连接到通信线路并被配置为依照第一协议与通信控制单元通信的多个通信终端单元，以及连接到通信线路并被配置为依照第二协议互相通信的通信单元。

背景技术

例如，日本专利No.1180690(日本专利申请公布No.52-072436)公开了一种通信系统(时分多址传输系统)。在此系统中，通信控制单元(主站)和多个通信终端单元(次站)连接到通信线路，并且在通信控制单元和每个通信终端单元之间进行通信。通信控制单元被配置为有规律地监视通信终端单元的每个状态，如果一个通信终端单元的状态改变(例如，通信终端单元中包括的开关被打开或关闭)，则向其它通信终端单元提供用于进行对应于状态改变的处理的信号。在该通信系统中，总是经由通信控制单元(A1)进行通信，如图1所示，通信终端单元(B1)没有机会互相直接通信。

因此，通信终端单元(B1)总是经由通信控制单元A1互相通信，相应地，通信系统的通信速度很低，并且不能进行包括较大数据量的信息(例如电能的测量值)的传输。整个系统还可能由于通信控制单元(A1)的故障等而停止，其导致可靠性降低。

日本专利No.3498646(日本专利申请公布No.2001-095232A)公开了一种通信系统。如图2所示，此系统被配置为使得连接到通信线路(W)的通信单元(B2)通过点对点(以下也称为“P2P”)互相直接通信。在此配置中，通信速度得到提高，相应地能够传输包括较大数据量的信息。在图2中，A2是供电设备，经由通信线路(W)向每个通信单元(B2)提供电力。

在这些系统中，前者相较于后者应用更广泛，然而后者在通信速度和可靠性上领先于前者。因此，日本专利申请公布No.8-274724公开了一种如图3所示包括两个系统的通信系统。在图3中，每个通信终端单元(B1)都响应于第一监视信息(如开关开或关)生成控制信息，以经由通信控制单元(A1)将控制信息传输到其中一个通信终端单元(B1)，从而控制其中一个通信终端单元(B1)的负载。每个通信单元(B2)都接收第二监视信息(如电力消耗的测量值)，然后通过P2P将第二监视信息直接传输到其它通信单元(B2)。因此，在通信系统中，通信终端单元(B1)和通信终端单元(B2)独立操作，通信终端单元(B1)用于负载控制，而通信单元(B2)用于测量等等。

在图3的通信系统中，当第二监视信息，例如负载的电力消耗的测量值过度增加时，期望为了省电而降低负载的电力消耗。然而，在此通信系统中，通信终端单元(B1)和通信单元(B2)连接到同一通信线路(W)但不能互相通信，相应地不能基于第二监视信息控制通信终端单元(B1)的每个负载。

发明内容

本发明的目的在于基于由通信单元获得的第二监视信息来控制安装在通信终端单元中的负载。

权利要求1的通信系统包括连接到通信线路的(通信控制单元，)多个通信终端单元和多个通信单元。通信终端单元被配置为依照第一协议(与通信控制单元)通信。通信单元被配置为依照第二协议互相通信。通信终端单元包括预先相关联的至少一个第一通信终端单元和至少一个第二通信终端单元。第一通信终端单元(通过通信控制单元)将对应于第一监视信息的控制信息传输到至少一个相关联的第二通信终端单元，从而控制连接到第二通信终端单元的负载。通信单元包括预先相关联的至少一个第一通信单元和至少一个第二通信单元。如果获得第二监视信息，第一通信单元将第二监视信息传输到相关联的第二通信单元。多个通信单元中的特定通信单元包括数据分析器和数据发送器。数据分析器被配置来判断获得的第二监视信息是否表示稳定状态。数据发送器被配置为，如果第二监视信息表示不稳定状态，则依照第一协议(通过通信控制单元)将对应于第二监视信息的控制信息传输到至少一个相关联的第二通信终端单元，从而控制连接到第二通信终端单元的负载。

在此配置(下面称为“第一配置”)中，如果第二监视信息表示不稳定状态，响应于第二监视信息产生控制信号，并依照第一协议(通过通信控制单元)将控制信号传输到相关联的第二通信终端单元。因此，能控制连接到第二通信终端单元的负载。也就是说，能够基于通过控制单元获得的第二监视信息来控制连接到通信终端单元的负载。

在实施例中，所述第一通信单元是所述特定通信单元，并与被配置来产生所述第二监视信息的被监视设备连接。所述第一通信单元的数据分析器被配置为通过周期性地与连接到第一通信单元的被监视设备进行通信，来周期性地获得第二监视信息。所述第二通信单元与被配置为从至少一个相关联的第一通信单元获得第二信息的监视设备连接。

在此配置(下文称为“第二配置”)中，数据分析器能周期性地获得第二监视信息。相应地，当第二监视信息表示不稳定状态时，控制信息能被迅速传送到相关联的第二通信终端单元。

在第一配置中，优选地，所述第一通信单元是所述特定通信单元，并与被配置来产生所述第二监视信息的被监视设备连接。优选地，所述第二通信单元与被配置为从至少一个相关联的第一通信单元获得第二信息的监视设备连接。优选地，所述第一通信单元的数据分析器被配置为，当连接到第一通信单元的被监视设备与连接到相关联的第二通信单元的监视设备通信时，获得从被监视设备向监视设备传输的第二监视信息。

在此配置(下文称为“第三配置”)中，当监视设备与被监视设备通信时，数据分析器获得从被监视设备向监视设备传输的第二监视信息。相应地，数据分析器能获得第二监视信息而不增加通信流量。

在第三配置中，优选地，连接到所述第二通信单元的监视设备被配置为，通过第二通信单元依照第二协议进行对至少一个相关联的第一通信单元的周期性轮询，并响应于通过第二通信单元的周期性轮询而周期性地获得从第一通信单元返回的第二监视信息。优选地，所述第一通信单元还包括轮询周期获取部分，被配置为获得周期性轮询的周期。优选地，所述第一通信单元的数据发送器被配置为，如果从第一通信单元的数据分析器获得不稳定状态的判断结果，则除了周期性轮询的周期时间之外，通过通信控制单元将所述控制信息传输到至少一个相关联的第二通信终端单元。

在此配置中，由于数据发送器除了周期性轮询的时间之外向第二通信终端传输控制信息，因此能够避免通过第一协议传输的数据和通过第二协议传输的数据之间的冲突。

在第三配置中，优选地，所述第一通信单元的轮询周期获取部分被配置为，响应于来自第二通信单元的轮询，获得第一通信单元将第二监视信息返回到所述第二通信单元所需要的返回时间。优选地，所述第一通信单元的数据发送器被配置为，除了周期性轮询的周期时间和返回时间之外，将所述控制信息传输到至少一个相关联的第二通信终端。

在此配置中，除了返回时间之外，从关于轮询的被监视设备传输控制信息。相应地，即使轮询周期很短，并且返回时间对一个周期的比率较大，也能避免通过第一协议传输的数据和通过第二协议传输的数据之间的冲突。

在第一配置到第三配置中，优选地，所述数据发送器包括第一协议信号发送器、第二协议信号发送器和开关部分。优选地，第一协议信号发送器被配置为依照第一协议传输数据，第二协议信号发送器被配置为依照第二协议传输数据。优选地，开关部分被配置为选择性地将所述第一协议信号发送器或第二协议信号发送器连接到通信线路。

在此配置中，与第一协议信号发送器和第二协议信号发送器都连接到通信线路相比，从通信线路角度来看，能增强通信单元的阻抗。

在第一到第三配置中，优选地，所述第一通信单元还包括存储设备，存储对应于第二监视信息的控制信息。优选地，所述第一通信单元的数据分析器与第一通信单元侧的被监视设备连接。优选地，所述第一通信单元的数据分析器被配置为，从存储设备中读取对应于来自被监视设备的第二监视信息的控制信息，以将控制信息传输到至少一个相关联的第二通信终端单元。

在此配置中，第一通信单元能将对应于第二监视信息的控制信息从被监视设备传输到至少一个相关联的第二通信终端单元，并能通过对应于第二监视信息的控制信息来控制负载。

在第一到第三配置中，优选地，所述特定通信单元还包括阈值设置部分，被配置来设置指标(criterion)阈值，所述数据分析器通过该阈值判断所述第二监视信息是否表示稳定状态。

在此配置中，用于判断第二监视信息是否表示稳定状态的指标阈值可通过阈值设置部分设置。相应地，能改变用于判断是否向通信终端单元传输控制信息的标准。

在此配置中，只有与所述监视设备连接的第二通信单元可以设置有所述数据分析器。

在此实施例中，与每个通信单元都设置有所述数据分析器的构造相比，能降低通信系统的安装成本。

附图说明

现在将进一步详细描述发明的优选实施例。参照下面的详细描述和附图，本发明的其它特征和优点将更好理解。

图1是现有技术-通信系统(时分多址传输系统)的示意图；

图2是现有技术-通信系统的示意图；

图3是现有技术-包括两个系统的通信系统的示意图；

图4是根据本发明第一实施例的通信系统的示意图；

图5是用于通信系统的传输信号的格式的说明图；

图6是通信系统中每个通信单元的示意图；

图7是示出通信系统中的通信单元的每个操作的流程图；

图8是实施例中的通信系统的每个通信单元的示意图；

图9是实施例中的通信系统的每个通信单元的示意图；

图10是根据本发明第二实施例的通信系统的示意图；

图11是示出通信系统中通信单元的每个操作的流程图；

图12是示出通信系统的操作的顺序实例的视图；

图13是根据本发明第三实施例的通信系统的示意图；以及

图14是示出通信系统中的通信单元的每个操作的流程图。

具体实施方式

第一实施例

图4示出根据本发明第一实施例的通信系统。通信系统包括连接到通信线路(W)的通信控制单元(A1)、多个(在图4中是两个或多个)通信终端单元(B1)和多个(在图4中是两个或多个)通信单元(B2)。在实施例中，通信控制单元(A1)是主站。每个通信终端单元(B1)是次站，被配置为与通信控制单元A1通信。每个通信单元(B2)都是点对点设备，被配置为互相直接通信。然而，并不限于图4的实例，可以使本发明中的通信终端单元和通信单元一体化，或者可以使本发明中的通信终端单元、通信单元和负载一体化。

通信终端单元(B1)通过双线通信线路(W)与通信控制单元(A1)并联。每个通信终端单元(B1)通过通信控制单元(A1)预先与一个或多个其它通信终端单元(B1)相关联。通信控制单元(A1)和通信终端单元(B1)构成时分多址传输系统(下文称为“基本系统”)，在该系统中，通过时分进行从单元(A1)到单元(B1)的数据传输和从单元(B1)到单元(A1)的数据传输。

在该基本系统中，每个通信终端单元(B1)都被分类成任意不同的第一和第二通信终端单元。第一通信终端单元例如是包括有输入设备(B110)(例如开关、传感器等)的监视终端(B11)。第二通信终端单元例如是连接到负载(B120)的控制终端(B12)。因此，能够响应于来自包含在监视终端(B11)中的输入设备(B110)的第一监视信息来控制连接到控制终端(B12)的负载(B120)。然而，本发明中被配置为依照第一协议通信的通信终端单元可以是但并不限于轮询/选择通信系统中的通信终端单元，例如，也可以被配置为依照P2P协议通信的点对点设备。

每个通信终端单元(B1)设置有地址(标识符)。每个监视终端(B11)被配置为通过其自己的输入设备(B110)接收第一监视信息，然后将对应于第一监视信息的控制信息传输到通信控制单元(A1)。通信控制单元(A1)被配置为接收控制信息，然后通过地址将控制信息传输到与监视终端(B11)相关联的控制终端(B12)。每个控制终端(B12)均被配置为接收控制信息，然后根据控制信息控制其自己的负载(B120)。通信控制单元(A1)介于每个监视终端(B11)和每个控制终端(B12)之间。由于用于控制负载(B12)的控制信息反映第一监视信息，所以通过通信线路传输该控制信息，从而将第一监视信息反映在负载控制中。

下面说明基本系统的操作。通信控制单元(A1)被配置为通过对由脉冲序列形成的载波进行脉宽调制来传输数据，并向通信线路(W)发送具有如图5所示格式的传输信号。传输信号是双极(+/-24V)时分复用信号。传输信号由用于检测中断信号的中断脉冲期(A)、根据即将描述的中断脉冲期(E)和分流(shunt)检测期(F)设置的准备期(B)、用于将数据传输到通信终端单元(B1)的信号传输期(C)、用于从通信终端单元(B1)接收返回信号的时隙即信号返回期(D)、用于检测中断信号的中断脉冲期(E)、用于检测循环(circulatory)分流的分流检测期(F)、以及未及时进行处理时使用的准备域(domain)期(G)组成。

当每个控制终端(B12)自己的地址与在通过通信线路(W)接收的传输信号的信号传输期(C)中包含的地址数据一致时，其从传输信号获得用于控制其自己的负载(B120)的控制信息，并通过电流模式信号(通过合适的低阻抗使通信线路(W)短路而发送的信号)与传输信号的信号返回期(D)同步地返回控制信息。通过对通过通信线路(W)传输的传输信号进行整流和稳压来获得用于每个通信终端单元(B1)中内部电路的电力。

通信控制单元(A1)进行随时轮询(always-polling)，以在一个周期内随时改变包含在传输信号中的地址数据，然后顺序访问每个通信终端单元(B1)。在随时轮询中，如果控制信息包含在传输信号中，则地址与传输信号中包含的地址数据一致的通信终端单元(B1)获得控制信息，然后进行操作。然后，通信终端单元(B1)将操作状态返回到通信控制单元(A1)。

当从任意监视终端(B11)接收到根据第一监视信息生成的中断信号时，通信控制单元(A1)查找生成中断信号的监视终端(B11)。然后，单元(A1)访问监视终端(B11)，进行中断轮询以使其也返回与第一监视信息一致的控制信息。

也就是说，通信控制单元(A1)进行随时轮询，以随时向通信线路(W)发送通过周期性地改变址数据而获得的传输信号。当与传输信号的中断脉冲期(A)或中断脉冲期(E)同步地检测来自监视终端(B11)的中断信号时，单元(A1)发送模式数据被设为中断轮询模式的传输信号。如果生成中断信号的监视终端(B11)自己地址的高位与中断轮询模式的传输信号中地址数据的高位一致，则监视终端(B11)与传输信号的信号返回期(D)同步地返回其自己地址的低位作为返回数据。因此，通信控制单元(A1)能获得生成中断信号的监视终端(B11)的地址。

如果通信控制单元(A1)获得生成中断信号的监视终端(B11)的地址，单元(A1)就向监视终端(B11)发送用于请求返回控制信息的传输信号。监视终端(B11)向通信控制单元(A1)返回对应于第一监视信息的控制信息。通信控制单元(A1)接收控制信息，然后向监视终端(B11)提供指令以去除第一监视信息。监视终端(B11)返回监视信息的去除。

接收控制信息的通信控制单元(A1)产生将被传输到控制终端(B12)的控制信息，其中所述控制终端(B12)通过地址对应关系与监视终端(B11)相关联，其中所述监视终端(B11)是控制信息的来源。然后，通信控制单元(A1)向通信线路(W)发送包括控制信息的传输信号，以控制连接到控制终端(B12)的负载(B120)。

因此，在基本系统中，通信终端单元(B1)依照轮询/选择协议(下文称为“第一协议”)通过通信控制单元(A1)互相通信。

在实施例中，通信单元(B2)通过通信线路(W)互相并联，从而共享基本系统和通信线路(W)。每个通信单元(B2)预先与一个或多个其它通信单元(B2)相关联。也就是说，每个通信单元(B2)包括存储设备，该存储设备预先存储一个或多个其它通信单元(B2)的地址。每个通信单元(B2)还被分类成任意不同的第一和第二通信单元。第一通信单元(B21)与用于获得在通信单元(B2)之间传输的第二信息的被监视设备(1)连接。第二通信单元(B22)与用于从第一通信单元(B21)获得第二监视信息的监视设备(2)连接。也就是说，每个通信单元(B2)通过通信线路(W)进行通信(数据传输)，但是被监视设备(1)产生和传输其数据(第二监视信息)，而监视设备(2)接收和处理这些数据。相应地，加入到基本系统的每个通信单元(B2)作为适配器，并通过转换来自被监视设备(1)或监视设备(2)的数据进行通信，以发送到通信线路(W)。

包括通信单元(B2)的系统被配置为使得每个通信单元(B2)依照不同于第一协议的P2P协议(下文称为“第二协议”)在不受通信控制单元(A1)控制的情况下传输数据(例如第二监视信息)。具体地，如图6所示，每个通信单元(B2)包括第二协议信号发送器(3)和第二协议信号接收器(4)。第二协议信号发送器(3)被配置为依照第二协议，在传输信号上叠加(superimpose)包括要被传输到其它通信单元(B2)的数据的包，以向通信线路(W)发送传输信号。第二协议信号接收器(4)被配置为从其它通信单元(B2)接收依照第二协议传输的包。也就是说，基于第一协议的通信经由通信控制单元(A1)在通信终端单元(B1)之间进行，但基于第二协议的通信在通信单元(B2)之间直接进行而不依赖通信控制单元(A1)。相应地，每个通信单元(B2)不与每个通信终端单元(B1)直接通信。

每个通信单元(B2)还包括：第一协议信号接收器(5)、第一协议信号发送器(6)、数据分析器(7)和传输控制器(8)。第一协议信号接收器(5)被配置为接收依照第一协议在基本系统中的通信控制单元(A1)和每个通信终端单元(B1)之间传输的传输信号。第一协议信号发送器(6)被配置为依照第一协议向通信控制单元(A1)传输数据。数据分析器(7)被配置为分析从被监视设备(1)获得的第二监视信息，以判断第二监视信息是否表示稳定状态。传输控制器(8)被配置为基于数据分析器(7)的判断结果从第一协议信号发送器(6)或第二协议信号发送器(3)发送数据。

传输控制器(8)、第一协议信号发送器(6)和第二协议信号发送器(3)构成数据发送器。如果第二监视信息表示稳定状态，则数据发送器依照第二协议将第二监视信息从第二协议信号发送器(3)传输到其它通信单元(B 1)。如果第二监视信息表示不稳定状态，则数据发送器依照第一协议将对应于第二监视信息的控制信息从第一协议信号发送器(6)传输到通信控制单元(A1)。第二协议信号发送器(3)依照第二协议改变传输数据(如第二监视信息)的波形或频率，但维持并传输从被监视设备(1)获得的第二监视信息的内容。第一协议信号发送器(6)基于从被监视设备(1)获得的第二监视信息而产生控制信息，并将控制信息传输到通信控制单元(A1)。通信控制单元(A1)将控制信息传输到预先与数据发送器相关联的第二通信终端单元。因此，能够控制连接到第二通信终端单元的负载。

在实施例中，传输控制器(8)依照第一协议，根据通过第一协议信号接收器(5)接收的传输信号分析数据传输状态(下文称为“状态”)，并判断该状态是否适于依照第二协议的包传输。传输控制器(8)还在被判断为适于传输的时间从第二协议信号发送器(3)传输包。

基本系统和每个第一协议信号发送器(6)使用第一协议，传输通过对脉冲序列形成的载波进行脉宽调制而获得的传输信号。依照第二协议的包叠加在依照第一协议的传输信号上。在这个例子中，优选在传输信号稳定在高电平或低电平的时期将包叠加在传输信号上。

在图5的传输信号格式中，准备期(B)、分流检测期(F)和准备域期(G)是传输信号稳定在高电平或低电平相对长的期间，相应地这些期间被认为是适于传输包的时期(下文称为“适当通信期间”)。其它期间包括传输信号稳定在高电平或低电平相对短的时间，且对依照第一协议在通信控制单元(A1)和每个通信终端单元(B1)之间进行的信号传输(中断信号或返回数据)比较敏感，这些期间被认为是不适于传输包的时期(下文称为“不适当通信期间”)。此外，传输信号中的上升时间和下降时间对叠加的谐波噪声比较敏感，相应地，可以被看作是不适当通信期间。

在实施例中，传输控制器(8)被配置为分析通过第一协议信号接收器(5)接收的传输信号的状态(中断脉冲期、准备期、信号传输期、信号返回期、中断脉冲期、分流检测期和准备域期)。控制器(8)被配置为基于分析结果(传输信号的状态)判断当前时期是适当通信期间还是不适当通信期间。控制器(8)被配置为，只要判断为适当通信期间，就依照第二协议从第二协议信号发送器(3)传输包。因此，能够避免使用公共通信线路(W)的基于第一协议的通信和基于第二协议的通信之间的冲突。然而，可不考虑基于第一协议的通信的时间(timing)而进行基于第二协议的通信，除非在第一协议和第二协议之间发生冲突。

在实施例中，用于每个通信单元(B2)的不同部分的电源是被配置成像基本系统中每个通信终端单元(B1)那样，通过对从通信控制单元A1通过传输线路(W)传输的传输信号进行整流和稳压来供电的系统(集中供电系统)。然而，电源还可以是被配置为通过对市电进行整流和稳压来供电的系统(本地供电系统)。

现在参照图7的流程图说明每个通信单元(B2)的操作。每个通信单元(B2)被激活(S1)，然后依照第一协议从其自己的通信控制单元(A1)接收传输信号(S2)，并通过对传输信号进行整流和稳压来产生电力。在实施例中，在适当通信期间依照第二协议传输数据。相应地，每个传输控制器(8)接收用于判断适当通信期间的传输信号。

第一通信单元(B21)周期性地与被监视设备(1)通信，然后周期性地从被监视设备(1)提取第二监视信息(S3)。然后，第一通信单元(B21)判断第二监视信息是否表示稳定状态(S4)。

如果第二监视信息表示稳定状态，第一通信单元(B21)依照第二协议产生包括第二监视信息的包(S5)。第一通信单元(B21)的传输控制器(8)分析传输信号并基于分析结果判断当前时期是适当通信期间还是不适当通信期间(S6)。如果是不适当通信期间，则传输控制器(8)等待直到当前时期变为适当通信期间为止(S7)。如果是适当通信期间，传输控制器(8)进行控制，从而通过第二协议信号接收器(4)检测用于依照第二协议的包传输的载波(下文称为“第二载波”)(S8)。如果通过第二协议信号接收器(4)检测到第二载波，则传输控制器(8)等待预定时间(S9)，并依照第二协议通过第二协议信号发送器(3)将包传输到通信线路(W)(S10)。谐波噪声在传输信号状态改变后(传输信号的上升和下降)立即叠加的可能性很大。相应地，即使未检测到第二载波，也能在谐波噪声衰减的足够时间之后传输包。

如果传输数据具有很大数据量，可能不能在一个适当通信期间内传输完传输数据。相应地，传输控制器(8)判断是否保留未传输的数据(S11)。除非保留未传输的数据，否则完成依照第二协议的包传输(S12)并返回步骤S2。如果保留未传输的数据，将在下一个适当通信期间内传输保留的数据。如果在下一个适当通信期间内，依照第二协议从其它通信单元(B2)来传输包，则有可能由于两个包的冲突而发生通信错误。

因此，如果保留未传输的数据，则在前述的下一个适当通信期间内，传输控制器(8)首先通过第二协议信号发送器(3)向通信线路(W)发送第二载波(S13)。然后，传输控制器(8)通过第二协议信号发送器(3)向通信线路(W)传输包括未传输的数据的包。因此，如果在未传输的数据被传输之前将第二载波传输到通信线路(W)，则将要开始包传输的其它通信单元(B2)检测到第二载波然后停止传输包。相应地，可在不受冲突的破坏的情况下传输包。

在步骤S4，如果判断第二监视信息表示不稳定状态，则第一通信单元(B21)的传输控制器(8)响应于前述第二监视信息而产生要通过第一协议传输的数据(控制信息)(S14)。然后，传输控制器(8)通过第一协议信号发送器(6)将控制信息传输到通信控制单元(A1)(S15)。此时，第一通信单元(21)像基本系统中的每个监视终端(B11)那样生成中断信号。然后，第一通信单元(21)与通过第一协议信号接收器(5)从通信控制单元(A1)接收的传输信号中的信号返回期(D)同步地通过电流模式的信号返回控制信息。如果完成了依照第一协议的控制信息的传输(S16)，返回步骤S2。

如果依照第一协议从通信单元(在实施例中是第一通信单元(B21))接收控制信息，则通信控制单元(A1)根据控制信息的内容来控制连接到与通信单元相关联的控制终端(B12)的负载。也就是说，在通信控制单元(A1)中，连接到被监视设备(1)的第一通信单元(B21)预先与通信终端单元(在实施例中是控制终端(B12))的地址(标识符)相关联。相应地，通信控制单元(A1)从通信单元(第一通信单元(B21))接收控制信息，然后将控制信息传输到与通信单元相关联的通信终端单元(控制终端(B12))。

简言之，如果从被监视设备(1)获得的第二监视信息表示不稳定状态，则第一通信单元(B21)依照第一协议通过通信控制单元(A1)将对应于第二监视信息的控制信息传输到相关联的控制终端(B12)。因此，能够控制连接到控制终端(B12)的负载(B120)。结果，如果在通信单元(B2)之间传输和接收的第二监视信息表示不稳定状态，与其协作就能控制连接到控制终端(B12)的负载(B120)。

下面说明实施例中通信系统的具体实例。每个监视终端(B11)的输入设备(B110)是用于产生第一监视信息(开或关接触信号)的开关。连接到每个控制终端(B12)的负载(B120)是照明设备。相应地，基本系统被配置为响应于开关的开或关而使照明设备通电或断电。连接到每个第一通信单元(B21)的被监视设备(1)是电力测量设备，用于在与第一通信单元(B21)自己相关联的控制终端(B12)内测量照明设备的功耗。连接到每个第二通信单元(B22)的监视设备(2)是检验仪表，用于显示通过电力测量设备在与第二通信单元(B22)自己相关联的至少一个第一通信单元(B21)中测量的功耗。

当照明设备正常点亮时，利用电力测量设备测量的每个功耗都在正常范围中。相应地，在第一通信单元(B21)中获得的每个第二监视信息(功耗的测量值)被判断为是稳定状态。也就是说，每个第一通信单元(B21)预先设置有作为功耗正常范围的上限的阈值，并且该阈值是其自己的数据分析器(7)用于判断第二监视信息是否表示稳定状态的标准。也就是说，如果第二监视信息(也就是功耗)等于或小于该阈值，则数据分析器(7)判断第二监视信息表示稳定状态。

如果由于照明设备故障或其它原因使得通过电力测量设备测量的功耗超过阈值，则连接到电力测量设备的第一通信单元(B21)的数据分析器(7)判断第二监视信息表示不稳定状态。顺便提及，在图3的现有技术中，如果通信单元(B2)的第二监视信息表示不稳定状态，用户需要检查检验仪表的显示，以识别故障并通过开关关闭照明设备。结果，不稳定状态可能持续很长时间。在实施例中，如果从第二监视信息检测到不稳定状态，每个第一通信单元(B21)通过通信控制单元(A1)向与其自己相关联的控制终端(12)传输控制信息。从而，能关闭连接到控制终端(12)的照明设备。相应地，能防止不稳定状态持续很长时间，并且能迅速停止照明设备的电源。

在实施例中，当第二监视信息(如功耗的测量值)表示过度升高时，每个第一通信单元(B21)通过通信控制单元(A1)将控制信息传输到与其自己相关联的控制终端(B12)，其中该控制信息用于为了省电而进行变暗控制以降低照明设备的功耗。

在实施例中，如图8所示，通信单元(如第一通信单元(B21))还包括阈值设置部分(81)，被配置来设置指标阈值，数据分析器(7)通过该阈值来判断第二监视信息是否表示稳定状态。在此实施例中，阈值可设为任意值。

在实施例中，通信单元(如第二通信单元(B22))的数据分析器(7)获得监视设备(2)中生成的第二监视信息(如监视设备(2)的操作状态)，并且当第二监视信息表示不稳定状态时，将控制信息传输到与其自己相关联的至少一个通信终端单元(如控制终端(B12))。例如，能够通过连接到控制终端(B12)的负载(B120)通知从监视设备(2)获得的故障等。

在实施例中，如图9所示，连接到每个被监视设备(1)的第一通信单元(B21)还包括存储设备(82)，被配置来存储对应于来自被监视设备(1)自己的第二监视信息的控制信息。第一通信单元(B21)的传输控制器(8)被配置为，从存储设备(82)读取对应于来自被监视设备(1)的第二监视信息的控制信息，以将控制信息传输到至少一个相关联的控制终端(B12)。因此，能通过对应于第二监视信息的控制信息来控制连接到控制终端(12)的负载(B120)。例如，当负载(B120)是照明设备时，如果功耗超过阈值，则可响应于功耗使照明设备关闭或变暗。另一方面，通信控制单元(A1)被配置来将控制信息传输到至少一个相关联的控制终端(B12)。在此实施例中，如果来自被监视设备(1)的第二监视信息表示不稳定状态，第一通信单元(B21)将对应于不稳定状态的控制信息传输到控制终端(B12)。因此，能通过对应于第二监视信息的控制信息来控制连接到控制终端(B12)的负载(B120)。

第二实施例

图10示出根据本发明第二实施例的通信系统的主要部分。通信系统的特征在于：第二通信单元(B22)的每个监视设备(2)通过周期性轮询而周期性地获得第二监视信息；第一通信单元(B21)的每个数据发送器除了轮询时间之外都传输控制信息。

首先说明周期性轮询。在第二通信单元(B22)内，监视设备(2)依照第二协议通过第二通信单元(B22)对一个(或多个)相关联的第一通信单元(B21)进行周期性(顺序的)轮询。而且，监视设备(2)还响应于周期性轮询通过第二通信单元(B22)周期性地(顺序地)获得从一个(或多个)第一通信单元(B21)返回的第二监视信息。在第一通信单元(B21)中，数据发送器响应于来自第二通信单元(B22)的周期性轮询，从连接到第一通信单元(B21)的被监视设备(1)获得第二监视信息，然后将第二监视信息周期性地返回第二通信单元(B22)。

在这个例子中，一个(或多个)第一通信单元(B21)的(每个)数据分析器(7)被配置为，响应于来自第二通信单元(B22)的周期性轮询，通过从第一通信单元(B21)的被监视设备(1)提取返回到第二通信单元(B22)的第二监视信息，获得第二监视信息。也就是说，如图11所示，第一通信单元(B21)依照第一协议接收传输信号，直到从第二通信单元(B22)接收到依照第二协议的包为止(S2和S17)。当接收包时，第一通信单元(B21)判断包是来自监视设备(2)的轮询，然后从被监视设备(1)获得第二监视信息(S3)。随后的操作以与第一实施例相同的方式进行。

下面说明从第一通信单元到控制终端的控制信息的传输。如图10所示，第一通信单元(B21)还包括轮询周期获取部分(9)，其被配置为通过第二协议信号接收器(4)从第二通信单元(B22)获得轮询周期。第一通信单元(B21)的传输控制器(8)被配置为，当数据分析器(7)判断第二监视信息表示不稳定状态时，除了获得的轮询周期的(起始)时间之外，通过通信控制单元(A1)将控制信息传输到至少一个相关联的控制终端(B12)。在第二实施例中，周期性地返回第二监视信息。相应地，轮询周期获取部分(9)还被配置为，响应于来自第二通信单元(B22)的轮询，获得或预先保持第一通信单元(B21)将第二监视信息返回到第二通信单元(B22)的时间(返回时间)。传输控制器(8)被配置为，在包括返回时间的时间(例如，在从轮询周期的起始时间点开始经过返回时间之后的时间点)依照第一协议来传输控制信息。

具体地，如图12所示，响应于来自监视设备(2)的“数据请求”，第二通信单元(B22)在周期“Ta”对相关联的第一通信单元(B21)进行轮询。响应于此轮询，第一通信单元(B21)从被监视设备(1)获得第二监视信息，并在从周期“Ta”的起始时间点开始经过时间“Tb”之后的时间点处将第二监视信息返回第二通信单元(B22)。此时间“Tb”对应于前述的返回时间。第一通信单元(B21)的轮询周期获取部分(9)能获得返回时间。如果第一通信单元(B21)的数据分析器(7)随后判断出第二监视信息表示不稳定状态，则第一通信单元(B21)的传输控制器(8)在包括返回时间“Tb”的时间依照第一协议将控制信息传输到通信控制单元(A1)。在图12的实例中，在从周期“Ta”的起始时间点开始经过时间“T”之后的时间点来传输控制信息，其中时间“T”比时间“Tb”长，并且比周期“Ta”短。因此，能避免依照第一协议传输的数据(控制信息)与依照第二协议传输的数据(第二监视信息)发生冲突。相应地，能减少通信错误的生成。即使轮询周期很短并且返回时间“Tb”对轮询周期“Ta”的比率较大，也能避免控制信息和第二监视信息之间的冲突。

在实施例中，只有监视设备(2)连接的第二通信单元(B22)被设置有数据分析器(7)。数据分析器(7)被配置来判断响应于来自第一通信单元(B21)的轮询而返回的第二监视信息是否表示稳定状态。如果第二监视信息表示稳定状态，第二通信单元(B22)的数据发送器依照第一协议通过通信控制单元(A1)将对应于第二监视信息的控制信息传输到与第一通信单元(B21)相关联的控制终端(B12)。在此实施例中，由于每个第一通信单元(B21)没有数据分析器(7)，因此能降低通信系统的成本。

第三实施例

图13示出根据本发明第三实施例的通信系统的主要部分。该通信系统与第一实施例的不同之处在于，每个通信单元(B2)还包括开关部分10和其自己的传输控制器(8)，该传输控制器(8)控制开关部分10。

也就是说，每个开关部分10被配置为选择性地将其自己的通信单元(B2)的第一协议信号发送器(6)或第二协议信号发送器(3)连接到通信线路(W)。在图13的实例中，开关部分10由两个开关组成。通信单元(B2)的数据发送器(传输控制器(8))被配置为，当依照第一或第二协议进行通信时，通过开关部分10分别选择性地将第一或第二协议信号发送器(6)或(3)连接到通信线路(W)。

如图14所示，在第一通信单元(B21)中，如果判断第二监视信息表示稳定状态(S4)，则第一通信单元(B21)的传输控制器(8)依照第二协议产生包括第二监视信息的包(S5)。传输控制器(8)随后判断第二协议信号发送器(3)是否连接到通信线路(W)(S18)。如果第二协议信号发送器(3)连接到通信线路(W)，则继续步骤S6。否则，传输控制器(8)通过开关部分10将第二协议信号发送器(3)连接到通信线路(W)，并继续步骤S6。随后的操作以与第一实施例相同的方式进行。

在前述第一通信单元(B21)中，如果判断第二监视信息表示不稳定状态(S4)，则第一通信单元(B21)的传输控制器(8)依照第一协议产生数据(控制信息)。传输控制器(8)随后判断第一协议信号发送器(6)是否连接到通信线路(W)(S20)。如果第一协议信号发送器(6)连接到通信线路(W)，则继续步骤S15。否则，传输控制器(8)通过开关部分10将第一协议信号发送器(6)连接到通信线路(W)，并继续步骤S15。随后的操作以与第一实施例相同的方式进行。

在依照第一协议的通信中，如有需要，从通信控制单元(A1)发送电压信号(传输信号)，并从任意通信终端单元(B1)发送电流模式信号。在依照第二协议的通信中，电压信号叠加在前述的传输信号上。相应地，依照第二协议的通信需要较高的阻抗。在第三实施例中，每个通信单元(B2)的第一协议信号发送器(6)或第二协议信号发送器(3)选择性地连接到通信线路(W)，并且第一和第二协议信号发送器不都连接到通信线路(W)。相应地，与第一和第二协议信号发送器都连接到通信线路(W)相比，从通信线路(W)角度来讲，能增强通信单元(B2)的阻抗。

尽管已经参照特定的优选实施例描述了本发明，但是在不脱离本发明的真实精神和范围(即权利要求)的情况下，本领域技术人员可进行许多修改和变化。

Claims (9)

1.一种通信系统，包括：

多个通信终端单元，连接到通信线路，并被配置为依照第一协议通信；以及

多个通信单元，连接到所述通信线路，并被配置为依照第二协议互相通信，

其中所述多个通信终端单元包括预先相关联的至少一个第一通信终端单元和至少一个第二通信终端单元，其中通过将对应于第一监视信息的控制信息传输到至少一个相关联的第二通信终端单元，所述第一通信终端单元控制连接到所述第二通信终端单元的负载，

其中所述多个通信单元包括预先相关联的至少一个第一通信单元和至少一个第二通信单元，其中如果获得第二监视信息，则所述第一通信单元将所述第二监视信息传输到相关联的第二通信单元，

其中所述多个通信单元的特定通信单元包括：

数据分析器，被配置为判断获得的第二监视信息是否表示稳定状态；以及

数据发送器，被配置为，如果所述第二监视信息表示不稳定状态，则依照所述第一协议将对应于所述第二监视信息的控制信息传输到至少一个相关联的第二通信终端单元，从而控制连接到所述第二通信终端单元的负载。

2.如权利要求1所述的通信系统，

其中所述第一通信单元是所述特定通信单元，并与被配置为产生所述第二监视信息的被监视设备连接，

其中所述第一通信单元的数据分析器被配置为，通过周期性地与连接到所述第一通信单元的所述被监视设备通信来周期性地获得第二监视信息，

其中所述第二通信单元与被配置为从至少一个相关联的第一通信单元获得第二信息的监视设备连接。

3.如权利要求1所述的通信系统，

其中所述第一通信单元是所述特定通信单元，并与被配置为产生所述第二监视信息的被监视设备连接，

其中所述第二通信单元与被配置为从至少一个相关联的第一通信单元获得第二信息的监视设备连接，

其中所述第一通信单元的数据分析器被配置为，当连接到所述第一通信单元的所述被监视设备与连接到相关联的第二通信单元的监视设备通信时，获得从所述被监视设备向所述监视设备传输的第二监视信息。

4.如权利要求3所述的通信系统，

其中连接到所述第二通信单元的监视设备被配置为，通过所述第二通信单元依照所述第二协议对至少一个相关联的第一通信单元进行周期性轮询，并响应于通过所述第二通信单元的周期性轮询而周期性地获得从所述第一通信单元返回的第二监视信息，

其中所述第一通信单元还包括轮询周期获取部分，被配置为获得周期性轮询的周期，

其中所述第一通信单元的数据发送器被配置为，如果从所述第一通信单元的数据分析器获得不稳定状态的判断结果，则除了周期性轮询的周期时间之外，通过所述通信控制单元将所述控制信息传输到至少一个相关联的第二通信终端单元。

5.如权利要求4所述的通信系统，

其中所述第一通信单元的轮询周期获取部分被配置为，响应于来自第二通信单元的轮询，获得所述第一通信单元将第二监视信息返回到所述第二通信单元所需要的返回时间，

其中所述第一通信单元的数据分析器被配置为，除了周期性轮询的周期时间和返回时间之外，将所述控制信息传输到至少一个相关联的第二通信终端单元。

6.如权利要求1-5中任一权利要求所述的通信系统，其中所述数据发送器包括：

第一协议信号发送器，被配置为依照所述第一协议传输数据；

第二协议信号发送器，被配置为依照所述第二协议传输数据；以及

开关部分，被配置为选择性地将所述第一协议信号发送器或所述第二协议信号发送器连接到所述通信线路。

7.如权利要求1-3中任一权利要求所述的通信系统，

其中所述第一通信单元还包括存储设备，存储对应于所述第二监视信息的控制信息，

其中所述第一通信单元的数据分析器与所述第一通信单元这一端的被监视设备连接，

其中所述第一通信单元的数据发送器被配置为，从所述存储设备中读取对应于来自所述被监视设备的第二监视信息的控制信息，以将所述控制信息传输到至少一个相关联的第二通信终端单元。

8.如权利要求1-3中任一权利要求所述的通信系统，其中所述特定通信单元还包括阈值设置部分，其被配置为设置指标阈值，所述数据分析器通过该指标阈值判断所述第二监视信息是否表示稳定状态。

9.如权利要求1所述的通信系统，其中只有与所述监视设备连接的第二通信单元设置有所述数据分析器。

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