CN104535717A - 一种具有在线维护及升级功能的气体探测器及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有在线维护及升级功能的气体探测器及其方法，具有在线维护及升级功能的气体探测器包括无线传输模块、探测器主板、传感器模组及存储模块；所述无线传输模块、传感器模组与存储模块分别连接探测器主板，所述存储模块包括多个数据存储区。本发明解决了气体探测器应用程序瘫痪问题，在线更新探测器配置文件，无需发回厂家进行专业维护，数秒即可完成，节省人力物力，节约维护时间及成本。

Description

一种具有在线维护及升级功能的气体探测器及其方法

技术领域

本发明涉及一种气体探测器，尤其是涉及一种具有在线维护及升级功能的气体探测器及其方法。

背景技术

气体探测器用于存在可燃或有毒气体的危险场所，能长期连续检测空气中被测气体的含量。广泛用在燃气、石油化工、冶金、钢铁、炼焦、电力等存在可燃或有毒气体的各个行业，是保证财产和人身安全的必备监测仪器。探测器的应用环境非常恶劣，电磁干扰严重，系统运行在这样的环境中面临着巨大的考验，应用程序崩溃或执行出乱时有发生。

随着物联网及网络技术的不断发展和探测器算法的不断优化，为给用户更好、更稳定的服务，产品需要必要的功能性修复和维护；另外探测器经常被客户非人为的误配置问题可能会影响到探测器的可靠性能及精度。应用程序崩溃必须返厂刷入新程序；升级程序也不能在现场进行；参数重新配置必须取下探测器，需要专业人员并且用专用工具、工装才能进行。

探测器程序的升级、系统配置文件的更新必须由厂家并由专业人员解决。探测器返回厂家软件升级、维护必将增加成本，而且效率低下。探测器一旦出现故障，不能及时准确解决可能导致整个监控系统运行不稳定乃至瘫痪，造成监控数据丢失或出错，甚至引发误测、误报等不必要的问题。

对应用程序崩溃、程序升级、配置文件更新，即使专业人员也须将探测器断电，开盖。探测器消防标准要求探测器使用现场不能带电开盖。探测器带离现场进行维护，必将影响时效性。目前市场上探测器的程序崩溃、软件升级、配置文件更新等维护问题一直都没能有效地解决办法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种具有在线维护及升级功能的气体探测器及其方法，解决了传统探测器应用程序崩溃、软件在系统升级、配置文件故障等问题，可靠性强，降低了维护成本。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种具有在线维护及升级功能的气体探测器，其中，具有在线维护及升级功能的气体探测器包括无线传输模块、探测器主板、传感器模组及存储模块；所述无线传输模块、传感器模组与存储模块分别连接探测器主板，所述存储模块包括多个数据存储区。

作为优选，所述无线传输模块为GPRS模块、WIFI模块或Zigbee模块。

作为优选，所述数据存储区为三个，分别为应用程序存储区、备用程序存储区和通讯程序存储区。

作为优选，所述具有在线维护及升级功能的气体探测器上设置有与探测器主板相连的显示接口与通讯接口。

一种具有在线维护及升级功能的气体探测器的实现方法，其中，包括如下步骤：

1）探测器主板通过无线方式接入到云端服务器，并在云端服务器注册；

2）在云端服务器发送配置文件或程序升级请求指令；

3）探测器主板收到程序升级指令后，进行初始化后接收云端服务器的数据包，检测接收到的数据包是否正确，如正确，将数据写入数据缓存区，等待数据全部接收完毕，并验证正确后，将接收到的数据从数据缓存区拷贝到数据存储区，探测器主板复位重启并进入Bootloader工程，启动Bootloader工程；通过Bootloader工程或原应用程序中的通信协议模块拷贝到应用程序存储区，完成升级；如接收到的数据包不正确，执行步骤4）；

步骤4），实时检测接收状态，预定时间内没有接收到数据或接收到的数据包连续错误3次，则退出升级，返回原程序；

步骤5），探测器主板收到配置文件指令后，进行初始化后接收数据，接收数据并检测接收到的数据包是否正确，如检测结果为正确，将数据写入数据存储区，并将数据存储区的配置文件数据写入到EEPROM中，完成配置文件更新。

作为优选，还包括应用程序崩溃修复步骤，具体过程如下：

若应用程序出现故障，启动Bootloader工程，将备用程序从备用程序存储加载到应用程序存储区，覆盖崩溃的应用程序；如果加载失败，则加载通讯程序存储区，请求云端服务器重新下发新程序；

探测器主板进行初始化后接收云端服务器的数据包，检测接收到的数据包是否正确，如正确，将数据写入数据缓存区，等待数据全部接收完毕，并验证正确后，将接收到的数据从数据缓存区拷贝到数据存储区，探测器主板复位重启并进入Bootloader工程，启动Bootloader工程；通过Bootloader工程或原应用程序中的通信协议模块拷贝到应用程序存储区。

作为优选，所述的数据包包括检测帧头、长度、帧号和数据区校验。

本发明的有益效果是：

现有的气体探测器当应用程序崩溃、程序升级、配置文件更新时，专业人员必须将气体探测器断电后开盖，进行程序修复、升级、配置文件等工作，这样导致用户使用不便，后期维护成本比较高。与传统的探测器技术相比，本发明升级程序无需断电，不用开盖，也无需发回厂家，在工作现场即可即时完成，使用方便快捷，可以根据用户要求随时更新至厂商最新版程序。本发明解决了气体探测器应用程序瘫痪问题，在线更新探测器配置文件，无需发回厂家进行专业维护，数秒即可完成，节省人力物力，节约维护时间及成本。

附图说明

图1为本发明的结构框图。

图2为本发明的应用程序崩溃修复流程图。

图3为本发明的应用程序升级流程图。

图4为本发明的配置文件更新流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

如图1所示，本发明包括无线传输模块、探测器主板、传感器模组及存储模块，无线传输模块、传感器模组与存储模块分别连接探测器主板，探测器主板选用单片机系统。气体探测器上设置有与探测器主板相连的显示接口与通讯接口。无线传输模块可以是GPRS模块、wifi模块或Zigbee模块，并确保无线接收模块能接入云端服务器。存储模块包括3个数据存储区，分别为数据存储区（1）、数据存储区（2）和数据存储区（3），数据存储区（1）为应用程序存储区，数据存储区（2）为备用程序存储区，数据存储区（3）为只有通讯功能的通讯程序存储区。

如图2所示，应用程序崩溃，也就是当应用程序不能正常运行时，探测器自动复位并启动Bootloader工程，将备用程序从数据存储区域（2）加载到应用程序存储区，覆盖崩溃的应用程序。如果加载失败，将启用备用第二套方案，即加载数据存储区（3）中只有通讯功能的备用程序，此时将主动请求云端服务器重新下发新程序。探测器主板进行初始化后接收云端服务器的数据包，检测接收到的数据包是否正确，如正确，将数据写入数据缓存区，等待数据全部接收完毕，并验证正确后，将接收到的数据从数据缓存区拷贝到数据存储区，探测器主板复位重启并进入Bootloader工程，启动Bootloader工程；通过Bootloader工程或原应用程序中的通信协议模块拷贝到应用程序存储区。

本发明的在线升级有主动方式和自动两种方式，即该探测器可以请求云端服务器主动升级和云端服务器根据该探测器地址自动给探测器升级，云端服务器发送程序升级指令进行升级。升级过程划分为三个阶段，第一阶段将应用程序下载到缓存区，第二阶段完成缓存区到数据存储区的拷贝，第三阶段探测器启动升级工程准备升级。多个阶段进行升级以便用户灵活的控制升级传输与完成升级的时机，提高了升级的准确性、灵活性。

如图3所示，探测器通过GPRS、wifi、ZigBee等无线方式接入到云端服务器，并在服务器端注册。在服务器端发送配置文件或程序升级请求指令。探测器主板收到程序升级指令后，进行初始化后接收云端服务器的数据包，检测接收到的数据包是否正确，如正确，将数据写入数据缓存区，等待数据全部接收完毕，并验证正确后，将接收到的数据从数据缓存区拷贝到数据存储区，探测器主板复位重启并进入Bootloader工程，启动Bootloader工程；通过Bootloader工程或原应用程序中的通信协议模块拷贝到应用程序存储区，完成升级。

如接收到的数据包不正确，实时检测接收状态，预定时间内没有接收到数据或接收到的数据包连续错误3次，则退出升级，返回原程序。

该探测器收到升级握手指令后，进行初始化工作，并终止除通讯外的一切工作，等待接收服务器云端的数据包。数据包包括检测帧头、长度、帧号、数据区校验，最大程度的保证升级数据的完整性、正确性。实时检测接收状态，10s内没有接收到数据或接收到的数据包都是错的，则退出升级，返回原程序。接收过程中，允许连续错误接收3次，否则退出升级，返回原程序。接收的数据按照512字节一组先写入数据缓存器，等待数据全部接收完毕后，并验证正确后，将接收到的数据从数据缓存区拷贝到数据存储区。数据正确接收完毕并且拷贝到数据存储区后，探测器将复位重启并进入Bootloader工程，启动Bootloader工程，其作用是完成应用程序的升级及其引导；新的应用程序在用户启动升级后，通过Bootloader或原应用程序中的通信协议模块拷贝到应用程序存储区；对系统进行复位(跳转到Bootloader的起始地址)，由Bootloader中的升级模块实现新应用程序对原应用程序的替换，并跳转到应用程序执行区的起始地址，完成了应用程序的升级。

如图4所示，配置文件更新时，该探测器与云端服务器握手后，将接收来自云端服务器的配置文件。此过程包括文件下载和配置替换两个过程。该探测器接收到云端数据经过校验确定数据准确后，将下载的文件拷贝到数据存储区（1）。接下来将该数据存储区（1）的配置文件数据写入到探测器主板的EEPROM中，完成配置文件更新。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种具有在线维护及升级功能的气体探测器，其特征在于：具有在线维护及升级功能的气体探测器包括无线传输模块、探测器主板、传感器模组及存储模块；所述无线传输模块、传感器模组与存储模块分别连接探测器主板，所述存储模块包括多个数据存储区。

2.根据权利要求1所述的一种具有在线维护及升级功能的气体探测器，其特征在于：所述无线传输模块为GPRS模块、WIFI模块或Zigbee模块。

3.根据权利要求1或2所述的一种具有在线维护及升级功能的气体探测器，其特征在于：所述数据存储区为三个，分别为应用程序存储区、备用程序存储区和通讯程序存储区。

4.根据权利要求1所述的一种具有在线维护及升级功能的气体探测器，其特征在于：所述具有在线维护及升级功能的气体探测器上设置有与探测器主板相连的显示接口与通讯接口。

5.一种具有在线维护及升级功能的气体探测器的实现方法，其特征在于：包括如下步骤：

1）探测器主板通过无线方式接入到云端服务器，并在云端服务器注册；

2）在云端服务器发送配置文件或程序升级请求指令；

3）探测器主板收到程序升级指令后，进行初始化后接收云端服务器的数据包，检测接收到的数据包是否正确，如正确，将数据写入数据缓存区，等待数据全部接收完毕，并验证正确后，将接收到的数据从数据缓存区拷贝到数据存储区，探测器主板复位重启并进入Bootloader工程，启动Bootloader工程；通过Bootloader工程或原应用程序中的通信协议模块拷贝到应用程序存储区，完成升级；如接收到的数据包不正确，执行步骤4）；

步骤4），实时检测接收状态，预定时间内没有接收到数据或接收到的数据包连续错误3次，则退出升级，返回原程序；

步骤5），探测器主板收到配置文件指令后，进行初始化后接收数据，接收数据并检测接收到的数据包是否正确，如检测结果为正确，将数据写入数据存储区，并将数据存储区的配置文件数据写入到EEPROM中，完成配置文件更新。

6.根据权利要求5所述的一种具有在线维护及升级功能的气体探测器的实现方法，其特征在于：还包括应用程序崩溃修复步骤，具体过程如下：

若应用程序出现故障，启动Bootloader工程，将备用程序从备用程序存储加载到应用程序存储区，覆盖崩溃的应用程序；如果加载失败，则加载通讯程序存储区，请求云端服务器重新下发新程序；

探测器主板进行初始化后接收云端服务器的数据包，检测接收到的数据包是否正确，如正确，将数据写入数据缓存区，等待数据全部接收完毕，并验证正确后，将接收到的数据从数据缓存区拷贝到数据存储区，探测器主板复位重启并进入Bootloader工程，启动Bootloader工程；通过Bootloader工程或原应用程序中的通信协议模块拷贝到应用程序存储区。

7.根据权利要求5所述的一种具有在线维护及升级功能的气体探测器的实现方法，其特征在于：所述的数据包包括检测帧头、长度、帧号和数据区校验。