CN105243807A

CN105243807A - 一种数据传输系统及方法

Info

Publication number: CN105243807A
Application number: CN201510535937.3A
Authority: CN
Inventors: 柯俊; 江菊; 王南天; 张红叶; 刘海燕
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-08-27
Filing date: 2015-08-27
Publication date: 2016-01-13

Abstract

本发明公开了一种数据传输方法，所述数据传输方法用于数据采集终端和数据采集控制器之间的数据传输，并且，所述数据传输方法包括：对将要发送的数据进行转换，得到与所述数据对应的数据包；利用所述数据包进行所述数据采集终端和所述数据采集控制器之间的数据传输；其中，所述数据包包括包头和包束校验字节，所述包头由模块地址字节、命令字节、数据起始地址和数据长度字节构成，所述包束校验字节由第一校验字节和第二校验字节组成；所述第一校验字节需使从包头第一个字节到第一校验字节为止的所有字节的数值相加后再加上整个数据包的字节个数再减去1后为256的倍数；所述第二校验字节通过将所述第一校验字节按位取反获得。

Description

一种数据传输系统及方法

技术领域

本发明涉及通信技术与测量技术领域，具体来说，涉及一种数据传输系统及方法。

背景技术

在设备维修领域，维修数据的收集大都依靠手工填写的表格，这些数据比较分散，难以加以利用，有时甚至出现各种人为错误。提高维修作业数据的自动化收集能力，不仅可有效提高维修保障数据的利用，提高维修保障的信息化水平，同时也能更好对维修过程和维修质量进行有效控制。

维修作业过程中，常常使用的各类测量工具有游标卡尺、千分尺、温度计、万用表、塞尺等，目前这些工具基本上是独立设备，缺少必要的数据上传和互联能力，测量数据只能通过人工抄写的办法进行记录，效率十分低下。为实现数据的自动采集和记录，需要对现有测量工具进行改造，传输到专门设计的终端设备或信息系统中。

在对维修测量设备进行设计或改造的过程中，由于测量设备种类繁多，品种多样，如果没有统一的规范，数据收集系统将很难对测量数据进行有效管理和利用。

所以，研制出一种能够在数据采集终端与测量设备之间建立通信规范，对终端设备进行管理，简化系统设计，提高数据采集终端的通用性与互换性，提升系统的可扩展性与灵活性的数据传输系统及方法，便成为业内人士亟需解决的问题。

发明内容

针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种数据传输系统及方法，能够在数据采集终端与测量设备之间建立通信规范，对终端设备进行管理，简化系统设计，提高数据采集终端的通用性与互换性，提升系统的可扩展性与灵活性。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：

根据本发明的一方面，提供了一种数据传输方法，所述数据传输方法用于数据采集终端和数据采集控制器之间的数据传输，并且，所述数据传输方法包括：

S101对将要发送的数据进行转换，得到与所述数据对应的数据包；

S102利用所述数据包进行所述数据采集终端和所述数据采集控制器之间的数据传输；

其中，所述数据包包括包头和包束校验字节，所述包头由模块地址字节、命令字节、数据起始地址和数据长度字节构成，所述包束校验字节由第一校验字节和第二校验字节组成；

所述第一校验字节需使从包头第一个字节到第一校验字节为止的所有字节的数值相加后再加上整个数据包的字节个数再减去1后为256的倍数；

所述第二校验字节通过将所述第一校验字节按位取反获得。

其中，所述数据包还包括包有效数据，所述包有效数据为所述数据长度字节达到8个字节的数据。

其中，在所述8个字节的数据中，第1-4个字节为数据有效数值，第5个字节为数据有效数值乘以2的次方数，第6个字节为数据有效数值乘以10的次方数，第7个字节为数据的单位，第8个字节为数据的打包类型。

其中，所述数据采集终端具有非0的模块地址，并且，数据采集终端响应模块地址字节与自身相同或者为0的数据采集命令。

其中，所述数据采集终端响应的命令至少包括0x00和0x02命令。

其中，所述数据采集终端包括以下至少之一：

游标卡尺、千分尺、温度计、万用表、塞尺。

其中，测量长度的数据采集终端，支持读长度命令0x6D；测量温度的数据采集终端支持读温度命令0x43；测量电压的数据采集终端支持读电压命令0x56；测量电流的数据采集终端支持读电流命令0x41；测量电阻的数据采集终端支持读电阻命令0x52；测量时间的数据采集终端支持读时间命令0x78。

根据本发明的另一个方面，提供了一种数据传输系统，所述数据传输系统用于数据采集终端和数据采集控制器之间的数据传输，并且，所述数据传输系统包括：

转换模块1，用于对将要发送的数据进行转换，得到与所述数据对应的数据包；

传输模块2，用于利用所述数据包进行所述数据采集终端和所述数据采集控制器之间的数据传输；

所述第二校验字节通过将所述第一校验字节按位取反获得。

其中，所述数据采集终端具有非0的模块地址，并且，数据采集终端响应模块地址字节与自身相同或者为0的数据采集命令；所述数据采集终端响应的命令至少包括0x00和0x02命令；所述数据采集终端包括以下至少之一：

游标卡尺、千分尺、温度计、万用表、塞尺。

本发明的有益效果：系统的入口数据基于本申请的技术方案，可方便的实现各种数据采集终端的互换，增加设备的通用性与互换性；数据中增加了单位信息，给数据赋予了物理意义；协议中的数据具有一定的冗余，可以对数据传输进行错误检测，冗余数据很容易得到，使得数据采集终端的设计与改造比较简单，降低硬件成本，具有良好的发展前景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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是根据本发明实施例所述的数据传输方法示意图；

图2是根据本发明实施例所述的数据传输系统结构图；

图3是根据本发明实施例所述的数据传输方法提供的通信协议应用框图；

图4是根据本发明实施例所述的数据传输方法提供的通信协议数据包组成结构图；

图5是根据本发明实施例所述的数据传输方法提供的通信协议命令代码功能；

图6是根据本发明实施例所述的数据传输方法提供的通信协议中有效数据的解析规则。

具体实施方式

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

根据本发明实施例，提供了一种数据传输方法，所述数据传输方法用于数据采集终端和数据采集控制器之间的数据传输，并且，所述数据传输方法包括：

对将要发送的数据进行转换，得到与所述数据对应的数据包；

利用所述数据包进行所述数据采集终端和所述数据采集控制器之间的数据传输；

所述第二校验字节通过将所述第一校验字节按位取反获得。

其中，所述数据采集终端包括以下至少之一：

游标卡尺、千分尺、温度计、万用表、塞尺。

根据本发明的实施例，还提供了一种数据传输系统，所述数据传输系统用于数据采集终端和数据采集控制器之间的数据传输，并且，所述数据传输系统包括：

转换模块，用于对将要发送的数据进行转换，得到与所述数据对应的数据包；

传输模块，用于利用所述数据包进行所述数据采集终端和所述数据采集控制器之间的数据传输；

所述第二校验字节通过将所述第一校验字节按位取反获得。

游标卡尺、千分尺、温度计、万用表、塞尺。

为了方便理解本发明的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本发明的上述技术方案进行详细说明。

以下将结合具体实例对本发明的上述技术方案进行详细说明。

图3给出了维修作业数据采集系统通信协议的应用场景，用于数据采集终端（简称终端）和数据收集控制器（简称控制器）之间的数据传输，传输的具体形式是不包含有效数据的数据包和包含有效数据的数据包，传输的方式可以是以太网、无线以太网、串口等。控制器读终端命令和写终端成功返回为不包含有效数据的数据包，控制器写终端命令和读终端返回数据为包含有效数据的数据包。数据长度为0的包含有效数据的数据包为特殊的不包含有效数据的数据包。

图4给出了包含有效数据的数据包的组成，它由包头组成、有效数据和包结束校验组成，包含有效数据的数据包去掉有效数据则为不包含有效数据的数据包。包头由模块地址BLOCK_ID、命令FUNC、起始地址ADDR和数据长度LENG组成；有效数据由第1字节D1、第2字节D2、……第LENG字节DLENG共LENG个字节组成；包结束校验由第一校验字节SUM_CHECK和第二校验字节nSUM_CHECK组成。

控制器发送到终端的数据包，BLOCK_ID必须为0、或者与终端的模块地址相同时，终端才会响应；终端发出的数据包，BLOCK_ID为终端的模块地址。

FUNC为系统该条命令的功能，图3表格给出了不同的FUNC代表的意义：0x00为读取终端参数，所有终端必须支持；0x01为写终端参数，不一定支持；0x02为读终端RAM1数据，而且该RAM1的0x00地址开始的8个字节必须存放该终端采集的基本测量结果，如温度采集终端必须存放温度值，为长度采集终端必须存放长度值；0x04为读终端RAM2数据，不一定支持；0x6D（字符m的ASCII码）为读取采集长度，长度采集终端必须支持，且起始地址为0x00的8个字节内容必须与RAM1起始地址为0x00的8个字节内容相同。0x56（字符V的ASCII码）为读取采集电压，电压采集终端必须支持，且起始地址为0x00的8个字节内容必须与RAM1起始地址为0x00的8个字节内容相同。0x41（字符A的ASCII码）为读取采集电流，电流采集终端必须支持，且起始地址为0x00的8个字节内容必须与RAM1起始地址为0x00的8个字节内容相同。0x52（字符R的ASCII码）为读取采集电阻，电阻采集终端必须支持，且起始地址为0x00的8个字节内容必须与RAM1起始地址为0x00的8个字节内容相同。0x43（字符C的ASCII码）为读取采集温度，温度采集终端必须支持，且起始地址为0x00的8个字节内容必须与RAM1起始地址为0x00的8个字节内容相同。0x73（字符s的ASCII码）为读取采集时间，时间采集终端必须支持，且起始地址为0x00的8个字节内容必须与RAM1起始地址为0x00的8个字节内容相同。

SUM_CHECK、nSUM_CHECK采用和校验、互补校验的方式，对于不包含有效数据的数据包，需要满足公式（1）（2），其中为取余数。包含有效数据的数据包，需要满足公式（1）（3）。

在解码时，可以设初始变量sum，当收到一个数据Dat时，记上一次收到的数为Dat2，并按照公式（4）进行迭代记，当满足公式（5）时，表明可能收到正确的数据包。

D1-D8的8个字节表示的一个数，按照图4所示表格内容进行解析。当D8等于0时，按照公式（6）进行计算，当D8等于1时，按照公式（7）进行计算。其中表示D4的最低位。

例如，要获取某游标卡尺的数据，可以向游标卡尺发送读长度命令（使用地址0），依次发送16进制数“00020008F10E”，如果模块返回的16进制数据为“010200081234000100FA6D003AC5”，按照公式（1）（3）可知该数据位有效数据包。第1个数为0x01表示模块的ID为1；第2、3、4个数为0x02、0x00、0x08表示该数据为RAM1中起始地址为0的8个字节，为游标卡尺的最基本的测量结果，即游标卡尺当前的读数；第11个数为0x6D，表示为长度，单位为米；第10个数为0xFA=-6，表示有效数值表示的实际为微米；第12个数为0x00表示有效数值，按照公式（6）解析，最终可以得到当前游标卡尺的读数（长度length）为。

综上所述，借助于本发明的上述技术方案，系统的入口数据基于本申请的技术方案，可方便的实现各种数据采集终端的互换，增加设备的通用性与互换性；数据中增加了单位信息，给数据赋予了物理意义；协议中的数据具有一定的冗余，可以对数据传输进行错误检测，冗余数据很容易得到，使得数据采集终端的设计与改造比较简单，降低硬件成本，具有良好的发展前景。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种数据传输方法，其特征在于，所述数据传输方法用于数据采集终端和数据采集控制器之间的数据传输，并且，所述数据传输方法包括：

所述第二校验字节通过将所述第一校验字节按位取反获得。

2.根据权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于，所述数据包还包括包有效数据，所述包有效数据为所述数据长度字节达到8个字节的数据。

3.根据权利要求2所述的数据传输方法，其特征在于，在所述8个字节的数据中，第1-4个字节为数据有效数值，第5个字节为数据有效数值乘以2的次方数，第6个字节为数据有效数值乘以10的次方数，第7个字节为数据的单位，第8个字节为数据的打包类型。

4.根据权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于，所述数据采集终端具有非0的模块地址，并且，数据采集终端响应模块地址字节与自身相同或者为0的数据采集命令。

5.根据权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于，所述数据采集终端响应的命令至少包括0x00和0x02命令。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的数据传输方法，其特征在于，所述数据采集终端包括以下至少之一：

游标卡尺、千分尺、温度计、万用表、塞尺。

7.一种数据传输系统，其特征在于，所述数据传输系统用于数据采集终端和数据采集控制器之间的数据传输，并且，所述数据传输系统包括：

所述第二校验字节通过将所述第一校验字节按位取反获得。

8.根据权利要求7所述的数据传输系统，其特征在于，所述数据包还包括包有效数据，所述包有效数据为所述数据长度字节达到8个字节的数据。

9.根据权利要求8所述的数据传输系统，其特征在于，在所述8个字节的数据中，第1-4个字节为数据有效数值，第5个字节为数据有效数值乘以2的次方数，第6个字节为数据有效数值乘以10的次方数，第7个字节为数据的单位，第8个字节为数据的打包类型。

10.根据权利要求7至9中任意一项所述的数据传输系统，其特征在于，所述数据采集终端具有非0的模块地址，并且，数据采集终端响应模块地址字节与自身相同或者为0的数据采集命令；所述数据采集终端响应的命令至少包括0x00和0x02命令；所述数据采集终端包括以下至少之一：

游标卡尺、千分尺、温度计、万用表、塞尺。