CN105894801A - 一种数据采集装置、数据发送装置及数据通信系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种数据采集装置、数据发送装置及数据通信系统，其中，所述数据通信系统包括数据采集装置和数据发送装置，所述数据采集装置通过其上的全部端口与多个所述数据发送装置上的全部/部分端口组建形成一通信网络，所述通信网络为包括多条路径的半网状网络拓扑结构，所述数据请求和数据响应在所述通信网络的路径上为单向传输，本发明可以保证即便是在通信网络出现单点或部分多点故障的情况下仍能实现对绝大多数外部设备上数据的正常采集。

Description

一种数据采集装置、数据发送装置及数据通信系统

技术领域

本发明涉及一种电力通信网络，尤其涉及一种数据采集装置、数据发送装置及数据通信系统。

背景技术

当前，电力系统的电表终端抄表方式有窄带电力线载波抄表、RS485铜线通信方式抄表、无线抄表和宽带载波抄表实现电表终端的抄表等方式，但这些抄表方式均存在各自的缺陷，不能完全满足对电表终端抄表的各项指标要求。窄带载波抄表系统设备容易受电磁干扰，在用电高峰表现出载波抄表系统不稳的问题。而且，目前很多公司都无法解决载波抄表系统的通信能力不稳定的问题。其中继通过组网来实现，而组网过程费时较长，造成配电网电源污染。同时，通信速率偏低，无法实现实时通信。RS485抄表由于在室外布线使用金属通信导线，容易受到各种空间感应的干扰，遇有强电或雷击的环境很容易造成大面积电子器件的损坏。失去抄表功能，故障排除困难。无线抄表也需通过组网和中继来完成抄表，且对空间，环境等因素的变化反应敏感，无法实现实时抄表功能。宽带载波抄表在电力线上传输距离过短，实用性较差，大规模推广不现实。石英光纤通信具有安全可靠、保密性高等特点，但是目前用于电力EPON抄表应用的通信模块价格偏高、功耗大，技术异常复杂。

另一方面，随着技术进步，光纤数据通信的应用越来越广泛，安全的数据传输和实时在线的特点，使光纤通信在工业控制、道路交通等行业的应用具有无可比拟的性价比优势，传统的电表终端抄表通信介质使用的是铜线线缆，容易受到电磁场、电磁波等干扰，使通信质量严重下降，在雷雨天气还容易遭受雷击。

塑料光纤作为一种新型的有线通信材料，完全不受电磁干扰、无线电干扰和噪音的影响，不产生辐射，且数据通信的可靠性高。目前塑料光纤的传输速度已经超过125Mbps，能够满足现在和未来很长一段时间内高速数据通信的需求。塑料光纤采用聚合物成熟的简单拉制工艺，故而成本低廉，质地柔软、坚韧，接续损耗较低，且塑料光纤的连接器件和安装成本也比较低，可以有效降低系统成本。

目前关于塑料光纤的抄表系统及方法的研究有：

申请号为CN2013100454724，名称为《一种电表终端抄表方法、系统及塑料光纤分合路器》的发明专利，公开了一种电表终端抄表方法。所述方法包括以下步骤：接收局端侧发送的光信号抄表指令；将所述光信号抄表指令转换为相同的多路光信号抄表指令；将所述多路 光信号抄表指令发送至用户侧；接收用户侧发送的根据接收到的光信号抄表指令确定的抄表信息；将所述抄表信息发送至局端侧。发明还公开了用于实现所述方法的包括局端侧、塑料光纤分合路器和用户侧，并通过塑料光纤相互连接的系统。该技术方案克服了石英光纤抄表系统单点信号传输的缺点，降低系统造价，同时具有高性能、实时性和低功耗的特点。

申请号为CN201120566144.5，名称为《一种基于POF塑料光纤自愈双环网的电力抄表模块及系统》的实用新型专利，公开了一种基于POF塑料光纤自愈双环网的电力抄表模块，该技术方案采用了双环网互联，并具有自愈功能，提高了通信的可靠性。

申请号为CN201410018906，名称为《一种基于塑料光纤的抄表系统及方法》的发明专利，公开了一种基于塑料光纤的抄表系统及方法，所述抄表系统包括集中器、局端侧通信单元和至少一个用户侧塑料光纤通信环。该技术方案能够满足系统的一定可靠性需求。

上述现有抄表方案还至少存在以下的不足：第一，光纤分合路器与集中器间单端口连接，存在单点失效而中断下挂全部电表通信的风险；第二，光纤分合路器需要单独取电，不易解决，且增加了成本和故障点，一旦故障影响全部通信；第三，光纤分合路器与下挂的子环间单点连接，单点故障即会导致子环上电表通信全部中断；第四，抄表网络故障点多，一旦故障就很难快速准确分析和定位，网络恢复时间长，不满足数分钟间隔的数据采集要求；第五，环上电表掉电、维护或更换通信模块，则全部电表数据采集中断，无法实现高频度数据采集的大数据应用或精确费控。

总的来说，现有的抄表方案在出现单点故障后的故障检修以及后期维护上存在一定的不足，会导致故障定位麻烦，维护成本高，中断时间长等情况出现。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种数据采集装置、数据发送装置及数据通信系统，用于解决现有抄表技术存在故障定位麻烦、维护成本高、中断时间长等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供以下技术方案：

一种数据采集装置，包括：第一数据发送端口；第一数据接收端口；第二数据发送端口；第二数据接收端口；第一控制装置，包括：数据请求发送模块，通过第一数据发送端口和第二数据发送端口在通信网络中所接入的路径来同时发送数据请求；数据响应接收模块，通过第一数据接收端口和第二数据接收端口在所述通信网络中所接入的路径来同时接收由连接在所述通信网络上的外部设备于接收到所述数据请求后所响应发送的数据响应。

优选地，所述第一控制装置还包括：数据筛选模块，判断由连接在通信网络上的外部设备所发送的所述数据响应中是否包括多个具有相同唯一序列标志的数据响应：若有，则至多保留所述多个具有相同唯一序列标志的数据响应中的一个；其中，至少各所述外部设备发送的所述数据响应中包含有所述唯一序列标志。

优选地，所述第一控制装置为可编程控制器。

优选地，所述第一数据发送端口、第一数据接收端口、第二数据发送端口和第二数据接收端口均为串行总线端口。

此外，本发明还提供了一种数据发送装置，包括：第三数据发送端口；第三数据接收端口；第四数据发送端口；第四数据接收端口；第二控制装置，包括：数据请求接收模块，通过所述第三数据接收端口或第四数据接收端口在通信网络中所接入的路径来接收数据请求；数据响应发送模块，通过所述第三数据发送端口和/或第四数据发送端口在所述通信网络中所接入的路径发送响应所述数据请求所得到的数据响应。

优选地，所述数据请求接收模块中包括：监听单元，通过侦听是否在连续指定时间内从所述第三数据接收端口在所述通信网络中所接入路径上接收到数据请求，其中，所述数据请求为周期性发送的心跳报文：若是，则默认/恢复从所述第三数据接收端口上接收所述数据请求；若否，则从所述第四数据接收端口上接收所述数据请求。

优选地，所述控制装置为可编程控制器。

优选地，所述第三数据发送端口、第三数据接收端口、第四数据发送端口和第四数据接收端口均为串行总线端口。

另外，本发明还提供了一种数据通信系统，包括上述任一方案中的数据采集装置和数据发送装置；所述数据采集装置通过其上的全部端口与多个所述数据发送装置上的全部/部分端口组建形成一通信网络，所述通信网络为包括多条路径的半网状网络拓扑结构，所述数据请求和数据响应在所述通信网络的路径上为单向传输。

优选地，所述通信网络为光纤网络。

如上所述，本发明至少具有以下有益效果：1、通过半网状网络连接方式，避免了单点失效风险，提高了网络在单点或部分多点故障下的生存能力；2、通过集中器和电表间直接连接，省却了独立的光纤分合路器设备，不用再考虑设备取电和安装的难题，也少了一个可能的故障点；3、故障出现后，网络保护倒换快(秒级)，不影响电表数据采集的实时采集(一般是至少间隔数分钟)；4、通过网络分段保护，在出现单点或部分多点故障时，网络拓扑仍然能在后台主站软件上显示出来，能够把故障点标识在某个网段内，提高了定位故障的速 度，可以快速恢复网络；5、由于具备分段保护能力，故在动态增加、拆除或维护电表时，其他有保护网段内的电表仍然能正常通信，不受变动影响，这对开发智能电表的大数据相关应用或电表费控的业务尤为关键，这些业务要求数分钟就采集一次电表数据。

附图说明

图1为本发明提供的一种数据通信系统的原理图。

图2为本发明提供的一种数据采集装置在一实施例中的原理图。

图3为本发明提供的一种数据采集装置在另一实施例中的原理图。

图4为本发明提供的一种数据发送装置在一实施例中的原理图。

图5为本发明提供的一种数据发送装置在另一实施例中的原理图。

图6为本发明在实际抄表应用中的一种实施方式原理图。

附图标号说明

1 数据通信系统

10 数据采集装置

110 第一数据发送端口

120 第一数据接收端口

130 第二数据发送端口

140 第二数据接收端口

150 第一控制装置

151 数据请求发送模块

152 数据响应接收模块

153 数据筛选模块

20 数据发送装置

210 第三数据接收端口

220 第三数据发送端口

230 第四数据接收端口

240 第四数据发送端口

250 第二控制装置

251 数据请求接收模块

252 数据响应发送模块

253 监听单元

30 通信网络

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

实施例1

本实施例中给出了一种数据通信系统，请参见图1，数据通信系统1包括一个数据采集装置10和多个数据发送装置20；数据采集装置10通过其上的全部端口与多个数据发送装置20上的全部/部分端口组建形成一通信网络30，通信网络30为包括多条路径的半网状网络拓扑结构，所述数据请求和数据响应在通信网络30的路径上为单向传输。

通过上述数据通信的技术贡献在于：通信网络30的网络拓扑结构和数据在该网络拓扑结构中路径上按单向传输的方式进行传输，这可以保证即便是在通信网络30出现故障的情况下仍能实现对多数该外部设备上数据的采集。

具体的来说，本实施例中的数据采集装置10上的全部端口是指设置于数据采集装置10上的用于建立上述通信网络30的数据收发端口，其具体可以为两组数据收发端口(详细方案可以参见下文实施例2)。此外，在数据发送装置20上的全部端口同样是指设置于数据发送装置20上的用于建立上述通信网络30的数据收发端口，其具体可以为两组数据收发端口；而在数据发送装置20上的部分端口则是指在该全部端口的基础上进行选择性的使用部分端口，例如只使用一组数据收发端口，或者使用一组数据收发端口和另一组数据收发端口中的数据发送端口或数据接收端口(详细方案可以参见下文实施例3)。

在具体实施中，为了进一步保证通信网络30的数据传输速度以及传输的可靠性，数据通信系统1中的通信网络30可以为光纤网络，如果考虑到成本问题，可以优选塑料光纤网 络。

实施例2

本实施例将对上述实施例1中的数据采集装置10进行详细说明，请参见图2，该数据采集装置10包括两组数据收发端口和第一控制装置150，其中，该两组数据收发端口包括第一数据发送端口110、第一数据接收端口120、第二数据发送端口130和第二数据接收端口140；第一控制装置150，连接于第一数据发送端口110和第二数据发送端口130，以及连接于第一数据接收端口120和第二数据接收端口140，其中，第一控制装置150中包括：数据请求发送模块151，用于通过第一数据发送端口110和第二数据发送端口130在通信网络中所接入的路径来同时发送数据请求；数据响应接收模块152，用于通过第一数据接收端口120和第二数据接收端口140在所述通信网络中所接入的路径来同时接收由连接在所述通信网络上的外部设备于接收到所述数据请求后所响应发送的数据响应。需要理解的是，上述方案中的外部设备为上述实施例1中的数据发送设备，此处从便于描述的角度，作外部设备进行描述。

结合上述实施例1来说，在发送数据请求时，将通过在数据采集装置10上的两个数据端口(即第一数据发送端口110和第二数据发送端口130)在通信网络中所接入路径进行发送，那么连接在通信网络中的外部设备1#和6#将第一个接收到该数据请求。之后，在接收数据响应时，将通过在数据采集装置10上的另外两个数据端口(即第一数据接收端口120和第二数据接收端口140)在通信网络中所接入路径进行接收，即最后从连接在通信网络中的外部设备19#和15#将第一个接收到该数据请求。根据外部设备1#和19之间以及在外部设备6#和15之间的其它外部设备在通信网络1中所接入路径的不同可以形成不同的数据传输路径，更为详细的说，连接在通信网络1上的外部设备中，有的外部设备的输入是同时连接在两条不同的路径上，例如外部设备6#、11#、17#、18#，有的外部设备的输入则只是连接在一条路径上，例如外部设备1#、2#…5#、9#…14#、15#…等，而有的外部设备的输出同样可以连接在两条不同的路径上，例如外部设备4#、9#、13#、15#，而有的外部设备的输出则同样只连接在一条路径上，例如外部设备1#、2#、…5#、…10#、…17#、18#、19#等。

在具体实施中，由于在数据采集装置10上是通过两个数据端口来及进行同时接收数据响应，为此，在所接收到的数据响应中可能存在自身发出的数据，或重复的数据响应内容，收到自身发出的数据时直接剔除，而重复的数据响应内容显然是多余的，如果直接在数据采集装置10上进行上传将会占用过得的信道资源。所以，在具体应用中，一般会对重复的数据进行剔除，具体的实现原理如下。

具体地，结合图3，可以在第一控制装置150中还设一数据筛选模块153，用于判断所述数据响应中是否包括来自同一外部设备所发送的多个具有相同唯一序列标志的数据响应：若有，则至多保留所述多个具有相同唯一序列标志的数据响应中的一个；其中，至少各所述外部设备发送的所述数据响应中包含有所述唯一序列标志。显然，如果没有多个具有相同唯一序列标志的数据响应，那么就可以将数据响应直接进行上传。

在具体实施中，所述第一控制装置150为可编程控制器，更为详细地说，可以是微处理器芯片、单片机或可编程逻辑器件。显然，本实施例中的数据筛选模块153以及上述数据请求发送模块151和数据响应接收模块152都是可以依靠写入在可编程控制器的内存中的计算机程序来实现的，由于将写好的计算机程序导入可编程控制器中或者如何对可编程控制器进行编程对于本领域技术人员来说是清楚地，这里不作赘述。

在具体实施中，所述第一数据发送端口110、第一数据接收端口120、第二数据发送端口130和第二数据接收端口140可以采用串行总线端口。

实施例3

本实施例将对上述实施例1中的数据发送装置20进行详细说明，请参见图4，该数据发送装置20可以包括两组数据收发端口，即第三数据发送端口220、第三数据接收端口210、第四数据发送端口240及第四数据接收端口230，以及还可以包括第二控制装置250，其可以分别连接于第三数据接收端口210或/和第四数据接收端口230上，以及连接于第三数据发送端口220和/或第四数据发送端口240上，第二控制装置250中包括：数据请求接收模块251，通过所述第三数据接收端口210或第四数据接收端口230在通信网络中所接入的路径来接收数据请求；数据响应发送模块252，通过所述第三数据发送端口220和/或第四数据发送端口240在所述通信网络中所接入的路径发送响应所述数据请求所得到的数据响应。

上述数据采集装置上实施例2中的数据采集装置类似，其上同样设置有两组数据收发端口(即第三数据发送端口220、第三数据接收端口210、第四数据发送端口240及第四数据接收端口230)，这种设置是为了便于按照实施例1中的方案进行组网。换句话说，数据发送装置20可以通过其上的两组收发端口来选择在通信网络中的各种路径接入方式。

例如，在数据发送装置20的接收上，可以通过第三数据接收端口210和第四数据接收端口230同时连接在两条不同的路径上，或者通过第三数据接收端口210和第四数据接收端口230中的其中一个来连接在一条路径上；而同样，在数据发送装置20的发送上，也可以通过第三数据发送端口220和第四数据发送端口240来同时连接在两条不同的路径上，或者通过第三数据发送端口220和第四数据发送端口240中的其中一个来连接在一条路径上；具体的 接入方式可以根据具体的组网需要来进行选择。

更为具体的来说，本实施例中的数据发送装置20与现有技术不同的是，其可以通过第三数据接收端口210和第四数据接收端口230同时连接在两条不同的路径上来实现对路径上的数据请求的选收；或者，还可以通过第三数据发送端口220和第四数据发送端口240连接在两条不同的路径上来同时发送数据响应，实现数据响应的双发。当然也可以在同一数据发送装置20上同时作上述选收和双发设置。而对于数据单收/单发的情况，对于本领域技术人员来说为常规技术，这里不作赘述。

更为详细地，在数据发送装置20的接收上同时连接在两条不同的路径上时，可以通过设置在数据请求接收模块251中监听单元253来实现选收，具体为：通过侦听是否在连续指定时间内从所述第三数据接收端口210在所述通信网络中所接入路径上接收到数据请求，其中，所述数据请求为周期性发送的心跳报文：若是，则默认/恢复从所述第三数据接收端口210上接收所述数据请求；若否，则从所述第四数据接收端口230上接收所述数据请求。

再进一步的来说，可以根据上述监听单元253来实现对故障的快速定位，只要在数据请求或者数据响应中添加唯一序列标志即可，具体原理为：由于数据在通信网络中是单向传输，数据请求从数据采集侧设备上发送至通信网络中的外部设备(即本实施例中的数据发送侧设备)以后，数据发送侧设备会将数据响应连同该数据请求一同下发给路径上的下一数据发送侧设备，这样在数据采集侧设备上最后接收到的数据响应中就包括了所有数据发送侧设备所发送的数据响应，通过数据采集侧设备将数据响应上传至上层系统中进行分析，根据唯一序列标志可以清楚判断出没有收到哪些数据发送侧设备的数据响应，从而来确定故障位于哪个节点(即数据发送侧设备)或者哪个节点段。

需要说明的是，本发明书中所涉及的数据请求可以是各种类型的数据请求，可以是控制类的数据请求，也可是数据读取类的数据请求等，例如为实现对于网络中故障的快速定位，还可以所述数据采集装置上周期发送心跳报文，即数据请求还可以为心跳报文。

在具体实施中，所述控制装置可以为可编程控制器，例如单片机等。显然，本实施例中的监听单元253、数据请求接收模块251以及数据响应发送模块252都是可以依靠写入在可编程控制器的内存中的计算机程序来实现的，由于将写好的计算机程序导入可编程控制器中或者如何对可编程控制器进行编程对于本领域技术人员来说是清楚地，这里不作赘述。

在具体实施中，第三数据发送端口220、第三数据接收端口210、第四数据发送端口240和第四数据接收端口230均为串行总线端口。

综合上述实施例1-3来看，在实际应用中，可以将本发明的技术方案应用到抄表技术中， 那么，上述的数据采集侧装置10可以是集中器，而数据发送装置20可以为智能电表(以下简称电表)，相当于依据上述实施例1和2分别对现有的集中器和电表进行改进，并通过二者进行组网形成上述通信网络，从而来实现对电表中数据的有效读取，而且完全可以克服现有技术中的不足。

具体地，下面给出将上述发明应用到抄表中的一种实例，其具体的工作机制可以为：

1)集中器在主用端口上周期(如2秒)发送心跳报文。

2)每个电表根据一定时间内接收到的心跳报文数量来判断工作路径的好坏，若连续指定时间内未收到一个心跳报文，则判断为工作路径故障，随即延迟一定时间(须大于一个短的时间，小于一个较大的时间，避免网络震荡，如大于100ms，小于1s)后改为从保护路径上接收报文。若物理层发现光信号丢失，则延迟一定时间(避免误倒换或频繁倒换)后立即改为从保护路径上接收数据。若工作路径上在指定时间内收到了一定数量的心跳报文，则认为工作路径恢复了正常，则改为从工作路径上接收报文。

3)对于配置为双发的电表在其所连接的两路路径上双发两份相同的报文。

4)集中器两路端口同时接收数据，根据数据报文中携带的源节点号和报文序号(即唯一序列标志)决定是否丢弃后收到的报文。

5)在数据通信系统中，每个电表所在节点本身有唯一识别码，后台主站软件给每个电表自动分配一个网络中唯一的节点ID号。根据后台主站软件从集中器交互过程中获得的心跳检测结果，则可以很方便地在后台主站软件中生成并以图形方式显示出集中器和电表间的连接拓扑图，便于对网络维护和管理。一旦网络故障，则根据集中器的心跳检测结果，并经过一定的算法计算处理，则可以在后台主站软件拓扑图上标识出故障点所在的网段，以及当前实际工作的通信路径。

将本发明应用到抄表中时，所述数据请求应当理解为包括正常数据请求和心跳报文等。

进一步地，见图6，还出了上述数据通信系统应用于抄表中的另一具体实施例，如图所示，上述的数据采集侧设备可以采用集中器10，数据发送侧设备可以采用智能电表20(以下简称电表)，将集中器10和多个电表20按照上述图6所给方式进行连接组成一个通信网络30，即本发明中的数据通信系统。需要理解的是图6与图1中的数据通信系统，其网络拓扑结构是相同的，只不过图6中物理结构上更为复杂而保护能力更强而已，简单地来说也就是通信网络中的保护路径更多而已。

相比现有技术，将本发明应用到抄表中，其至少具有以下优点：

1、通过半网状网络连接方式，避免了单点失效风险，提高了网络在单点或部分多点故 障下的生存能力；

2、通过集中器和电表间直接连接组大网，省却了独立的光纤分合路器设备，不用再考虑设备取电和安装的难题，也少了一个可能的故障点；

3、故障出现后，网络保护倒换快(秒级)，不影响电表数据采集的实时采集(一般是至少间隔数分钟)；

4、通过网络分段保护，在出现单点或部分多点故障时，网络拓扑仍然能在后台主站软件上显示出来，能够把故障点标识在某个网段内，提高了定位故障的速度，可以快速恢复网络；

5、由于具备分段保护能力，故在动态增加、拆除或维护电表时，其他有保护网段内的电表仍然能正常通信，不受变动影响，这对开发智能电表的大数据相关应用或电表费控的业务尤为关键，这些业务要求数分钟就采集一次电表数据。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种数据采集装置，其特征在于，包括：

第一数据发送端口；

第一数据接收端口；

第二数据发送端口；

第二数据接收端口；

第一控制装置，包括：

数据请求发送模块，通过第一数据发送端口和第二数据发送端口在通信网络中所接入的路径来同时发送数据请求；

数据响应接收模块，通过第一数据接收端口和第二数据接收端口在所述通信网络中所接入的路径来同时接收由连接在所述通信网络上的外部设备于接收到所述数据请求后所响应发送的数据响应。

2.根据权利要求1所述的数据采集装置，其特征在于，所述第一控制装置还包括：

数据筛选模块，判断由连接在所述通信网络上的外部设备所发送的所述数据响应中是否包括多个具有相同唯一序列标志的数据响应：若有，则至多保留所述多个具有相同唯一序列标志的数据响应中的一个；其中，至少各所述外部设备发送的所述数据响应中包含有所述唯一序列标志。

3.根据权利要求1所述的数据采集装置，其特征在于，所述第一控制装置为可编程控制器。

4.根据权利要求3所述的数据采集装置，其特征在于，所述第一数据发送端口、第一数据接收端口、第二数据发送端口和第二数据接收端口均为串行总线端口。

5.一种数据发送装置，其特征在于，包括：

第三数据发送端口；

第三数据接收端口；

第四数据发送端口；

第四数据接收端口；

第二控制装置，包括：

数据请求接收模块，通过所述第三数据接收端口或第四数据接收端口在通信网络中所接入的路径来接收数据请求；

数据响应发送模块，通过所述第三数据发送端口和/或第四数据发送端口在所述通信网络中所接入的路径发送响应所述数据请求所得到的数据响应。

6.根据权利要求4所述的数据发送装置，其特征在于，所述数据请求接收模块中包括：

监听单元，通过侦听是否在连续指定时间内从所述第三数据接收端口在所述通信网络中所接入路径上接收到数据请求，其中，所述数据请求为周期性发送的心跳报文：若是，则默认/恢复从所述第三数据接收端口上接收所述数据请求；若否，则从所述第四数据接收端口上接收所述数据请求。

7.根据权利要求6所述的数据发送装置，其特征在于，所述第二控制装置为可编程控制器。

8.根据权利要求7所述的数据发送装置，其特征在于，所述第三数据发送端口、第三数据接收端口、第四数据发送端口和第四数据接收端口均为串行总线端口。

9.一种数据通信系统，其特征在于，包括：

权利要求1-4任一项所述的数据采集装置；

权利要求5-8任一项所述的数据发送装置；

所述数据采集装置通过其上的全部端口与多个所述数据发送装置上的全部/部分端口组建形成一通信网络，所述通信网络为包括多条路径的半网状网络拓扑结构，所述数据请求和数据响应在所述通信网络的路径上为单向传输。

10.根据权利要求9所述的数据通信系统，其特征在于：所述通信网络为光纤网络。