CN105959227B - 一种单向串行总线网络的拓扑学习方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种单向串行总线网络的拓扑学习方法、装置及系统，主节点设备发送拓扑学习指令报文，用于指示从节点设备读取所述拓扑学习指令报文中从节点设备的节点数，将节点数加1后更新所述节点数，将更新的节点数、自身地址或自身设备ID添加到所述拓扑学习指令报文中，并在自身为中间从节点设备时，将添加完成后的拓扑学习指令报文转发给自身的下一跳从节点设备；在自身为最后一跳从节点设备时，将添加完成后的拓扑学习指令报文返回给主节点设备；主节点设备接收返回的拓扑学习指令报文，根据返回的拓扑学习指令报文中的节点数、从节点设备地址或ID确定单向环网的拓扑结构。本发明实施例能够自动学习网络拓扑结构，以感知网络拓扑结构的变化。

Description

一种单向串行总线网络的拓扑学习方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种单向串行总线网络的拓扑学习方法、装置及系统。

背景技术

目前，RS485等单向串行总线应用于远程工业控制、远程智能抄仪表等网络；上述网络通常以单向环网或单向环网套接单向环网的方式构建单向串行总线网络，具体包括如下两种组网方式：方式一、集中器直接通过单向串行总线与若干智能仪表构成单向环网；方式二、集中器与采集器通过单向环网组成骨干网，每个采集器再分别通过单向串行总线与若干智能仪表构成单向环子网。在上述方式一构建的单向串行总线网络中，集中器作为该单向环网的主节点设备，智能仪表作为该单向环网的从节点设备；在上述方式二构建的单向串行总线网络中，集中器作为该单向环网的主节点设备，采集器作为该单向环网的从节点设备，以及作为与自身构成的单向环子网的主节点设备，智能仪表作为该单向环子网的从节点设备；上述组网方式中，需要依赖人工进行大量的基础配置和维护，以确定该单向串行总线网络的拓扑结构，因此，该单向串行总线网络的自动化程度较低，对网络拓扑结构的变化感知较为困难。

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单向串行总线网络的拓扑学习方法、装置及系统，能够自动学习网络拓扑结构，以感知网络拓扑结构的变化。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明实施例提供一种单向串行总线网络的拓扑学习方法，所述单向串行总线网络包括主节点设备、至少一个从节点设备；其中，所述主节点设备通过单向串行总线与至少一个从节点设备构成单向环网，该方法包括：

所述主节点设备发送拓扑学习指令报文，所述拓扑学习指令报文用于指示所述从节点设备读取所述拓扑学习指令报文中从节点设备的节点数，将所述节点数加1后更新所述节点数，将更新的节点数、自身地址或自身设备ID添加到所述拓扑学习指令报文中，并在自身为中间从节点设备时，将添加完成后的拓扑学习指令报文转发给自身的下一跳从节点设备；在自身为最后一跳从节点设备时，将添加完成后的拓扑学习指令报文返回给所述主节点设备；

所述主节点设备接收返回的拓扑学习指令报文，根据返回的拓扑学习指令报文中的节点数、从节点设备地址或ID确定所述单向环网的拓扑结构。

优选地，该方法还包括：

所述主节点设备接收所述从节点设备发送的故障报告报文；

所述主节点设备根据所述故障报告报文及所述单向环网的拓扑结构确定所述单向环网中故障节点的位置。

优选地，所述主节点设备发送拓扑学习指令报文，包括：

所述主节点设备按照设定时间间隔或命令触发方式发送拓扑学习指令报文。

本发明实施例还提供一种单向串行总线网络的拓扑学习方法，所述单向串行总线网络包括主节点设备、至少一个从节点设备；其中，所述主节点设备通过单向串行总线与至少一个从节点设备构成单向环网，该方法包括：

所述从节点设备接收所述主节点设备发送的拓扑学习指令报文；

所述从节点设备读取所述拓扑学习指令报文中从节点设备的节点数，将所述节点数加1后更新所述节点数，并将更新的节点数、自身地址或自身设备ID添加到所述拓扑学习指令报文中；

所述从节点设备在自身为中间从节点设备时，将添加完成的拓扑学习指令报文转发给自身的下一跳从节点设备；在自身所在的从节点设备为最后一跳从节点设备时，将添加完成的拓扑学习指令报文返回给所述主节点设备。

优选地，该方法还包括：

所述从节点设备检测自身是否故障；

所述从节点设备检测自身故障时，发送故障报告报文，所述故障报告报文用于指示所述主节点设备根据收到的故障报告报文及所述单向环网的拓扑结构确定所述单向环网中故障节点的位置。

根据上述方法，本发明实施例还提供了一种主节点装置，应用于包括主节点设备、至少一个从节点设备的单向串行总线网络中的主节点设备；其中，所述主节点设备通过单向串行总线与至少一个从节点设备构成单向环网，该装置包括：发送模块、接收模块、确定模块；其中，

所述发送模块，用于发送拓扑学习指令报文，所述拓扑学习指令报文用于指示所述从节点设备读取所述拓扑学习指令报文中从节点设备的节点数，将所述节点数加1后更新所述节点数，将更新的节点数、自身地址或自身设备ID添加到所述拓扑学习指令报文中，并在自身为中间从节点设备时，将添加完成的拓扑学习指令报文转发给自身的下一跳从节点设备；在自身为最后一跳从节点设备时，将添加完成的拓扑学习指令报文返回给所述主节点设备；

所述接收模块，用于接收返回的拓扑学习指令报文；

所述确定模块，用于在所述接收模块接收到返回的拓扑学习指令报文时，根据返回的拓扑学习指令报文中的节点数、从节点设备地址或ID确定所述单向环网的拓扑结构。

优选地，所述接收模块，还用于接收所述从节点设备发送的故障报告报文；

所述确定模块，还用于在所述接收模块接收到故障报告报文时，根据收到的故障报告报文及所述单向环网的拓扑结构确定所述单向环网中故障节点的位置。

优选地，所述发送模块，具体用于按照设定时间间隔或命令触发方式发送拓扑学习指令报文。

根据上述方法，本发明实施例还提供了一种从节点装置，该装置包括：

应用于包括主节点设备、至少一个从节点设备的单向串行总线网络中的从节点设备；其中，所述主节点设备通过单向串行总线与至少一个从节点设备构成单向环网，其特征在于，所述设备包括：接收模块、更新模块、发送模块；其中，

所述接收模块，用于接收所述主节点设备发送的拓扑学习指令报文；

所述更新模块，用于读取所述拓扑学习指令报文中从节点设备的节点数，将所述节点数加1后更新所述节点数，并将更新的节点数、自身地址或自身设备ID添加到所述拓扑学习指令报文中；

所述发送模块，用于在自身为中间从节点设备时，将添加完成后的拓扑学习指令报文转发给自身的下一跳从节点设备；在自身为最后一跳从节点设备时，将添加完成后的拓扑学习指令报文返回给所述主节点设备。

优选地，该装置还包括：

故障检测模块，用于检测自身是否故障；

所述发送模块，还用于在所述故障检测模块检测自身故障时，发送故障报告报文，所述故障报告报文用于指示所述主节点设备根据收到的故障报告报文及所述单向环网的拓扑结构确定所述单向环网中故障节点的位置。

根据上述方法，本发明实施例还提供了一种单向串行总线网络的拓扑学习系统，该系统包括：集中器、至少一个智能仪表，所述集中器包括上述的主节点装置，所述智能仪表包括上述的从节点装置；其中，所述集中器通过单向串行总线与至少一个所述智能仪表构成单向环网。

根据上述方法，本发明实施例还提供了一种单向串行总线网络的拓扑学习系统，该系统包括：集中器、至少一个采集器、至少一个智能仪表，所述集中器包括上述的主节点装置，所述采集器包括上述的主节点装置及上述的从节点装置，所述智能仪表包括上述的从节点装置；其中，所述集中器通过单向串行总线与至少一个所述采集器构成单向环网，每个所述采集通过单向环总线与至少一个所述智能仪表构成单向环子网。

本发明提供的一种单向串行总线网络的拓扑学习方法、装置及系统，所述单向串行总线网络包括主节点设备、至少一个从节点设备；其中，所述主节点设备通过单向串行总线与至少一个从节点设备构成单向环网，包括：所述主节点设备发送拓扑学习指令报文，所述拓扑学习指令报文用于指示所述从节点设备读取所述拓扑学习指令报文中从节点设备的节点数，将所述节点数加1后更新所述节点数，将更新的节点数、自身地址或自身设备ID添加到所述拓扑学习指令报文中，并在自身为中间从节点设备时，将添加完成后的拓扑学习指令报文转发给自身的下一跳从节点设备；在自身为最后一跳从节点设备时，将添加完成后的拓扑学习指令报文返回给所述主节点设备；所述主节点设备接收返回的拓扑学习指令报文，根据返回的拓扑学习指令报文中的节点数、从节点设备地址或ID确定所述单向环网的拓扑结构。如此，本发明实施例中主节点设备在需要自动学习及感知网络拓扑变化时，向从节点设备发送拓扑学习指令报文，由从节点设备逐跳更新第一拓扑学习指令报文中的节点数，并不断地将自身地址或自身设备ID追加到所述拓扑学习指令报文中，并由最后一跳三级设备在更新完节点数并将自身地址或自身设备ID添加完成后，将添加完成后的第二拓扑学习指令报文返回给所述主节点设备；所述主节点根据返回的拓扑学习指令报文中的节点数、从节点设备地址或ID确定所述单向环网的拓扑结构，从而快速地实现网络拓扑结构的自动学习，以感知网络拓扑结构的变化。

附图说明

图1显示为本发明的单向串行总线网络的拓扑学习方法的流程示意图；

图2显示为本发明的另一单向串行总线网络的拓扑学习方法的流程示意图；

图3显示为本发明的主节点装置的组成结构示意图；

图4显示为本发明的从节点装置的组成结构示意图；

图5显示为本发明的单向串行总线网络的拓扑学习系统的组成结构示意图；

图6显示为本发明的另一单向串行总线网络的拓扑学习系统的组成结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例应用于单向串行总线网络，所述单向串行总线网络包括主节点设备、至少一个从节点设备；其中，所述主节点设备通过单向串行总线与至少一个从节点设备构成单向环网，因此，所述单向串行总线网络包括所述单向环网；基于上述网络架构，本发明实施例提供的单向串行总线网络的拓扑学习过程如下：

所述主节点设备向从节点设备发送拓扑学习指令报文；

所述从节点设备接收到所述拓扑学习指令报文时，读取所述拓扑学习指令报文中从节点设备的节点数，将所述节点数加1后更新所述节点数，将更新的节点数、自身地址或自身设备ID添加到所述拓扑学习指令报文中，并在自身为中间从节点设备时，将添加完成后的拓扑学习指令报文转发给自身的下一跳从节点设备；在自身为最后一跳从节点设备时，将添加完成后的拓扑学习指令报文返回给所述主节点设备；

所述主节点设备接收返回的拓扑学习指令报文，根据返回的拓扑学习指令报文中的节点数、从节点设备地址或ID确定所述单向环网的拓扑结构。

本发明实施例中，主节点设备在需要自动学习及感知网络拓扑变化时，向从节点设备发送拓扑学习指令报文，由从节点设备逐跳更新第一拓扑学习指令报文中的节点数，并不断地将自身地址或自身设备ID追加到所述拓扑学习指令报文中，并由最后一级三级设备在更新完节点数并将自身地址或自身设备ID添加完成后，将添加完成后的第二拓扑学习指令报文返回给所述主节点设备；所述主节点根据返回的拓扑学习指令报文中的节点数、从节点设备地址或ID确定所述单向环网的拓扑结构，从而快速地实现网络拓扑结构的自动学习，以感知网络拓扑结构的变化。

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细的说明。

如图1所示，本发明实施例提供的单向串行总线网络的拓扑学习流程，应用于主节点设备，具体实现步骤包括：

步骤S100：主节点设备发送拓扑学习指令报文，所述拓扑学习指令报文用于指示所述从节点设备读取所述拓扑学习指令报文中从节点设备的节点数，将所述节点数加1后更新所述节点数，将更新的节点数、自身地址或自身设备ID添加到所述拓扑学习指令报文中，并在自身为中间从节点设备时，将添加完成后的拓扑学习指令报文转发给自身的下一跳从节点设备；在自身为最后一跳从节点设备时，将添加完成后的拓扑学习指令报文返回给所述主节点设备。

这里，所述单向串行总线网络包括主节点设备、至少一个从节点设备；其中，所述主节点设备通过单向串行总线与至少一个从节点设备构成单向环网。

具体的，所述拓扑学习指令报文由所述主节点设备在需要自动学习及感知所述单向环网的网络拓扑时发送，所述拓扑学习指令报文携带有源地址及目的地址，所述源地址及目的地址均为所述主节点设备自身地址；或者，所述拓扑学习指令报文携带有源设备ID及目的设备ID，所述源设备ID及目的设备ID均为所述主节点设备自身设备ID，以使所述从节点设备在接收到所述拓扑学习指令报文时逐跳更新拓扑学习指令报文中的节点数，并不断地将自身地址或自身设备ID追加到所述拓扑学习指令报文中，所述拓扑学习指令报文如表1所示：

表1

其中，所述主节点设备发送的拓扑学习指令报文中的从节点设备的节点数为零，由所述从节点设备从接收到的拓扑学习指令报文中的某个位置读取从节点设备的节点数，将所述节点数加1后回写覆盖原来位置处的节点数，然后根据更新后的节点数计算出在所述拓扑学习指令报文中添加自身地址或自身设备ID的位置，并在计算出的位置处写入自身地址或自身设备ID；在保持源地址及目的地址，或者，源设备ID及目的设备ID不变的情况下，将添加完成后的拓扑学习指令报文转发给自身的下一跳从节点设备，由最后一跳从节点设备在将更新后的节点数及自身地址或自身设备ID添加到所述拓扑学习指令报文后，将添加完成后的拓扑学习指令报文返回给所述主节点设备。

需要说明的是：上述表1仅为示例，并不构成对本发明的限制。

具体的，所述主节点设备可以采用如下方式发送拓扑学习指令报文：

(1)按照设定时间间隔方式发送

所述主节点设备发送拓扑学习指令报文时，启动定时器计时，当定时器到达设定时间时，发送下一个拓扑学习指令报文，也就是说，采用此方式可以根据定时器计时周期性地发送拓扑学习指令报文，以实现网络拓扑结构的自动学习及更新。

(2)按照命令触发方式发送

具体的触发方式可以是，在用户或与所述主节点设备连接的远端网络监控管理设备需要自动学习网络拓扑结构时，触发所述主节点设备发送拓扑学习指令报文。

步骤S101：所述主节点设备接收返回的拓扑学习指令报文，根据返回的拓扑学习指令报文中的节点数、从节点设备的地址或ID确定所述单向环网的拓扑结构。

这里，所述主节点设备根据返回的拓扑学习指令报文中的节点数、从节点设备的地址或ID确定所述单向环网的拓扑结构，从而快速地实现网络拓扑结构的自动学习，以感知网络拓扑结构的变化。

进一步地，所述主节点设备为了能够确定所述单向环网中故障节点的位置，进一步包括：

所述主节点设备接收所述从节点设备发送的故障报告报文；

所述主节点设备根据所述故障报告报文及所述单向环网的拓扑结构确定所述单向环网中故障节点的位置。

这里，所述故障报告报文由所述从节点设备通过自检发现自身故障时发送。

本发明实施例中，所述主节点设备根据所述故障报告报文及所述单向环网的拓扑结构确定所述单向环网中故障节点的位置，从而降低了所述单向环网的维护成本，并缩短了故障的影响时间。

如图2所示，本发明实施例提供的另一单向串行总线网络的拓扑学习流程，应用于从节点设备中，具体实现步骤包括：

步骤S200：所述从节点设备接收所述主节点设备发送的拓扑学习指令报文。

步骤S201：所述从节点设备读取所述拓扑学习指令报文中从节点设备的节点数，将所述节点数加1后更新所述节点数，并将更新的节点数、自身地址或自身设备ID添加到所述拓扑学习指令报文中。

步骤S202：所述从节点设备在自身为中间从节点设备时，将添加完成的拓扑学习指令报文转发给自身的下一跳从节点设备；在自身所在的从节点设备为最后一跳从节点设备时，将添加完成的拓扑学习指令报文返回给所述主节点设备。

进一步地，为了使所述主节点设备能够确定所述单向环网中故障节点的位置，所述从节点设备进一步包括：

所述从节点设备检测自身是否故障；

所述从节点设备检测自身故障时，发送故障报告报文，所述故障报告报文用于指示所述主节点设备根据收到的故障报告报文及所述单向环网的拓扑结构确定所述单向环网中故障节点的位置。

为实现上述方法，本发明实施例还提供了一种主节点装置、从节点装置及系统，由于装置及系统解决问题的原理与方法相似，因此，装置及系统的实施过程及实施原理均可以参见前述方法的实施过程及实施原理描述，重复之处不再赘述。

本发明实施例提出了一种主节点装置，应用于包括主节点设备、至少一个从节点设备的单向串行总线网络中的主节点设备；其中，所述主节点设备通过单向串行总线与至少一个从节点设备构成单向环网，如图3所示，该装置包括：发送模块300、接收模块301、确定模块302；其中，

所述发送模块300，用于发送拓扑学习指令报文，所述拓扑学习指令报文用于指示所述从节点设备读取所述拓扑学习指令报文中从节点设备的节点数，将所述节点数加1后更新所述节点数，将更新的节点数、自身地址或自身设备ID添加到所述拓扑学习指令报文中，并在自身为中间从节点设备时，将添加完成的拓扑学习指令报文转发给自身的下一跳从节点设备；在自身为最后一跳从节点设备时，将添加完成的拓扑学习指令报文返回给所述主节点设备；

所述接收模块301，用于接收返回的拓扑学习指令报文；

所述确定模块302，用于在所述接收模块接收到返回的拓扑学习指令报文时，根据返回的拓扑学习指令报文中的节点数、从节点设备地址或ID确定所述单向环网的拓扑结构。

具体实施中，所述接收模块301，还用于接收所述从节点设备发送的故障报告报文；

所述确定模块302，还用于在所述接收模块接收到故障报告报文时，根据收到的故障报告报文及所述单向环网的拓扑结构确定所述单向环网中故障节点的位置。

具体实施中，所述发送模块300，具体用于按照设定时间间隔或命令触发方式发送拓扑学习指令报文。

以上功能模块的划分方式仅为本发明实施例给出的一种优选实现方式，功能模块的划分方式不构成对本发明的限制。为了描述的方便，以上所述系统的各部分以功能分为各种模块或单元分别描述。当然，在实施本发明时可以把各模块或单元的功能在同一个或多个软件或硬件中实现。

本发明实施例提出了一种从节点装置，应用于包括主节点设备、至少一个从节点设备的单向串行总线网络中的从节点设备；其中，所述主节点设备通过单向串行总线与至少一个从节点设备构成单向环网，如图4所示，该装置包括：接收模块400、更新模块401、发送模块402；其中，

所述接收模块400，用于接收所述主节点设备发送的拓扑学习指令报文；

所述更新模块401，用于读取所述拓扑学习指令报文中从节点设备的节点数，将所述节点数加1后更新所述节点数，并将更新的节点数、自身地址或自身设备ID添加到所述拓扑学习指令报文中；

所述发送模块402，用于在自身为中间从节点设备时，将添加完成后的拓扑学习指令报文转发给自身的下一跳从节点设备；在自身为最后一跳从节点设备时，将添加完成后的拓扑学习指令报文返回给所述主节点设备。

具体实施中，所述设备还包括：

故障检测模块403，用于检测自身是否故障；

所述发送模块402，还用于在所述故障检测模块403检测自身故障时，发送故障报告报文，所述故障报告报文用于指示所述主节点设备根据收到的故障报告报文及所述单向环网的拓扑结构确定所述单向环网中故障节点的位置。

以上功能模块的划分方式仅为本发明实施例给出的一种优选实现方式，功能模块的划分方式不构成对本发明的限制。为了描述的方便，以上所述系统的各部分以功能分为各种模块或单元分别描述。当然，在实施本发明时可以把各模块或单元的功能在同一个或多个软件或硬件中实现。

本发明实施例还提供了一种单向串行总线网络的拓扑学习系统，如图5所示，该系统包括：集中器500、至少一个智能仪表501，所述集中器500包括上述的主节点装置，所述智能仪表501包括上述的从节点装置；其中，所述集中器500通过单向串行总线与至少一个所述智能仪表501构成单向环网。

该系统中，所述集中器500通过单向串行总线与至少一个所述智能仪表501构成单向环网，所述集中器500作为该单向环网的主节点设备，所述智能仪表501作为该单向环网的从节点设备。

本发明实施例还提供了一种单向串行总线网络的拓扑学习系统，如图6所示，该系统包括：集中器600、至少一个采集器601、至少一个智能仪表602，所述集中器600包括上述的主节点装置，所述采集器601包括上述的主节点装置及上述的从节点装置，所述智能仪表602包括上述的从节点装置；其中，所述集中器通过单向串行总线与至少一个所述采集器构成单向环网，每个所述采集通过单向环总线与至少一个所述智能仪表构成单向环子网。

该系统中，所述单向环总线网络包括单向环网及单向环子网，所述集中器600通过单向串行总线与至少一个所述采集器601构成单向环网，每个所述采集器601分别通过单向串行总线与至少一个所述智能仪表602构成单向环子网，所述集中器600作为该单向环网的主节点设备，所述采集器601作为该单向环网的从节点设备，以及作为与自身构成的单向环子网的主节点设备，所述智能仪表602作为该单向环子网的从节点设备。

需要说明的是：所述采集器601作为与自身构成的单向环子网的主节点设备，所述集中器600作为该单向环网的主节点设备，而所述采集器201与所述集中器600仅仅是在功能上相似，并非实际代码或程序相同；所述采集器601该单向环网的从节点设备，所述智能仪表202作为该单向环子网的从节点设备，而所述采集器201与所述智能仪表602仅仅是在功能上相似，并非实际代码或程序相同。

综上所述，本发明提供的单向串行总线网络的拓扑学习方法、装置及系统，主节点设备在需要自动学习及感知网络拓扑变化时，向从节点设备发送拓扑学习指令报文，由从节点设备逐跳更新第一拓扑学习指令报文中的节点数，并不断地将自身地址或自身设备ID追加到所述拓扑学习指令报文中，并由最后一跳三级设备在更新完节点数并将自身地址或自身设备ID添加完成后，将添加完成后的第二拓扑学习指令报文返回给所述主节点设备；所述主节点根据返回的拓扑学习指令报文中的节点数、从节点设备地址或ID确定所述单向环网的拓扑结构，从而快速地实现网络拓扑结构的自动学习，以感知网络拓扑结构的变化。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

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 (4)

1.一种单向串行总线网络的拓扑学习系统，其特征在于，所述系统包括：集中器、至少一个采集器、至少一个智能仪表，所述集中器为一级设备，所述采集器为二级设备，所述智能仪表为三级设备；所述集中器包括主节点装置，所述采集器包括主节点装置及从节点装置，所述智能仪表从节点装置；其中，所述集中器通过单向串行总线与至少一个所述采集器构成单向环网，每个所述采集通过单向环总线与至少一个所述智能仪表构成单向环子网；

所述主节点装置应用于包括主节点设备、至少一个从节点设备的单向串行总线网络中的主节点设备；所述主节点设备通过单向串行总线与至少一个从节点设备构成单向环网，所述主节点装置包括：第一发送模块、第一接收模块、确定模块；其中，

所述第一发送模块，用于发送拓扑学习指令报文，所述拓扑学习指令报文用于指示所述从节点设备读取所述拓扑学习指令报文中从节点设备的节点数，将所述节点数加1后更新所述节点数，将更新的节点数、自身地址或自身设备ID添加到所述拓扑学习指令报文中，并在自身为中间从节点设备时，将添加完成的拓扑学习指令报文转发给自身的下一跳从节点设备；在自身为最后一跳从节点设备时，将添加完成的拓扑学习指令报文返回给所述主节点设备；

所述第一接收模块，用于接收返回的拓扑学习指令报文；

所述确定模块，用于在所述接收模块接收到返回的拓扑学习指令报文时，根据返回的拓扑学习指令报文中的节点数、从节点设备地址或ID确定所述单向环网的拓扑结构；

所述从节点装置应用于包括主节点设备、至少一个从节点设备的单向串行总线网络中的从节点设备；所述主节点设备通过单向串行总线与至少一个从节点设备构成单向环网，所述从节点装置包括：第二接收模块、更新模块、第二发送模块；

所述第二接收模块，用于接收所述主节点设备发送的拓扑学习指令报文；

所述更新模块，用于读取所述拓扑学习指令报文中从节点设备的节点数，将所述节点数加1后更新所述节点数，并将更新的节点数、自身地址或自身设备ID添加到所述拓扑学习指令报文中；

所述第二发送模块，用于在自身为中间从节点设备时，将添加完成后的拓扑学习指令报文转发给自身的下一跳从节点设备；在自身为最后一跳从节点设备时，将添加完成后的拓扑学习指令报文返回给所述主节点设备。

2.根据权利要求1所述的一种单向串行总线网络的拓扑学习系统，其特征在于，

所述第一接收模块，还用于接收所述从节点设备发送的故障报告报文；

所述确定模块，还用于在所述接收模块接收到故障报告报文时，根据收到的故障报告报文及所述单向环网的拓扑结构确定所述单向环网中故障节点的位置；

所述第一发送模块，具体用于按照设定时间间隔或命令触发方式发送拓扑学习指令报文。

3.根据权利要求1或2所述的一种单向串行总线网络的拓扑学习系统，其特征在于，所述第一发送模块，具体用于按照设定时间间隔或命令触发方式发送拓扑学习指令报文。

4.根据权利要求1所述的一种单向串行总线网络的拓扑学习系统，其特征在于，所述从节点装置还包括：

故障检测模块，用于检测自身是否故障；

所述第二发送模块，还用于在所述故障检测模块检测自身故障时，发送故障报告报文，所述故障报告报文用于指示所述主节点设备根据收到的故障报告报文及所述单向环网的拓扑结构确定所述单向环网中故障节点的位置。