CN107317738A - 一种总线网络通讯系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种总线网络通讯系统及其方法，包括内部局域网以及分别与所述内部局域网连接的网络报警主机和若干扩充总线，所述扩充总线上连接有若干总线扩展模块，所述扩充总线与所述内部局域网之间设有总线网络通讯转换接口模块，所述总线网络通讯转换接口模块将所述扩充总线的RS485接口转换为TCP/IP接口接入所述内部局域网，所述总线扩展模块通过TCP/IP方式传输到所述网络报警主机，所述总线网络通讯转换接口模块设有网络接口，所述网络接口用于所述总线扩展模块级联并且通过地址码拨码实现若干条逻辑总线接入。本发明充分利用总线结构的优势，同时，化解总线线路带来的各种缺陷问题。

Description

一种总线网络通讯系统及其方法

技术领域

本发明属于总线通讯技术领域，具体涉及一种总线网络通讯系统及其方法。

背景技术

目前总线制报警系统中最常用的通信方式为RS-485通信方式，采用两线制接线方式，RS-485最大通信距离为1200米。采用RS-485总线通讯方式的系统结构，报警主机可接入多条485总线线路，在每条总线延伸出的1200米内，可以在任意处接入总线通信模块，总线通信模块将前端探测器信号通过485总线传输到报警主机，实现远距离报警，这种报警系统结构广泛应用在学校、博物馆、楼宇、厂矿企业等环境当中。总线系统既有其优势，但在实际应用中也存在着以下缺陷：

1)对总线线路结构要求较高，最佳的布线方式是总线中所有模块之间采用“手拉手”的方式进行总线连接，即采用菊花链的总线拓朴结构。一般情况下,485总线尽量不采用多条分支进行星型连接布线，这样可能导致通讯不稳定，因为星型结构会产生反射信号，从而影响到485通信。总线到每个终端设备的分支线长度应尽量短，一般不要超出5米。分支线如果没有接终端，会有反射信号，对通讯产生较强的干扰。

2)对总线线路布线环境要求较高，所有485总线通信信号线应尽量远离干扰源，信号线应走弱电井，严禁与强电(如220V住宅电源)或射频信号线路(如CATV、大信号音频线)并行走线，若并行走线，距离应大于2米，更不能捆扎在一起。强电场的地方还要考虑采用镀锌管屏蔽。

3)后期维护成本较高，由于所有的总线设备均共用同一条485总线，若总线中某一模块出现故障，如总线短路，这样势必造成整条总线线路的故障，导致总线中其他模块也无法被系统识别，导致整个系统瘫痪，后期维修需要花费大量人力、时间逐个模块检查，直到找到故障模块解决问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种总线网络通讯系统及其方法，充分利用总线结构的优势，同时，化解总线线路带来的各种缺陷问题。

本发明提供了如下的技术方案：

一种总线网络通讯系统，包括内部局域网以及分别与所述内部局域网连接的网络报警主机和若干扩充总线，所述扩充总线上连接有若干总线扩展模块，所述扩充总线与所述内部局域网之间设有总线网络通讯转换接口模块，所述总线网络通讯转换接口模块将所述扩充总线的RS485接口转换为TCP/IP接口接入所述内部局域网，所述总线扩展模块通过TCP/IP方式传输到所述网络报警主机，所述总线网络通讯转换接口模块设有网络接口，所述网络接口用于所述总线扩展模块级联并且通过地址码拨码实现若干条逻辑总线接入。

优选的，所述总线网络通讯转换接口模块包括分别接入所述内部局域网的第一总线网络通讯转换接口模块、第二总线网络通讯转换接口模块、第三总线网络通讯转换接口模块和第四总线网络通讯转换接口模块，所述总线网络通讯转换接口模块将所述总线扩展模块的RS485接口转换为TCP/IP接口接入所述内部局域网。

优选的，所述总线扩展模块包括分别接入所述扩充总线的若干防区总线通信模块、继电器总线通信模块和LCD系统控制键盘，每个所述扩充总线最大支持64个所述总线扩充模块，所述防区总线通信模块包括分别接入所述扩充总线的单防区单输出总线通信模块、双防区总线通信模块、四防区总线通信模块和十六防区总线通信模块，所述继电器总线通信模块为8路继电器总线通信模块。

优选的，所述扩充总线包括第一扩充总线、第二扩充总线、第三扩充总线和第四扩充总线，所述第一扩充总线与所述内部局域网之间设有所述第一总线网络通讯转换接口模块，所述第一扩充总线上分别连接有所述单防区单输出总线通信模块、所述双防区总线通信模块和所述四防区总线通信模块，所述单防区单输出总线通信模块、所述双防区总线通信模块和所述四防区总线通信模块的拨码地址为01-63，最大支持63个所述总线扩充模块，全局逻辑地址为01-63。

优选的，所述第二扩充总线与所述内部局域网之间设有所述第二总线网络通讯转换接口模块，所述第二扩充总线上分别连接有所述十六防区总线通信模块、所述8路继电器总线通信模块和所述LCD系统控制键盘，所述十六防区总线通信模块、所述8路继电器总线通信模块和所述LCD系统控制键盘拨码地址00-63，最大支持64个总线扩充模块，全局逻辑地址为64-127。

优选的，所述第三扩充总线与所述内部局域网之间设有所述第三总线网络通讯转换接口模块，所述第三扩充总线上分别连接有所述十六防区总线通信模块和所述8路继电器总线通信模块，所述十六防区总线通信模块和所述8路继电器总线通信模块拨码地址00-63，最大支持64个总线扩充模块，全局逻辑地址为128-191。

优选的，所述第四扩充总线与所述内部局域网之间设有所述第四总线网络通讯转换接口模块，所述第四扩充总线上连接有所述十六防区总线通信模块，所述十六防区总线通信模块拨码地址00-63，最大支持64个总线扩充模块，全局逻辑地址为192-255。

优选的，所述网络报警主机设有RJ45网络接口，所述RJ45网络接口通过T568B标准网线接入所述内部局域网，所述总线网络通讯转换接口模块通过T568B标准网线接入所述内部局域网，使所述总线扩展模块通过TCP/IP方式传输到所述网络报警主机。

优选的，所述一种总线网络通讯系统的通讯方法包括以下步骤：

S1：通过网络IP配置工具对所述总线网络通讯转换接口模块配置自身IP地址和指向所述网络报警主机IP地址；

S2：根据所述S1中的设置成功后，所述总线网络通讯转换接口模块向所述网络报警主机发送连接请求数据，所述网络报警主机接收到请求数据后，建立连接；

S3：通过所述网络报警主机的控制键盘输入操作指令，所述网络报警主机搜索所述总线网络通讯转换接口模块上连接的所述总线扩展模块，登记所述总线扩展模块；

S4：根据S3中的所述总线扩展模块登记成功后，对所述总线扩展模块进行布撤防相应操作。

本发明的有益效果是：总线网络通讯转换接口模块取代了原先通过两线制总线线路的连接方式，将RS485转换为TCP/IP接口接入网络，下行485总线模块可通过TCP/IP方式传输到报警主机，可完全避免由于485线路方面带来的诸多问题；网络传输方式替代传统485总线，减少485线材的成本；总线网络通讯转换接口可独立负责下行总线模块的通讯并且实现模块间级联。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明系统结构示意图；

图2是初始化任务流程图；

图3是以太网发现任务流程图；

图4是485总线通讯任务流程图；

图5是报警主机通讯任务流程图；

图中标记为：1.网络报警主机；2.内部局域网；301.第一总线网络通讯转换接口模块；302.单防区单输出总线通信模块；303.双防区总线通信模块；304.四防区总线通信模块；401.第二总线网络通讯转换接口模块；402.十六防区总线通信模块；403. 8路继电器总线通信模块；404.LCD系统控制键盘；501.第三总线网络通讯转换接口模块；601.第四总线网络通讯转换接口模块。

具体实施方式

如图1所示，一种总线网络通讯系统，包括内部局域网2以及分别与内部局域网2连接的网络报警主机1和若干扩充总线，扩充总线上连接有若干总线扩展模块，扩充总线与内部局域网之间设有总线网络通讯转换接口模块，总线网络通讯转换接口模块将扩充总线的RS485接口转换为TCP/IP接口接入内部局域网2，总线扩展模块通过TCP/IP方式传输到网络报警主机1，总线网络通讯转换接口模块设有网络接口，网络接口用于总线扩展模块级联并且通过地址码拨码实现若干条逻辑总线接入。总线网络通讯转换接口模块包括分别接入内部局域网2的第一总线网络通讯转换接口模块301、第二总线网络通讯转换接口模块401、第三总线网络通讯转换接口模块501和第四总线网络通讯转换接口模块601，总线网络通讯转换接口模块将总线扩展模块的RS485接口转换为TCP/IP接口接入内部局域网2。

如图1所示，总线扩展模块包括分别接入扩充总线的若干防区总线通信模块、继电器总线通信模块和LCD系统控制键盘404，每个扩充总线最大支持64个总线扩充模块，防区总线通信模块包括分别接入扩充总线的单防区单输出总线通信模块302、双防区总线通信模块303、四防区总线通信模块304和十六防区总线通信模块402，继电器总线通信模块为8路继电器总线通信模块403。

如图1所示，扩充总线包括第一扩充总线、第二扩充总线、第三扩充总线和第四扩充总线，第一扩充总线与内部局域网2之间设有第一总线网络通讯转换接口模块301，第一扩充总线上分别连接有单防区单输出总线通信模块302、双防区总线通信模块303和四防区总线通信模块304，单防区单输出总线通信模块302、双防区总线通信模块303和四防区总线通信模块304的拨码地址为01-63，最大支持63个总线扩充模块，全局逻辑地址为01-63。第二扩充总线与内部局域网2之间设有第二总线网络通讯转换接口模块401，第二扩充总线上分别连接有十六防区总线通信模块402、8路继电器总线通信模块403和LCD系统控制键盘404，十六防区总线通信模块402、8路继电器总线通信模块403和LCD系统控制键盘404拨码地址00-63，最大支持64个总线扩充模块，全局逻辑地址为64-127。第三扩充总线与内部局域网2之间设有第三总线网络通讯转换接口模块501，第三扩充总线501上分别连接有十六防区总线通信模块402和8路继电器总线通信模块403，十六防区总线通信模块402和8路继电器总线通信模块403拨码地址00-63，最大支持64个总线扩充模块，全局逻辑地址为128-191。第四扩充总线与内部局域网2之间设有第四总线网络通讯转换接口模块601，第四扩充总线上连接有十六防区总线通信模块402，十六防区总线通信模块402拨码地址00-63，最大支持64个总线扩充模块，全局逻辑地址为192-255。进一步的，网络报警主机1设有RJ45网络接口，RJ45网络接口通过T568B标准网线接入内部局域网2，总线网络通讯转换接口模块通过T568B标准网线接入内部局域网2，使总线扩展模块通过TCP/IP方式传输到网络报警主机1。

如图1-图5所示，一种总线网络通讯系统的通讯方法包括以下步骤：

S1：通过网络IP配置工具对总线网络通讯转换接口模块配置自身IP地址和指向网络报警主机IP地址；

S2：根据S1中的设置成功后，总线网络通讯转换接口模块向网络报警主机发送连接请求数据，网络报警主机接收到请求数据后，建立连接；

S3：通过网络报警主机的控制键盘输入操作指令，网络报警主机搜索总线网络通讯转换接口模块上连接的总线扩展模块，登记总线扩展模块；

S4：根据S3中的总线扩展模块登记成功后，对总线扩展模块进行布撤防相应操作。

如图1-图5所示，一种总线网络通讯系统的通讯方法进一步包括以下步骤：

S101：初始化任务，初始化目标板，建立TCP/IP任务，建立网络至网络报警主机通讯任务，建立以太网发现任务，建立485总线与模块通讯任务；

S102：以太网发现任务，绑定UDP端口进入客户广播指令并查询设备信息，MAC是否相同，若相同，配置IP地址，若不同，发送模块配置信息；

S103：485总线通讯任务，从IP地址开始，发送网络接收缓存数据，接收从机状态，进入临界段更新接收缓存设置，更新标志退出临界段，获取下一从机地址；

S104：网络报警主机通讯任务，发送心跳(自定义的结构体)至报警主机，10MS内接受数据，复制报警主机数据至模块发送缓存，重置连接保持定时器查看模块接受缓存更新，若更新，清楚更新标志发送缓冲区数据至报警主机，若没有更新，查看心跳时间，心跳时间到，发送心跳至主机并重置心跳时间，循环接受数据，发送缓冲区数据至报警主机，完成通讯任务。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (9)

1.一种总线网络通讯系统，其特征在于，包括内部局域网以及分别与所述内部局域网连接的网络报警主机和若干扩充总线，所述扩充总线上连接有若干总线扩展模块，所述扩充总线与所述内部局域网之间设有总线网络通讯转换接口模块，所述总线网络通讯转换接口模块将所述扩充总线的RS485接口转换为TCP/IP接口接入所述内部局域网，所述总线扩展模块通过TCP/IP方式传输到所述网络报警主机，所述总线网络通讯转换接口模块设有网络接口，所述网络接口用于所述总线扩展模块级联并且通过地址码拨码实现若干条逻辑总线接入。

2.根据权利要求1所述的一种总线网络通讯系统，其特征在于，所述总线网络通讯转换接口模块包括分别接入所述内部局域网的第一总线网络通讯转换接口模块、第二总线网络通讯转换接口模块、第三总线网络通讯转换接口模块和第四总线网络通讯转换接口模块，所述总线网络通讯转换接口模块将所述总线扩展模块的RS485接口转换为TCP/IP接口接入所述内部局域网。

3.根据权利要求2所述的一种总线网络通讯系统，其特征在于，所述总线扩展模块包括分别接入所述扩充总线的若干防区总线通信模块、继电器总线通信模块和LCD系统控制键盘，每个所述扩充总线最大支持64个所述总线扩充模块，所述防区总线通信模块包括分别接入所述扩充总线的单防区单输出总线通信模块、双防区总线通信模块、四防区总线通信模块和十六防区总线通信模块，所述继电器总线通信模块为8路继电器总线通信模块。

4.根据权利要求3所述的一种总线网络通讯系统，其特征在于，所述扩充总线包括第一扩充总线、第二扩充总线、第三扩充总线和第四扩充总线，所述第一扩充总线与所述内部局域网之间设有所述第一总线网络通讯转换接口模块，所述第一扩充总线上分别连接有所述单防区单输出总线通信模块、所述双防区总线通信模块和所述四防区总线通信模块，所述单防区单输出总线通信模块、所述双防区总线通信模块和所述四防区总线通信模块的拨码地址为01-63，最大支持63个所述总线扩充模块，全局逻辑地址为01-63。

5.根据权利要求4所述的一种总线网络通讯系统，其特征在于，所述第二扩充总线与所述内部局域网之间设有所述第二总线网络通讯转换接口模块，所述第二扩充总线上分别连接有所述十六防区总线通信模块、所述8路继电器总线通信模块和所述LCD系统控制键盘，所述十六防区总线通信模块、所述8路继电器总线通信模块和所述LCD系统控制键盘拨码地址00-63，最大支持64个总线扩充模块，全局逻辑地址为64-127。

6.根据权利要求4所述的一种总线网络通讯系统，其特征在于，所述第三扩充总线与所述内部局域网之间设有所述第三总线网络通讯转换接口模块，所述第三扩充总线上分别连接有所述十六防区总线通信模块和所述8路继电器总线通信模块，所述十六防区总线通信模块和所述8路继电器总线通信模块拨码地址00-63，最大支持64个总线扩充模块，全局逻辑地址为128-191。

7.根据权利要求4所述的一种总线网络通讯系统，其特征在于，所述第四扩充总线与所述内部局域网之间设有所述第四总线网络通讯转换接口模块，所述第四扩充总线上连接有所述十六防区总线通信模块，所述十六防区总线通信模块拨码地址00-63，最大支持64个总线扩充模块，全局逻辑地址为192-255。

8.根据权利要求1所述的一种总线网络通讯系统，其特征在于，所述网络报警主机设有RJ45网络接口，所述RJ45网络接口通过T568B标准网线接入所述内部局域网，所述总线网络通讯转换接口模块通过T568B标准网线接入所述内部局域网，使所述总线扩展模块通过TCP/IP方式传输到所述网络报警主机。

9.根据权利要求1所述的一种总线网络通讯系统的通讯方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：通过网络IP配置工具对所述总线网络通讯转换接口模块配置自身IP地址和指向所述网络报警主机IP地址；

S2：根据所述S1中的设置成功后，所述总线网络通讯转换接口模块向所述网络报警主机发送连接请求数据，所述网络报警主机接收到请求数据后，建立连接；

S3：通过所述网络报警主机的控制键盘输入操作指令，所述网络报警主机搜索所述总线网络通讯转换接口模块上连接的所述总线扩展模块，登记所述总线扩展模块；

S4：根据S3中的所述总线扩展模块登记成功后，对所述总线扩展模块进行布撤防相应操作。