CN109218152A - 一种设备自动识别系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种设备自动识别系统，所述系统可解决施工不确定性问题，方便灵活的满足现场需求变更，降低施工中对设备和相对位置必须严格确认的工作量以及对施工工人操作水平的要求，简化施工难度，提高施工效率，降低施工错误率。

Description

一种设备自动识别系统

技术领域

本发明涉及一种设备自动识别系统。

背景技术

在一个项目交付中，出现以网关为核心设备与两组串联工作的传感检测设备的应用。整套系统包括GWM设备及与该GWM设备串联的两组传感检测设备。按照传统的解决办法，需要在GWM设备上电前手动录入每个传感设备的ID和相对位置。

在某些情况下，系统具有以下几点特征：

(1)每组设备的数量都不确定，即不知道每组设备的数量是否相等；

(2)每组设备，每个设备的部署位置不确定；由于检测设备是融合感知器，具有多种检测功能，具体每个设备根据检测的需求摆放不同的位置；

(3)每组设备中，每个设备的启动功能不确定。

以下现场施工系统，都是同样的融合传感器，应用场景过于灵活，如果按照传统的施工工人的实际水平，是无法保证感知设备按功能安放准确和位序准确的问题，或者根据有功能改变需要调配设备，操作施工的其他问题也接踵而至。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本发明的目的在于提出一种设备自动识别系统，所述系统可解决施工不确定性问题，方便灵活的满足现场需求变更，降低施工中必须对设备和相对位置必须严格确认的工作量以及对施工工人操作水平的要求，简化施工难度，提高施工效率，降低施工错误率。

根据本发明的设备自动识别系统，所述系统包括网关模块；至少一个设备组，每个所述设备组包括1个或多个子设备，多个所述子设备之间串联，每个所述子设备具有一初始信号；RS485总线，所述至少一个设备组通过所述RS485总线与所述网关模块并联，所述网关模块用于搜寻所述子设备，并在搜寻到一子设备后将该被搜寻到的子设备的初始信号设置成目标信号，且所述目标信号与所述初始信号相反，所述网关模块还用于在搜寻到子设备后将该被搜寻到的子设备作标记，其中，每个子设备的标记唯一。

根据本发明的设备自动识别系统，所述系统可解决施工不确定性问题，方便灵活的满足现场需求变更，降低施工中必须对设备和相对位置必须严格确认的工作量以及对施工工人操作水平的要求，简化施工难度，提高施工效率，降低施工错误率。

另外，根据本发明上述的设备自动识别系统，还可以具有如下附加的技术特征：

所述初始信号是高电平时，所述目标信号是低电平。

所述初始信号是低电平时，所述目标信号是高电平。

所述系统包括多个设备组，其中，每个设备组中的多个子设备的标记形成该设备组的标记集合，且每个设备组的标记集合与其他设备组的标记集合不相同。

每个所述设备组的标记集合以队列的形式展示。

所述系统包括第一设备组与第二设备组，所述第一设备组包括多个设备，所述第二设备组也包括多个设备。

第一设备组或者第二设备组中的每个设备包括MCU、第一接口、第二接口、第一信号线与第二信号线，其中，所述第一接口通过第一信号线与所述MCU相连，所述第二接口通过第二信号线与所述MCU相连。

所述第一信号线与第二信号线为TTL电平信号线。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明的一个实施例的设备自动识别系统的结构框图；

图2是本发明的一个实施例的子设备的结构图；

图3是本发明的另一个实施例的设备自动识别系统的结构框图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

图1是本发明的一个实施例的设备自动识别系统的结构框图；图2是本发明的一个实施例的子设备的结构图。参考图1-图2，本发明提供了一种设备自动识别系统，所述系统包括网关模块10、设备组20以及RS485总线30。

网关模块10(Gateway Module；简称GWM)用于与设备组20之间进行通信。

设备组20包括至少一个，即设备组20包括一个或者两个或者两个以上。每个设备组20包括1个或多个子设备，多个子设备之间串联连接，且每个子设备具有一初始信号。具体地，设备组20的数量以及每个设备组20所包含的子设备的数量以具体实际情况为准。本发明实施例的子设备为智慧型整合多用途传感器设备(Unified Intelligent Sensor；简称S-UIS)。

设备组20通过RS485总线30与网关模块10相连，即设备组20所包含的所有子设备并联连接在RS485总线30上后与网关模块10相连。网关模块10用于搜寻设备组20的子设备，并在搜寻到一子设备后将该被搜寻到的子设备的初始信号设置成目标信号，且所述目标信号与所述初始信号相反，所述网关模块还用于在搜寻到子设备后将该被搜寻到的子设备作标记，其中，每个子设备的标记唯一，即每个子设备的标记与其他子设备的标记均不相同。

本发明实施例的设备自动识别系统，所述设备自动识别系统通过网关模块10在搜寻到子设备后将子设备的初始信号设置成目标信号，且对搜寻到的子设备作标记，而且每个子设备的标记均是唯一的，从而可实现自动发现每个设备、设备的数量和每个设备相对位置的关系，并体现位次序列，进一步地解决施工不确定性问题，方便灵活的满足现场需求变更，降低施工中必须对设备和相对位置必须严格确认的工作量以及对施工工人操作水平的要求，简化施工难度，提高施工效率，降低施工错误率。

本发明实施例的RS485总线30采用半双工工作方式，支持多点数据通信，其网络拓扑采用终端匹配的总线型结构，即采用一条总线将各个节点串接起来。同时，该RS485总线30采用平衡发送和差分接收，具有抑制共模干扰的能力，可保证在工业环境下可编程逻辑控制器内部之间的通信。

本发明实施例的设备自动识别系统可应用于一综合业务管理平台信息系统中，该综合业务管理平台信息系统可在云平台中实现功能，本发明实施例的设备自动识别系统可通过TDD(Time Division Duplexing；时分双工)&FDD(Frequency Division Duplexing；频分双工)LTE(Long Term Evolution；长期演进)协议与云平台实现连接。

在具体实施中，所述目标信号与所述初始信号相反。具体地，当子设备的初始信号是高电平时，在网关模块10搜寻到设备组20的子设备后将该被搜寻到的子设备的高电平设置成低电平；相反地，当子设备的初始信号是低电平时，在网关模块10搜寻到设备组20的子设备后将该被搜寻到的子设备的低电平设置成高电平。即网关模块10在搜寻到子设备后即将该子设备的当前电平信号设置成与其初始信号相反，如此便于实现对子设备的识别与标记。

在具体实施中，所述设备自动识别系统包括多个设备组30，其中，每个设备组30中的多个子设备的标记形成该设备组30的标记集合，且每个设备组30的标记集合与其他设备组30的标记集合不相同。具体地，设备组30可包括多个，每个设备组30的标记集合设置成与其他设备组30的标记集合不相同，从而便于对设备组30以及设备组30中的子设备进行标记，避免不同子设备的标记出现重复的现象发生。在本发明实施例中，设备组30包括两个，每个设备组30均包括多个子设备，设备组30的标记集合可以形成{第Ф或组，设备ID，次序i}的格式，其中，第一设备组30的标记集合形成为{第Ф组，设备ID，次序i}的格式，第二设备组30的标记集合形成为{设备ID，次序i}的格式，每个子设备的设备ID是唯一的，从而实现了每个子设备的标记都是唯一的。

在具体实施中，每个所述设备组30的标记集合以队列的形式展示，由此实现了设备组30的所有子设备的标记有序排列。

在具体实施中，参考图2，第一设备组或者第二设备组中的每个设备包括MCU、第一接口、第二接口、第一信号线与第二信号线，其中，所述第一接口通过第一信号线与所述MCU相连，所述第二接口通过第二信号线与所述MCU相连。具体地，即每个设备(包括GWM设备和S-UIS设备)，通过RS485总线30作为通讯线直通接口A与接口B，等效于所有设备，都是并联于RS485通讯线上。第一信号线、第二信号线为两根TTL信号线，分别接到接口A、接口B与MCU两个不同的IO脚上，MCU的IO管脚可以实现输出/输入的状态切换。也就是说，TTL信号线，即可以输出信号，也可以接收信号。

参考图3，本发明的一个设备自动识别系统的识别设备的流程步骤为：一次应用中，GWM为核心设备的组网中，左侧有2个S-UIS，右侧有6个S-UIS。施工中，所见的S-UIS型号、尺寸、颜色等外关都完全一致，无法区分，只有设备ID可以区分每个S-UIS，为了降低施工难度，工程人员任意安装，导致施工后的设备顺序是杂乱无章，无法确定的，施工空间狭小，也不方便每次记录和反馈。故障定位时，必须了解是哪一侧设备链上的哪一个设备，现在通过上面的方法，实现对设备链和每个设备ID、位置的确认。

全部设备上电，各设备完成初始化，全部是高电平。

第一轮查询：

GWM发出RS485总线命令“寻找1号机”，并输出电平信号L(低电平)到临近设备。

所有的传感设备S-UIS检测自己的信号线，是否有被拉低(即由高电平变为低电平)。

邻近的设备Ф1和发现有L电平输入，则分别定义为1号机，并说明当前设备有二组串行设备；分别将标记Ф1和的ID标识上报给GWM，并分别以队列的方式存入Ф数组和数组，数组中，分别记录为{第Ф组，设备ID，次序1}和{设备ID，次序1}；通知GWM完成检测。

第二轮查询：

GWM发出RS485总线命令“寻找2号机”，上次被拉低电平的设备，将另一端的信号也拉低。

邻近的设备Ф2和发现有L电平输入，则分别定义为2号机。并说明当前设备有二组串行设备。分别将标记Ф2和的ID标识上报给GWM，并分别以队列的方式存入Ф数组和数组，数组中，分别记录为{第Ф组，设备的ID，次序2}和{设备ID，次序2}；通知GWM完成检测。

第三轮查询：

GWM发出RS485总线命令“寻找3号机”，上次被拉低电平的设备，将另一端的信号也拉低。

邻近的设备Ф组没有发现L电平输入，即该组已经没有设备未定位的设备；同时发现有L电平输入，则分别定义为3号机。即说明当前设备有一组串行设备。将标记的ID标识上报给GWM，并分别以队列的方式存入数组，数组中，分别记录为{设备ID，次序3}；通知GWM完成检测。

……

重复上面的查询过程，GWM即将全部设备找到，并且分成2组，第1组中有2个设备和第2组中有6个设备，并针对每个设备都可以区分每组中全部设备的ID，以及每个设备的位次。

由于每个传感设备的功能设定，通过ID号，可以查询功能定义打开的内容和当前配置参数等。即通过GWM实现了自动发现全部设备，并可以进一步完成对设备的功能管理。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种设备自动识别系统，其特征在于，包括：

网关模块；

至少一个设备组，每个所述设备组包括1个或多个子设备，多个所述子设备之间串联，每个所述子设备具有一初始信号；

RS485总线，所述至少一个设备组通过所述RS485总线与所述网关模块并联，所述网关模块用于搜寻所述子设备，并在搜寻到一子设备后将该被搜寻到的子设备的初始信号设置成目标信号，且所述目标信号与所述初始信号相反，所述网关模块还用于在搜寻到子设备后将该被搜寻到的子设备作标记，其中，每个子设备的标记唯一。

2.根据权利要求1所述的设备自动识别系统，其特征在于，所述初始信号是高电平，所述目标信号是低电平。

3.根据权利要求1所述的设备自动识别系统，其特征在于，所述初始信号是低电平，所述目标信号是高电平。

4.根据权利要求1所述的设备自动识别系统，其特征在于，所述系统包括多个设备组，其中，每个设备组中的多个子设备的标记形成该设备组的标记集合，且每个设备组的标记集合与其他设备组的标记集合不相同。

5.根据权利要求4所述的设备自动识别系统，其特征在于，每个所述设备组的标记集合以队列的形式展示。

6.根据权利要求4所述的设备自动识别系统，其特征在于，所述系统包括第一设备组与第二设备组，所述第一设备组包括多个设备，所述第二设备组也包括多个设备。

7.根据权利要求6所述的设备自动识别系统，其特征在于，第一设备组或者第二设备组中的每个设备包括MCU、第一接口、第二接口、第一信号线与第二信号线，其中，所述第一接口通过第一信号线与所述MCU相连，所述第二接口通过第二信号线与所述MCU相连。

8.根据权利要求7所述的设备自动识别系统，其特征在于，所述第一信号线与第二信号线为TTL电平信号线。