CN109450678A - 一种基于系统控制流程中串口交互数据的监控分析设备及方法 - Google Patents

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李耀曾
唐亮
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    • H—ELECTRICITY
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Abstract

本发明属于数据传输监控技术领域，具体涉及一种基于系统控制流程中串口交互数据的监控分析设备及方法。本发明通过三通电缆在系统控制流程中互为通讯的两个通讯设备之间连接数据转接设备，对两个通讯设备之间发送数据的时序性以及数据正确性进行判断，并结合通讯协议判断故障源。本发明针对老旧设备中监测手段不完善的问题，在实验室常用的测试工具(笔记本电脑、串口调试器件、调试电缆)的基础上作出适当的改善，搭建简便的硬件测试环境，结合系统控制流程中两个设备的通讯协议，通过记录、对比、校验两设备的收发数据来监测设备间通讯过程中数据的完整性、正确性，从而在数据通讯异常的情况下可以快速准确的找到问题的根源。整个监控分析方法简便可行，易于操作，提高了工作效率。

Description

一种基于系统控制流程中串口交互数据的监控分析设备及 方法
技术领域
本发明属于数据传输监控技术领域，具体涉及一种基于系统控制流程中串口交互数据的监控分析设备及方法。
背景技术
在工程研制任务中，串口被作为常见的数据通讯方式得到广泛应用。然而，某些老旧设备由于研制年代较早，存在着缺乏监测手段的现象。当数据通讯过程中发生数据异常，特别是不同设备中数据交互存在着一定的时序关系时，往往由于缺乏软硬件上的监测方法，导致不能够明确故障源。在某系统控制流程中，A、B两设备按照指定协议通过RS422串口进行数据通讯，其中A设备为主控设备，B设备为从设备(两设备通过RS422串口互为收发数据)，当通讯过程中发生数据异常时，则流程终止，系统报错。然而此时往往并不能明确流程终止是由于A设备还是B设备数据异常造成的，实际工作过程中，往往由于此类问题多为偶发现象，设备关机重启后重新启动流程，系统即恢复正常，所以常常没有受到足够的重视，但是此类问题往往在整个系统工作的关键时刻存在一定的安全隐患。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明提出一种基于系统控制流程中串口交互数据的监控分析设备及方法，以解决如何直观地监测数据通信双方的数据流及数据时序，从而有效的找到问题根源的技术问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提出一种基于系统控制流程中串口交互数据的监控分析设备，该设备包括数据转接设备和显示终端；其中，数据转接设备，通过三通电缆连接在系统控制流程中互为通讯的两个通讯设备之间；两个通讯设备的发送数据接入数据转接设备，数据转接设备对发送数据的时序性以及数据正确性进行判断，并结合通讯协议判断故障源；显示终端，用于对数据转接设备接收到的数据和分析结果进行显示。
进一步地，数据转接设备具备多路RS422串口数据接收端口，数据转接设备内由串口转USB模块将串口信号通过USB传输到显示终端的界面上。
进一步地，数据转接设备根据已知的通讯协议对每一包数据的长度和校验和进行判断，并作出标记；对两个通讯设备的串口数据进行记录，并以.txt的文本形式进行保存；界面显示时，首先以串口开始工作为时间零点记录每一包数据的接收时间，然后显示接收到串口数据并判断标记，直至本次两个通讯设备之间的通讯流程结束，自动进行数据保存到指定目录；如果发现错误，则报错并将数据记录下来。
此外，本发明还提出一种基于系统控制流程中串口交互数据的监控分析方法，该方法包括通过三通电缆在系统控制流程中互为通讯的两个通讯设备之间连接数据转接设备，将两个通讯设备的发送数据接入数据转接设备，数据转接设备对发送数据的时序性以及数据正确性进行判断，并结合通讯协议判断故障源；对数据转接设备接收到的数据和分析结果进行显示。
进一步地，数据转接设备根据已知的通讯协议对每一包数据的长度和校验和进行判断，并作出标记；对两个通讯设备的串口数据进行记录，并以.txt的文本形式进行保存；界面显示时，首先以串口开始工作为时间零点记录每一包数据的接收时间，然后显示接收到串口数据并判断标记，直至本次两个通讯设备之间的通讯流程结束，自动进行数据保存到指定目录；如果发现错误，则报错并将数据记录下来。
(三)有益效果
本发明提出的基于系统控制流程中串口交互数据的监控分析设备及方法，通过三通电缆在系统控制流程中互为通讯的两个通讯设备之间连接数据转接设备，对两个通讯设备之间发送数据的时序性以及数据正确性进行判断，并结合通讯协议判断故障源。本发明针对老旧设备中监测手段不完善的问题，在实验室常用的测试工具(笔记本电脑、串口调试器件、调试电缆)的基础上作出适当的改善，搭建简便的硬件测试环境，结合系统控制流程中两个设备的通讯协议，通过记录、对比、校验两设备的收发数据来监测设备间通讯过程中数据的完整性、正确性，从而在数据通讯异常的情况下可以快速准确的找到问题的根源。整个监控分析方法简便可行，易于操作，提高了工作效率。
附图说明
图1为本发明实施例的监控分析设备原理框图；
图2为本发明实施例串口监测软件工作流程图；
图3为本发明实施例的数据保存界面示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
本实施例提出一种基于系统控制流程中串口交互数据的监控分析设备及方法，该设备的原理框图如图1所示。
其中，A、B为某系统控制流程中互为通讯的两设备。按照通讯协议，A设备向B设备发送指定数据包，B设备收到数据后按照协议规定要求将数据返回，A设备确认数据正确性后，将解算数据在设备上进行显示。当数据通讯异常时，A设备会进行报错，流程停止。出现此类问题时，当设备自身没有数据记录分析功能时，将很难确认数据传输中是由于A设备还是B设备数据发送出现故障。
本实施例提出的监控分析设备，由数据转接设备和PC显示终端组成。具体工作流程中，A、B设备通过航插电缆进行连接通讯。为了对A、B设备数据进行监测，通过三通电缆，在保证A、B设备正常通讯的前提下，将A、B设备两端的TX+、TX-数据发送信号接入数据转接设备接收端，数据转接设备具备8路RS422串口数据接收端口，设备内由串口转USB模块将串口信号通过USB传输到PC显示终端的界面上。
如图2所示，通过串口监测软件，可以对A、B设备发送数据的时序性以及数据正确性进行判断，并结合通讯协议有效判断出故障源。其中，监测设备采用VC++6.0编写软件界面，根据已知的通讯数据协议对每一包数据的长度和校验和进行判断，并作出标记；对A、B两通讯设备的串口数据进行一一记录，并以.txt的文本形式进行保存。界面显示时，通过串口监测软件对接收到的A、B设备发送的数据分别进行时序、数据正确性的校验甄别并进行记录，首先记录每一包数据的接收时间(以串口开始工作为时间零点)，然后显示接收到串口数据并判断标记，直至本次A、B设备通讯流程结束，自动进行数据保存到指定目录。如果发现错误，则报错并将数据记录下来，如图3所示。
本实施例中，由于A、B设备通讯协议已明确，根据故障发生时记录到的数据，结合通讯协议进行对比，可以很清晰地找到故障原因，从而解决类似问题的发生。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种基于系统控制流程中串口交互数据的监控分析设备，其特征在于，所述设备包括数据转接设备和显示终端；其中，
所述数据转接设备，通过三通电缆连接在系统控制流程中互为通讯的两个通讯设备之间；两个通讯设备的发送数据接入所述数据转接设备，所述数据转接设备对所述发送数据的时序性以及数据正确性进行判断，并结合通讯协议判断故障源；
所述显示终端，用于对所述数据转接设备接收到的数据和分析结果进行显示。
2.如权利要求1所述监控分析设备，其特征在于，所述数据转接设备具备多路RS422串口数据接收端口，所述数据转接设备内由串口转USB模块将串口信号通过USB传输到显示终端的界面上。
3.如权利要求2所述监控分析设备，其特征在于，所述数据转接设备根据已知的通讯协议对每一包数据的长度和校验和进行判断，并作出标记；对两个通讯设备的串口数据进行记录，并以.txt的文本形式进行保存；界面显示时，首先以串口开始工作为时间零点记录每一包数据的接收时间，然后显示接收到串口数据并判断标记，直至本次两个通讯设备之间的通讯流程结束，自动进行数据保存到指定目录；如果发现错误，则报错并将数据记录下来。
4.一种基于系统控制流程中串口交互数据的监控分析方法，其特征在于，所述方法包括通过三通电缆在系统控制流程中互为通讯的两个通讯设备之间连接数据转接设备，将两个通讯设备的发送数据接入所述数据转接设备，所述数据转接设备对所述发送数据的时序性以及数据正确性进行判断，并结合通讯协议判断故障源；对所述数据转接设备接收到的数据和分析结果进行显示。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述数据转接设备根据已知的通讯协议对每一包数据的长度和校验和进行判断，并作出标记；对两个通讯设备的串口数据进行记录，并以.txt的文本形式进行保存；界面显示时，首先以串口开始工作为时间零点记录每一包数据的接收时间，然后显示接收到串口数据并判断标记，直至本次两个通讯设备之间的通讯流程结束，自动进行数据保存到指定目录；如果发现错误，则报错并将数据记录下来。
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