CN113033752A

CN113033752A - 通信故障检测方法、主机、从机

Info

Publication number: CN113033752A
Application number: CN202110305175.3A
Authority: CN
Inventors: 郑中华; 石超
Original assignee: Shenzhen Invt Electric Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Invt Electric Co Ltd
Priority date: 2021-03-22
Filing date: 2021-03-22
Publication date: 2021-06-25
Anticipated expiration: 2041-03-22
Also published as: CN113033752B

Abstract

本申请公开了一种通信故障检测方法、主机、从机，所述所述通信故障检测方法包括：接收数据帧；当所述数据帧为有效数据帧时，控制计数器执行递减操作；当所述数据帧为无效数据帧时，控制所述计数器执行累加操作，所述执行累加操作根据对交互数据实时性高低的要求确定所述计数器的增量值；所述计数器执行递减操作和/或执行累加操作后得到的计数值达到预设的阀值时，确定通信存在故障。对接收到的无效数据帧按不同的增量值进行累加，并用有效数据帧去制衡无效数据帧的影响，有效地解决了在通讯过程中，无效数据帧与有效数据帧间隔出现时无法准确识别从机与主机之间是否存在通信故障的问题。

Description

通信故障检测方法、主机、从机

技术领域

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种通信故障检测方法、主机、从机。

背景技术

通常情况下，检测电子设备之间数据交互的通信故障，通过判断是否存在通信超时来检测通信是否正常，即在通讯超时时间内没有收到有效数据，才会报通讯超时故障，若在通讯超时时间内收到一帧有效数据，则超时时间计时会重新计时。使用这种方法存在以下问题：在通讯超时时间内当有效数据帧和无效数据帧间隔传输时，则无法准确识别通信是否存在异常，导致通信效率低，实时性变差。

发明内容

本申请实施例通过提供一种通信故障检测方法、主机、从机，旨在解决在通讯超时时间内有效数据帧和无效数据帧间隔传输时，无法准确识别通信故障的问题。

为实现上述目的，本申请一方面提供一种通信故障检测方法，包括：

接收数据帧；

当所述数据帧为有效数据帧时，控制计数器执行递减操作；

当所述数据帧为无效数据帧时，控制所述计数器执行累加操作，所述执行累加操作根据对交互数据实时性高低的要求确定所述计数器的增量值；

所述计数器执行递减操作和/或执行累加操作后得到的计数值达到预设的阀值时，确定通信存在故障。

可选地，所述执行累加操作的步骤包括识别交互数据的类型，所述交互数据的类型至少包括第一类型和第二类型，所述第一类型的交互数据对实时性的要求高于所述第二类型的交互数据。

可选地，所述执行累加操作根据对交互数据实时性高低的要求确定所述计数器的增量值的步骤，包括：

当所述交互数据的类型为第一类型时，确定所述计数器的第一增量值，所述第一增量值是根据第一算法计算得到的；

当所述交互数据的类型为第二类型时，确定所述计数器的第二增量值，所述第二增量值是根据第二算法计算得到的。

可选地，所述确定所述计数器的第一增量值步骤，包括：

获取所述第一类型对应的所述第一算法；

确定所述无效数据帧为所述计数器连续获取到的第N帧无效数据帧的帧序，其中N为正整数；

对所述帧序执行所述第一算法得到所述计数器的所述第一增量值。

可选地，确定所述计数器的第二增量值步骤，包括：

获取所述第二类型对应的所述第二算法；

确定所述无效数据帧为所述计数器连续获取到的第N帧无效数据帧的帧序；

对所述帧序执行所述第二算法得到所述计数器的所述第二增量值。

可选地，所述第一算法使得数值增量高于所述第二算法。

可选地，所述当所述数据帧为有效数据帧时，控制计数器执行递减操作的步骤，包括：

确定递减值；

控制所述计数器按照所述递减值执行所述递减操作。

可选地，所述方法，还包括：

当通信超时，确定存在通信故障。

此外，为实现上述实施例，本申请还提供一种主机，所述主机包括处理器、存储器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的通信故障检测程序，所述通信故障检测程序被所述处理器执行时实现如上任一项通信故障检测方法的步骤。

此外，为实现上述实施例，本申请还提供一种从机，所述从机上存储有通信故障检测程序，所述通信故障检测程序被处理器执行时实现如上中任一项通信故障检测方法的步骤。

在本实施例中，在接收到数据帧后，确定数据帧为有效数据帧或者无效数据帧，在确定接收到的数据帧为有效数据帧时则执行递减操作，在确定数据帧为无效数据帧时，则执行累加操作，在执行累加操作时，根据扩展卡对交互数据实时性的高低要求确定增量值。对接收到的无效数据帧按不同的增量值进行累加，并用有效数据帧去制衡无效数据帧的影响，提高了确定从机与主机之间是否存在通信故障的准确度。

附图说明

图1为本申请实施例方案涉及的硬件运行环境的终端结构示意图；

图2为本申请通信故障检测方法一实施例的流程示意图；

图3为本申请确定计数器的增量值的流程示意图；

图4为本申请通信故障检测方法又一实施例流程示意图。

本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请实施例的主要解决方案是：在所述从机与所述主机握手成功后，识别所述主机的类型；根据所述主机的类型得到计数器统计无效数据帧的累加方式和第二计数器统计无效数据帧的累加方式；根据所述累加方式计算得到所述计数器的累加值和/或所述第二计数器的累加值，所述计数器统计所述从机的无效数据帧的累加值，所述第二计数器统计主机的无效数据帧的累加值；当所述计数器的累加值和/或所述第二计数器的累加值达到预设的阀值时，确定所述主机与所述从机之间的通信存在故障。

现有技术中通过检测在预设通讯超时时间内没有收到有效数据帧时确定从机与主机存在通信故障，而当在预设通讯超时时间内有效数据帧与无效数据帧间隔出现时，则认为通讯正常，无法判断从机与主机之间的通信是否存在异常。

如图1所示，图1为本申请实施例方案涉及的硬件运行环境的终端结构示意图。

如图1所示，该终端可以包括：处理器1001，例如CPU，网络接口1004，用户接口1003，存储器1005，通信总线1002。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。

可选地，终端还可以包括摄像头、RF(Radio Frequency，射频)电路，传感器、遥控器、音频电路、WiFi模块、检测器等等。当然，终端还可配置陀螺仪、气压计、湿度计、温度传感器等其他传感器，在此不再赘述。

本领域技术人员可以理解，图1中示出的终端结构并不构成对终端设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

如图1所示，作为一种计算机可读存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及通信故障检测程序。

在图1所示的终端中，网络接口1004主要用于连接后台服务器，与后台服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于连接客户端(用户端)，与客户端进行数据通信；而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的通信故障检测程序，并执行以下操作：

接收数据帧；

当所述数据帧为有效数据帧时，控制计数器执行递减操作；

参考图2，图2为本申请通信故障检测方法第一实施例的流程示意图。

本申请实施例提供了通信故障检测方法的实施例，需要说明的是，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

所述通信故障检测方法包括：

步骤S10，接收数据帧；

在本实施例中，主机通过建立好的通信通道向从机发送通信数据。主机可为电脑、移动终端、扩展卡等可发送数据帧至其它设备的设备，从机可为电脑、移动终端、变频器等接收其它设备发送的数据帧的设备，可以理解的是，从机与数据之间的数据传输是相互的，即从机也可通过已建立的通信通道向主机发送数据帧，例如，从机在接收到主机发送的数据帧后，向主机发送用于确认的数据帧至主机，以使主机在接收到从机的数据帧后，继续发送下一帧数据帧。在本申请中数据帧是由固定帧头、数据区和CRC校验区组成，从机返回数据帧格式与主机相同，内容不同。主机与从机接收到数据后，先对CRC校验区进行校验，校验通过再判断帧头，帧头与发送的一致，则认为该数据帧有效，否则无效。

在本申请中主机以扩展卡、从机以变频器为例进行说明。扩展卡与变频器之间采用SPI通信接口进行通信，在本申请中该方法的执行主体为变频器。

步骤S20，当所述数据帧为有效数据帧时，控制计数器执行递减操作；

变频器在接收到扩展卡发送的数据帧后，通过对数据帧的CRC校验区进行校验，校验通过再判断帧头，帧头与发送至扩展卡的数据帧的帧头一致，则确定为有效数据帧，控制计数器执行递减操作，即在计数器计算到的计数值的基础上进行递减。

步骤S30，当所述数据帧为无效数据帧时，控制所述计数器执行累加操作，所述执行累加操作根据对交互数据实时性高低的要求确定所述计数器的增量值；

变频器在接收到扩展卡发送的数据帧后，通过对数据帧的CRC校验区进行校验，校验通过再判断帧头，帧头与发送至扩展卡的数据帧的帧头不一致，则确定为无效数据帧，控制计数器执行累加操作。其中，进行累加操作的增量值为根据交互数据实时性高低的要求确定。

步骤S40，所述计数器执行递减操作和/或执行累加操作后得到的计数值达到预设的阀值时，确定通信存在故障。

预设的阀值为确定主机和从机之间存在通信故障的值。

具体地，本实施例具体举例如下，所述阀值为24，变频器在接收到扩展卡发送的数据帧时，确定数据帧为有效数据帧，则控制计数器在当前统计的计数值的基础上，执行递减操作，例如，计数器当前统计的计数值为23，确定递减操作的递减值为1，则在接收到有效数据帧后，控制计数器在原来的计数值的基础上进行减一，得到执行递减操作后的计数值为22，则确定主机和从机之间的通信不存在故障(22<24)；当接收到无效数据帧时，则确定在计数器在原来的计数值的基础上进行累加操作，在其增量值为2时，确定在接收到无效数据帧后的计数器的计数值为24，则确定主机和从机之间的通信存在故障(达到预设值24)。

进一步地，在本申请中，还可以在主机安装计数器统计主机接收到的数据帧的计数值。在主机和从机进行数据传输的过程中，只要任一一端的计数器统计到的计数值达到预设的阀值时，则确定主机和从机之间的通信存在故障。其中，主机的阀值和从机的阀值可不同。

基于上一实施例，本申请提出又一实施例。所述执行累加操作的步骤包括识别交互数据的类型，所述交互数据的类型至少包括第一类型和第二类型，所述第一类型的交互数据对实时性的要求高于所述第二类型的交互数据。

在实施例中，控制计数器执行累加操作时，需要确定变频器与扩展卡进行数据传输时交互的数据类型。其可根据获取握手操作时保存的握手数据帧中定义的数值确定扩展卡的类型来确定数据传输时交互的数据类型。本实施例并不对扩展卡的类型数据的定义规则进行限定，例如可以通过数字来表示不同类型的扩展卡(1表示第一类型的扩展卡，2表示第二类型的扩展卡)，不同类型的扩展卡对应不同类型的数据类型，例如，第一类型扩展卡代表第一类型的交互数据。在本申请中交互数据的类型不局限于上述中列出的两种类型，也可以包括其它类型(例如第三类型)，其扩展卡类型的代表方式也可以是通过其他变量形式来表示。

在本实施例中，所述第一类型的交互数据为对通信的实时性要求高的交互数据，其代表的扩展卡为PG卡、EtherCAT通信卡。

第二类型的交互数据为对通信的实时性要求相较于第一类型的交互数据低，其代表的扩展卡为CAN扩展卡，MODBUS扩展卡。进一步，为了获取方便，可以直接将保存的扩展卡的类型的数据赋值给设置好的变量中。这样可以直接通过获取改变量数值从而获取扩展卡类型数据。即可选的，将握手数据帧中扩展卡类型数据赋值给对应SPI接口的扩展卡类型变量。由此，即可在于扩展卡握手成功后识别到建立连接的扩展卡的类型，进而确定扩展卡与变频器之间的数据交互类型。

参照图3，图3为本申请中确定计数器的增量值的流程示意图。所述执行累加操作根据对交互数据实时性高低的要求确定所述计数器的增量值的步骤，包括：

步骤S31，当所述交互数据的类型为第一类型时，确定所述计数器的第一增量值，所述第一增量值是根据第一算法计算得到的；

步骤S32，当所述交互数据的类型为第二类型时，确定所述计数器的第二增量值，所述第二增量值是根据第二算法计算得到的。

具体的，在本实施例中，第一类型的交互数据实时性需求较高，则可设置其在接收到无效数据帧时计数器进行累加操作的增量值为第一增量值，第二类型的交互数据对实时性需求较低，则可设置其在接收到无效数据帧时计数器进行累加操作的增量值为第二增量值，其中，第一增量值大于第二增量值。在本实施例中通过对不同类型的扩展卡设置不同的增量值，满足不同类型的交互数据对数据的实时性需求。

所述确定所述计数器的第一增量值步骤，包括：

步骤S311，获取所述第一类型对应的所述第一算法；

步骤S312，确定所述无效数据帧为所述计数器连续获取到的第N帧无效数据帧的帧序，其中N为正整数；

步骤S313，对所述帧序执行所述第一算法得到所述计数器的所述第一增量值。

第N帧无效数据帧的帧序为当前的无效数据帧为变频器连续获取到的无效数据帧的排序值。

本实施例可举例如下：计数器统计的无效数据帧为变频器获取到的无效数据帧的累加值，在与扩展卡握手成功后，确认交互数据的类型为第一类型，则在与扩展卡进行数据传输的过程中接收到无效数据帧时，确定当前获取到的无效数据帧的上一数据帧是否也为无效数据帧，当上一数据帧为无效数据帧时，则确定当前无效数据帧为计数器连续获取到的无效数据帧的排序值，例如，确定计数器的前两帧为无效数据帧，当前接收到的数据帧为第三帧无效数据帧，则确定计数器获取到的无效数据帧的排序值为3(即N为3)。例如第一算法为△Y1＝k*N^2，当第一算法中目标系数K为5，确定当前的无效数据帧为变频器连续获取到的第3帧无效数据帧，则确定计数器统计(对于第三无效数据帧)得到增量值为△Y1为5*(3)^2，计数器累加值Y1为5*1^2+5*(2)^2+5*3^2＝70。

可选地，在扩展卡接同样设置有计数器时，当其接收到无效数据帧，确定所述无效数据帧是扩展卡连续接收到的无效数据帧的排序值，进而以第一算法的目标系数得到所述增量值。例如，当其排序值为5时(即N为5)，则得到(对于第五无效数据帧)增量值△Y1为5*(5)^2＝125，第二计数器累加值Y1为5*1^2+5*(2)^2+5*(3)^2+5*(4)^2+5*(5)^2＝275。

进一步地，当扩展卡在接收到有效数据帧时，执行对排序值N进行清零，在获取到无效数据帧时重新对其进行计数。

在本申请中，当确定扩展卡的类型为第一类型时，则使用第一算法计算得到计数器累加值，能够快速确认变频器与扩展卡之间的通信是否存在异常，满足第一类型扩展对于实时通信的高要求。

所述确定所述计数器的第二增量值步骤，包括：

步骤S321，获取所述第二类型对应的所述第二算法；

步骤S322，确定所述无效数据帧为所述计数器连续获取到的第N帧无效数据帧的帧序；

步骤S323，对所述帧序执行所述第二算法得到所述计数器的所述第二增量值。

具体地，在与扩展卡握手成功后，确认连接的扩展卡为第二类型的扩展卡，即交互数据的类型，则确定以第二算法确定计数器的第二增量值。例如，确定计数器的前两帧数据帧为无效数据帧，第三帧也为无效数据，则确定所述无效数据帧处于计数器获取到的无效数据帧的为第3帧无效数据帧。例如，例如第二算法为△Y2＝k*N，当第一算法中目标系数k为2时，确定N为3，得到第二增量值为△Y2＝(3)*2＝6，计数器的累加值Y2为1*2+(2)*2+(3)*2＝12。

同样地，在确定扩展卡接收到无效数据帧时，确定所述无效数据帧的排序值，进而通过第二算法得到所述计数器的增量值。例如，排序值N为5时，则得到扩展卡的计数器(对于第5无效数据帧)增量值△Y2为2*(5)＝10，累加值Y2为2+(2)*2+2*(3)+2*(4)+2*(5)＝30。

进一步地，当扩展卡在接收到有效数据帧时，执行对计数器累加值执行递减操作，并对无效数据帧的排序值清零，在获取到无效数据帧时重新对其进行重新排序。

在本实施例中，在确定扩展卡的类型为第二类型的扩展卡时，则采用第二算法计算计数器累加值，实现了对于不同类型的扩展卡采用对应的算法得到计数器累加值，为进一步地确定扩展卡与变频器之间是否存在通信故障提供了依据。

参照图4，图4为本申请又一实施例流程示意图。所述当所述数据帧为有效数据帧时，控制计数器执行递减操作的步骤，包括：

步骤S21，确定递减值；

步骤S22，控制所述计数器按照所述递减值执行所述递减操作。

递减值为在接收到有效数据帧时对计数器的数值进行递减的值。

例如，递减值可设置为1，计数器统计到当前的计数值为10，在接收到一帧有效数据帧，则控制计数器执行减一的操作，得到计数器当前时刻的计数值为9(计数值的最小值为0)。

在变频器与扩展卡进行数据传输时，存在扩展卡向变频器发送的数据中无效数据帧与有效数据帧间隔出现的情况，在本申请中，当接收到无效数据帧时，根据扩展卡类型的不同计算出无效数据帧的增量值，进而执行的累加操作；在接收到有效数据帧时，控制计数器执行减一的操作。通过将接收有效数据帧去制衡无效数据帧，只有有效数据帧数量远远大于无效帧的数量，无效数据帧计数器才不会达到阀值，否则变频器与扩展卡之间的通信存在故障。避免了现有技术中通过检测在预设通讯超时时间内出现有效数据帧与无效数据帧间隔出现时，认为通讯正常，无法判断变频器与扩展卡之间的通信是否存在异常。

所述通信故障检测方法，还包括：

步骤S01，当通信超时，确定存在通信故障。

在扩展卡与变频器握手操作成功后即进入了正常数据收发过程。在此过程中，变频器会对SPI接口数据通信的连续性进行判断，防止控制板与扩展卡之间的通信。若设置预设超时时间为非0值，则控制板在设置的预设超时时间内，如果没有收到数据，则会报通信超时故障。

进一步，为了保证通信的可靠性，在提示SPI接口通信超时故障后可以停机。

在本实施例中，当扩展卡与变频器在握手成功后，通过判断两者的数据传输是否存在超时确定扩展卡与变频器的之间的通信是否存在故障，能够快速确定扩展卡与变频器之间的通信是否存在故障。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

应当注意的是，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本申请可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

尽管已描述了本申请的可选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括可选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种通信故障检测方法，其特征在于，所述通信故障检测方法包括：

接收数据帧；

当所述数据帧为有效数据帧时，控制计数器执行递减操作；

2.如权利要求1所述的通信故障检测方法，其特征在于，所述执行累加操作的步骤包括识别交互数据的类型，所述交互数据的类型至少包括第一类型和第二类型，所述第一类型的交互数据对实时性的要求高于所述第二类型的交互数据。

3.如权利要求2所述的通信故障检测方法，其特征在于，所述执行累加操作根据对交互数据实时性高低的要求确定所述计数器的增量值的步骤，包括：

4.如权利要求3所述的通信故障检测方法，其特征在于，所述确定所述计数器的第一增量值步骤，包括：

获取所述第一类型对应的所述第一算法；

5.如权利要求4所述的通信故障检测方法，其特征在于，确定所述计数器的第二增量值步骤，包括：

获取所述第二类型对应的所述第二算法；

6.如权利要求5所述的通信故障检测方法，其特征在于，所述第一算法使得数值增量高于所述第二算法。

7.如权利要求1所述的通信故障检测方法，其特征在于，所述当所述数据帧为有效数据帧时，控制计数器执行递减操作的步骤，包括：

确定递减值；

控制所述计数器按照所述递减值执行所述递减操作。

8.如权利要求1所述的通信故障检测方法，其特征在于，所述方法，还包括：

当通信超时，确定存在通信故障。

9.一种主机，其特征在于，所述主机包括处理器、存储器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的通信故障检测程序，所述通信故障检测程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至8任一项通信故障检测方法的步骤。

10.一种从机，其特征在于，所述从机上存储有通信故障检测程序，所述通信故障检测程序被处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项通信故障检测方法的步骤。