CN113411408B - 数据处理方法，集中控制器主机，以及数据处理系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及数据处理方法，该方法应用于集中控制器主机，集中控制器主机周期性向多个集中控制器扩展从机发送参数采集命令；集中控制器主机获取集中控制器扩展从机发送的参数修改消息；集中控制器主机判断参数修改消息的类型；如果是登录上报类型消息，则立即向云平台发送该登录上报类型消息；如果是一般变化上报类型消息，则等待集中控制器主机发送空闲后再发送。该方法避免了在一个配电柜内同时安装多个集中控制器主机，本发明在云平台上只需要识别一个集中控制器主机，在一个集中控制器主机下挂多个集中控制器扩展从机，增大了支路容量，且利于云平台显示，配置流程简单。

Description

数据处理方法，集中控制器主机，以及数据处理系统

技术领域

本发明属于照明领域，具体涉及一种方便扩展的路灯集中控制器系统。

背景技术

随着智慧城市、智慧交通以及智慧照明体系的扩大以及精细化用电管理的发展，道路照明控制器已经由原来传统单一功能的时控模块发展为具有联网通讯功能、计量功能、控制功能、策略配置功能的智能路灯集中控制器。

集中控制器安装于路灯电气柜，每个电气柜一般具有多个支路，支路数量不一。集中控制器的每个控制继电器一般对应一个支路，每个支路的所挂载的路灯数量及型号也不尽相同，每个支路所对应的实际道路名称也不一样或对应同一道路的不同路段。每条支路所配置的控制策略不同，如主路、辅路控制策略可能不同，干路、支路的控制策略可能不同。一般的道路路灯控制器可控制2～6个支路，控制器还具有显示、数据存储、上行无线物联网传输、本地调试配置通讯、计量、报警、传感器检测等多种辅助功能。由于每个电气柜集成的支路数量不尽相同，当某一配电柜内支路数量较多时则需要安装多个集中控制器，多个集中控制器所占用的空间较大、接线较繁琐增加了安装难度，也增加了安装的材料以及人力成本，同时导致远程控制云平台出现了一个配电柜对应多个集控器的情况，不利于云平台的直观显示。

集中控制器在安装时需要配置或记录大量的现场信息，配置流程较为繁杂、容易出错，一个配电柜同时存在多个集中控制器也需要录入许多重复的参数，增加了现场录入的出错概率。

发明内容

本发明的目的，就是解决上述现有技术中存在的问题，提出了一种新型的方便扩展的路灯集中控制器系统。

本发明的技术方案一：一种数据处理方法，该方法应用于集中控制器主机，集中控制器主机周期性向多个集中控制器扩展从机发送参数采集命令；集中控制器主机获取集中控制器扩展从机发送的参数修改消息；集中控制器主机判断参数修改消息的类型；如果是登录上报类型消息，则立即向云平台发送该登录上报类型消息；如果是一般变化上报类型消息，则等待集中控制器主机发送空闲后再发送。

进一步的，所述登录上报类型消息包括集中控制器扩展从机重启消息，或特定参数修改消息。

进一步的，在发送周期内，集中控制器主机顺序地向多个集中控制器扩展从机发送参数采集命令。

进一步的，所述集中控制器主机接收云平台发送的消息；所述集中控制器主机判断云平台发送的消息的区分位。

进一步的，如果区分位代表是主机，则集中控制器主机解析该云平台发送的消息；如果区分位代表某个从机，则集中控制器主机将该云平台发送的消息转发给该区分位对应的从机。

进一步的，所述集中控制器主机对发送给所述从机的云平台发送的消息进行备份。

本发明的技术方案二：一种集中控制器主机，包括，上行通讯接口，下行通讯接口，MCU，以及存储器；所述MCU，分别和上行通讯接口，下行通讯接口，以及存储器连接；所述下行通讯接口，配置为周期性向多个集中控制器扩展从机发送参数采集命令；以及获取集中控制器扩展从机发送的参数修改消息；并将所述参数修改消息发送给MCU；所述MCU判断参数修改消息的类型；如果是登录上报类型消息，则通过上行通讯接口立即向云平台发送该登录上报类型消息；如果是一般变化上报类型消息，则等待集中控制器主机发送空闲后再通过上行通讯接口发送。

进一步的，所述登录上报类型消息包括集中控制器扩展从机重启消息，或特定参数修改消息。

进一步的，在发送周期内，所述下行通讯接口顺序地向多个集中控制器扩展从机发送参数采集命令。

进一步的，所述上行通讯接口，接收云平台发送的消息；并将所述云平台发送的消息发送给MCU；所述MCU判断云平台发送的消息的区分位。

进一步的，如果区分位代表是主机，则MCU解析该云平台发送的消息；如果区分位代表某个从机，则MCU将该云平台发送的消息通过所述下行通讯接口转发给该区分位对应的从机。

进一步的，所述MCU对发送给所述从机的云平台发送的消息进行备份。

本发明的技术方案三：一种数据处理系统，包括前述的集中控制器主机，集中控制器扩展从机，以及云平台；所述集中控制器主机，分别和集中控制器扩展从机以及云平台连接。

本发明的有益效果为：本发明通过在集中控制器主机下设置多个集中控制器扩展从机，避免了在一个配电柜内同时安装多个集中控制器主机，本发明在云平台上只需要识别一个集中控制器主机，在一个集中控制器主机下挂多个集中控制器扩展从机，增大了支路容量，且利于云平台显示，配置流程简单。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例优选的方便扩展的路灯集中控制器系统的结构示意图；

图2为本发明实施例优选的集中控制器主机的结构示意图；

图3为本发明实施例优选的集中控制器扩展从机的结构示意图；

图4为本发明实施例优选的集中控制器扩展从机的结构示意图；

图5为本发明实施例优选的集中控制器主机周期性采集从机参数的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图对本发明作进一步说明。

实施例一

图1为本发明实施例优选的方便扩展的路灯集中控制器系统的结构示意图。

如图1所示，方便扩展的路灯集中控制器系统包括，云平台1，集中控制器主机2，以及集中控制器扩展从机3；集中控制器扩展从机3是对集中控制器主机2的扩展。集中控制器主机2分别和云平台1，以及多个集中控制器扩展从机3连接，一台集中控制器主机2最多可连接7台集中控制器扩展从机3(正如图1所示的3a～3g)。

图2为本发明实施例优选的集中控制器主机的结构示意图。

如图2所示，集中控制器主机2，包括MCU21、存储器22、传感器23、电源模块24、人机交互接口25、实时时钟26、上行通讯接口27、下行通讯接口28、计量模块29、继电器输出模块210，以及开关量输入模块211。

其中，MCU21，分别和存储器22、传感器23、电源模块24、人机交互接口25、实时时钟26、上行通讯接口27、下行通讯接口28、计量模块29、继电器输出模块210、开关量输入模块211电连接。MCU21,负责控制器的数据处理、策略运行、数学运算等工作。

电源模块24，可外接市电输入以及后备电池，包括AC/DC转换电源电路与后备电池充放电电路两部分，它为主机其他部分提供电源供电，并在市电掉电时切到后备电池供电，在市电供电时提供恒流给后备电池充电。电源模块24还配置为给集中控制器扩展从机3供电。

传感器23，可以检测外部环境，例如检测光照、门禁、水浸、气象等。集中控制器主机2获得传感器23的检测数据后，会将这些传感器信号传递给集中控制器扩展从机3，用于集中控制器扩展从机3根据环境变化进行运行，例如检测到光照不足时，开启路灯。

存储器22，存储集中控制器主机2的配置参数数据、历史数据以及集中控制器主机2采集集中控制器扩展从机3的历史数据等信息。

人机交互接口25，主要用于用户本地进行调试。用户通过集中控制器主机2的人机交互接口25既可以配置、读取主机的各种实时及历史参数及数据，也可以配置、读取从机的各种实时及历史参数及数据。调试手段可以是蓝牙、wifi、以太网以及集成在主机的显示屏等。

实时时钟26，为集中控制器主机2的运行提供时间信息。可以在集中控制器主机2的时钟与集中控制器扩展从机3的时钟不一致时对集中控制器扩展从机3的时钟进行校时。集中控制器主机2的时钟可以通过上行通讯接口27，与云平台1的时钟保持一致。

上行通讯接口27，用于集中控制器主机2与云平台1通讯，用于上传数据信息，下载配置参数、控制命令、开关策略，通讯手段可包括2G、3G、4G、NB、以太网等。集中控制器扩展从机3与云平台1通讯也是通过集中控制器主机2的上行通讯接口27的中转。

集中控制器主机2和云平台1之间采用统一数据接口，以block区分主从机，0代表主机，1-8代表从机，平台下发block为0的消息由集中控制器主机2处理，平台下发的其他block消息，主机通过485下发到各个集中控制器扩展从机3由各集中控制器扩展从机3处理，同时，集中控制器主机2对集中控制器扩展从机3的配置内容进行备份。

下行通讯接口28，主要用于集中控制器主机2与集中控制器扩展从机3之间的通讯，用于集中控制器主机2采集集中控制器扩展从机3的实时数据、历史数据，配置集中控制器扩展从机3的可配置参数，下发调试命令、控制命令，下发远程云平台1的配置参数，接收集中控制器扩展从机3上传的报警信息等。

图3为本发明实施例优选的主从机之间进行通信的参数示意图。

如图3所示，集中控制器主机2和集中控制器扩展从机3的通信协议按照用途分为4部分：

广播参数：主机定时向所有从机广播RTC(实时时间)、光感等整个系统需要同步的信息；基本参数：设备信息等不可配置的参数，此部分只有每次主机上电时才会去读取从机的并上传给云平台；可配置参数：可配置的参数，如采集周期、心跳、报警阈值、策略等，此部分只有云平台通过主机配置从机时才会用到；实时数据：开关量、继电器状态、电参数、报警信息等，此部分数据是主从按周期去读取的。

在主机和从机进行通信时，按照主机与从机间通信协议参数，定义4种不同数据结构，即广播参数数据结构，基本参数数据结构，可配置参数数据结构，以及实施数据数据结构。该数据结构主从机都适用，各结构体中，按照小分类定义各自的小结构体，主从机按照不同的modbus地址读写，这样通过modbus通讯读上来的从机数据就可以分段拷贝的从机的结构体中，而无需进行解析，减小了程序工作量。

计量模块29，计量集中控制器主机2对应的2～6个支路的三相电参数，以及对各种报警阈值的判断；一台集中控制器主机2除了可以与7台集中控制器扩展从机3连接，还可以连接6个支路，每个支路上可设置一个或几个路灯。

继电器输出模块210，依据开关灯策略或远程、本地的实时控制信号，控制集中控制器主机2对应的2～6个支路的路灯的电源通断。

开关量输入模块211，用于检测被控制的支路电源通断状态。

图4为本发明实施例优选的集中控制器扩展从机的结构示意图。

如图4所示，集中控制器扩展从机3，包括MCU31、存储器32、拨码开关33、实时时钟34、上行通讯接口35、计量模块36、继电器输出模块37，以及开关量输入模块38。

其中，MCU31，分别和存储器32、拨码开关33、实时时钟34、上行通讯接口35、计量模块36、继电器输出模块37，以及开关量输入模块38电连接。

存储器22，存储集中控制器扩展从机3的历史数据、配置参数等信息。

拨码开关33，可用于集中控制器扩展从机3的地址配置，由于集中控制器主机2可以挂载不同数量的集中控制器扩展从机3，其地址区分就依据该拨码开关的选择。当集中控制器扩展从机3的拨码开关33设置以后，集中控制器主机2可识别出集中控制器扩展从机3的地址信息。

实时时钟34：用于给集中控制器扩展从机3运行提供时间信息，其时间校正来自与集中控制器主机2的时钟。

上行通讯接口35，与集中控制器主机2的下行通讯接口28相连，用于集中控制器扩展从机3与集中控制器主机2之间的通讯，集中控制器扩展从机3通过该上行通讯接口35上报实时数据、报警信息并下载配置参数。

计量模块36，配置为计量集中控制器扩展从机3对应的六个支路的三相电参数，以及各种报警阈值的判断。

继电器输出模块37，依据开关灯策略或远程、本地，以及集中控制器主机2的实时控制信号，控制集中控制器扩展从机3对应的六个支路的路灯的电源通断。

开关量输入模块38，用于检测被控制的支路电源通断状态。

图5为本发明实施例优选的集中控制器主机周期性采集从机参数的示意图。

如图5所示，集中控制器主机2周期性地顺序向所有集中控制器扩展从机3发送参数采集命令，周期为T。在此过程中，如果集中控制器主机2收到云平台1发送的对集中控制器扩展从机3的命令，如果集中控制器主机2周期采集集中控制器扩展从机3的命令已经发出，集中控制器主机2将等到本帧从机数据应答结束或应答超时后，再转发云平台1发送的对集中控制器扩展从机3的命令。如果集中控制器主机2周期采集集中控制器扩展从机3的命令未发出(例如，是在处理集中控制器扩展从机3发送的消息的过程中)，将暂停发出周期性命令等到转发云平台1发送的对集中控制器扩展从机3的命令结束后再进行。

集中控制器主机2向从机发送命令的超时时间设置为300mS，在300mS内未收到应答则认为超时，超时后重新发送，最多重新发送3次，3次超时则从机通讯失败标志寄存器置1及对应的通讯帧标志寄存器置1，并发送下一个条指令或采集下一个从机。从机通讯失败标志寄存器为1则表示对应的从机通讯失败，为2则表示该从机通讯成功，为0则表示该从机未使能。通讯帧标志寄存器用于标记每一个通讯帧的通讯情况，通讯失败则对应的位置1，成功则置0。从机通讯失败后集中控制器主机2向云平台1上传从机数据时只上传通讯失败状态，不再上传该从机的数据，集中控制器主机2的显示界面也可查询各个从机的通讯状态。

在一个循环周期T内，集中控制器主机2周期性地向所有集中控制器扩展从机3发送参数采集命令，集中控制器扩展从机3进行回复，如果从机是一般变化上报，需要在回复内容中将变化上报标志置位，否则该标志位清零，如果从机由于重启或者改变了特定参数，需要将重启或特定参数改变标志位置位，主机收到后需要向平台发送从机登录消息。

集中控制器主机2收到集中控制器扩展从机3回复数据后，首先更新集中控制器扩展从机3的实时数据buff，然后判断是何种上报消息，如果是登录上报，则向云平台1报告从机登录消息，从机登录消息立即发，不等待；如果是一般变化上报，等待主机发送空闲后发送变化上报数据。集中控制器主机2优先发送重要的从机消息，提升了集中控制器主机2的数据效率；避免了重要消息的延迟发送。

尽管已描述了本发明的优选实施例，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优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

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

Claims (13)

1.一种数据处理方法，该方法应用于集中控制器主机，其特征在于，

集中控制器主机周期性向多个集中控制器扩展从机发送参数采集命令；

集中控制器主机获取集中控制器扩展从机发送的参数修改消息；

集中控制器主机判断参数修改消息的类型；

如果是登录上报类型消息，则立即向云平台发送该登录上报类型消息；

如果是变化上报类型消息，则等待集中控制器主机发送空闲后再发送。

2.根据权利要求1所述的数据处理方法，其特征在于，

所述登录上报类型消息包括集中控制器扩展从机重启消息，或特定参数修改消息。

3.根据权利要求1所述的数据处理方法，其特征在于，

在发送周期内，集中控制器主机顺序地向多个集中控制器扩展从机发送参数采集命令。

4.根据权利要求3所述的数据处理方法，其特征在于，

所述集中控制器主机接收云平台发送的消息；

所述集中控制器主机判断云平台发送的消息的区分位。

5.根据权利要求4所述的数据处理方法，其特征在于，

如果区分位代表是主机，则集中控制器主机解析该云平台发送的消息；

如果区分位代表某个从机，则集中控制器主机将该云平台发送的消息转发给该区分位对应的从机。

6.根据权利要求5所述的数据处理方法，其特征在于，

所述集中控制器主机对发送给所述从机的云平台发送的消息进行备份。

7.一种集中控制器主机，包括，上行通讯接口，下行通讯接口，MCU，以及存储器；其特征在于，

所述MCU，分别和上行通讯接口，下行通讯接口，以及存储器连接；

所述下行通讯接口，配置为周期性向多个集中控制器扩展从机发送参数采集命令；

以及获取集中控制器扩展从机发送的参数修改消息；并将所述参数修改消息发送给MCU；

所述MCU判断参数修改消息的类型；

如果是登录上报类型消息，则通过上行通讯接口立即向云平台发送该登录上报类型消息；

如果是变化上报类型消息，则等待集中控制器主机发送空闲后再通过上行通讯接口发送。

8.根据权利要求7所述的集中控制器主机，其特征在于，

所述登录上报类型消息包括集中控制器扩展从机重启消息，或特定参数修改消息。

9.根据权利要求7所述的集中控制器主机，其特征在于，

在发送周期内，所述下行通讯接口顺序地向多个集中控制器扩展从机发送参数采集命令。

10.根据权利要求9所述的集中控制器主机，其特征在于，

所述上行通讯接口，接收云平台发送的消息；并将所述云平台发送的消息发送给MCU；

所述MCU判断云平台发送的消息的区分位。

11.根据权利要求10所述的集中控制器主机，其特征在于，

如果区分位代表是主机，则MCU解析该云平台发送的消息；

如果区分位代表某个从机，则MCU将该云平台发送的消息通过所述下行通讯接口转发给该区分位对应的从机。

12.根据权利要求11所述的集中控制器主机，其特征在于，

所述MCU对发送给所述从机的云平台发送的消息进行备份。

13.一种数据处理系统，包括权利要求7-12中任一项所述集中控制器主机，集中控制器扩展从机，以及云平台；

所述集中控制器主机，分别和集中控制器扩展从机以及云平台连接。

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