CN114051182A - 一种基于can协议的电流数据采集分析与传输系统及方法 - Google Patents

一种基于can协议的电流数据采集分析与传输系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电子控制领域，且公开了一种基于can协议的电流数据采集分析与传输系统及方法，包括：中心管理模块，用于管控can总线程序运行，运行单元所发送的指令；节点采集模块，用于采集各个节点的原始电流数据；数据存储模块，用于存储数据，支持写入，对采集而得的原始数据进行复制保存，归入相关单元的分类；数据分析模块，用于对原始电流数据进行解封与分析，将数据转换为合适的格式，进行解码。本发明可对产生异常的数据进行核验与报错，能够对问题数据进行验证比对，在系统内就确认数据是否存在异常，便于对异常数据的梳理解决，防止因为系统一时的网络波动与硬件故障，而影响正常数据的流出。

Description

一种基于can协议的电流数据采集分析与传输系统及方法
技术领域
本发明涉及电子控制技术领域，具体为一种基于can协议的电流数据采集分析与传输系统及方法。
背景技术
can控制器局域网总线，也就是控制器局域网总线，是一种用于实时应用的串行通讯协议总线，它可以使用双绞线来传输信号，是世界上应用最广泛的现场总线之一。can协议用于汽车中各种不同元件之间的通信，以此取代昂贵而笨重的配电线束。该协议的健壮性使其用途延伸到其他自动化和工业应用。can协议的特性包括完整性的串行数据通讯、提供实时支持、传输速率高达1Mb/s、同时具有十一位的寻址以及检错能力；
但是，现有的依据can协议的电流数据的采集过程，大多缺乏对疑问数据的多次审验的功能，很多时候，因为系统网络波动或者硬件故障，导致正常数据很容易被判定为异常数据，十分影响数据的正常传输，处理起来较为不便。
发明内容
针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种基于can协议的电流数据采集分析与传输系统及方法，能够有效地解决现有技术大多缺乏对疑问数据的多次审验的功能，很多时候，因为系统网络波动或者硬件故障，导致正常数据很容易被判定为异常数据，十分影响数据的正常传输，处理起来较为不便的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
本发明公开了一种基于can协议的电流数据采集分析与传输系统，包括：
中心管理模块，用于管控can总线程序运行，运行单元所发送的指令；
节点采集模块，用于采集各个节点的原始电流数据；
数据存储模块，用于存储数据，支持写入，对采集而得的原始数据进行复制保存，归入相关单元的分类；
数据分析模块，用于对原始电流数据进行解封与分析，将数据转换为合适的格式，进行解码；
核验模块，用于审验电流数据是否存在异常状态，进行实时检测；
传输模块，用于对验定为正常的数据进行递交传输；
接收模块，用于接收最终数据信息；
报错模块，用于对审验存在异常的数据进行报错提醒；
留存模块，用于对二次确认存在异常的数据进行暂扣保存，停止问题数据往传输链路的流向；
验证模块，用于对异常数据进行验证处理，与数据库所存储的数据进行逐步比对；
所述中心管理模块通过无线网络交互连接有节点采集模块和数据存储模块，所述节点采集模块通过无线网络交互连接有分析模块，所述数据分析模块通过无线网络交互连接有核验模块，所述核验模块通过无线网络交互连接有报错模块和传输模块，所述报错模块通过无线网络交互连接有留存模块，所述留存模块通过无线网络交互连接有验证模块，所述传输模块通过无线网络交互连接有接收模块。
更进一步地，所述报错模块通过无线网络交互连接有回传上报模块：用于对问题数据重新回传至分析端，以原始数据的模式，重新开始解封、分析与核验；
所述回传上报模块与数据分析模块通过无线网络交互连接。
更进一步地，所述验证模块与数据存储模块通过无线网络交互连接，所述验证模块所提取验证的数据信息与所述数据存储模块中所镜像保存的数据，在验证模块连通后，开始进行比对。
更进一步地，所述验证模块与传输模块通过无线网络交互连接，当异常数据经过验证模块的验证过后，确认正常，则直接递交向传输模块进行传输，确认异常的数据，停止流出，并进行记录，所述数据存储模块进行存储。
更进一步地，所述节点采集模块在采集节点数据的过程中发生错误，所述数据存储模块对错误信息进行存储，所述验证模块开始进行验证分析。
更进一步地，所述传输模块在总线上的数据以不同报文格式发送，当can总线空闲时，所述中心管理模块控制任意节点进行报文数据信息的发送。
一种基于can协议的电流数据采集分析与传输方法，包括以下步骤：
Step1：开始接收信息，依托can总线，在各单元采集原始电流数据；
Step2：将采集数据复制入数据库中，在相关单元的分类项目下进行存储；
Step3：对采集的原始电流数据进行解封，转换为适配格式；
Step4：对电流数据进行分析，并且整合归类；
Step5：对处理后的电流数据进行审验，是否处于标定阈值范围内；
Step6：判定通过，将数据信息提交传输；
Step7：将数据发送至接收节点；
Step8：判定失败，数据超出或者低于标定阈值范围，停止提交传输；
Step9：进行报错，并将问题数据的原始数据重新递交分析端；
Step10：二次递交的数据再次核验存在异常后，进行留存，并进行原始数据与数据库数据的检查验证，进行溯源追踪，生成问题报告。
更进一步地，所述步骤Step6中can协议的报文传输过程中有：数据帧、远程帧、错误帧、过载帧和帧间隔；
其中，数据帧：用于发送节点向接收节点传送数据的帧；
远程帧：用于接收节点向具有相同ID的发送节点传送数据的帧；
错误帧：用于当检测出错误时向其他节点通知错误的帧；
过载帧：用于接收节点通知其尚未做好准备的帧；
帧间隔：用于将数据帧及远程帧与前面的帧分隔开来。
更进一步地，所述步骤10中的溯源追踪的方法包括：人工后台进行验证、机器将原始电流数据比对数据库数据信息。
更进一步地，所述步骤10中的问题报告的属性包括：异常检测时间、数据来源地和数据递交地。
采用本发明提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：
1、本发明可对产生异常的数据进行核验与报错，能够对问题数据进行验证比对，在系统内就确认数据是否存在异常，便于对异常数据的梳理解决，防止因为系统一时的网络波动与硬件故障，而影响正常数据的流出，处理起来较为方便。
2、本发明通过增加回报上传的措施，当有数据被判定为异常数据时，可直接将原始数据重新发送至分析端，重新解析与核验，进一步提升验证的正确性，大大提高核验的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一种基于can协议的电流数据采集分析与传输系统的结构示意图；
图2为一种基于can协议的电流数据采集分析与传输方法的结构流程图；
图3为本发明中数据流通的演示示意图；
图中的标号分别代表：1、中心管理模块；2、节点采集模块；3、数据存储模块；4、数据分析模块；5、核验模块；6、传输模块；7、接收模块；8、报错模块；9、回传上报模块；10、留存模块；11、验证模块。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1
本实施例的一种基于can协议的电流数据采集分析与传输系统，如图1所示，包括：
中心管理模块1，用于管控can总线程序运行，运行单元所发送的指令；
节点采集模块2，用于采集各个节点的原始电流数据；
数据存储模块3，用于存储数据，支持写入，对采集而得的原始数据进行复制保存，归入相关单元的分类；
数据分析模块4，用于对原始电流数据进行解封与分析，将数据转换为合适的格式，进行解码；
核验模块5，用于审验电流数据是否存在异常状态，进行实时检测；
传输模块6，用于对验定为正常的数据进行递交传输；
接收模块7，用于接收最终数据信息；
报错模块8，用于对审验存在异常的数据进行报错提醒；
留存模块10，用于对二次确认存在异常的数据进行暂扣保存，停止问题数据往传输链路的流向；
验证模块11，用于对异常数据进行验证处理，与数据库所存储的数据进行逐步比对；
所述中心管理模块1通过无线网络交互连接有节点采集模块2和数据存储模块3，所述节点采集模块2通过无线网络交互连接有分析模块4，所述数据分析模块4通过无线网络交互连接有核验模块5，所述核验模块5通过无线网络交互连接有报错模块8和传输模块6，所述报错模块8通过无线网络交互连接有留存模块10，所述留存模块10通过无线网络交互连接有验证模块11，所述传输模块6通过无线网络交互连接有接收模块7。
如图1所示，所述报错模块8通过无线网络交互连接有回传上报模块9：用于对问题数据重新回传至分析端，以原始数据的模式，重新开始解封、分析与核验；
所述回传上报模块9与数据分析模块4通过无线网络交互连接。
如图1所示，所述验证模块11与数据存储模块3通过无线网络交互连接，所述验证模块11所提取验证的数据信息与所述数据存储模块3中所镜像保存的数据，在验证模块11连通后，开始进行比对。
如图1所示，所述验证模块11与传输模块6通过无线网络交互连接，当异常数据经过验证模块11的验证过后，确认正常，则直接递交向传输模块6进行传输，确认异常的数据，停止流出，并进行记录，所述数据存储模块3进行存储。
如图1所示，所述节点采集模块2在采集节点数据的过程中发生错误，所述数据存储模块3对错误信息进行存储，所述验证模块11开始进行验证分析。
如图1所示，所述传输模块6在总线上的数据以不同报文格式发送，当can总线空闲时，所述中心管理模块1控制任意节点进行报文数据信息的发送。
本系统在搭载后，由中心管理模块1总控系统的运行，节点采集模块2在采集节点电流数据，并通过数据存储模块3镜像保存，由数据分析模块4对原始数据进行解封分析，通过核验模块5进行审验，正常数据通过传输模块6发送向接收模块7，出现异常的数据，报错模块8对其进行报警，并直接通过回传上报模块9，将其原始数据重新递交数据分析模块4和核验模块5进行分析和核验，正常数据进行放行，依旧判断为异常的数据，则递交至留存模块10进行留存，再通过验证模块11结合数据存储模块3所记录信息进行验证。
实施例2
在其他层面，本实施例还提供一种基于can协议的电流数据采集分析与传输方法，如图2和3所示，包括以下步骤：
Step1：开始接收信息，依托can总线，在各单元采集原始电流数据；
Step2：将采集数据复制入数据库中，在相关单元的分类项目下进行存储；
Step3：对采集的原始电流数据进行解封，转换为适配格式；
Step4：对电流数据进行分析，并且整合归类；
Step5：对处理后的电流数据进行审验，是否处于标定阈值范围内；
Step6：判定通过，将数据信息提交传输；
Step7：将数据发送至接收节点；
Step8：判定失败，数据超出或者低于标定阈值范围，停止提交传输；
Step9：进行报错，并将问题数据的原始数据重新递交分析端；
Step10：二次递交的数据再次核验存在异常后，进行留存，并进行原始数据与数据库数据的检查验证，进行溯源追踪，生成问题报告。
如图2所示，所述步骤Step6中can协议的报文传输过程中有：数据帧、远程帧、错误帧、过载帧和帧间隔；
其中，数据帧：用于发送节点向接收节点传送数据的帧；
远程帧：用于接收节点向具有相同ID的发送节点传送数据的帧；
错误帧：用于当检测出错误时向其他节点通知错误的帧；
过载帧：用于接收节点通知其尚未做好准备的帧；
帧间隔：用于将数据帧及远程帧与前面的帧分隔开来。
如图2所示，所述步骤Step10中的溯源追踪的方法包括：人工后台进行验证、机器将原始电流数据比对数据库数据信息。
如图2所示，所述步骤Step10中的问题报告的属性包括：异常检测时间、数据来源地和数据递交地。
经由此设置，可对产生异常的数据进行核验与报错，能够对问题数据进行验证比对，在系统内就确认数据是否存在异常，便于对异常数据的梳理解决，防止因为系统一时的网络波动与硬件故障，而影响正常数据的流出，处理起来较为方便；
当有数据被判定为异常数据时，可直接将原始数据重新发送至分析端，重新解析与核验，进一步提升验证的正确性，大大提高核验的可靠性。
实施例3
本实例中，can总线节点上的节点发送数据是以报文的形式广播给网络中所有节点，收发器接收到数据就把数据传送给控制器，再由控制器检查判断是不是所需数据，不是则忽略，网络上任何一个节点在任何时候都可以发送数据，多个节点发送数据，优先级低主动退出发送，短帧结构，每帧数据信息为0-10字节，用户进行自定义编辑，对数据编码而不是地址编码，can每帧都有CRC校验和其他检验措施，严重错误的情况下具有自动关闭输出的功能。
综上所述，本发明，由中心管理模块1总控系统的运行，节点采集模块2在采集节点电流数据，并通过数据存储模块3镜像保存，由数据分析模块4对原始数据进行解封分析，通过核验模块5进行审验，正常数据通过传输模块6发送向接收模块7，出现异常的数据，报错模块8对其进行报警，并直接通过回传上报模块9，将其原始数据重新递交数据分析模块4和核验模块5进行分析和核验，正常数据进行放行，依旧判断为异常的数据，则递交至留存模块10进行留存，再通过验证模块11结合数据存储模块3所记录信息进行验证；
使得本发明可对产生异常的数据进行核验与报错，能够对问题数据进行验证比对，在系统内就确认数据是否存在异常，便于对异常数据的梳理解决，防止因为系统一时的网络波动与硬件故障，而影响正常数据的流出，处理起来较为方便；
当有数据被判定为异常数据时，可直接将原始数据重新发送至分析端，重新解析与核验，进一步提升验证的正确性，大大提高核验的可靠性。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基于can协议的电流数据采集分析与传输系统，其特征在于，包括：
中心管理模块（1），用于管控can总线程序运行，运行单元所发送的指令；
节点采集模块（2），用于采集各个节点的原始电流数据；
数据存储模块（3），用于存储数据，支持写入，对采集而得的原始数据进行复制保存，归入相关单元的分类；
数据分析模块（4），用于对原始电流数据进行解封与分析，将数据转换为合适的格式，进行解码；
核验模块（5），用于审验电流数据是否存在异常状态，进行实时检测；
传输模块（6），用于对验定为正常的数据进行递交传输；
接收模块（7），用于接收最终数据信息；
报错模块（8），用于对审验存在异常的数据进行报错提醒；
留存模块（10），用于对二次确认存在异常的数据进行暂扣保存，停止问题数据往传输链路的流向；
验证模块（11），用于对异常数据进行验证处理，与数据库所存储的数据进行逐步比对；
所述中心管理模块（1）通过无线网络交互连接有节点采集模块（2）和数据存储模块（3），所述节点采集模块（2）通过无线网络交互连接有分析模块（4），所述数据分析模块（4）通过无线网络交互连接有核验模块（5），所述核验模块（5）通过无线网络交互连接有报错模块（8）和传输模块（6），所述报错模块（8）通过无线网络交互连接有留存模块（10），所述留存模块（10）通过无线网络交互连接有验证模块（11），所述传输模块（6）通过无线网络交互连接有接收模块（7）。
2.根据权利要求1所述的一种基于can协议的电流数据采集分析与传输系统，其特征在于：所述报错模块（8）通过无线网络交互连接有回传上报模块（9）：用于对问题数据重新回传至分析端，以原始数据的模式，重新开始解封、分析与核验；
所述回传上报模块（9）与数据分析模块（4）通过无线网络交互连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于can协议的电流数据采集分析与传输系统，其特征在于：所述验证模块（11）与数据存储模块（3）通过无线网络交互连接，所述验证模块（11）所提取验证的数据信息与所述数据存储模块（3）中所镜像保存的数据，在验证模块（11）连通后，开始进行比对。
4.根据权利要求1所述的一种基于can协议的电流数据采集分析与传输系统，其特征在于：所述验证模块（11）与传输模块（6）通过无线网络交互连接，当异常数据经过验证模块（11）的验证过后，确认正常，则直接递交向传输模块（6）进行传输，确认异常的数据，停止流出，并进行记录，所述数据存储模块（3）进行存储。
5.根据权利要求1所述的一种基于can协议的电流数据采集分析与传输系统，其特征在于：所述节点采集模块（2）在采集节点数据的过程中发生错误，所述数据存储模块（3）对错误信息进行存储，所述验证模块（11）开始进行验证分析。
6.根据权利要求1所述的一种基于can协议的电流数据采集分析与传输系统，其特征在于：所述传输模块（6）在总线上的数据以不同报文格式发送，当can总线空闲时，所述中心管理模块（1）控制任意节点进行报文数据信息的发送。
7.一种基于can协议的电流数据采集分析与传输方法，所述方法是对所述权利要求1-6中任一项的一种基于can协议的电流数据采集分析与传输系统的实施方法，其特征在于，包括以下步骤：
Step1：开始接收信息，依托can总线，在各单元采集原始电流数据；
Step2：将采集数据复制入数据库中，在相关单元的分类项目下进行存储；
Step3：对采集的原始电流数据进行解封，转换为适配格式；
Step4：对电流数据进行分析，并且整合归类；
Step5：对处理后的电流数据进行审验，是否处于标定阈值范围内；
Step6：判定通过，将数据信息提交传输；
Step7：将数据发送至接收节点；
Step8：判定失败，数据超出或者低于标定阈值范围，停止提交传输；
Step9：进行报错，并将问题数据的原始数据重新递交分析端；
Step10：二次递交的数据再次核验存在异常后，进行留存，并进行原始数据与数据库数据的检查验证，进行溯源追踪，生成问题报告。
8.根据权利要求7所述的一种基于can协议的电流数据采集分析与传输方法，其特征在于，所述步骤Step6中can协议的报文传输过程中有：数据帧、远程帧、错误帧、过载帧和帧间隔；
其中，数据帧：用于发送节点向接收节点传送数据的帧；
远程帧：用于接收节点向具有相同ID的发送节点传送数据的帧；
错误帧：用于当检测出错误时向其他节点通知错误的帧；
过载帧：用于接收节点通知其尚未做好准备的帧；
帧间隔：用于将数据帧及远程帧与前面的帧分隔开来。
9.根据权利要求7所述的一种基于can协议的电流数据采集分析与传输方法，其特征在于，所述步骤Step10中的溯源追踪的方法包括：人工后台进行验证、机器将原始电流数据比对数据库数据信息。
10.根据权利要求7所述的一种基于can协议的电流数据采集分析与传输方法，其特征在于，所述步骤Step10中的问题报告的属性包括：异常检测时间、数据来源地和数据递交地。
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