CN115134428B - 一种通讯管理机协议自动切换方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种通讯管理机协议自动切换方法及系统，属于电力系统自动化领域领域，包括以下步骤：步骤1：检测电压；步骤2：判断CAN模式；步骤3:判断RS485模式，完成接口的检测设置，自动选择通讯口及规约逻辑完成，管理机自动设置完成。本发明可实现CAN，RS485通道的自由切换，通道自由切换完毕后可自适应CAN和RS485下的协议，大大减少通讯现场的施工难度，节约接口更换带来的成本费用。

Description

一种通讯管理机协议自动切换方法及系统
技术领域
本发明属于电力系统自动化领域，具体涉及一种通讯管理机协议自动切换方法及系统。
背景技术
随着物联网、智能化以及5G的兴起，大量的传感器及智能终端设备需要将实时的数据及信息上传至上位机及手机APP软件,，通讯管理机将区域范围内的传感器及智能终端数据集中采集合并上传，特别是在电力系统、楼宇、能耗监测、工业控制应用广泛，目前通讯管理机都具备CAN、RS485通讯方式，但是众多厂家的管理机通讯CAN、RS485接口都会独立采用各自物理通道，每个通道只能接入单一的通讯总线方式，通讯管理机在现场终端设备出现变更后，通讯方式会出现改变，现场通讯总线也会出现变更及改动，原有通讯管理机由于都是单一现场总线模式，无法满足更换后设备的通讯要求，通讯将会中断，终端设备无法将采集的信息上送至上位机系统，此时需要更换通讯管理机，将会增加施工难度，同时增加相应的成本费用，因此，需要研发一种通讯管理机协议自动切换方法及系统来解决现有的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种通讯管理机协议自动切换方法及系统，以实现CAN、RS485通道的自由切换，通道自由切换完毕后可自适应CAN和RS485下的协议，可以无视现场通讯方式自由接线，大大减少通讯现场的施工难度。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种通讯管理机协议自动切换方法，包括以下步骤：
步骤1：检测接口电压数据，判断该接口的工作模式；
步骤2：若检测的电压数据满足下列任意两项条件，则工作模式为CAN模式：
电压为DC2.6V或DC2.4V；
电压是恒为正值的悬浮电压；
显性电压为2V；
步骤3：若检测的电压满足下列任意两项条件，则工作模式为RS485模式：
电压为DC5V；
电压是存在负值的差分电压；
差分电压为0.2V。
优选的，步骤1之前选择该接口的工作模式；
所述工作模式包括CAN模式、RS485模式、自动模式；
若设置为自动模式后，继续执行步骤2、步骤3。
优选的，所述接口的数量为四个， 若设置为自动模式后，依次对四个所述接口进行判断。
优选的，所述接口为2线制。
进一步的，本发明还提供一种通讯管理机协议自动切换方法的系统，所述系统包括：
客户端，用于基础参数的配置；
服务器端，用于存储从现场获取的数据文件资源，并将采集的数据文件资源传送至客户端；
变电所子系统，用于采集现场设备基础参数，并将采集到的现场设备基础参数上传至服务器端；
所述变电所子系统包括:通讯管理机；
与通讯管理机连接的多功能仪表、PLCIO设备、温湿度传感器、综合保护装置、无线传输模块、无线计算模块、电力监控系统以及网关5G；
所述通讯管理机包括接口、液晶显示屏、固定块、显示灯、电源接口以及以太网口、用于自动判断接口工作模式的判断模块；
优选的，所述液晶显示屏显示选择工作模式；所述固定块分布于通讯管理机的机壳两侧，并通过螺栓连接于机架；
所述显示灯包括电源显示灯、连接显示灯、传送显示灯；所述电源显示灯显示通讯管理机的电源工作状态；所述连接显示灯显示通讯管理机的连接状态；所述传送显示灯显示通讯管理机的接收及发送状态。
优选的，所述服务器端包括WEB服务器、应用服务器和数据库服务器，所述WEB服务器与应用服务器和数据库服务器相连接，所述WEB服务器提供WEB服务供客户端访问，并接收客户端传送的数据；所述数据库服务器与应用服务器相连接，并用于存储数据信息。
优选的，所述通讯管理机设置有蓝牙模块。
优选的， 所述通讯管理机与多功能仪表、PLC IO设备、温湿度传感器、综合保护装置、无线传输模块通过RS485或CAN总线连接；所述通讯管理机与网关5G、现场电力监控系统通过TCP/IP协议进行通讯，所述无线传输模块与无线计算模块通过无线连接。
本发明的技术效果和优点：本发明可实现CAN，RS485通道的自由切换，通道自由切换完毕后可自适应CAN和RS485下的协议，可以无视现场通讯方式自由接线，大大减少通讯现场的施工难度，节约接口更换带来的成本费用。因此，在接线过程中可以不必考虑接口是否匹配，可以就近接线。不会因通讯接口的不同而需要额外的配置多个型号的管理机。也不会因短缺某种接口而需要增加现场的管理机数量，可自由的让我司管理机中的接口直接替代使用，进而减少投资的成本。通过每个子变电站使用通讯管理机将子变电站的设备、传感器、智能信息设备管理集成，并上送至云平台使其成为一个互相关联、统一和协的系统，系统资源达到充分共享，以减少资源的浪费和硬件设备的重复投入，实现真正意义的统一、实用、高效、便利。
附图说明
图1为本发明的流程图；
图2为本发明实施例中变电站系统结构示意图；
图3为本发明实施例中变电所子系统结构示意图；
图4为本发明系统结构示意图；
图5为本发明管理机接口外部接口示意图。
具体实施方式
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他实施例，都属于本发明保护的范围。
在一个实施例中，提供了一种通讯管理机协议自动切换方法，以该方法应用于图5中的通讯管理机为例进行说明，包括以下步骤：
步骤1：我公司管理机接口外部采用4个接口，如图5所示。
步骤2：CAN，RS485通道均为2线制，共计2个电线，可直接接入到我司管理机端子接线处。
步骤3：接线完毕后进入管理机液晶菜单，点击模式设置菜单。
步骤4：进入模式设置菜单后，通过选择键可以选择3中模式，CAN模式、RS485模式、自动模式。
步骤5： 检测通讯接口COM1口电压，是否有电压。
步骤6：检测到COM1口有电压，进入模式判断逻辑。该模式判断逻辑包括：逻辑1：检测通讯COM口电压，485工作电压为DC5V,CAN工作电压为CANH(DC2.6V),CANL(DC2.4V),根据电压的不同判断为何种接口模式。逻辑2：485通讯口直接电压为差分电压在通讯中电压根据信号的传输电压在不停的变化，+2~+6V表示1，-2~-6V表示0；CAN通讯口的电压因为为悬浮电压，CANH(DC2.6V),CANL(DC2.4V)，CANH和CANL两口的在通讯中一直保持悬浮电压为正值，而485电压会出现负值，根据此方式的不同来判断为何种接口。逻辑3:485的差分电压在0.2V左右，而CAN的显性电压为2V左右，根据2者电压的不同判断为何种接口。依据上述3种逻辑，根据所测电压的情况，当满足2个以上RS485逻辑判断条件后，自动进入RS485工作模式；当满足2个以上CAN逻辑判断条件后，自动进入CAN工作模式。
步骤7：进入485模式后，自动发送测试报文，通过收到的应答报文自动选择对应规约
步骤8：进入CAN模式后，自动发送测试报文，通过收到的应答报文自动选择对应规约
步骤9：COM1口自动检测完毕，进入COM2口检测，步骤参照步骤5-8
步骤10：COM2口自动检测完毕，进入COM3口检测，步骤参照步骤5-8
步骤11：COM3口自动检测完毕，进入COM4口检测，步骤参照步骤5-8
步骤12：4个通讯口全部检测设置完毕，自动选择通讯口及规约逻辑完成，管理机自动设置逻辑完成。
在实施例中，还提供一种通讯管理机协议自动切换方法的系统，结构如4所示，所述系统包括：
客户端，用于基础参数的配置、；
服务器端，用于存储从现场获取的数据文件资源，并将采集的数据文件资源传送至客户端；
变电所子系统，用于采集现场设备基础参数，并将采集到的现场设备基础参数上传至服务器端；
所述变电所子系统包括:通讯管理机；
与通讯管理机连接的多功能仪表、PLCIO设备、温湿度传感器、综合保护装置、无线传输模块、无线计算模块、电力监控系统以及网关5G；
所述通讯管理机包括接口、液晶显示屏、固定块、显示灯、电源接口以及以太网口、用于自动判断接口工作模式的判断模块；
优选的，所述液晶显示屏显示选择工作模式；所述固定块分布于通讯管理机的机壳两侧，并通过螺栓连接于机架；
所述显示灯包括电源显示灯、连接显示灯、传送显示灯；所述电源显示灯显示通讯管理机的电源工作状态；所述连接显示灯显示通讯管理机的连接状态；所述传送显示灯显示通讯管理机的接收及发送状态。
优选的，所述服务器端包括WEB服务器、应用服务器和数据库服务器，所述WEB服务器与应用服务器和数据库服务器相连接，所述WEB服务器提供WEB服务供客户端访问，并接收客户端传送的数据；所述数据库服务器与应用服务器相连接，并用于存储数据信息。
优选的，所述通讯管理机设置有蓝牙模块。
优选的， 所述通讯管理机与多功能仪表、PLC IO设备、温湿度传感器、综合保护装置、无线传输模块通过RS485或CAN总线连接；所述通讯管理机与网关5G、现场电力监控系统通过TCP/IP协议进行通讯，所述无线传输模块与无线计算模块通过无线连接。
本实施例中，如图2所示，构建一个变电所系统，服务器端，客户端三层结构的无人值守变电站系统。而在整个变电所系统中由多个变电所子系统组成，每个变电站子系统如图3所示。
在变电站子系统中，通讯管理机与多个仪表设备、PLC的IO设备、温湿度传感器连接，如此多的智能设备具有不同的通讯总线，目前市场上主流的通讯总线为RS485和CAN总线，由于本发明可以CAN通道、RS485通道自由切换，因此在接线过程中可以不必考虑接口是否匹配，可以就近接线。不会因通讯接口的不同而需要额外的配置多个型号的管理机。
本实施例中，通讯管理机可使用自身带有的以太网口直接接入笔记本电脑实现现场基础参数的配置，同时该通讯管理机也可选配蓝牙设备，可方便的直接接入我司的移动APP程序，进行参数配置。
首先在电脑或手机端启动对应配置软件程序；
第二进入配置软件后点击选择连接模式，可选以太网或者蓝牙；
第三选择连接模式后，可点击软件界面中的搜索按钮，软件将自动搜索对应通讯管理机；
第四搜索到对应的管理机后，将激活基础参数设置界面；
第五在界面上可自由设置COM端口的基础参数，如波特率，校验，停止位等参数；
第六设置完毕后点击保存，软件将自动将参数下设到管理机中，最后点击退出即可。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种通讯管理机协议自动切换方法，其特征在于：
步骤1：检测接口电压数据，判断该接口的工作模式；
步骤2：若检测的电压数据满足下列任意两项条件，则工作模式为CAN模式：则自动进入CAN工作模式；
电压为DC2 .6V或DC2 .4V；
电压是恒为正值的悬浮电压；
显性电压为2V；
步骤3：若检测的电压满足下列任意两项条件，则工作模式为RS485模式：则自动进入RS485工作模式；
电压为DC5V；
电压是存在负值的差分电压；
差分电压为0 .2V；
步骤1之前设置该接口的工作模式；
所述工作模式包括CAN模式、RS485模式、自动模式；
若设置为自动模式后，继续执行步骤2、步骤3；
所述接口的数量为四个， 若设置为自动模式后，依次对四个所述接口进行判断；
所述接口为2线制。
2.基于权利要求1中任意所述的通讯管理机协议自动切换方法的系统，其特征在于：
所述系统包括：
客户端，用于基础参数的配置；
服务器端，用于存储从现场获取的数据文件资源，并将采集的数据文件资源传送至客户端；
变电所子系统，用于采集现场设备基础参数，并将采集到的现场设备基础参数上传至服务器端；
所述变电所子系统包括:通讯管理机；与通讯管理机连接的多功能仪表、PLCIO设备、温湿度传感器、综合保护装置、无线传输模块、无线计算模块、电力监控系统以及网关5G；
所述通讯管理机包括接口、液晶显示屏、固定块、显示灯、电源接口以及以太网口、用于自动判断接口工作模式的判断模块；
所述液晶显示屏显示选择工作模式；所述固定块分布于通讯管理机的机壳两侧，并通过螺栓连接于机架；
所述显示灯包括电源显示灯、连接显示灯、传送显示灯；所述电源显示灯显示通讯管理机的电源工作状态；所述连接显示灯显示通讯管理机的连接状态；所述传送显示灯显示通讯管理机的接收及发送状态；
所述服务器端包括WEB服务器、应用服务器和数据库服务器，所述WEB服务器与应用服务器和数据库服务器相连接，所述WEB服务器提供WEB服务供客户端访问，并接收客户端传送的数据；
所述数据库服务器与应用服务器相连接，并用于存储数据信息；
所述通讯管理机设置有蓝牙模块；
所述通讯管理机与多功能仪表、PLC IO设备、温湿度传感器、综合保护装置、无线传输模块通过RS485或CAN总线连接；所述通讯管理机与网关5G、现场电力监控系统通过TCP/IP协议进行通讯，所述无线传输模块与无线计算模块通过无线连接。
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