CN115543172A - 一种刮板运输机集成式矿鸿人机界面显示控制方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种刮板运输机集成式矿鸿人机界面显示控制方法及系统，属于矿用设备数据通讯技术领域，人机界面通过通讯总线同时连接多个驱动设备的信息采集部件以获取相应的数据信息，显示控制方法包括：通过触摸屏输入数据通讯参数；利用遍历算法根据已输入的数据通讯参数，更新遍历容器中需要遍历的数据；采用设定的数据通讯参数尝试与驱动设备建立数据通讯连接；若返回结果为查找失败，则自动通过以太网广播和遍历算法查找驱动设备，并返回查找结果。本发明通过将刮板运输机各驱动部的数据进行集成，使各驱动部实现数据互联，解决了原有各驱动部之间需要人为干预运行状态的问题，采用集中的人机界面显示所有驱动设备的数据，有利于集中控制。

Description

一种刮板运输机集成式矿鸿人机界面显示控制方法及系统
技术领域
本发明涉及矿用设备数据通讯技术领域，具体为一种刮板运输机集成式矿鸿人机界面显示控制方法及系统。
背景技术
现有煤矿井下工作面刮板运输机根据长度采用单个驱动设备或者头尾驱动设备，驱动设备均分布布置。由于工作面空间有限，限制就地设备的外形尺寸，进而限制了就地设备的人机交互显示画面的尺寸和可显示数据的数量，所以通常在同一点位不能看到其他驱动设备的设备状态，不便于对各驱动部的数据进行集中处理和显示控制。在集成化与智能化需求的要求下，急需依托成熟的数据通讯方式如以太网、无线互联网、工业总线等方式，将分布布置的不同设备的运行数据进行集成。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提供了一种刮板运输机集成式矿鸿人机界面显示控制方法，将刮板运输机各驱动部的数据集成，使互相关联运行的驱动部实现数据互联，解决原有各驱动部信息孤岛之间需要人为干预运行状态的问题，采用集成式人机界面显示所有设备的数据，既有利于集中控制，也有利于设备运行健康状态的实时监控。
为实现上述目的，第一方面，本申请提供了一种刮板运输机集成式矿鸿人机界面显示控制方法，所述人机界面通过通讯总线同时连接多个驱动设备的信息采集部件，用于获取相应的数据信息，所述显示控制方法包括：
通过触摸屏输入数据通讯参数；
利用遍历算法根据已输入的数据通讯参数，更新遍历容器中需要遍历的数据；
采用设定的数据通讯参数尝试与驱动设备建立数据通讯连接；
若查找成功，则提示已经匹配到驱动设备，并显示驱动设备信息，若返回结果为查找失败，则自动通过以太网广播和遍历算法查找驱动设备，并返回查找结果。
优选地，所述通过以太网广播和遍历算法查找驱动设备包括：通过TCP以太网协议的广播功能查找确定驱动设备当前的IP地址，以及，通过深度优先算法确定驱动设备的端口号。
优选地，所述通过TCP以太网协议的广播功能查找确定驱动设备当前的IP地址包括：
通过人机界面发送广播信息，发送端口为系统分配的封装在DatagramSocket中的hostPort端口，指定对方接收端口为devicePort端口；
多次发送广播信息并监听devicePort端口；
人机界面接收到数据信息后，解析数据信息并验证是否为驱动设备发送的数据信息，若否，抛弃此信息，若是，则人机界面获取驱动设备的IP地址。
优选地，所述通过TCP以太网协议的广播功能查找确定驱动设备当前的IP地址还包括：
驱动设备通过获取到的IP地址向人机界面发送响应信息；
若人机界面接收到驱动设备的响应信息，则确定为驱动设备的IP地址。
优选地，当采用Modbus-TCP通讯协议建立连接时，所述通过深度优先算法确定驱动设备的端口号包括：
首先查找第一层Modbus-TCP端口号，以Modbus-TCP端口号的默认数值502为节点A1，另外6台设备已设定的端口号为A2~A7，其中，A1的子节点有节点B1~B247，第二层为Modbus-TCP从机的数据地址；
选择节点A1的子节点B1，继续查询节点B1的子节点，节点B1的子节点有节点C1、C2，第三层为数据类型功能码，C1、C2分别代表数据类型功能码为01和03；
选择节点B1的子节点C1，继续查找节点C1的子节点，节点C1的子节点有节点D1、D2、D3，第四层为数据长度，D1、D2、D3分别代表数据长度为23、24和25；
选择C1的子节点D1，由A1、B1、C1、D1构成一组Modbus-TCP通讯参数；
使用A1、B1、C1、D1构建通讯连接，如果人机界面发送的数据请求得到设备的数据应答则构建通讯连接成功，结束遍历，如果人机界面发送的数据请求没有得到设备的数据应答，则依次使用A1、B1、C1、D2，和A1、B1、C1、D3构建通讯连接，若构建通讯连接不成功，返回第三层；
依次使用A1、B1、C2、D1，A1、B1、C2、D2，A1、B1、C2、D3构建通讯连接，若构建通讯连接不成功，返回第二层；
依次使用A1、B1~B247、C1~C2、D1~D3构建通讯连接，若构建通讯连接不成功，返回第一层；
依次使用A1~A7、B1~B247、C1~C2、D1~D3构建通讯连接，若查找成功，则提示已经匹配到驱动设备，并显示驱动设备信息，若构建通讯连接不成功，至此所有节点都已经被访问，算法结束，提示未匹配到任何设备。
优选地，所述显示控制方法还包括当人机界面与驱动设备匹配成功后，人机界面从匹配的驱动设备读取并显示驱动设备的数据信息。
优选地，人机界面通过通讯协议规定的方式向驱动设备发送数据请求，驱动设备接收到数据请求后通过通讯协议规定的方式向人机界面发送数据信息。
人机界面接收数据信息并筛选出需要显示的数据；
人机界面将筛选出的需要显示的数据重新排版并显示。
优选地，所述显示控制方法还包括通讯总线质量监控策略，所述通讯总线质量监控策略包括统计人机界面从向驱动设备发送数据请求至接收驱动设备发送的数据信息的读取超时的次数和读取的数据信息校验错误的次数，将读取超时的次数和读取的数据信息校验错误的次数分别除以总的发送数据请求次数并以百分数的形式显示。
第二方面，本发明提供一种刮板运输机集成式矿鸿人机界面显示控制系统，所述显示控制系统包括若干沿刮板运输机长度方向设置的驱动部，每个驱动部上均设有相应的驱动设备，还包括人机界面，若干所述驱动设备均通过通讯总线与所述人机界面通讯连接，所述驱动设备包括信息采集部件，用于检测驱动部的运行状态，所述信息采集部件包括振动传感器、温度传感器、流量传感器、压力传感器和速度传感器。
优选地，所述通讯总线的通讯协议采用工业串行通讯ModbusRTU协议或工业以太网通讯Modbus-TCP协议。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供的刮板运输机集成式矿鸿人机界面显示控制方法，将刮板运输机各驱动部的数据集成，使互相关联运行的驱动部实现数据互联，解决了原有各驱动部信息孤岛之间需要人为干预运行状态的问题，采用集成人机界面显示所有设备的数据，既有利于集中控制，也有利于设备运行健康状态的实时监控。
另一方面，本发明通过软件集成控制减少人为干预的出错概率和设备故障风险，通过TCP以太网协议的广播功能查找确定驱动设备当前的IP地址，通过深度优先算法确定驱动设备的端口号，减少人工检查参数配置错误的工作量，降低劳动强度，并且通过统计读取超时的次数和读取数据校验错误的次数，监测通讯总线的通讯质量，为用户检查线路质量提供必要的数据支撑。
本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请了解本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
图1为本发明一种刮板运输机集成式矿鸿人机界面显示控制方法的连接框图；
图2为本发明一种刮板运输机集成式矿鸿人机界面显示控制方法的流程框图；
图3为本发明一种刮板运输机集成式矿鸿人机界面显示控制方法中通讯总线质量监控策略的流程框图。
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。
如图1和图2所示，本发明提供的第一种实施例，本申请提供了一种刮板运输机集成式矿鸿人机界面显示控制方法，所述人机界面（即图中的显示控制装置）通过通讯总线同时连接多个驱动设备（1#设备、2#设备、3#设备...）的信息采集部件，用于获取相应的数据信息，所述显示控制方法包括：
通过触摸屏输入数据通讯参数；
利用遍历算法根据已输入的数据通讯参数，更新遍历容器中需要遍历的数据；
采用设定的数据通讯参数尝试与驱动设备建立数据通讯连接；
若返回结果为查找失败，则自动通过以太网广播和遍历算法查找驱动设备，并返回查找结果，若查找驱动设备成功，则提示已经匹配到的驱动设备，并显示驱动设备信息。
其中，所述通过以太网广播和遍历算法查找驱动设备包括：通过TCP以太网协议的广播功能查找确定驱动设备当前的IP地址，以及，通过深度优先算法确定驱动设备的端口号。所述通过TCP以太网协议的广播功能查找确定驱动设备当前的IP地址包括通过人机界面发送广播信息，发送端口为系统分配的封装在DatagramSocket中的hostPort端口，指定对方接收端口为devicePort端口；多次发送广播信息并监听devicePort端口（为了防丢失，可设置一共发三次，每次发送后都监听一段时间）；人机界面接收到数据信息后，解析数据信息并验证是否为驱动设备发送的数据信息，若否，抛弃此信息，若是，则人机界面获取驱动设备的IP地址。
优选地，所述通过TCP以太网协议的广播功能查找确定驱动设备当前的IP地址还包括：驱动设备通过获取到的IP地址向人机界面发送响应信息；若人机界面接收到驱动设备的响应信息，则通过此方式可以确定为驱动设备的IP地址。若返回查找结果失败，则返回失败，并提示未匹配到任何驱动设备，若查找驱动设备成功，则提示已经匹配到的驱动设备，并显示驱动设备IP地址信息。
本发明提供遍历算法的一种具体的实施例，当采用Modbus-TCP通讯协议建立连接时，所述通过深度优先算法确定驱动设备的端口号包括：首先查找第一层Modbus-TCP端口号，以Modbus-TCP端口号的默认数值502为节点A1，另外6台设备已设定的端口号为A2~A7，其中，A1的子节点有节点B1~B247，第二层为Modbus-TCP从机的数据地址；选择节点A1的子节点B1，继续查询节点B1的子节点，节点B1的子节点有节点C1、C2，第三层为数据类型功能码，C1、C2分别代表数据类型功能码为01和03；选择节点B1的子节点C1，继续查找节点C1的子节点，节点C1的子节点有节点D1、D2、D3，第四层为数据长度，D1、D2、D3分别代表数据长度为23、24和25；选择C1的子节点D1，由A1、B1、C1、D1构成一组Modbus-TCP通讯参数；使用A1、B1、C1、D1构建通讯连接，如果人机界面发送的数据请求得到设备的数据应答则构建通讯连接成功，结束遍历，如果人机界面发送的数据请求没有得到设备的数据应答，则依次使用A1、B1、C1、D2，和A1、B1、C1、D3构建通讯连接，若构建通讯连接不成功，返回第三层；
依次使用A1、B1、C2、D1，A1、B1、C2、D2，A1、B1、C2、D3构建通讯连接，若构建通讯连接不成功，返回第二层；替换第二层参数的方法，与替换第三层的方法类似，依次使用A1、B1~B247、C1~C2、D1~D3构建通讯连接，若构建通讯连接不成功，返回第一层；替换第一层参数的方法，与替换第二层的方法类似，依次使用A1~A7、B1~B247、C1~C2、D1~D3构建通讯连接，若查找成功，则提示已经匹配到驱动设备，并显示驱动设备信息，若构建通讯连接不成功，至此所有节点都已经被访问，算法结束，提示未匹配到任何设备。以上节点A、B、C、D均指在Modbus-TCP协议中规定的可变参数。其中A居于顶层（Modbus-TCP端口号）；B在第二层（Modbus-TCP从机的数据地址）；C在第三层（数据类型功能码）；D在第四层（数据长度）；并且A、B、C、D在设定参数中优先向下层延伸并遍历，即为深度优先算法。采用TCP以太网协议的广播功能查找确定驱动设备当前的IP地址，并通过深度优先算法确定驱动设备的端口号，可以减少人工检查参数配置错误的工作量，降低劳动强度，快速可靠的建立通讯连接。
如图3所示，所述显示控制方法还包括当人机界面与驱动设备匹配成功后，人机界面从匹配的驱动设备读取并显示驱动设备的数据信息；人机界面通过通讯协议规定的方式向驱动设备发送数据请求，驱动设备接收到数据请求后通过通讯协议规定的方式向人机界面发送数据信息。
人机界面接收数据信息并筛选出需要显示的数据；
人机界面将筛选出的需要显示的数据重新排版并显示；
所述显示控制方法还包括通讯总线质量监控策略，所述通讯总线质量监控策略包括统计人机界面从向驱动设备发送数据请求至接收驱动设备发送的数据信息的读取超时的次数和读取的数据信息校验错误的次数，将读取超时的次数和读取的数据信息校验错误的次数分别除以总的发送数据请求次数并以百分数的形式显示，统计读取超时的次数和读取数据校验错误的次数可以在一定程度上反映通讯总线的线路质量问题，为用户检查线路质量供必要的数据支撑。
第二方面，本发明提供一种刮板运输机集成式矿鸿人机界面显示控制系统，所述显示控制系统包括若干沿刮板运输机长度方向设置的驱动部，每个驱动部上均设有相应的驱动设备，还包括人机界面，若干所述驱动设备均通过通讯总线与所述人机界面通讯连接，所述驱动设备包括信息采集部件，用于检测驱动部的运行状态，所述信息采集部件包括振动传感器、温度传感器、流量传感器、压力传感器和速度传感器，通过上述传感器的实时检测数据，可以集中、实时反映各驱动部的运行状态，便于对各驱动部的数据进行集中处理和显示控制。
优选地，所述通讯总线的通讯协议采用工业串行通讯ModbusRTU协议或工业以太网通讯Modbus-TCP协议。
工作原理：本发明提供的刮板运输机集成式矿鸿人机界面显示控制方法，将刮板运输机各驱动部的数据进行集成，使互相关联运行的驱动部实现数据互联，解决了原有各驱动部信息孤岛之间需要人为干预运行状态的问题，采用集成人机界面显示所有设备的数据，既有利于集中控制，也有利于设备运行健康状态的实时监控。另一方面，本发明通过软件集成控制减少人为干预的出错概率和设备故障风险，通过TCP以太网协议的广播功能查找确定驱动设备当前的IP地址，通过深度优先算法确定驱动设备的端口号，减少人工检查参数配置错误的工作量，降低劳动强度，并且通过统计读取超时的次数和读取数据校验错误的次数，监测通讯总线的通讯质量，为用户检查线路质量提供必要的数据支撑。
在本申请的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明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，本发明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上实施的计算机程序产品的形式。其中，存储介质可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器（Static RandomAccess Memory，简称SRAM），电可擦除可编程只读存储器（Electrically ErasableProgrammable Read-Only Memory， 简称EEPROM），可擦除可编程只读存储器（ErasableProgrammable Read Only Memory， 简称EPROM），可编程只读存储器（Programmable Red-Only Memory，简称PROM），只读存储器（Read-OnlyMemory，简称ROM），磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。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。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

Claims (10)

1.一种刮板运输机集成式矿鸿人机界面显示控制方法，其特征在于，所述人机界面通过通讯总线同时连接多个驱动设备的信息采集部件，用于获取相应的数据信息，所述显示控制方法包括：
通过触摸屏输入数据通讯参数；
利用遍历算法根据已输入的数据通讯参数，更新遍历容器中需要遍历的数据；
采用设定的数据通讯参数尝试与驱动设备建立数据通讯连接；
若查找成功，则提示已经匹配到驱动设备，并显示驱动设备信息，若返回结果为查找失败，则自动通过以太网广播和遍历算法查找驱动设备，并返回查找结果。
2.根据权利要求1所述的一种刮板运输机集成式矿鸿人机界面显示控制方法，其特征在于，所述通过以太网广播和遍历算法查找驱动设备包括：通过TCP以太网协议的广播功能查找确定驱动设备当前的IP地址，以及，通过深度优先算法确定驱动设备的端口号。
3.根据权利要求2所述的一种刮板运输机集成式矿鸿人机界面显示控制方法，其特征在于，所述通过TCP以太网协议的广播功能查找确定驱动设备当前的IP地址包括：
通过人机界面发送广播信息，发送端口为系统分配的封装在DatagramSocket中的hostPort端口，指定对方接收端口为devicePort端口；
多次发送广播信息并监听devicePort端口；
人机界面接收到数据信息后，解析数据信息并验证是否为驱动设备发送的数据信息，若否，抛弃此信息，若是，则人机界面获取驱动设备的IP地址。
4.根据权利要求3所述的一种刮板运输机集成式矿鸿人机界面显示控制方法，其特征在于，所述通过TCP以太网协议的广播功能查找确定驱动设备当前的IP地址还包括：
驱动设备通过获取到的IP地址向人机界面发送响应信息；
若人机界面接收到驱动设备的响应信息，则确定为驱动设备的IP地址。
5.根据权利要求2所述的一种刮板运输机集成式矿鸿人机界面显示控制方法，其特征在于，当采用Modbus-TCP通讯协议建立连接时，所述通过深度优先算法确定驱动设备的端口号包括：
首先查找第一层Modbus-TCP端口号，以Modbus-TCP端口号的默认数值502为节点A1，另外6台设备已设定的端口号为A2~A7，其中，A1的子节点有节点B1~B247，第二层为Modbus-TCP从机的数据地址；
选择节点A1的子节点B1，继续查询节点B1的子节点，节点B1的子节点有节点C1、C2，第三层为数据类型功能码，C1、C2分别代表数据类型功能码为01和03；
选择节点B1的子节点C1，继续查找节点C1的子节点，节点C1的子节点有节点D1、D2、D3，第四层为数据长度，D1、D2、D3分别代表数据长度为23、24和25；
选择C1的子节点D1，由A1、B1、C1、D1构成一组Modbus-TCP通讯参数；
使用A1、B1、C1、D1构建通讯连接，如果人机界面发送的数据请求得到设备的数据应答则构建通讯连接成功，结束遍历，如果人机界面发送的数据请求没有得到设备的数据应答，则依次使用A1、B1、C1、D2,和A1、B1、C1、D3构建通讯连接，若构建通讯连接不成功，返回第三层；
依次使用A1、B1、C2、D1，A1、B1、C2、D2，A1、B1、C2、D3构建通讯连接，若构建通讯连接不成功，返回第二层；
依次使用A1、B1~B247、C1~C2、D1~D3构建通讯连接，若构建通讯连接不成功，返回第一层；
依次使用A1~A7、B1~B247、C1~C2、D1~D3构建通讯连接，若查找成功，则提示已经匹配到驱动设备，并显示驱动设备信息，若构建通讯连接不成功，至此所有节点都已经被访问，算法结束，提示未匹配到任何设备。
6.根据权利要求1所述的一种刮板运输机集成式矿鸿人机界面显示控制方法，其特征在于，所述显示控制方法还包括当人机界面与驱动设备匹配成功后，人机界面从匹配的驱动设备读取并显示驱动设备的数据信息。
7.根据权利要求6所述的一种刮板运输机集成式矿鸿人机界面显示控制方法，其特征在于，所述人机界面从匹配的驱动设备读取并显示驱动设备的数据信息包括：
人机界面通过通讯协议规定的方式向驱动设备发送数据请求，驱动设备接收到数据请求后通过通讯协议规定的方式向人机界面发送数据信息；
人机界面接收数据信息并筛选出需要显示的数据；
人机界面将筛选出的需要显示的数据重新排版并显示。
8.根据权利要求7所述的一种刮板运输机集成式矿鸿人机界面显示控制方法，其特征在于，所述显示控制方法还包括通讯总线质量监控策略，所述通讯总线质量监控策略包括统计人机界面从向驱动设备发送数据请求至接收驱动设备发送的数据信息的读取超时的次数和读取的数据信息校验错误的次数，将读取超时的次数和读取的数据信息校验错误的次数分别除以总的发送数据请求次数并以百分数的形式显示。
9.一种基于权利要求1-8中任一所述的一种刮板运输机集成式矿鸿人机界面显示控制方法的显示控制系统，所述显示控制系统包括若干沿刮板运输机长度方向设置的驱动部，每个驱动部上均设有相应的驱动设备，其特征在于，还包括人机界面，若干所述驱动设备均通过通讯总线与所述人机界面通讯连接，所述驱动设备包括信息采集部件，用于检测驱动部的运行状态，所述信息采集部件包括振动传感器、温度传感器、流量传感器、压力传感器和速度传感器。
10.根据权利要求9所述的一种刮板运输机集成式矿鸿人机界面显示控制系统，其特征在于，所述通讯总线的通讯协议采用工业串行通讯ModbusRTU协议或工业以太网通讯Modbus-TCP协议。
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