CN1874172B - 利用电流环电路进行数据传输的方法和系统及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用电流环电路进行数据传输的方法，该方法包括：通过双线将第一设备与第二设备相连；第一设备利用与第二设备之间的双线连接形成正向电流回路，通过所形成的正向电流回路将数据发送至第二设备；第一设备利用与第二设备之间的双线连接形成反向电流回路，通过所形成的反向电流回路接收第二设备发来的数据。本发明能够使通信的一方控制数据的发送和接收过程，提高了通信过程的可靠性。另外，本发明还大大降低了电路实现的复杂性，并降低了线路成本，具有很大的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及数字通信技术，特别是涉及一种利用电流环电路进行数据传输的方法和系统及设备。
背景技术
目前，为了实现长距离数字通信，通常在线路上使用电流环电路。电流环电路的工作原理是，通过线路上所形成的电流回路中是否有电流来传输数据。采用电流环电路实现通信具有成本低和抗干扰能力强等优点，因此，电流环电路被广泛应用于诸如工业通信等各种通信环境中。
在现有技术中，当利用电流环电路进行数据传输时，通常采用三线传输方式。图1是在现有技术中利用电流环电路进行数据传输的示意图。参见图1，在现有技术中，当采用三线传输方式时，在通信的第一设备与第二设备之间存在一个下行传输线AB、上行传输线DC以及一个公共地线EF，下行传输线AB和上行传输线DC分别与公共地线EF形成电流回路。当第一设备需要发送数据时，第一设备的数据发送单元通过电流回路ABFE发送数据，第二设备的数据接收单元监测到电流回路ABFE上有电流时，则接收该电流回路ABFE上的数据。当第一设备需要接收数据时，第二设备的数据发送单元通过电流回路DCEF发送数据，第一设备的数据接收单元监测到电流回路DCEF上有电流时，则接收该电流回路DCEF上的数据。
由以上描述可以看出，当采用电流环电路进行数据传输时，现有技术采用的是三线传输方式，第一设备与第二设备之间发送数据的电流回路与接收数据的电流回路为不同的线路，也就是说，上行数据传输过程与下行数据传输过程是相互独立的，通信的第一设备与第二设备均无法对上行数据传输过 程和下行数据传输过程进行控制。这样，当单向电流回路出现故障，比如第二设备在上行方向上通过电流回路DCEF不间断发送数据时，第一设备则必须接收第二设备发来的所有数据，从而造成第一设备数据溢出，无法正常工作，并最终导致通信中断。
另外，当采用电流环电路在长距离恶劣环境下工作时，为了防止由于过高耦合电压出现所导致的电流环电路中器件被击毁的情况，需要对电流环电路进行线间的限压保护，即在电流线间增加特定的限压器件。而由于在现有技术中采用的是三线传输方式，即，通信的第一设备与第二设备通过三根电流线进行通信，这样，则必须在该三根电流线的每两根电流线间均需要进行增加特定限压器件的处理，总共需执行三次处理，从而增加了电路实现的复杂性并增加了线路成本。
发明内容
有鉴于此，本发明的第一目的在于提供一种利用电流环电路进行数据传输的方法，本发明的第二目的在于提供一种利用电流环电路进行数据传输的系统，本发明的第三目的在于提供一种利用电流环电路进行数据传输的设备，从而使通信的一方能够控制数据的发送和接收过程。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种利用电流环电路进行数据传输的方法，该方法包括：通过双线将第一设备与第二设备相连；第一设备利用与第二设备之间的双线连接形成正向电流回路，通过所形成的正向电流回路将数据发送至第二设备；第一设备利用与第二设备之间的双线连接形成反向电流回路，通过所形成的反向电流回路接收第二设备发来的数据。
所述通过所形成的正向电流回路将数据发送至第二设备的步骤包括：第一设备在利用双线连接所形成的正向电流回路上发送数据；第二设备监测到利用双线连接所形成的正向电流回路中有电流时，接收该正向电流回路上的数据。
所述通过所形成的反向电流回路接收第二设备发来的数据的步骤包括：第二设备在利用双线连接所形成的反向电流回路上发送数据；第一设备监测到利用双线连接所形成的反向电流回路中有电流时，接收该反向电流回路上的数据。
一种利用电流环电路进行数据传输的系统，包括相互通信的第一设备和第二设备，第一设备与第二设备通过双线相连，第一设备利用与第二设备之间的双线连接形成正向电流回路，通过所形成的正向电流回路将数据发送至第二设备；第一设备利用与第二设备之间的双线连接形成反向电流回路，通过所形成的反向电流回路接收第二设备发来的数据。
所述第一设备中包括第一数据发送单元(201)、发送接收控制单元(202)、第一数据接收单元(203)和双线连接实现单元(204)，第二设备中包括双线连接及方向识别单元(205)、第二数据接收单元(206)和第二数据发送单元(207)，
发送接收控制单元(202)，用于在第一设备发送数据时，将导通信号发送至第一数据发送单元(201)，在第一设备接收数据时，将导通信号发送至第一数据接收单元(203)；
第一数据发送单元(201)，用于在接收到导通信号后，将正向导通信号发送至双线连接实现单元(204)，通过所形成的正向电流回路发送数据；
双线连接实现单元(204)，在接收到正向导通信号后，利用自身与双线连接及方向识别单元(205)间的双线连接形成正向电流回路，在接收到反向导通信号后，利用自身与双线连接及方向识别单元(205)间的双线连接形成反向电流回路；
第一数据接收单元(203)，用于在接收到导通信号后，将反向导通信号发送至控制双线连接实现单元(204)，通过所形成的反向电流回路接收数据；
双线连接及方向识别单元(205)，用于将所形成的正向电流回路上的数据发送至第二数据接收单元(206)，通过所形成的反向电流回路发送第 二数据发送单元(207)发来的数据。
一种利用电流环电路进行数据传输的设备，该设备中包括第一数据发送单元(201)、发送接收控制单元(202)、第一数据接收单元(203)和双线连接实现单元(204)，其中，双线连接实现单元(204)与外部设备间通过双线连接，并且，
发送接收控制单元(202)，用于在所述设备发送数据时，将导通信号发送至第一数据发送单元(201)，在所述设备接收数据时，将导通信号发送至第一数据接收单元(203)；
第一数据发送单元(201)，用于在接收到导通信号后，将正向导通信号发送至双线连接实现单元(204)，通过所形成的正向电流回路发送数据；
双线连接实现单元(204)，在接收到正向导通信号后，利用自身与外部设备间的双线连接形成正向电流回路，在接收到反向导通信号后，利用自身与外部设备间的双线连接形成反向电流回路；
第一数据接收单元(203)，用于在接收到导通信号后，将反向导通信号发送至控制双线连接实现单元(204)，通过所形成的反向电流回路接收数据。
一种利用电流环电路进行数据传输的设备，该设备中包括双线连接及方向识别单元(205)、第二数据接收单元(206)和第二数据发送单元(207)，其中，双线连接及方向识别单元(205)与外部设备间通过双线连接，并且，双线连接及方向识别单元(205)利用自身与外部设备间的双线连接，形成正向电流回路和反向电流回路，将所形成的正向电流回路上的数据发送至第二数据接收单元(206)，通过所形成的反向电流回路发送第二数据发送单元(207)发来的数据。
由此可见，本发明具有以下优点：
1、在本发明中，当采用电流环电路进行数据传输时，采用的是双线传输方式，第一设备与第二设备之间发送数据的电流回路与接收数据的电流回路为同一个线路，并且，第一设备能够通过控制电流回路的正反方向来实现 发送和接收数据。这样，即使当单向电流回路出现故障，比如第二设备通过电流回路不间断发送数据时，由于第一设备能够控制自身接收和不接收数据的时刻，因此，不会造成第一设备数据溢出，第一设备仍然可以正常工作，从而提高了通信过程的可靠性。
2、当需要在电流线间增加特定的限压器件时，由于本发明采用的是双线传输方式，即，通信的第一设备与第二设备通过两根电流线进行通信，这样，则只需在该两根电流线间进行一次增加特定限压器件的处理，相对于现有技术需要在三根电流线的每两根电流线间进行三次增加特定限压器件的处理，本发明则大大降低了电路实现的复杂性，并大大降低了线路成本。
3、本发明易于实现且通用性强，因此，具有很大的实用价值。
附图说明
图1是在现有技术中利用电流环电路进行数据传输的示意图。
图2是在本发明实施例中利用电流环电路进行数据传输的系统结构示意图。
图3在本发明实施例中利用电流环电路进行数据传输的流程图。
具体实施方式
本发明提出了一种利用电流环电路进行数据传输的方法，其核心思想是：通过双线将第一设备与第二设备相连；第一设备利用与第二设备之间的双线连接形成正向电流回路，通过所形成的正向电流回路将数据发送至第二设备；第一设备利用与第二设备之间的双线连接形成反向电流回路，通过所形成的反向电流回路接收第二设备发来的数据。
本发明相应的还提出了一种利用电流环电路进行数据传输的系统，包括相互通信的第一设备和第二设备，第一设备与第二设备通过双线相连，第一设备利用与第二设备之间的双线连接形成正向电流回路，通过所形成的正向电流回路将数据发送至第二设备；第一设备利用与第二设备之间的双线连接 形成反向电流回路，通过所形成的反向电流回路接收第二设备发来的数据。
图2是在本发明实施例中利用电流环电路进行数据传输的系统结构示意图。参见图2，本发明系统的基本结构可以为：第一设备中包括第一数据发送单元201、发送接收控制单元202、第一数据接收单元203和双线连接实现单元204，第二设备中包括双线连接及方向识别单元205、第二数据接收单元206和第二数据发送单元207。其中，第一设备中的双线连接实现单元204与第二设备中的双线连接及方向识别单元205之间通过双线即两根电流线相连，并且，
发送接收控制单元202，用于在第一设备发送数据时，将导通信号发送至第一数据发送单元201，并在第一设备接收数据时，将导通信号发送至第一数据接收单元203；
第一数据发送单元201，用于在接收到导通信号后，将正向导通信号发送至双线连接实现单元204，然后通过双线连接实现单元204与双线连接及方向识别单元205形成的正向电流回路发送数据；
双线连接实现单元204，在接收到正向导通信号后，通过与双线连接及方向识别单元205的双线连接形成正向电流回路，在接收到反向导通信号后，通过与双线连接及方向识别单元205的双线连接形成反向电流回路；
第一数据接收单元203，用于在接收到导通信号后，将反向导通信号发送至控制双线连接实现单元204，然后通过双线连接实现单元204与双线连接及方向识别单元205形成的反向电流回路接收数据；
双线连接及方向识别单元205，用于在监测到正向电流回路中有电流时，将该正向电流回路中的数据发送至第二数据接收单元206，在监测到反向电流回路中有电流时，将该反向电流回路中的数据通过双线连接实现单元204发送至第一数据接收单元203。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步地详细描述。
图3在本发明实施例中利用电流环电路进行数据传输的流程图。参见图 2和图3，在本发明中，利用电流环电路进行数据传输的过程包括以下步骤：
步骤301：当第一设备需要发送数据时，第一设备中的发送接收控制单元202将导通信号发送至第一数据发送单元201。
步骤302：第一设备中的第一数据发送单元201接收到导通信号后，将正向导通信号发送至双线连接实现单元204。
步骤303：双线连接实现单元204接收到正向导通信号后，通过与第二设备中双线连接及方向识别单元205间的双线连接形成正向电流回路。
步骤304：第一设备中的第一数据发送单元201通过双线连接实现单元204与双线连接及方向识别单元205间双线连接所形成的正向电流回路，发送数据。
步骤305：第二设备中的双线连接及方向识别单元205在监测到正向电流回路中有电流时，将该正向电流回路中的数据发送至第二数据接收单元206。
这里，参见图2，比如，预先设置双线形成ABCD方向的电流回路时，第一设备执行发送数据过程，即由第一设备向第二设备发送数据。那么，在上述步骤303中，双线连接实现单元204控制双线形成正向即ABCD方向的电流回路，在步骤304中，第一数据发送单元201通过ABCD方向的电流回路发送数据，在步骤305中，双线连接及方向识别单元205在监测到ABCD方向的电流回路中有电流时，将数据发送至第二数据接收单元206。
至此，则实现了第一设备通过控制双线连接正向导通形成正方向电流回路，实现将数据发送至第二设备的过程。
步骤306：当第一设备需要接收数据时，第一设备中的发送接收控制单元202将导通信号发送至第一数据接收单元203。
步骤307：第一设备中的第一数据接收单元203接收到导通信号后，将反向导通信号发送至双线连接实现单元204。
步骤308：双线连接实现单元204接收到反向导通信号后，通过与第二设备中双线连接及方向识别单元205间的双线连接形成反向电流回路。
步骤309：第二设备中的第二数据发送单元207通过双线连接实现单元204与双线连接及方向识别单元205间双线连接所形成的反向电流回路，发送数据。
步骤310：第一设备中的第一数据接收单元203在监测到反向电流回路中有电流时，接收该反向电流回路上的数据。
这里，参见图2，比如，预先设置双线形成CDAB方向的电流回路时，第一设备执行接收数据过程，即由第二设备向第一设备发送数据。那么，在上述步骤308中，双线连接实现单元204控制双线形成反向即CDAB方向的电流回路，在步骤309中，第二数据发送单元207通过CDAB方向的电流回路发送数据，在步骤310中，数据接收单元303在监测到CDAB方向的电流回路中有电流时，接收该CDAB方向的电流回路上的数据。
至此，则实现了第一设备通过控制双线连接反向导通形成反方向电流回路，实现接收第二设备数据的过程。
需要说明的是，上述步骤301至步骤305与步骤306至步骤310之间并无固定的执行上的先后顺序。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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 (4)
1.一种利用电流环电路进行数据传输的方法，其特征在于，该方法包括：通过双线将第一设备与第二设备相连；第一设备利用与第二设备之间的双线连接形成正向电流回路，通过所形成的正向电流回路将数据发送至第二设备；第一设备利用与第二设备之间的双线连接形成反向电流回路，通过所形成的反向电流回路接收第二设备发来的数据；
其中，所述通过所形成的正向电流回路将数据发送至第二设备的步骤包括：第一设备在利用双线连接所形成的正向电流回路上发送数据；第二设备监测到利用双线连接所形成的正向电流回路中有电流时，接收该正向电流回路上的数据；
所述通过所形成的反向电流回路接收第二设备发来的数据的步骤包括：第二设备在利用双线连接所形成的反向电流回路上发送数据；第一设备监测到利用双线连接所形成的反向电流回路中有电流时，接收该反向电流回路上的数据。
2.一种利用电流环电路进行数据传输的系统，包括相互通信的第一设备和第二设备，其特征在于，第一设备与第二设备通过双线相连，第一设备利用与第二设备之间的双线连接形成正向电流回路，通过所形成的正向电流回路将数据发送至第二设备；第一设备利用与第二设备之间的双线连接形成反向电流回路，通过所形成的反向电流回路接收第二设备发来的数据；
其中，所述第一设备中包括第一数据发送单元(201)、发送接收控制单元(202)、第一数据接收单元(203)和双线连接实现单元(204)，第二设备中包括双线连接及方向识别单元(205)、第二数据接收单元(206)和第二数据发送单元(207)，
发送接收控制单元(202)，用于在第一设备发送数据时，将导通信号发送至第一数据发送单元(201)，在第一设备接收数据时，将导通信号发送至第一数据接收单元(203)；
第一数据发送单元(201)，用于在接收到导通信号后，将正向导通信号发送至双线连接实现单元(204)，通过所形成的正向电流回路发送数据；
双线连接实现单元(204)，在接收到正向导通信号后，利用自身与双线连接及方向识别单元(205)间的双线连接形成正向电流回路，在接收到反向导通信号后，利用自身与双线连接及方向识别单元(205)间的双线连接形成反向电流回路；
第一数据接收单元(203)，用于在接收到导通信号后，将反向导通信号发送至控制双线连接实现单元(204)，通过所形成的反向电流回路接收数据；
双线连接及方向识别单元(205)，用于将所形成的正向电流回路上的数据发送至第二数据接收单元(206)，通过所形成的反向电流回路发送第二数据发送单元(207)发来的数据。
3.一种利用电流环电路进行数据传输的设备，其特征在于，该设备中包括第一数据发送单元(201)、发送接收控制单元(202)、第一数据接收单元(203)和双线连接实现单元(204)，其中，双线连接实现单元(204)与外部设备间通过双线连接，并且，
发送接收控制单元(202)，用于在所述设备发送数据时，将导通信号发送至第一数据发送单元(201)，在所述设备接收数据时，将导通信号发送至第一数据接收单元(203)；
第一数据发送单元(201)，用于在接收到导通信号后，将正向导通信号发送至双线连接实现单元(204)，通过所形成的正向电流回路发送数据；
双线连接实现单元(204)，在接收到正向导通信号后，利用自身与外部设备间的双线连接形成正向电流回路，在接收到反向导通信号后，利用自身与外部设备间的双线连接形成反向电流回路；
第一数据接收单元(203)，用于在接收到导通信号后，将反向导通信号发送至控制双线连接实现单元(204)，通过所形成的反向电流回路接收数据。
4.一种利用电流环电路进行数据传输的设备，其特征在于，该设备中包括双线连接及方向识别单元(205)、第二数据接收单元(206)和第二数据发送单元(207)，其中，双线连接及方向识别单元(205)与外部设备间通过双线连接，并且，双线连接及方向识别单元(205)利用自身与外部设备间的双线连接，形成正向电流回路和反向电流回路，将所形成的正向电流回路上的数据发送至第二数据接收单元(206)，通过所形成的反向电流回路发送第二数据发送单元(207)发来的数据。
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