高可靠性海量数据无线传输系统技术方案

本发明专利技术涉及数据无线传输相关技术领域，是一种高可靠性海量数据无线传输系统，包括微处理器、无线传输单元和工作站，无线传输单元包括用于指示其是否在线的在线指示管脚和用于指示其存储空间是否达到饱和预警设定值的饱和指示管脚。数据传输时，微处理器首先对数据编码，当无线传输单元在线且其内部存储空间未达到饱和预警设定值时再将数据包发送至无线传输单元，无线传输单元将数据通过公共网络上传至工作站，工作站对数据包进行校验，校验无误后再允许发送下一包数据，否则重新发送该数据包。本发明专利技术有效解决了无线传输单元“假在线”期间存储空间因饱和对原存储数据进行覆盖造成丢包率较高的问题，提高了数据无线传输的可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数据无线传输相关
，特别是高可靠性海量数据无线传输系统，主要应用于户外高频采集等数据量较大且对数据无线传输可靠性要求较高的工业场合。
技术介绍
在现代工业生产过程中，为进行安全、有效地生产管理，需及时了解生产现场设备的运行状况。随着在线监测技术的发展，实时监测现场设备运行状况，获取相关参数并上传至工作站，对数据进行集中处理、分析、存档，进一步对现场突发故障进行诊断查明故障原因已成为研究的热点。在实际应用中，由于现场监测设备安装位置相对偏僻，若通过有线方式连接到工作站进行数据通信，在工程实施上往往存在布线困难或造价太高等诸多问题，因此，对于远距离数据传输常采用基于公共网络的无线传输模式。现有技术中，针对海量数据进行无线传输时，常常采用微处理器检测无线传输单元在线时就对其发送数据的机制，而在实际工业应用中发现，无线传输单元掉线瞬间，由于需向基站多次发送请求连接失败后才判定掉线，因此这段时间无线传输单元出现“假在线”现象，在此期间微处理器仍不断向无线传输单元发送大量数据，可能导致其存储空间因饱和而对原接收数据进行覆盖的现象，造成数据丢失。
技术实现思路
本专利技术的目的是，针对现有技术中对海量数据进行无线传输时丢包率较高的问题，提出一种高可靠性海量数据无线传输系统，通过对无线传输单元增加存储空间饱和预警机制和对数据包在发送端和接收端进行互校验机制提高数据无线传输的可靠性和实时性。本专利技术的技术方案为：高可靠性海量数据无线传输系统，包括微处理器、无线传输单元和工作站，无线传输单元包括用于指示其是否在线的在线指示管脚和用于指示其存储空间是否达到饱和预警设定值的饱和指示管脚，微处理器的数据发送管脚与无线传输单元的数据接收管脚连接，微处理器的数据接收管脚与无线传输单元的数据发送管脚连接，无线传输单元的在线指示管脚与微处理器的第一I/O端口连接，无线传输单元的饱和指示管脚与微处理器的第二I/O端口连接，无线传输单元通过公用网络与工作站进行无线通信，包括以下步骤：步骤一：微处理器将待发送海量数据分成若干个数据段，对数据段进行编码，分配包头和包尾形成数据包，包头包含该数据包包号，包尾包含对该数据包进行校验的校验位；步骤二：微处理器检测第一I/O端口电平高低状态，若为高电平则无线传输单元在线，之后进入步骤三；若为低电平则无线传输单元掉线，继续执行步骤二；步骤三：微处理器检测第二I/O端口电平高低状态，若为低电平则无线传输单元存储空间未达到饱和预警设定值，微处理器将待发送数据包发送给无线传输单元，无线传输单元向微处理器发送允许发送下一包数据指令，微处理器接收到该指令后准备发送下一数据包，之后返回步骤二，同时进入步骤四；若为高电平则无线传输单元存储空间不足，已达到饱和预警设定值，无线传输单元向微处理器发送停止发送数据指令，微处理器接收到该指令后，停止发送数据，之后进入步骤四；步骤四：无线传输单元将接收到的数据包发送给工作站，工作站将接收到的数据包进行数据校验得出校验值，若校验值与该数据包校验位结果一致则向无线传输单元发送允许发送下一包数据指令，无线传输单元接收到该指令后准备发送下一数据包，之后继续执行步骤四；若校验值与该数据包校验位结果不一致则向无线传输单元发送重新发送该数据包指令，无线传输单元接收到该指令后将该数据包重新发送，继续执行步骤四。下面是对本专利技术技术方案的进一步优化或/和改进：上述微处理器发送的数据包包尾的校验位等于该数据包数据段各数值之和，工作站对接收到的数据包进行校验得出的校验值等于该数据包数据段各数值之和。上述微处理器为单片机或/和DSP。上述无线传输单元包含CDMA或GPRS无线通信模块及相应手机卡。上述无线传输单元用于指示其存储空间是否达到饱和预警设定值为存储空间总容量的0.8~0.9倍。上述高可靠性海量数据无线传输系统还包括数据采集单元和外部存储器，数据采集单元与微处理器第三I/O端口连接，外部存储器与微处理器第四I/O端口连接，包括以下步骤：步骤一：数据采集单元将现场采集的数据发送给微处理器，微处理器将数据实时存储于外部存储器；步骤二：微处理器将待发送海量数据分成若干个数据段，对数据段进行编码，分配包头和包尾形成数据包，包头包含该数据包包号，包尾包含对该数据包进行校验的校验位；步骤三：微处理器检测第一I/O端口电平高低状态，若为高电平则无线传输单元在线，之后进入步骤四；若为低电平则无线传输单元掉线，继续执行步骤三；步骤四：微处理器检测第二I/O端口电平高低状态，若为低电平则无线传输单元存储空间未达到饱和预警设定值，微处理器将待发送数据包发送给无线传输单元，无线传输单元向微处理器发送允许发送下一包数据指令，微处理器接收到该指令后准备发送下一数据包，之后返回步骤三，同时进入步骤五；若为高电平则无线传输单元存储空间不足，已达到饱和预警设定值，无线传输单元向微处理器发送停止发送数据指令，微处理器接收到该指令后，停止发送数据，之后进入步骤五；步骤五：无线传输单元将接收到的数据包发送给工作站，工作站将接收到的数据包进行数据校验得出校验值，若校验值与该数据包校验位结果一致则向无线传输单元发送允许发送下一包数据指令，无线传输单元接收到该指令后准备发送下一数据包，之后继续执行步骤五；若校验值与该数据包校验位结果不一致则向无线传输单元发送重新发送该数据包指令，无线传输单元接收到该指令后将该数据包重新发送，继续执行步骤五。上述外部存储器为SRAM静态存储器。附图说明图1是本专利技术实施例一无线传输系统的结构框图。图2是本专利技术实施例一无线传输系统数据传输流程图。图3 是本专利技术数据包结构图。图4是本专利技术微处理器数据传输时序图。图5是本专利技术饱和预警机制数据存储示意图。图6是本专利技术实施例二无线传输系统的结构框图。图7是本专利技术实施例二无线传输系统数据传输流程图。图8是本专利技术无线传输系统测试装置系统图。附图中的编码分别为：1为微处理器，2为无线传输单元，3为工作站，4为数据采集单元，5为外部存储器， ONLINE为在线指示管脚，BUFFER为饱和指示管脚，UTXD为微处理器的数据发送管脚，RXD为无线传输单元的数据接收管脚，URXD为微处理器的数据接收管脚，TXD为无线传输单元的数据发送管脚，P1为微处理器的第一I/O端口，P2为微处理器的第二I/O端口，P3为微处理器的第三I/O端口，P4为微处理器的第四I/O端口， 6为信号发生器，7为数据采集触发器，801为第一数据采集装置，802为第二数据采集装置，201为第一无线传输单元，202为第二无线传输单元，301为第一工作站，302为第二工作站，901第一示波器，902第二示波器。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步详细的说明。实施例一如图1所示为无线传输系统的结构框图。无线传输系统包括微处理器1、无线传输单元2和工作站3，无线传输单元2包括用于指示其是否在线的在线指示管脚ONLINE和用于指示其存储空间是否达到饱和预警设定值的饱和指示管脚BUFFER，微处理器1的数据发送管脚UTXD与无线传输单元2的数据接收管脚RXD连接，微处理器1的数据接收管脚URXD与无线传输单元2的数据发送管脚TXD连接，无线传输单元2的在线指示管脚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高可靠性海量数据无线传输系统，包括微处理器、无线传输单元和工作站，无线传输单元包括用于指示其是否在线的在线指示管脚和用于指示其存储空间是否达到饱和预警设定值的饱和指示管脚，微处理器的数据发送管脚与无线传输单元的数据接收管脚连接，微处理器的数据接收管脚与无线传输单元的数据发送管脚连接，无线传输单元的在线指示管脚与微处理器的第一I/O端口连接，无线传输单元的饱和指示管脚与微处理器的第二I/O端口连接，无线传输单元通过公用网络与工作站进行无线通信，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：微处理器将待发送海量数据分成若干个数据段，对数据段进行编码，分配包头和包尾形成数据包，包头包含该数据包包号，包尾包含对该数据包进行校验的校验位；步骤二：微处理器检测第一I/O端口电平高低状态，若为高电平则无线传输单元在线，之后进入步骤三；若为低电平则无线传输单元掉线，继续执行步骤二；步骤三：微处理器检测第二I/O端口电平高低状态，若为低电平则无线传输单元存储空间未达到饱和预警设定值，微处理器将待发送数据包发送给无线传输单元，无线传输单元向微处理器发送允许发送下一包数据指令，微处理器接收到该指令后准备发送下一数据包，之后返回步骤二，同时进入步骤四；若为高电平则无线传输单元存储空间不足，已达到饱和预警设定值，无线传输单元向微处理器发送停止发送数据指令，微处理器接收到该指令后，停止发送数据，之后进入步骤四；步骤四：无线传输单元将接收到的数据包发送给工作站，工作站将接收到的数据包进行数据校验得出校验值，若校验值与该数据包校验位结果一致则向无线传输单元发送允许发送下一包数据指令，无线传输单元接收到该指令后准备发送下一数据包，之后继续执行步骤四；若校验值与该数据包校验位结果不一致则向无线传输单元发送重新发送该数据包指令，无线传输单元接收到该指令后将该数据包重新发送，继续执行步骤四。...

【技术特征摘要】
1.一种高可靠性海量数据无线传输系统，包括微处理器、无线传输单元和工作站，无线传输单元包括用于指示其是否在线的在线指示管脚和用于指示其存储空间是否达到饱和预警设定值的饱和指示管脚，微处理器的数据发送管脚与无线传输单元的数据接收管脚连接，微处理器的数据接收管脚与无线传输单元的数据发送管脚连接，无线传输单元的在线指示管脚与微处理器的第一I/O端口连接，无线传输单元的饱和指示管脚与微处理器的第二I/O端口连接，无线传输单元通过公用网络与工作站进行无线通信，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：微处理器将待发送海量数据分成若干个数据段，对数据段进行编码，分配包头和包尾形成数据包，包头包含该数据包包号，包尾包含对该数据包进行校验的校验位；步骤二：微处理器检测第一I/O端口电平高低状态，若为高电平则无线传输单元在线，之后进入步骤三；若为低电平则无线传输单元掉线，继续执行步骤二；步骤三：微处理器检测第二I/O端口电平高低状态，若为低电平则无线传输单元存储空间未达到饱和预警设定值，微处理器将待发送数据包发送给无线传输单元，无线传输单元向微处理器发送允许发送下一包数据指令，微处理器接收到该指令后准备发送下一数据包，之后返回步骤二，同时进入步骤四；若为高电平则无线传输单元存储空间不足，已达到饱和预警设定值，无线传输单元向微处理器发送停止发送数据指令，微处理器接收到该指令后，停止发送数据，之后进入步骤四；步骤四：无线传输单元将接收到的数据包发送给工作站，工作站将接收到的数据包进行数据校验得出校验值，若校验值与该数据包校验位结果一致则向无线传输单元发送允许发送下一包数据指令，无线传输单元接收到该指令后准备发送下一数据包，之后继续执行步骤四；若校验值与该数据包校验位结果不一致则向无线传输单元发送重新发送该数据包指令，无线传输单元接收到该指令后将该数据包重新发送，继续执行步骤四。2.根据权利要求1所述高可靠性海量数据无线传输系统，其特征在于，微处理器发送的数据包包尾的校验位等于该数据包数据段各数值之和，工作站对接收到的数据包进行校验得出的校验值等于该数据包数据段各数值之和。3.根据权利要求1或2所述高可靠性海量数...

【专利技术属性】
技术研发人员：李昌陵，张勃，赵欣，门艳，贾政豪，
申请(专利权)人：国网新疆电力公司经济技术研究院，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：新疆;65