一种通用型楼宇自动化装配式网络通讯系统和方法技术方案

一种通用型楼宇自动化装配式网络通讯系统和方法，属于物联网智能控制技术领域。技术方案：包括：DT0协议模块、DT1协议模块、DT2协议模块、逻辑事件处理器模块，所述DT0协议模块用于实现将控制系统中IO口设备物理层在编程角度进行抽象化；所述DT1协议模块用于实现控制系统中各个节点间的通信技术的接口统一；所述DT2协议模块用于实现控制系统中各个节点间的信息进行交互；所述逻辑事件处理器模块用于对控制系统中IO口状态进行处理控制。有益效果是:本发明专利技术所述的通用型楼宇自动化装配式网络通讯系统和方法，该系统和方法性价比高，功耗低、可高度定制、可进行模块化控制，在较低的成本下解决了不可高效定制化和无法模块化装配的问题。

A General Assembly Network Communication System for Building Automation

【技术实现步骤摘要】
一种通用型楼宇自动化装配式网络通讯系统和方法
本专利技术属于物联网智能控制
，尤其涉及一种通用型楼宇自动化装配式网络通讯系统和方法。
技术介绍
随着无线物联网技术的发展和PLC技术的发展，人们对智能设备的需求越来越大。智能设备的各种技术也数量众多，如申请号为201410557640.2的中国专利公告文件公开了一种智能控制方法、智能控制器及智能控制系统，可以实现了低功耗的无线控制方法。现有通讯协议技术众多，却没有一个统一的标准化，这使得它们的兼容性较差，没有一个的标准使它们规范化和通用化；以can总线、485和zigbee等为代表的通讯技术虽然成本较低，但存在着无法兼容、可编程性差、网络设备功能单一的问题；以PLC为代表的技术虽然没有编程性差的问题，但却有成本高、功耗高、集成度低及布线困难的缺点，这也导致了现在大规模化应用PLC的成本非常高昂。
技术实现思路
为了解决上述现有技术中存在的问题，本专利技术提出一种通用型楼宇自动化装配式网络通讯系统和方法，该系统和方法性价比高，功耗低、可高度定制，可进行模块化控制。技术方案如下：一种通用型楼宇自动化装配式网络通讯系统，包括：DT0协议模块、DT1协议模块、DT2协议模块、逻辑事件处理器模块，所述DT0协议模块用于实现将控制系统中IO口设备物理层在编程角度进行抽象化；所述DT1协议模块用于实现控制系统中各个节点间的通信技术的接口统一；所述DT2协议模块用于实现控制系统中各个节点间的信息进行交互；所述逻辑事件处理器模块用于对控制系统中IO口状态进行处理控制。进一步的，所述逻辑事件处理器模块包括事件处理模块和逻辑控制映射模块，所述事件处理模块运行于控制系统的主机设备上，用于对控制系统中IO口状态进行处理控制；所述逻辑控制映射模块用于联系控制系统中各个IO口。本专利技术还包括一种通用型楼宇自动化装配式网络通讯方法，使用上述网络通讯系统，执行以下步骤：S1、将主机以及任意从机上电设备自动组网，并使用usb电缆将任意从机连接到PC；S2、打开PC上位机，选中对应串口号打开串口；S3、从机与主机通过DT2协议模块通信获取网络中的设备ID、各设备的IO口ID以及主机中的逻辑控制映射模块数据；S4、通过逻辑控制映射模块的编辑界面选择从机1下的DI0；S5、将逻辑控制映射模块编辑界面下的条目转换为逻辑控制映射数据并通过从机下载到主机；S6、断开从机与PC的连接，将从机1的DI0设置为1，从机1的IO检查程序监测到IO状态改变后通过DT2协议模块将IO改变事件发送到主机；S7、主机接收到事件通过逻辑事件处理器模块对事件进行处理，下发从机2DO0输出为高的命令；S8、从机2收到命令后按照指令将DO0输出为高；S9、当用户取消从机1DI0的高电平后从机1发送IO改变状态事件到主机；S10、主机接收到事件通过逻辑事件处理器模块对事件进行处理，下发从机2DO0输出为低的命令。进一步的，所述DT0协议模块、DT1协议模块、DT2协议模块协议传输流程包括以下步骤：在预处理数据时按照协议格式对输入数据按位进行对比，在数据格式符合时进行数据记录；接收完成时进入数据解析阶段，按照协议格式对收到的数据进行处理；若协议规定需要返回数据时进入发送协议数据阶段，按照协议格式对发送数据进行填充并计算其CRC校验码。进一步的，所述逻辑控制映射模块传输流程包括以下步骤：按照逻辑控制映射模块数据对输入事件进行处理；当收到事件信息后，调用事件处理模块，检查逻辑控制映射模块链表是否为空，如不为空将进行逻辑控制映射模块链表的遍历操作，同时对比事件设备的id及端口号，是否与逻辑控制映射模块条目中的源设备号端口号一致，若一致按照逻辑控制映射模块条目中的逻辑字对比其事件值与源值，并将对应输出写入到输出链表中；逻辑控制映射模块遍历完成后，如果输出链表不为空，设备将遍历并发送输出链表到对应地址。本专利技术的有益效果是：本专利技术所述的通用型楼宇自动化装配式网络通讯系统和方法，该系统和方法性价比高，功耗低、可高度定制、可进行模块化控制，建立专有的DT系列协议，DT0子协议为主控芯片与扩展模块传输数据的协议，它使得本系统可控制的外部设备大大增加，达到提高扩展性的目的；DT1子协议为主控芯片的数据信息和命令传输给发送端的传输协议，它为核心控制板与zigbee模块通讯协议，使得两者之间实现实时通讯；DT2子协议为基于zigbee协议的主从通讯协议，留有其它通讯技术的扩展方法；在较低的成本下解决了不可高效定制化和无法模块化装配的问题；以低成本做到PLC技术所具有的功能，但只需消耗无线通讯技术的功耗；解决了各种通讯技术没有基准的缺点，为模块化装配设施提供了快捷的安装的方式。附图说明图1为本专利技术实验例的全套设备系统框图；图2为本专利技术的用户操作总流程图；图3为设备自动组网流程图；图4为串口初始化流程示意图；图5为主机获取设备IO口和LCM数据流的过程示意图；图6为LCM数据转化和下载的过程流程图；图7为主从数据传输流程图；图8为DT协议解析过程示意图；图9为DT协议传输的详细流程示意图；图10为LCM协议解析示意图；图11为LCM协议传输的详细流程图。具体实施方式下面结合附图1-11对通用型楼宇自动化装配式网络通讯系统和方法做进一步说明。在下列中，本专利技术将参考附图进行详细地描述。应该理解的是，本专利技术不限于以下案例，并且案例被提供仅用于说明性目的。本专利技术并不旨在排除其中其他元件被添加、修改、删除等的反向专利技术。方案概述：通过图1系统框图，控制系统采用模块化构建的思想，将通信方式进行模块化实现控制系统的通信方式多样性，将复杂的实时控制模型(例如将PID抽象为模拟量输入输出)进行抽象化以加入控制系统。采用PLC的控制思想与主机实现系统中各个IO口的控制，主控芯片采用STM32F4。该控制系统在总体方面为一主多从模式配合一个上位机，一个主机用于实现控制系统的全部控制功能以及系统的人机交互界面。从机在控制系统中可多个存在，从机用于对物理层的抽象化以及通过通信网络与主机进行通信。上位机采用C#开发用于实现主机的逻辑控制映射的编程。该控制系统在通信方面为星形网络，网络可实现单播，广播两种通信方式。该控制系统在软件方面主要实现了3个DT协议分为DT0协议、DT1协议、DT2协议以及一个逻辑事件处理器。DT0协议用于实现，将控制系统中IO口等设备等物理层在编程角度进行抽象化。DT1协议用于实现，对控制系统中各个节点间的通信技术的接口统一。DT2协议用于实现，控制系统中各个节点间的信息交互。逻辑事件处理器，该处理器为一个事件处理机制以及一个逻辑控制映射(LogicContralMapping)以下将逻辑控制映射简写为LCM。事件处理机制为该系统工作的核心，运行于控制系统的主机设备上，用于对控制系统中IO口状态进行处理控制。LCM用于将控制系统中各个IO口联系起来，事件处理器按照LCM进行IO口控制。具体详情如图1所示。程序流程：以用户的使用角度出发对系统进行概述。以从机1的DI0控制从机2的DO0为例子，从机1的DI0为1时从机2的DO0为1(下文开始从机简称为Dec)。1.将主机以及任意从机上电设备将自动组网(有线设备需要提前连接通信线缆)，并使用usb电缆将任意从机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通用型楼宇自动化装配式网络通讯系统，其特征在于，包括：DT0协议模块、DT1协议模块、DT2协议模块、逻辑事件处理器模块，所述DT0协议模块用于实现将控制系统中IO口设备物理层在编程角度进行抽象化；所述DT1协议模块用于实现控制系统中各个节点间的通信技术的接口统一；所述DT2协议模块用于实现控制系统中各个节点间的信息进行交互；所述逻辑事件处理器模块用于对控制系统中IO口状态进行处理控制。

【技术特征摘要】
1.一种通用型楼宇自动化装配式网络通讯系统，其特征在于，包括：DT0协议模块、DT1协议模块、DT2协议模块、逻辑事件处理器模块，所述DT0协议模块用于实现将控制系统中IO口设备物理层在编程角度进行抽象化；所述DT1协议模块用于实现控制系统中各个节点间的通信技术的接口统一；所述DT2协议模块用于实现控制系统中各个节点间的信息进行交互；所述逻辑事件处理器模块用于对控制系统中IO口状态进行处理控制。2.如权利要求1所述的通用型楼宇自动化装配式网络通讯系统，其特征在于，所述逻辑事件处理器模块包括事件处理模块和逻辑控制映射模块，所述事件处理模块运行于控制系统的主机设备上，用于对控制系统中IO口状态进行处理控制；所述逻辑控制映射模块用于联系控制系统中各个IO口。3.一种通用型楼宇自动化装配式网络通讯方法，其特征在于，使用权利要求1或权利要求2的网络通讯系统，执行以下步骤：S1、将主机以及任意从机上电设备自动组网，并使用usb电缆将任意从机连接到PC；S2、打开PC上位机，选中对应串口号打开串口；S3、任意从机与主机通过DT2协议模块通信获取网络中的设备ID、各设备的IO口ID以及主机中的逻辑控制映射模块数据；S4、通过逻辑控制映射模块的编辑界面选择从机1下的DI0；S5、将逻辑控制映射模块编辑界面下的条目转换为逻辑控制映射数据并通过任意从机下载到主机；S6、断开从机与PC的连接，将从机1的DI0设置为1，从机1的IO检查程序监测到IO状态改变后通过DT2...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘云合，谢春利，刘森伟，刘雯昕，马瑞泽，王炳钧，
申请(专利权)人：大连民族大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21