通信控制方法、系统、设备及存储介质技术方案

本申请提供一种通信控制方法、系统、设备及存储介质，其中通信控制方法应用于包括主路由器和N个从路由器的控制系统，该方法包括：从路由器将关联HART仪表发送的HART数据转换为数字信号数据；从路由器根据网络性能参数确定第一数据截取长度，根据第一数据截取长度将数字信号数据封装为多个数据包；从路由器在发送每个数据包时，根据发送时刻的网络性能参数确定发送次数，并基于发送次数重复发送单个数据包；主路由器接收从路由器发送的多个数据包，将多个数据包转化为HART数据并通过目标通信线路传输至DCS系统。本申请可以优化单通道传输的实时性、降低端到端的交互时延以及提升通信稳定性。信稳定性。信稳定性。

【技术实现步骤摘要】
通信控制方法、系统、设备及存储介质


[0001]本申请涉及通信
，尤其涉及一种通信控制方法、系统、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]HART(Highway Addressable Remote Transducer，可寻址远程传感器高速通道的开放通信)协议是一种适用于智能仪表和控制室设备之间的通信协议，在工业领域使用广泛。该协议最初是基于双绞线模拟线路传输数字信号，随着5G网络的发展，可通过5G网络传输HART仪表发出的HART数据，其典型应用场景如图1所示。
[0003]使用5G网络取代原有双绞线进行数据传输时，目前行业通用方法是将数据从HART协议格式转化为通用串口协议格式(如MODBUS协议格式)，再进行二次转换得到IP报文，到对端后再进行对应转换恢复为HART协议格式的数据，这种方式在实际应用时会存在协议转换导致串并变换时延增大的问题。
[0004]当将数据从HART协议格式转换成通用串口协议格式、再转换成IP数据包进行传输时，需要在接收到串口协议完整的结构后，再将封装的数据还原，进行IP数据包的发送。这样的转换方式受限于HART协议波特率的影响，使得相邻数据包之间的时间间隔增加，增加的时间间隔约是通过串口通信协议方式发送时间的8至10倍，大概率会超出DCS系统(Distributed Control System，分散控制系统)接收数据的时延门限阈值，导致DCS系统判定HART仪表通信超时。
[0005]且由于移动网络的不稳定、多径传输、抖动等特性，无线通信的稳定性较有线传输有明显的劣化，导致HART数据在传输时存在传输稳定性不佳的问题。
[0006]由此可见，现有技术中将HART协议与5G网络结合传输数据的方式，存在传输时延大、数据传输稳定性不佳的问题。

技术实现思路

[0007]鉴于上述问题，本申请实施例提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的通信控制方法、系统、设备及存储介质。
[0008]第一方面，本申请实施例提供一种通信控制方法，应用于包括主路由器和N个从路由器的控制系统，所述方法包括：
[0009]所述从路由器将关联HART仪表发送的HART数据转换为数字信号数据，其中每个所述从路由器关联至少一个HART仪表；
[0010]所述从路由器根据网络性能参数确定第一数据截取长度，根据所述第一数据截取长度将所述数字信号数据封装为多个数据包；
[0011]所述从路由器在发送所述多个数据包中的每个数据包时，根据发送时刻的网络性能参数确定单个数据包的发送次数，并基于所述发送次数重复发送单个数据包；
[0012]所述主路由器接收所述从路由器发送的所述多个数据包，将所述多个数据包转化为所述HART数据并通过目标通信线路将所述HART数据传输至DCS系统。
[0013]第二方面，本申请实施例提供一种通信控制系统，包括主路由器和N个从路由器；
[0014]所述从路由器用于：将关联HART仪表发送的HART数据转换为数字信号数据，其中每个所述从路由器关联至少一个HART仪表；
[0015]所述从路由器还用于：根据网络性能参数确定第一数据截取长度，根据所述第一数据截取长度将所述数字信号数据封装为多个数据包；
[0016]所述从路由器还用于：在发送所述多个数据包中的每个数据包时，根据发送时刻的网络性能参数确定单个数据包的发送次数，并基于所述发送次数重复发送单个数据包；
[0017]所述主路由器用于：接收所述从路由器发送的所述多个数据包，将所述多个数据包转化为所述HART数据并通过目标通信线路将所述HART数据传输至DCS系统。
[0018]第三方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现第一方面所述的通信控制方法的步骤。
[0019]第四方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面所述的通信控制方法的步骤。
[0020]本申请实施例的技术方案，从路由器在将HART数据转换为数字信号数据之后，基于当前对应的网络性能参数确定第一数据截取长度，根据第一数据截取长度将数字信号数据封装为多个数据包，可以基于网络性能参数调整数据截取长度，以优化单通道传输的实时性，降低端到端的交互时延；在发送单个数据包时，根据发送时刻对应的网络性能参数确定单个数据包的发送次数，基于所确定的发送次数重复发送单个数据包，可以通过单报文多传机制提升通信稳定性；主路由器将接收到的数据包转换为HART数据并通过目标通信线路传输至DCS系统，可以实现将HART仪表提供的数据基于移动网络(5G网络)、主路由器与DCS系统之间的线路传输至DCS系统。
附图说明
[0021]图1表示现有的5G网络取代双绞线传输HART数据的应用场景示意图；
[0022]图2表示本申请实施例提供的通信控制方法的示意图；
[0023]图3表示本申请实施例提供的数据包对应的基础承载数据格式和HART数据对应的HART协议帧的映射关系示意图；
[0024]图4表示本申请实施例提供的路由器的架构的示意图；
[0025]图5表示本申请实施例提供的数据封装模块的工作原理示意图；
[0026]图6表示本申请实施例提供的数据拆封模块的工作原理示意图；
[0027]图7表示本申请实施例提供的路由器在发送流程的工作过程示意图；
[0028]图8表示本申请实施例提供的路由器在接收流程的工作过程示意图；
[0029]图9表示本申请实施例对应的整体网络架构示意图；
[0030]图10表示本申请实施例对应的自组网过程示意图；
[0031]图11表示本申请实施例提供的判定网络异常的示意图；
[0032]图12表示本申请实施例提供的通信控制系统的示意图；
[0033]图13表示本申请实施例提供的电子设备的结构框图。
具体实施方式
[0034]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0035]应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
[0036]在本申请的各种实施例中，应理解，下述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通信控制方法，其特征在于，应用于包括主路由器和N个从路由器的控制系统，所述方法包括：所述从路由器将关联HART仪表发送的HART数据转换为数字信号数据，其中每个所述从路由器关联至少一个HART仪表；所述从路由器根据网络性能参数确定第一数据截取长度，根据所述第一数据截取长度将所述数字信号数据封装为多个数据包；所述从路由器在发送所述多个数据包中的每个数据包时，根据发送时刻的网络性能参数确定单个数据包的发送次数，并基于所述发送次数重复发送单个数据包；所述主路由器接收所述从路由器发送的所述多个数据包，将所述多个数据包转化为所述HART数据并通过目标通信线路将所述HART数据传输至DCS系统。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制系统还包括通信控制平台，所述主路由器的多个端口通过多条通信线路连接至接口卡，所述接口卡连接所述DCS系统；所述方法还包括：所述通信控制平台获取所述N个从路由器的关联HART仪表对应的仪表标识、所述主路由器的多个端口对应的端口标识；所述通信控制平台建立所述端口标识与所述仪表标识的映射关系，以构建所述HART仪表、所述从路由器、所述主路由器、所述接口卡和所述DCS系统之间的网络拓扑；所述通信控制平台将所述映射关系发送至所述主路由器。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述主路由器通过目标通信线路将所述HART数据传输至DCS系统，包括：所述主路由器根据所述映射关系确定与所述HART数据对应的HART仪表匹配的目标端口标识，将所述目标端口标识对应的通信线路确定为所述目标通信线路；所述主路由器通过所述目标通信线路将所述HART数据传输至所述接口卡，由所述接口卡将所述HART数据发送至所述DCS系统。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在构建所述网络拓扑之后，所述方法还包括：所述从路由器接收所述DCS系统发送的HART广播报文、将所述HART广播报文下发至关联HART仪表；所述从路由器接收关联HART仪表基于所述HART广播报文反馈的仪表标识，将获取的所述仪表标识反馈至所述DCS系统；其中，所述从路由器基于关联HART仪表反馈的仪表标识进行HART仪表检测，在检测到新HART仪表时，向所述通信控制平台上报，由所述通信控制平台更新所述网络拓扑。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制系统还包括通信控制平台，所述方法还包括：所述从路由器按照第一发送周期向所述通信控制平台发送测试包，根据所述通信控制平台的反馈结果确定所述网络性能参数；其中，所述网络性能参数至少包括：每次测试对应的传输时延、每次测试对应的丢包情况、每次测试对应的时延抖动值。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述从路由器根据网络性能参数确定第一
数据截取长度，包括：所述从路由器在将所述HART数据转换为所述数字信号数据之后，确定当前网络性能参数；所述从路由器根据当前网络性能参数对应的多次测试的传输时延确定最小传输时延、根据当前网络性能参数对应的多次测试的时延抖动值确定时延抖动累加值；所述从路由器根据所述最小传输时延、所述时延抖动累加值、测试次数、预设超时阈值以及最大指令长度，确定所述第一数据截取长度；其中，所述最大指令长度为所述HART数据按照指令格式发送时对应的最大数据长度。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述最小传输时延、所述时延抖动累加值、测试次数、预设超时阈值以及最大指令长度，确定所述第一数据截取长度，包括：基于所述最大指令长度与第一系...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄文韬，卞正皑，
申请(专利权)人：中国电信股份有限公司，
类型：发明
国别省市：