一种应用于智能直流计量及控制设备的主从通信方法技术

本发明专利技术涉及通讯技术领域，公开了一种应用于智能直流计量及控制设备的主从通信方法，其技术方案包括：主控地址配置：S1：主控与背板连接，背板与每个端口的GPIO引脚连接。S2：背板实时检查各个端口的GPIO引脚电平，若电平为高，则说明该端口有模块插入，若电平为低，则说明无模块插入。S3：确定插入模块的槽位端口号，通过计算，得到通讯地址，发送给主控。模块地址配置。通过本发明专利技术所述的一种主控与从模块的通信方法，主设备无需与各从设备进行地址协商，从设备插入特定的位置，即会有特定的设备地址，也不需要从设备串联连接，主设备可直接与每个从设备模块通信。从设备模块通信。从设备模块通信。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于智能直流计量及控制设备的主从通信方法


[0001]本专利技术涉及通讯
，尤其涉及一种应用于智能直流计量及控制设备的主从通信方法。

技术介绍

[0002]为做好电费精准计量包干落地工作，中国铁塔公司在对各省精准计量需求充分调研的基础上，于2023年组织编制了智能直流计量及控制设备的技术标准。为满足其直流电能计量、通断控制、无线数据回传、显示和按键等功能，需要一种智能直流计量及控制设备。
[0003]智能直流计量及控制设备，属于一种通信基站分路计量设备，此种设备为一主控加多分路计量开关的结构，各分路模块可随意插拔。不同规格的开关模块宽度会有不同，不同宽度模块插入插槽的位置也会有不同。
[0004]为实现模块任意位置插入，解决单个串口通信接口与多个从设备进行数据通信的问题，一种串口通信系统和通信方法（参照专利文献CN202110136034.3）提供了一种串口通信系统，
[0005]该方法包括主设备和多个从设备，主设备和多个从设备通过串口逐级串联连接，其中主设备被配置为向与其连接的第一级从设备发送地址设置指令，地址设置指令包括所述第一级从设备的配置地址；第一级从设备被配置为根据所述地址设置指令进行地址配置后，按预设地址变化值对地址设置指令内配置地址进行更新后发送至下一级从设备，其中主设备被配置为根据收到的最后一级从设备地址信息与存储的从设备数量进行比对确认是否存在故障，实现了主设备通过单一串口实现了一主多从的通信模式。
[0006]但是，该方案存在以下问题：
[0007]1、该串口通信方式是非总线方式，主设备与末级设备进行通信需要经过多个中间设备进行转发，中间任意节点的设备出现故障，其后面节点的设备都无法主设备通信。
[0008]2、这种通信方式主设备与各个从设备间通信的时延差异很大，n级从设备的时延一般是1级设备时延的n倍，随着从设备的增加，后级设备的时延会急剧增大，降低系统的通信效率。

技术实现思路

[0009]本专利技术针对现有技术存在的不足和缺陷，提供了一种应用于智能直流计量及控制设备的主从通信方法。通过本专利技术所述的一种主控与从模块的通信方法，主设备无需与各从设备进行地址协商，从设备插入特定的位置，即会有特定的设备地址，也不需要从设备串联连接，主设备可直接与每个从设备模块通信。
[0010]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0011]一种应用于智能直流计量及控制设备的主从通信方法，包括以下步骤：
[0012]主控地址配置：
[0013]S1：主控与背板连接，背板与每个端口连接；
[0014]S2：背板实时检查各个端口的GPIO引脚电平，若电平为高，则说明该端口有模块插入，若电平为低，则说明无模块插入；
[0015]S3：确定有插入模块的槽位端口号，通过计算，得到通讯地址，发送给主控；
[0016]模块地址配置：
[0017]进一步地，所述步骤S2模块根据电流容量大小分为不同类型，大模块占3个端口宽度，小模块占1个端口宽度。
[0018]进一步地，所述步骤S2端口，从设备左向右依次为1
‑
23个端口，并依次附上端口号1
‑
23；将23个端口分为12个地址，其中地址12为一个端口23，其余地址均含两个端口。
[0019]进一步地，所述步骤S3通讯地址方法为：通讯地址=（端口+1）/2，向下取整。
[0020]模块地址配置：
[0021]F1：主控的背板上使用分压电路原理，给每个端口设定一个标准分压比，并给每个端口提供一个总输入电压，和一个将总输入电压根据分压比输出的实际分压值；
[0022]F2：当模块插入端口后，模块AD采样该端口的实际分压值和总输入电压，通过计算得到实际分压比，根据实际分压比获知自己所在的端口号；
[0023]F3：根据端口号计算通讯地址，即可与主控进行通信。
[0024]进一步地，模块包含两个AD采样，一个采端口分压，一个采输入电压；
[0025]进一步地，所述步骤F1的标准分压比为通过电阻串联分压，赋给每个端口的标准分压比依次为1/60至23/60。
[0026]进一步地，所述步骤F2实际分压比为实际分压值/输入电压。
[0027]进一步地，所述步骤F3地址计算方法为：通讯地址=（端口+1）/2，向下取整。
[0028]进一步地，将12个地址设计为23个端口，可以实现多插，若每个地址设计一个端口，则总共12个大端口，当插入小模块，可插12个，当插入大模块，一个大模块占两个端口，只能插6个；若将12个端口划为23个小端口，则插入小模块时，可插入12个，插入大模块时，可插入8个；当大模块和小模块混合插入时，可以使得每个模块间紧密接触，不留空隙，使得内部机构更加紧凑稳定，节省空间。
[0029]本专利技术的有益技术效果：
[0030]1、主设备无需与各从设备进行地址协商，从设备插入特定的位置，即会有特定的设备地址，主设备可直接与其通信；无需给模块配置地址编号，实现任意位置插入，
[0031]2、主设备与各从设备直接进行通信，提高通讯速率，无需通过串联模块进行转发，通讯时间快，时延一致；
[0032]3、防止了串联时某从设备异常，导致大批从设备通信故障的问题。
[0033]4、节省串口资源，每个模块均只需一个串口与主控相连，无需两个串口进行串联。
附图说明
[0034]图1为本专利技术实施例一种应用于智能直流计量及控制设备的主从通信方法的主控地址配置流程图。
[0035]图2为本专利技术实施例一种应用于智能直流计量及控制设备的主从通信方法的从模块地址配置流程图。
[0036]图3为本专利技术实施例一种应用于智能直流计量及控制设备的主从通信方法分压方
式图。
[0037]图4为本专利技术实施例一种应用于智能直流计量及控制设备的主从通信方法模块AD图。
具体实施方式
[0038]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不限定本专利技术。
[0039]实施例：
[0040]如图1所示的主控地址配置流程图，具体步骤如下：
[0041]S1：主控与背板连接，背板与每个端口连接。设备从左向右依次为1
‑
23个端口，将23个端口分为12个地址，其中地址12为一个端口，其余地址均含两个端口。
[0042]S2：背板实时检查各个端口的GPIO引脚电平，检测到端口4电平为高，说明该端口有模块插入，其他端口电平为低，则说明无模块插入。
[0043]S3：确定插入模块的槽位端口号为4，通过通讯地址计算方法：通讯地址=（端口+1）/2，向下取整，得到通讯地址为2，发送给主控。
[0044]所述步骤S2模块根据容量规格分为大模块和小模块。大模块占本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于智能直流计量及控制设备的主从通信方法，其特征在于，包括以下步骤：主控地址配置：S1：主控与背板连接，背板与每个端口连接；S2：背板实时检查各个端口的GPIO引脚电平，若电平为高，则说明该端口有模块插入，若电平为低，则说明无模块插入；S3：确定有插入模块的槽位端口号，通过计算，得到通讯地址，发送给主控；模块地址配置：F1：主控的背板上使用分压电路原理，给每个端口设定一个标准分压比，并给每个端口提供一个总输入电压，和一个将总输入电压根据分压比输出的实际分压值；F2：当模块插入端口后，模块AD采样该端口的实际分压值和总输入电压，通过计算得到实际分压比，根据实际分压比获知自己所在的端口号；F3：根据端口号计算通讯地址，即可与主控进行通信。2.根据权利要求1所述的一种应用于智能直流计量及控制设备的主从通信方法，其特征在于，所述步骤S2端口，从设备左向右依次为1
‑
23个端口，并依次附上端口号1
‑
23；将23个端口分为12个地址，其中地址12为一个端口23，其余地址均含两个端口。3.根据权利要求1所述的一种应用于智能直流计量及控制设备的主从通信方法，其特征在于，所述步骤S2模块根据电流容量大小分为不同类型，大模块占3个端口宽度，小模块占1个端口宽度。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：王磊，程冉冉，刘颖，张睿博，于周源，
申请(专利权)人：青岛鼎信通讯科技有限公司青岛鼎信通讯电力工程有限公司，
类型：发明
国别省市：