[发明专利]一种基于Zigbee通信数据缓冲的防溜系统协调器及其数据处理方法

说明书

本发明的一种基于Zigbee通信数据缓冲的防溜系统协调器，它包括微控制器MCU、ZigBee通信模块和W5100网络接口芯片；MCU与ZigBee通信模块相连接；MCU与W5100网络接口芯片相连接；防溜系统协调器中ZigBee通信模块与各路由器、智能铁鞋中的ZigBee通信模块进行无线通信；W5100网络接口芯片与智能防溜监控主机相连接。本发明是一套基于高效、易操作、可靠性高的一种基于Zigbee通信数据缓冲的防溜系统协调器及其数据处理方法，可实现防溜系统协调器对接收到的数据进行缓冲、检查与优化，有效提高了数据传输的稳定性、可靠性，对保障铁路安全运行具有非常重要的意义和实用价值。

技术领域

本发明涉及铁路车辆停车防溜领域，尤其是适用于实现防溜系统协调器对接收到的数据进行缓冲、检查与优化，具体地说是一种基于Zigbee通信数据缓冲的防溜系统协调器及其数据处理方法一种基于Zigbee通信数据缓冲的防溜系统协调器及其数据处理方法。

背景技术

缓冲技术是为了协调吞吐速度相差大的设备之间数据传送而采用的技术，本质是匹配一种速度差异。当多台智能铁鞋在短时间内向防溜系统协调器发送数据，就会导致与协调器往监控主机上传数据的速度不匹配，从而带来错误帧、重复帧以及丢失数据。目前，防溜系统协调器存在以下问题：数据到达与离去速度不匹配而导致的丢包问题；在资源有限条件下，通信终端还要处理大量存在的重复甚至错误无用的数据，没有对数据的错误与重复进行针对性检查与优化。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提出一种基于Zigbee通信数据缓冲的防溜系统协调器及其数据处理方法。本发明是一套基于高效、易操作、可靠性高的一种基于Zigbee通信数据缓冲的防溜系统协调器及其数据处理方法，可实现防溜系统协调器对接收到的数据进行缓冲、检查与优化，有效提高了数据传输的稳定性、可靠性，对保障铁路安全运行具有非常重要的意义和实用价值。

本发明的技术方案是：

一种基于Zigbee通信数据缓冲的防溜系统协调器，它包括微控制器MCU、ZigBee通信模块和W5100网络接口芯片，所述的微控制器MCU包括CPU、RAM存储器；MCU的串口引脚TXD、RXD分别与W5100网络接口芯片的串口引脚RXD、TXD相连接，进行基于UART协议的串口通信；MCU的串口引脚SCLK、MOSI、MISO、SS分别与W5100网络接口芯片的串口引脚SCLK、MOSI、MISO、SS相连接，进行基于SPI协议的串口通信；所述的防溜系统协调器中ZigBee通信模块与各路由器、智能铁鞋中的ZigBee通信模块进行基于ZigBee协议的无线通信；所述的W5100网络接口芯片内部集成有10/100Mbps以太网控制器，通过以太网接口与智能防溜监控主机相连接，基于TCP/IP协议进行通信，将数据上传到智能防溜监控主机。

优选的，该方法具体步骤包括：

(1)、建立缓冲队列：CPU先在RAM中分配一块存储区，新建一个循环队列，队列长度L，队列头指针f，队列尾指针r，元素个数C；再初始化循环队列，队列头指针f＝0，队列尾指针r＝0，元素个数C＝0；

(2)、数据接收及缓冲内容优化：防溜系统协调器中ZigBee通信模块接收到智能铁鞋发送来的数据帧，CPU将数据帧与历史数据对比，进行错误帧、重复帧的检查判断及缓冲内容的优化，再依次存入循环队列；

(3)、数据发送：CPU判断防溜系统协调器工作模式，根据防溜系统协调器的不同的工作模式，将优化后的数据通过W5100网络接口芯片发送到智能防溜监控主机；

具体的，所述步骤(2)中错误帧、重复帧的检查判断具体包括以下内容：(1-1)、当ZigBee通信模块接收到一个数据帧Q(x)时，ZigBee模块通过UART通信将数据帧Q(x)发送到MCU的串口缓冲区，CPU从串口缓冲区读出Q(x)中报警状态信息与模拟量信息；