[发明专利]一种基于PRIME标准的远程音频线数据通信方案

说明书

本发明公开了一种基于PRIME标准的远程音频线数据通信方案，涉及远程局部网络通信领域，用于解决监测、控制系统的命令、消息在音频线上进行稳定的双向通信问题。包括：用于控制、管理整个局部网络的主机端，作为局部网络的中转站的转换节点，与主机端建立网络、进行数据通信的从机端和作为局部网络通信链路的两条长度为1千米左右、具有正、负极输出的音频线。实践证明，该通信方案具有可靠的组网、通信功能，并能及时执行数据传输的动作，对应用于音频线上的自动传输系统有巨大的实用潜力和研究价值。

技术领域

本发明涉及远程局部网络建立领域，特别涉及一种音频线双向数据通信领域，它属于载波通 信领域的PLC技术。

背景技术

PRIME协议作为PLC的典型通信标准，其应用频率带宽为CENELEC-A频带(41.9-88.8kHz)， 使用具有多载波特点的OFDM技术代替了单信号载波通信方式，加强了通信过程中的抗衰减和抗噪声的 能力。

对于电力线的数据传输来说，PLC技术有优秀的通信质量，因此被多用于智能电网、路灯的 远程控制等领域。但传统的PLC模块都是直接按照电力线通信的特点进行设计，具有体积大、固有性强 等缺点。特别是在进行MAC层通信网络的建立、连接时，现有的PLC模块均已集成封装好，无法适用 于其他非电力线通信领域。同时，音频线仅用来传输语音信号，用途十分单一，基本不用于对一般监控 系统、设备中通信数据的处理、传输。

发明内容

研究某些领域(如核电环境)的通信系统时，由于厂区的特殊规定，无法增加新的通信链路，只 能使用已布局的线路，比如音频线。由于音频线的通信信道不是理想的电力线信道，在建立实际的网络 通信过程中，会出现数据堵塞、遗漏等问题，从而导致网络连接建立失败。

在远距离下，为了实现稳定的网络连接建立，进行可靠的数据通信过程，从而避免出现数据 接收不完整的情况。

本发明提出了一种基于PRIME标准的远程音频线数据通信方案，包括：用于控制、管理整个 局部网络的主机端，作为局部网络中转站的转换节点，与主机端建立网络、进行数据通信的从机端和作 为局部网络通信链路的两条正、负极输出的音频线。

所述的一个局部网络中有且仅有一个转换节点Node:C，所有从机端的升级、注册过程均由 Node:C完成。

所述的主机端网络连接建立过程是利用UART，通过MCU向SM2400模块A发送相关指令， 迫使SM2400模块A完成主机端的网络初始化。

所述的主机端网络初始化流程包括以下步骤：

步骤1、获取SM2400模块A使用的PRIME固件协议；

步骤2、在MLME中配置主机的EUI-48地址；

步骤3、MLME发起建立网络的命令；

步骤4、配置IPV4协议的接口状态；

步骤5、激活IPV4协议的接口状态，查看激活结果；

步骤6、建立IPV4网络连接，设置IPV4协议的IP、子网掩码、网关地址。

所述的步骤3中建立网络命令的数据包中包含SNA、CID等信息，并在此过程中寻找一个从 节点升级为转换节点Node:C。

所述的步骤5中成功激活IPV4网络接口的返回值是0x01。

所述的步骤6中MCU收到SM2400模块A的返回数据值为0时，则主机端的IPV4网络建立 成功。

所述的从机端的组网、登录过程是利用UART，通过MCU向SM2400模块B发送相关指令， 迫使SM2400模块B完成从机端的网络连接。

所述的从机端组网登录流程包括以下步骤：