[发明专利]高实时性并具有自身冗余功能的远动监控总线及其控制方法

权利要求书

1.一种高实时性并具有自身冗余功能的远动监控总线，包括线体(1)，其特征在于：所述线体(1)包括采集总线(2)和控制总线(3)，所述采集总线(2)的一端连接RTU主机(4)，所述采集总线(2)的另一端连接多台RTU从机(5)，所述控制总线(3)的一端连接RTU主机(4)，所述控制总线(3)的另一端连接多台RTU从机(5)；

所述线体(1)的外表面设有外保护层(11)，所述外保护层(11)的内表面固定连接有防火层(12)，所述防火层(12)的内表面设有第一填充层(13)，所述第一填充层(13)的中部设有内保护层(14)；

所述内保护层(14)的内表面固定连接有第二填充层(17)，所述第二填充层(17)的内表面两端均固定连接有屏蔽层(18)，两个所述屏蔽层(18)的内表面均固定连接有线芯(19)；

所述第一填充层(13)与防火层(12)固定连接，所述内保护层(14)的两侧中部均固定连接有固定卡条(15)，所述固定卡条(15)由延伸性材料组成；

所述第一填充层(13)的中部开设有固定卡槽(16)，所述固定卡槽(16)与固定卡条(15)相适配。

2.根据权利要求1所述的高实时性并具有自身冗余功能的远动监控总线，其特征在于：

所述RTU主机(4)上设有多个COM口，多台所述RTU从机(5)上均设有COM口，所述RTU从机(5)的数量与RTU主机(4)上COM口的数量相对应。

3.根据权利要求1所述的高实时性并具有自身冗余功能的远动监控总线，其特征在于：

每台所述RTU从机(5)上传的每条报文长度不超过300字节，占用时间小于30毫秒，空闲间隔时间为70毫秒。

4.一种高实时性并具有自身冗余功能的远动监控总线的控制方法，其特征在于：

采集总线(2)的连接：RTU主机(4)和RTU从机(5)的采集总线(2)连接，采用点对点连接，RTU主机(4)的采集总线(2)COM口数量根据RTU从机(5)数量而定，每台RTU从机(5)在主机端都有一个COM口；

每台RTU从机(5)主动上传实时数据，每条报文长度不超过300字节，占用时间小于30毫秒，报文发送完成后，空闲间隔时间为70毫秒，在1秒钟内实时数据报文可达10次，达到100ms的实时性数据采集。

采集总线(2)通讯故障时：RTU主机(4)若3秒内未收到某RTU从机(5)采集总线(2)上传的实时数据，则判定该RTU从机(5)采集总线(2)异常，由控制总线(3)每隔1秒轮训该RTU从机(5)，保证对现场实时数据的正常获取；

控制总线(3)的连接：RTU主机(4)和RTU从机(5)的控制总线(3)采用一点对多点的总线连接方式，RTU主机(4)根据采集的实时数据进行分析处理运算后，对需要进行控制的RTU从机(5)下发遥控命令，RTU主机(4)下发的遥控指令报文中包含被控制RTU从机(5)的ID编码；

非此编码的RTU从机(5)不响应控制命令；被遥控的对应RTU从机(5)应答信息，通过采集总线(2)在实时数据中增加遥控应答字段信息给RTU主机(4)，遥控命令实时及时下发，实时性高；

控制总线(3)通讯故障时：RTU主机(4)通过控制总线(3)每3秒广播一次时间信息，保持与各个RTU从机(5)的通讯，以便确定通讯是否中断，若RTU从机(5)在5秒内收不到时间信息，则可判定该RTU从机(5)的控制总线(3)端通讯异常，则在上传的实时数据信息中增加控制总线(3)异常的字段信息，RTU主机(4)收到实时信息后或者控制总线(3)异常，配置该RTU从机(5)采集总线(2)冗余控制总线(3)，合用一条总线，进行半双工通讯，遥控命令通过采集总线(2)下发；

采集总线(2)每100毫秒的高实时进行现场数据的采集，在总线不发生冗余作用时，数据一直单向上传，保障了数据上传的高实时性；

在RTU主机(4)有遥控命令下发时通过控制总线(3)下发命令，数据单向下传，保障了数据下达的及时性；

通讯冗余：当采集总线(2)或控制总线(3)某一条发生通信故障时，另一条由单向通讯改为半双工双向通讯；

当采集总线(2)线路发生通信故障，RTU主机(4)检测到该RTU从机(5)的采集总线(2)异常，自动启动控制总线(3)，按照每秒一次对该RTU从机(5)进行问答式轮训获取实时数据，使RTU从机(5)数据通讯正常；

若RTU主机(4)有遥控命令需要下发到其余装置，则优先下发遥控命令；然后进行对发生通信故障的RTU从机(5)进行问询；

当控制总线(3)线路通讯故障时，RTU从机(5)收不到遥控命令，此时需要采集总线(2)进行冗余通讯；

当控制总线(3)通讯故障时，RTU从机(5)上传的实时数据信息中包括控制总线(3)异常的信息，RTU主机(4)收到采集总线(2)的实时数据后，若需要对某RTU从机(5)进行遥控，则在收到数据的之后70毫秒内，通过采集总线(2)进行遥控命令下发，采集总线(2)在发送实时数据后的70毫秒空闲时间，准备接收该总线是否有遥控命令。