[发明专利]基于环形菊花链以太网拓扑的分布式数据采集传输系统

权利要求书

1.一种基于环形菊花链以太网拓扑的分布式数据采集传输系统，包括数据汇聚模块和多个采样节点，其特征在于，

所述多个采样节点与数据汇聚模块之间通过双路以太网按照环形菊花链拓扑依次连接；

所述采样节点受数据汇聚模块控制进行数据采集并上传至数据汇聚模块；

所述数据汇聚模块通过以太网协议实现对多采样节点的采样时钟同步，控制多采样节点的数据采集，在接收上传的采集数据后，通过双路以太网与上位机实现数据的相互备份。

2.根据权利要求1所述的基于环形菊花链以太网拓扑的分布式数据采集传输系统，其特征在于，所述数据汇聚模块外扩四路千兆以太网口，其中，两路网口连接采样节点，负责控制数据采集，并接收采集数据；两路网口连接上位机，负责相互备份地上传数据汇聚模块处理后的数据。

3.根据权利要求1所述的基于环形菊花链以太网拓扑的分布式数据采集传输系统，其特征在于，所述数据汇聚模块还外扩两路UART，一路用于系统调试，另一路用于连接节点电源以控制采样节点的上电。

4.根据权利要求2所述的基于环形菊花链以太网拓扑的分布式数据采集传输系统，其特征在于，在采集数据之前，所述数据汇聚模块通过双路以太网对采样节点的环形菊花链拓扑链路进行故障检测，在链路正常时，通过数据汇聚模块的同一路网口与每个采样节点进行交互，即发送包含采样时钟的采样命令和采集数据上传网口的配置命令，采样节点接收命令后进行数据采集并发送采集数据至配置的上传网口。

5.根据权利要求2所述的基于环形菊花链以太网拓扑的分布式数据采集传输系统，其特征在于，在采集数据之前，所述数据汇聚模块通过双路以太网对采样节点的环形菊花链拓扑链路进行故障检测，在链路不正常时，根据链路检测回应包判断链路异常位置，然后根据链路异常位置决定通过两路网口与每个采样节点进行交互，即从两路网口同时发送包含采样时钟的采样命令和采集数据上传网口的配置命令，采样节点接收命令后进行数据采集并发送采集数据至配置的两路上传网口，使得数据包在链路中传输时不会经过链路异常位置。

6.根据权利要求4或5所述的基于环形菊花链以太网拓扑的分布式数据采集传输系统，其特征在于，所述数据汇聚模块还对各采样节点上传的采样数据进行异常检测，包括：

在接收采样数据包时，判断同一采样时刻下任意两个采样节点上传的采样数据包的序列号之差是否大于设定阈值，当大于设定阈值时，则认为链路异常，从两网口发送停止采样命令并再次进行链路检测以确定链路状态。

7.根据权利要求1所述的基于环形菊花链以太网拓扑的分布式数据采集传输系统，其特征在于，所述以太网通过IEEE 1588协议同步各采样点的采样时钟。

8.根据权利要求1所述的基于环形菊花链以太网拓扑的分布式数据采集传输系统，其特征在于，所述采样节点具有数据处理功能，对采集的模拟信号进行滤波、放大和模数转换后，形成采集数据并上传至数据汇聚模块。