技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本
發(fā)明涉及一種拓?fù)渥R別方法，尤其是總線式網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥R別方法。
背景技術(shù)
[0002] 總線型網(wǎng)絡(luò)以其結(jié)構(gòu)簡單、易于擴(kuò)充、增減方便、共享性強(qiáng)、有較高的可靠性的特點在制造業(yè)、交通、樓宇、電
力等現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。
[0003] 目前，現(xiàn)有的現(xiàn)場總線探測控制系統(tǒng)中，主要是由
控制器逐一發(fā)送各地址查詢
幀，然后該探測點或控制點回復(fù)各自的狀態(tài)給控制器，從而識別出每一個探測點或控制點，但探測點或控制點之間的拓?fù)潢P(guān)系卻不能確定，這在實際操作應(yīng)用過程中存在很多不足。如當(dāng)前廣泛應(yīng)用的火災(zāi)自動報警控制系統(tǒng)中，控制器只是檢測連接了多少個
火災(zāi)探測器（探測設(shè)備），但每個探測器的
位置及相互間的拓?fù)潢P(guān)系很少能確定（國內(nèi)沒有此項技術(shù)，國外有公司對此進(jìn)行研究，并有一定應(yīng)用。如德國安舍有限公司（Caradon Esser GmbH）通過在每個探測器上串連一個
電阻，進(jìn)而由控制器檢測每個探測器的
電壓值，從而確定探測器之間的拓?fù)潢P(guān)系，產(chǎn)生拓?fù)潢P(guān)系圖。但此方法存在的不足是，如果連接的探測器比較多（當(dāng)前，每個回路最多能連接256個探測設(shè)備，回路
電流為mA級），那么即使連接的電阻很小，對整個回路，特別是回路末端的探測器影響非常大。而且，此方法必須與帶有相應(yīng)識別碼的探測器配套使用，由探測器逐一檢測進(jìn)行識別，因此檢測速度比較慢且使用范圍單一。安裝完畢，在對探測器進(jìn)行調(diào)試、檢修、維護(hù)過程中，由于不能確定探測器之間的拓?fù)潢P(guān)系，工作人員就只能逐一進(jìn)行檢查、調(diào)試，并人工進(jìn)行登記，這就一定程度地耗費了人力、增加了安裝成本。同時，由于人工進(jìn)行登記，也存在登記錯誤的問題，這對于火災(zāi)報警來說，無疑也是一大隱患。另外，在平時的正常工作狀態(tài)下，難免會有個別探測器發(fā)生故障，這就要求工作人員能及時發(fā)現(xiàn)、準(zhǔn)確處置，但由于不能精確地對相關(guān)探測器進(jìn)行
定位，工作人員就只能對整個探測器回路進(jìn)行檢修，這不僅延誤了故障排除時間，還增加了維修成本。
發(fā)明內(nèi)容
[0004] 為了克服
現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種現(xiàn)場總線式網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥R別的方法。
[0005] 通過電流檢測技術(shù)，由控制器向探測點逐次發(fā)送查詢
信號，該查詢信號攜帶有與探測點相應(yīng)的地址查詢信息，當(dāng)探測點收到與之相匹配的地址信息后，向控制器返回相應(yīng)的確認(rèn)信號，與此同時，該探測點返回確認(rèn)信號經(jīng)過的同一鏈路最
短路徑的探測點也向控制器返回相應(yīng)的確認(rèn)信號，控制器收到探測點的確認(rèn)信號后，發(fā)送第二次查詢信號，查找第二個探測點，第二個探測點收到查詢信號后，也向控制器返回一個確認(rèn)信號，同樣，第二個探測點返回確認(rèn)信號經(jīng)過的同一鏈路最短路徑的探測點，也向控制器返回相應(yīng)的確認(rèn)信號；以此類推，所有探測點在收到查詢信號返回確認(rèn)信號時，其返回確認(rèn)信號所經(jīng)過的同一鏈路最短路徑的探測點也向控制器返回相應(yīng)的確認(rèn)信號。
[0006] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案具體識別方法的步驟如下：
[0007] 步驟1:確定n個探測點之間關(guān)系的n項數(shù)列，由控制器逐次向各探測點發(fā)送查詢信號，各探測點根據(jù)收到查詢信號的情況返回確認(rèn)信號；探測點向控制器返回確認(rèn)信號記為1，若探測點未返回確認(rèn)信號則記為0，用Ai表示第i個探測點與所有探測點之間關(guān)系的n項數(shù)列，Ai＝{ai1，ai2，...，aij，...，ain}(i，j＝1，2，3，...，n)，其中項aij表示當(dāng)發(fā)送第i次查詢信號時，各探測點收到查詢信號后，返回確認(rèn)信號的情況，得到n個探測點之間關(guān)系的n項數(shù)列；
[0008] 步驟2：確定n項數(shù)列的各項和組成的數(shù)列S：并記數(shù)列Ai中的各項和Si組成的n項數(shù)列為S，S＝{S1，S2，…，Si，…Sn}，
[0009] 步驟3：將步驟2中所得數(shù)列S中的各項按照由小至大的順序重新排列并記為S′，使得S′＝{Si′，S2′，...，Sn′}為非遞減數(shù)列，即S′滿足Sl′≤S2′...≤Sn′;
[0010] 步驟4：將S′中的各項對應(yīng)的數(shù)列記為Bi′,i′＝1,2,3,...,n,Bi′＝{bi′1,bi′2,...bi′j,...,bi′n},j＝1,2,3,...,n，根據(jù)數(shù)列S排列調(diào)整的順序，將數(shù)列Ai的值賦予數(shù)列Bi′，同時可以得到Bi′對應(yīng)的探測點位置構(gòu)成的數(shù)列L，L＝{1′，2′，...，n′);
[0011] 步驟5：根據(jù)步驟3中得到的S′＝{S1′，S2′，...，Sn′}進(jìn)行如下判斷，便可得到網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系：
[0012] 若Si′＝1，則說明網(wǎng)絡(luò)有i個并行分支，探測點1′、2′...、i′分別為控制器后i個并行分支上的第一個探測點；
[0013] 若Si′≠1，i＝2，3，...，n，記Si′與S(i-1)′在數(shù)列Bi′與B(i-1)′中對應(yīng)各項的乘積和為Ki(i-1)；
[0014]
[0015] 若Si′＞S(i-1)′＝Ki，(i-1)，那么探測點i′與探測點(i-1)′在同一鏈路，且為探測點(i-1)′后的第一個探測點；
[0016] 若Si′＝S(i-1)′＞Ki，(i-1)，那么探測點i′與探測點(i-1)′不在同一鏈路，需要進(jìn)一步判斷Ki，(i-2)與S(i-2)′的關(guān)系；
[0017] 若S(i-2)′＝Ki，(i-2)，那么探測點i′與探測點(i-2)′在同一鏈路且為探測點(i-2)′后的第一個探測點；
[0018] 若S(i-2)′＞Ki，(i-2)，那么探測點i′與探測點(i-2)′也不在同一鏈路，需要進(jìn)一步判斷Ki，(i-3)與S(i-3)′的關(guān)系，直至確認(rèn)該探測點與任一探測點的關(guān)系為止，當(dāng)對Si′（i′＝1，2，3，...，n)判斷完畢，可得到整個網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)潢P(guān)系，進(jìn)而可得到網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)潢P(guān)系圖。
[0019] 本發(fā)明的有益效果是該方法可以確定網(wǎng)絡(luò)結(jié)點之間的拓?fù)潢P(guān)系、產(chǎn)生拓?fù)鋱D，從而可以使操作使用人員更方便、快捷地對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行安裝、檢修以及排除故障，可以大大地節(jié)省安裝、檢修時間以及由此帶來的相關(guān)
費用。同時，由于可以采用電流檢測技術(shù)，通過檢測探測器及回路電流，拓?fù)潢P(guān)系的確定過程對整個回路的電流幾乎不產(chǎn)生影響，整個探測回路的電流可以做到μA級，相應(yīng)連接的探測設(shè)備數(shù)也可以得到很大的提高。
[0020] 現(xiàn)在的火災(zāi)報警控制系統(tǒng)中，每一個回路最大可以連接256個探測設(shè)備，若不進(jìn)行自動拓?fù)渥R別，則安裝、檢修的工作量可想而知。但如果采用此方法在控制器中實現(xiàn)自動拓?fù)渥R別并繪制出相應(yīng)的拓?fù)潢P(guān)系圖，那么在安裝、維護(hù)、檢修和使用過程中，便有了以下優(yōu)勢：
[0021] （1）安裝過程中，不再需要對每一個探測器進(jìn)行登記，可通過該方法獲得準(zhǔn)確的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖，減輕了安裝工作量，降低了安裝成本；
[0022] （2）檢修或更換個別探測器，可以具體精確到點，不再需要對整個回路進(jìn)行檢查，也使得操作維護(hù)變得更加簡單、直接、方便；
[0023] （3）通過與消防聯(lián)動設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置，一旦發(fā)現(xiàn)火災(zāi)，可以及時、準(zhǔn)確地對火災(zāi)的具體位置和區(qū)域進(jìn)行精確定位，并能第一時間報警，提高火災(zāi)探測報警的有效性和可靠性。
附圖說明
[0024] 圖1為本發(fā)明適用的一種現(xiàn)場總線式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。
[0025] 圖2為本發(fā)明應(yīng)用舉例中所用的一種現(xiàn)場總線式火災(zāi)報警探測控制網(wǎng)絡(luò)。
[0026] 圖3為本發(fā)明得到的對應(yīng)圖2的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系圖。
[0027] 圖4為本發(fā)明的拓?fù)渥R別流程
框圖。
具體實施方式
[0028] 下面結(jié)合附圖和
實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0029] 步驟1:確定n個探測點之間關(guān)系的n項數(shù)列，由控制器逐次向各探測點發(fā)送查詢信號，各探測點根據(jù)收到查詢信號的情況返回確認(rèn)信號；探測點向控制器返回確認(rèn)信號記為1，若探測點未返回確認(rèn)信號則記為0，用Ai表示第i個探測點與所有探測點之間關(guān)系的n項數(shù)列，Ai＝{ai1，ai2，...，aij，...，ain}(i，j＝1，2，3，...，n)，其中項aij表示當(dāng)發(fā)送第i次查詢信號時，各探測點收到查詢信號后，返回確認(rèn)信號的情況，得到n個探測點之間關(guān)系的n項數(shù)列；
[0030] 步驟2：確定n項數(shù)列的各項和組成的數(shù)列S：并記數(shù)列Ai中的各項和Si組成的n項數(shù)列為S，S＝{S1，S2，…，Si，…Sn}，
[0031] 步驟3：將步驟2中所得數(shù)列S中的各項按照由小至大的順序重新排列并記為S′，使得S′＝{S1′，S2′，...，Sn′}為非遞減數(shù)列，即S′滿足S1′≤S2′...≤Sn′;
[0032] 步驟4：將S′中的各項對應(yīng)的數(shù)列記為Bi′,i′＝1，2，3，...，n，Bi′＝{bi′1，bi′2，...bi′j，...，bi′n}，j＝1，2，3，...，n，根據(jù)數(shù)列S排列調(diào)整的順序，將數(shù)列Ai的值賦予數(shù)列Bi′，同時可以得到Bi′對應(yīng)的探測點位置構(gòu)成的數(shù)列L，L＝(1′，2′，...，n′)；
[0033] 步驟5：根據(jù)步驟3中得到的S′＝{S1′，S2′，...，Sn′}進(jìn)行如下判斷，便可得到網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系：
[0034] 若Si′＝1，則說明網(wǎng)絡(luò)有i個并行分支，探測點1′、2′...、i′分別為控制器后i個并行分支上的第一個探測點；
[0035] 若Si′≠1，i＝2，3，...，n，記Si′與S(i-1)′在數(shù)列Bi′與B(i-1)′中對應(yīng)各項的乘積和為Ki(i-1);
[0036]
[0037] 若Si′＞S(i-1)′＝Ki，（i-1)，那么探測點i′與探測點(i-1)′在同一鏈路，且為探測點(i-1)′后的第一個探測點；
[0038] 若Si′＝S(i-1)′＞Ki，(i-1)，那么探測點i′與探測點(i-1)′不在同一鏈路，需要進(jìn)一步判斷Ki，(i-2)與S(i-2)′的關(guān)系；
[0039] 若S(i-2)′＝Ki，(i-2)，那么探測點i′與探測點(i-2)′在同一鏈路且為探測點(i-2)′后的第一個探測點；
[0040] 若S(i-2)′＞Ki，(i-2)，那么探測點i′與探測點(i-2)′也不在同一鏈路，需要進(jìn)一步判斷Ki，(i-3)與S(i-3)′的關(guān)系，直至確認(rèn)該探測點與任一探測點的關(guān)系為止，當(dāng)對Si′(i′＝1，2，3，...，n)判斷完畢，可得到整個網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)潢P(guān)系，進(jìn)而可得到網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)潢P(guān)系圖。
[0041] 圖2所示為一火災(zāi)報警探測控制網(wǎng)絡(luò)，連接有12個探測器，如圖2所示，按照上述方法，其具體實施方式及過程如下：
[0042] 步驟1：確定n個探測點之間關(guān)系的n項數(shù)列：
[0043] 由控制器向探測點逐次發(fā)送查詢信號，并假設(shè)每次發(fā)送查詢信號攜帶的地址與其相對應(yīng)序號相同。那么第1次發(fā)送查詢信號，第1個探測點收到查詢信號后向控制器返回確認(rèn)信號，記為1，而其返回確認(rèn)信號不經(jīng)過2至12號探測器，故第2至12號探測器不返回確認(rèn)信號，記為0，由此可得到：
[0044] 數(shù)列A1＝{1，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0}；
[0045] 同理，控制器通過多次向探測點發(fā)送查詢信號并返回確認(rèn)信號以及返回信號最短路徑經(jīng)過的探測器返回的確認(rèn)信號，可得到：
[0046] 數(shù)列A2＝{1，1，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0}；
[0047] 數(shù)列A3＝{1，1，1，0，0，0，0，0，0，0，0，0}；
[0048] 數(shù)列A4＝{1，1，1，1，0，0，0，0，0，0，0，0}；
[0049] 數(shù)列A5＝{1，1，1，1，1，0，0，0，0，0，0，0}；
[0050] 數(shù)列A6＝{1，1，1，1，1，1，0，0，0，0，0，0}；
[0051] 數(shù)列A7＝{1，1，1，0，0，0，1，0，0，0，0，0}；
[0052] 數(shù)列A8＝{1，1，1，0，0，0，1，1，0，0，0，0};
[0053] 數(shù)列A9＝{1，1，1，0，0，0，1，1，1，0，0，0}；
[0054] 數(shù)列A10＝{1，1，1，0，0，0，1，1，1，1，0，0}；
[0055] 數(shù)列A11＝{1，1，1，0，0，0，1，1，0，01，0}；
[0056] 數(shù)列A12＝{1，1，1，0，0，0，1，1，0，0，1，1}。
[0057] 步驟2：計算數(shù)列A1、A2、…、A12的各項和，可得，各項和組成的數(shù)列S＝{1，2，3，4，5，6，4，5，6，7，6，7}；
[0058] 步驟3：按照由小到大的順序排列，對各項和組成的數(shù)列中的項進(jìn)行重新排列，可得非遞減數(shù)列S′＝{1，2，3，4，4，5，5，6，6，6，7，7};
[0059] 步驟4：將S′中的各項對應(yīng)的數(shù)列記為Bi′，根據(jù)數(shù)列S排列調(diào)整的情況，將數(shù)列Ai的值賦予數(shù)列Bi′，可得：
[0060] B1′＝A1；B2′＝A2；B3′＝A3；B4′＝A4；B5′＝A7；B6′＝A5；B7′＝A8；B8′＝A6；B9′＝A9；B10′＝A11；B11′＝A10；B12′＝A12。
[0061] 從而可得，Bi′對應(yīng)的探測點位置構(gòu)成的數(shù)列L＝{1，2，3，4，7，5，8，6，9，11，10，12}；
[0062] 步驟5：根據(jù)步驟3中得到的S′＝{S1′，S2′，...，Sn′}進(jìn)行如下判斷：
[0063] 因為S1′＝1，S2′≠1，故對應(yīng)的探測點1為控制器后的第一個探測點；
[0064] 因為S2′＝2， S2′＞S1′＝K2，1，故對應(yīng)的探測點2為探測點1后的第一個探測點；
[0065] 因為S3′＝3， S3′＞S2′＝K3，2，故對應(yīng)的探測點3為探測點2后的第一個探測點；
[0066] 因為S4′＝4， S4′＞S3′＝K4，3，故對應(yīng)的探測點4為探測點3后的第一個探測點；
[0067] 因 為 S 5 ′ ＝ 3 ， 且故對應(yīng)的探測點7與
探測點3在同一鏈路，且為與探測點4并列于探測點3后另一個分支上的探測點；
[0068] 因 為 S 6 ′ ＝ 5 ， 且故對應(yīng)的探測點5與探
測點4在同一鏈路而與探測點7不在同一鏈路，且為探測點4后的一個探測點；
[0069] 因 為 S 7 ′ ＝ 5 ， 且故對應(yīng)的探測點8與探
測點7在同一鏈路而與探測點5不在同一鏈路，且為探測點7后的一個探測點；
[0070] 因 為 S 8 ′ ＝ 6 ， 且故對應(yīng)的探測點6與探
測點5在同一鏈路而與探測點8不在同一鏈路，且為探測點5后的一個探測點；
[0071] 因 為 S 9 ′ ＝ 6 ， 且故對應(yīng)的探測點9與探
測點8在同一鏈路而與探測點6不在同一鏈路，且為探測點8后的一個探測點；
[0072] 因 為 S 1 0 ′ ＝ 6 ， 且故，故對
應(yīng)的探測點11與探測點8在同一鏈路而與探測點6和探測點9不在同一鏈路，且為與探測點9并列于探測點8后另一個分支上的探測點；
[0073] 因為S11′＝7,且 故對應(yīng)的探測點10與探測點9在同一鏈路而與探測點11不在同一鏈路，且為探測點9后的一個探測點；
[0074] 因為S12′＝7，且 故s′12對應(yīng)的探測點12與探測點11在同一鏈路而與探測點10不在同一鏈路，且為探測點
11后的一個探測點。
[0075] 至此，所有探測點之間的拓?fù)潢P(guān)系均已確定，可得12個探測點之間的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系圖如圖3所示。
