可远程下载运行软件的智能数据监控通讯设备及方法

1.可远程下载运行软件的智能数据监控通讯设备(1)，由CPU(中央处理器)及外围逻辑(101)、只读存储器(102)及其逻辑控制电路、闪烁存储器(103)及其逻辑控制电路、随机读写存储器(105)及其逻辑控制电路、串行电可擦写存储器(104)、通讯接口(106)组成，其特征在于：只读存储器(102)用于存放下载操作程序，闪烁存储器(103)用于存放主体运行程序，随机读写存储器(105)用于存放临时数据，串行电可擦写存储器(104)用于存放重要的运行参数。
2.根据权利要求1所述的可远程下载运行软件的智能数据监控通讯设备(1)，其特征在于：所述的只读存储器(102)为EPROM(可擦可编程只读存储器)或ROM(只读存储器)。
3.根据权利要求1所述的可远程下载运行软件的智能数据监控通讯设备(1)，其特征在于：所述的通讯接口(106)可设置为RS422/485电气标准或者RS232C电气标准。
4.根据权利要求1所述的可远程下载运行软件的智能数据监控通讯设备(1)，其特征在于：CPU及外围逻辑(101)分别与模拟输出口(108)、数字输出口(109)、模拟输入口(110)和数字输入口(111)相连。
5.根据权利要求1所述的可远程下载运行软件的智能数据监控通讯设备(1)，其特征在于：所述智能数据监控通讯设备(1)与上级控制计算机之间的通讯方式采用RS422/485或RS232异步通讯模式；通讯波特率为600bps的整数倍可选；传输格式可为：起始位1位，数据位8位，校验位无，停止位1位；或起始位1位，数据位8位，校验位1位，停止位1位。
6.根据权利要求1所述的可远程下载运行软件的智能数据监控通讯设备(1)，其特征在于：所述智能数据监控通讯设备(1)与上级控制计算机之间的通讯协议包括：下载启动命令、下载数据特征包格式、下载数据包格式、传输结果应答命令。
7.可远程下载运行软件的方法，其特征在于：所述的方法包括下载操作和运行软件中进行下载处理；具体步骤如下：1)程序运行智能数据监控通讯设备上电启动后，读取程序下载和程序有效性标志；如果二者均有效则程序正常运行；如果程序下载标志为真、程序有效性标志为假，则置程序下载标志为假，程序转入等待之中；如果二者都无效，程序转入等待之中；2)程序下载在程序等待之中，如果智能数据监控通讯设备接收到下载命令，则开始接收数据并保存在随机数据存储器中，如果接收到的某包数据校验出错则要求远端重新发送该数据包；接收完所有数据包并判断无误后，置下载标志为真，将接收到的下载数据从随机数据存储器中写入FLASH中，如果写入的数据完全正确，则置数据有效标志为真；如果多次写入数据仍出错，则置数据有效标志为假；完成上述处理后，智能数据监控通讯设备复位重启；3)清除下载标志在程序正常运行过程中，如果收到启动下载命令，则将程序下载和程序有效性标志置为假，程序转入等待之中；4)等待来自远端的数据和命令。

可远程下载运行软件的智能数据监控通讯设备及方法\n技术领域\n本发明是可远程下载运行软件的智能数据监控通讯设备及方法，涉及电信技术，具体是计算机网络系统中的通讯技术和监测控制技术。\n智能数据监控通讯设备对被监控对象的测量控制方法或监控策略通常是通过运行软件的设计完成的，而这些运行软件在实现上都是作成专用和固定的，这样存在以下不足和缺陷：当监控通讯系统中某些被监控设备需要现场多次调试或增加新的监控功能时，需要更换智能数据监控通讯设备的运行软件时，往往要花很大的时间及工程量来完成所有智能数据监控通讯设备软件的更换，如拆开设备，取下软件芯片，再烧入新的运行软件，再组合设备，这样造成人员和时间的很大浪费，还往往因为多次插拔硬件芯片降低了智能数据监控通讯设备的可靠性。参见《电子应用技术》1998年第2期第37页，国防科技大学电子工程学院陈曾平、王伟的“电信交换机房环境自动监控系统”；《仪表技术》1998年第2期第13页，东南大学贾民平的《汽轮发电机组工况监视与故障诊断系统》；《电子测量技术》1998年第2期第9页，四川大学夏秀渝的《一种多通道流量计量智能化采集系统》；《电子应用技术》1998年第5期第29页，华北电力大学扬芳、李朝、高国才的《水轮发电机组全数字调速器的信号采集系统》。\n本发明的目的还在于提供一种可在远端或现场进行远程下载运行软件的智能数据监控通讯设备及方法，在实际使用现场，设备安装后必须通过多次调试才能最终确定其运行软件的设计，在调试过程中，需要频繁变更运行的软件设计，而智能数据监控通讯设备的设计可以方便地在现场或远端使用便携式电脑或其他计算机将要变更的运行软件下载到智能数据监控通讯设备中，从而可以大大减轻现场调试软件的繁重工作。\n本发明的目的还在于提供一种可在远端或监控系统监管中心进行远程下载运行软件的智能数据监控通讯设备及方法，在被监控的对象的监控通讯策略变化时必须更换运行软件的情况下，让要更新的运行软件可以方便快速地在系统的监管中心或任意远的地方通过原来的网络系统下载到智能数据监控通讯设备中，从而无须其他任何人员工程维护，因而可以节省开支，大大提高系统的可维护性及可靠性。\n本发明的目的还在于提供一种可远程下载运行软件的智能数据监控通讯设备及方法，可以避免多次插拔硬件芯片，从而提高系统的可靠性。\n本发明的目的是这样实现的：可远程下载运行软件的智能数据监控通讯设备1，由CPU(中央处理器)及外围逻辑101、只读存储器102及其逻辑控制电路、闪烁存储器103及其逻辑控制电路、随机读写存储器105及其逻辑控制电路、串行电可擦写存储器104、通讯接口106组成，只读存储器102用于存放下载操作程序，闪烁存储器103用于存放主体运行程序，随机读写存储器105用于存放临时数据，串行电可擦写存储器104用于存放重要的运行参数。\n可远程下载运行软件的方法，所述的方法包括下载操作和运行软件中进行下载处理；具体步骤如下：1)程序运行智能数据监控通讯设备上电启动后，读取程序下载和程序有效性标志；如果二者均有效则程序正常运行；如果程序下载标志为真、程序有效性标志为假，则置程序下载标志为假，程序转入等待之中；如果二者都无效，程序转入等待之中；2)程序下载在程序等待之中，如果智能数据监控通讯设备接收到下载命令，则开始接收数据并保存在随机数据存储器中，如果接收到的某包数据校验出错则要求远端重新发送该数据包；接收完所有数据包并判断无误后，置下载标志为真，将接收到的下载数据从随机数据存储器中写入FLASH中，如果写入的数据完全正确，则置数据有效标志为真；如果多次写入数据仍出错，则置数据有效标志为假；完成上述处理后，智能数据监控通讯设备复位重启；3)清除下载标志在程序正常运行过程中，如果收到启动下载命令，则将程序下载和程序有效性标志置为假，程序转入等待之中；4)等待来自远端的数据和命令。\n本发明的优点在于避免了多次插拔硬件芯片，从而提高系统的可靠性。\n在系统功能需要升级时必须更换运行软件的情况下，本发明可以让要更新的运行软件方便快速地在系统的监管中心或任意远的地方通过原来的网络系统下载到智能数据监控通讯设备中，从而无须其他任何人员工程维护，因而节省了开支，大大提高了系统的可维护性及可靠性。\n在实际使用现场，设备安装后必须通过多次调试才能最终确定其运行软件的设计，在调试过程中，需要频繁变更运行的软件设计，而本发明可以方便地在现场或远端使用便携式电脑或其他计算机将要变更的运行软件下载到智能数据监控通讯设备中，从而大大减轻了现场调试软件的繁重工作。\n在被监控的对象的监控通讯策略变化时必须更换运行软件的情况下，本发明让要更新的运行软件可以方便快速地在系统的监管中心或任意远的地方通过原来的网络系统下载到智能数据监控通讯设备中，从而无须其他任何人员工程维护，因而节省了开支，大大提高了系统的可维护性及可靠性。\n图2为本发明所述的可远程下载运行软件的方法的流程示意图。\n图3为本发明实现在远端、监管中心或现场进行远程下载运行软件的功能的总示意图。\n图4为本发明在任意远端实现运行软件下载功能的示意图。\n图5为本发明在系统监管中心实现运行软件下载功能的示意图。\n图6为本发明在调试现场实现运行软件下载功能的示意图。\n如图1所示，101表示CPU及外围逻辑，102表示只读存储器，103表示闪烁存储器，104表示串行电可擦写存储器，105表示随机读写存储器，106表示通讯接口，107表示电源，108表示模拟输出口，109表示数字输出口，110表示模拟输入口，111表示数字输入口。\n可远程下载运行软件的智能数据监控通讯设备1，其中的只读存储器102为EPROM(可擦可编程只读存储器)或ROM(只读存储器)。通讯接口106可设置为RS422/485电气标准或者RS232C电气标准。CPU及外围逻辑101分别与模拟输出口108、数字输出口109、模拟输入口110和数字输入口111相连。所述智能数据监控通讯设备1与上级控制计算机之间的通讯方式采用RS422/485或RS232异步通讯模式；通讯波特率为600bps的整数倍可选；传输格式可为：起始位1位，数据位8位，校验位无，停止位1位；或起始位1位，数据位8位，校验位1位，停止位1位。所述智能数据监控通讯设备1与上级控制计算机之间的通讯协议包括：下载启动命令、下载数据特征包格式、下载数据包格式、传输结果应答命令。\n图1示出的本发明提供的智能数据监控通讯设备1的结构组成中，CPU及外围逻辑101，完成所有功能的实现；存放下载操作程序的程序只读存储器102，实现下载操作的所有处理功能；存放主体运行程序的闪烁存储器103，完成正常监控功能；存放重要运行参数的串行电可擦写存储器104，记录设备在运行中的配置、标志等；随机读写存储器105，下载操作时暂存数据及设备运行时存放临时的数据；通讯接口106，完成与设备以外的其他智能设备通讯；电源107，提供设备所需要的各种电源；模拟输出口108，例如可以输出4～20毫安/0～10毫安或1～5伏/0～5伏，供外部设备控制调节用；数字输出口109，可以实现外部设备的开关控制；模拟输入口110，可以实现所有连续参量的测量；数字输入口111，可以实现所有开关参量的测量。\n与常规的智能数据监控通讯设备不同的是本发明提供的智能数据监控通讯设备1特别设计的硬件电路包含上述的101～106部分，与专门的软件程序结合实现了可在远端或现场进行远程下载智能数据监控通讯设备1运行软件的功能。\n如图2所示为可远程下载运行软件方法的具体实施例，包括下载操作和运行软件中的下载处理。所述下载操作包括如下步骤：下载操作识别，数据通讯接收，数据校验，数据写入。所述运行软件中的下载处理包括如下步骤：下载操作识别，特别标记，跳转到下载操作。\n所述方法包括如下步骤：1)智能数据监控通讯设备1加上电开始工作，进入存放在只读存储器102中的下载操作程序中运行；2)从串行电可擦写存储器104中读入一个下载标志，该标志表示智能数据监控通讯设备1此前有无进行过下载处理，若该标志表示智能数据监控通讯设备1此前没有进行过下载处理，转4)；3)检查主体运行程序的有效标志，该标志表示存放在闪烁存储器103中的主体运行程序可用与否，若该标志表示主体运行程序可用，则转16)；4)监视通讯接口106收到的数据，收到的数据临时存放于随机读写存储器105中。若没有接收到下载启动命令，则等待；5)接收下载数据特征包，若校验出错则形成传输结果应答包，转10)；6)处理下载数据特征包，准备接受数据；7)从通讯接口106接收数据，收到的数据临时存放于随机读写存储器105中，对该数据包进行校验处理，若校验无错转9)；8)记录校验出错的数据包，修改传输结果应答包；9)若从通讯接口106接收的数据包未结束，转7)；10)从通讯接口106接收数据，没有查询传输结果应答包的命令，则等待；\n11)将传输结果应答包从通讯接口106送出，若有数据包传输出错则转7)；12)将随机读写存储器105中存放的数据包分区写入闪烁存储器103中，校验写入结果，无误则转15)；13)写入次数如未超出设定次数，则转12)；14)写入错误处理；15)在串行电可擦写存储器104中置下载标志；16)转主体运行程序，进行主体运行程序的操作；17)监视通讯接口106收到的数据，若没有接收到下载启动命令，则转16)；18)对接收到的下载启动命令进行处理，清除串行电可擦写存储器104中的下载标志，则转5)。\n图3示出了本发明实现在远端、监管中心或现场各种情况下进行远程下载运行软件时的功能总示意图。其中：1表示智能数据监控通讯设备，2表示被监控对象，3表示传输网，4表示PSTN(公用电话交换网)，5表示MODEM(调制解调器)；具体说明如下。\n图4中，智能数据监控通讯设备1与被监控对象2相连，在远端下载时，可以通过远程通讯工具，如MODEM5、PSTN4、INTERNET(国际互联网络)等，将待下载的运行软件传输到系统监管中心，系统监管中心再通过系统网络的传输网3将待下载的运行软件传输到系统的远端监控站点，最后由远端监控站点中的前端计算机与智能数据监控通讯设备1按通讯协议将待下载的运行软件传输到智能数据监控通讯设备1中。\n图5中，智能数据监控通讯设备1与被监控对象2相连，在系统监管中心下载时，系统监管中心通过系统网络的传输网3将待下载的运行软件传输到系统的远端监控站点，再由远端监控站点中的前端计算机与智能数据监控通讯设备1按通讯协议将待下载的运行软件传输到智能数据监控通讯设备1中。\n图6中，智能数据监控通讯设备1与被监控对象2相连，在现场下载时，只需由现场的前端计算机与智能数据监控通讯设备1按通讯协议将待下载的运行软件传输到智能数据监控通讯设备1中。