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1、内部资料注意保存内容摘要编号：JX-IMS6000-V1.06- P-009-03本文档描述了IMS6000系统监控单元通讯协议，是IMS6000系统监控单元各模块之间通讯的唯一标准。版本：V1.04日期：2009-12-13作者：杨滨茂 IMS6000V1.5防灾产品（V1.00版）监控单元通讯协议说明书 拟定：杨滨茂日期：2011-1-12审核：高秀伟日期：标检：赵同贤日期：批准：段成明日期：北京佳讯飞鸿电气股份有限公司本文档是佳讯飞鸿电气股份有限公司的保密文档，文档的版权属于佳讯飞鸿电气股份有限公司。任何使用、复制、公开此文档的行为都必须经过佳讯飞鸿电气股份有限公司的书面允许。变更记录版
2、本修改内容修改人审核人日期1.01创建杨滨茂高秀伟2011.1.12 / 目录1引言11.1参考文件11.2定义12防灾系统监控单元通信协议13物理层24链路层34.1CAN总线链路层34.2网络链路层44.3链路层机制45网路层46运输层56.1CAN总线传输层56.2网络传输层67应用层67.1监控单元板卡间报文67.2监控单元与中心间报文77.2.1授时报文87.2.2命令报文87.2.3信息报文107.2.4状态报文137.3控制报文177.4网通板数据续传报文18附录一 控制信息报文19附录三 异物模块报文24附录四 Umb气象站协议（WSx 200-600）281 引言本文档在IM
3、S6000V1.0防灾产品系统监控单元通信协议V1.06的基础上 版本在本文规定了IMS6000监控单元各模块之间的详细通信接口和功能要求。内容包括各传感器的传输数据的格式、监控单元内各模块的通信数据帧格式，接口规定及功能要求、监控单元与中心数据处理设备之间的通信协议。本文档在本文档在IMS6000V1.0防灾产品系统监控单元通信协议V1.06的基础上，增加了对新增板卡通信规范要求，对监控单元与中心设备通信规范进行了修改。1.1 参考文件防灾安全监控产品（V1.00版本）产品总体设计方案防灾安全监控产品（V1版本）设计需求A802.IMS6000产品监控单元通讯协议V1.061.2 定义2 防
4、灾系统监控单元通信协议IMS6000防灾系统监控单元通信协议分为板间通信协议和监控单元与中心通信协议2部分。板间通信协议为监控单元各板卡之间协议，物理链路为CAN总线。监控单元与中心通信协议为监控单元与中心应用服务器之间协议，物理链路为以太网。分层模型如下:监控单元内各单板之间通过CAN总线物理链路进行通信，分为3层协议，物理层、链路层、运输层。监控单元内网路板与中心应用器通过以太网进行通信，分为4层协议，物理层、链路层、网络层、运输层。3 物理层系统存在两种物理链路，一种是监控单元内板卡间为CAN总线（1Mbps），另一种是监控单元与中心为以太网。4 链路层系统存在两种物理通道，因此分为两种
5、链路分别为CAN总线链路和以太网链路。4.1 CAN总线链路层CAN2.0B链路层支持4种帧类型，在本系统中只用了一种帧结构（用于传输数据的数据帧和用于传输模块信息的状态帧），帧格式如下：SPACEAFCFDFCRCFACKFSPACESOFRTRR0R1DLCDATA1DATA8CRCID28-ID0SOF:帧起始(Start Of Frame)，1位。AF:仲裁场（Arbitration Field），总共30位。表示为ID.28-ID.0。基本ID(ID.28-ID.18)11位，扩展ID（ID.17-ID.0）18位，RTR(远程发送请求) 1位。缓冲器的填写遵照1.1.8。若该帧为数
6、据帧，RTR = 0。若该帧为远程帧，RTR = 1。CF:控制场(Control Field)，总共6位。2位保留位R0, R1和4位数据长度代码DLC，最大值不大于8。R0=0，R1=0。DF:数据场(Data Field)，最长8字节的数据，内部包含每个IO站的输入输出信息，MSB先发送。CRCF: CRC数列场(CRC Field)，采用的多项式X15+X14+X10+X8+X7+X4+X3+1ACKF:应答场(ACK Field)，2位，用于正确接收的回答。SPACE:帧间空闲所有在CAN上传送的信息都以帧为基本单元，每帧的有效数据长度为13个字节。CAN通信帧结构如下（DLC 指C
7、AN通信帧内数据字节个数）：Frame informationBIT7:1；BIT3-BIT0:, 08；其余位:0Byte1Identifier 1报文标识码的ID.28ID.21Byte2Identifier 2报文标识码的ID.20ID.13Byte3Identifier 3报文标识码的ID.12ID.5Byte4Identifier 4高5位为报文标识码的ID.4ID.0；其余位：0Byte5Data byte 1数据1Byte6Data byte 2数据2Byte7Data byte 3数据3Byte8Data byte 4数据4Byte9Data byte 5数据5Byte10Da
8、ta byte 6数据6Byte11Data byte 7数据7Byte12Data byte 8数据8为增加每次发送数据有效字节数，将28位的报文标识码部分位作为数据区。更改后帧格式如下地址（8bit）数据区1（21bit）数据区2（7byte）CRC（1byte）目的地址作为链路层地址各板卡根据此信息进行接收信息；数据区1作为传输层控制信息；数据区2为消息的有效数据字节；CRC为链路层校验字节，为源地址+数据区1低位位补3bit 0，与数据区2组成11字节进行CRC校验计算 即 ，地址（8bit） + 数据区1（21bit）+ 3bit 0+ 数据区2 （11字节）的8位 CRC计算值4.
9、2 网络链路层目的地址(6字节)源地址（6字节）类型（2字节）数据 （461500字节）CRC（4字节）类型支持 IP协议、ARP协议4.3 链路层机制 判断源地址正确性和CRC校验，统计错误包率，对错误数据丢弃5 网路层参见IP协议相关内容6 运输层6.1 CAN总线传输层传输层完成对应用层发送的消息进行处理以满足链路层的要求，同时对链路层接收的消息进行校验，组帧，传递给应用层正确、完整的消息。传输层作如下处理：1、 对链路层的上传的帧，根据控制信息进行组帧，并进行CRC校验；2、 根据端口号将消息存储相应的数据存储区内；3、 对应用层下传的消息，根据消息长度，做分帧处理，传递给链路层 20
10、 0315位标识5位分片数5位片偏移3位有效字节数2位端口号1位控制信息位 7字节数据区标识字段：板卡发送消息的标识，每发送一条消息加1，此字段应用于传输层；分片数字段：标识一报文被分成子片数； 片偏移字段： 子片位置偏移值；有效字节数字段 ：此帧数据区内的数据字节数；端口号字段： 表示数据来源通道，分4个通道，0、1、2、3 0、号端口用于板卡信息交互； 1、2端口号用于表示外部数据来源，如接口板，用于表示串口号； 3端口号用于控制信息通道。控制信息字段：主控板发送的消息此字段写入0，其他板卡此字段写入1由于传输层分帧数最大31，每帧7个有效数据字节，限制应用层报文最大31*7=217。6.
11、2 网络传输层网络传输层有TCP、UDP协议具体参见相相应文章。7 应用层应用层报文分为3类，监控单元板卡间报文、监控单元与中心间报文、控制报文。由于传输层协议限制应用层报文长度最大217字节。7.1 监控单元板卡间报文为与老版本的异物板卡软件兼容，异物模块的通信采用老版本形式，参见附录三一、接口板报文1、 接口板接收传感器数据，透明转发，将串口数据转发到CAN总线上，机制如下：（1）每接收7字节数据组成一个报文传递给传输层；（2）20ms没有接收到新数据将当前数据组成报文发送。 CAN协议控制层的端口为 串口号2、单板故障信息报文，各单板每1s间隔，向主控板发送单板故障信息报文，同时也作为心
12、跳信息。消息格式如下字节编号1234567信息内容序号串口1状态串口1信息串口2状态串口2信息软件版本（低字节）软件版本（高字节）串口状态：正常、断开、未用。串口从未收到数据为未用状态；串口信息:8bit中 ，低1位表示寄偶状态，0表示偶校验、1表示寄校验；其他7位表示波特率档位;2、 主控板下发接口板配置字节编号1234567信息内容序号串口1信息串口2信息CAN协议控制层的端口为 端口0.二、网通板报文1、消息报文网络接收数据转发到CAN总线，按CAN总线控制层协议进行管理；CAN总线端口号：12、 控制信息报文(1) 与主控板间板卡交互字节编号1234567信息内容序号信息类型SD卡容量
13、SD卡使用率字节编号891011信息内容坏块率错误包率软件版本（低字节）软件版本（高字节）CAN总线端口号：0信息类型： 0x01; SD卡使用率：百分比值；坏块率： SD卡内坏块百分比；错误包率：接收网络的错误包所占百分比(2) 与控制信息网通板转发控制信息：网通板接收到网络控制信息，进行转发给各单板，按CAN控制层协议进行管理；CAN总线端口号：37.2 监控单元与中心间报文监控单元与中心之间报文有命令、状态信息、授时信息3种，报文格式如下：31 0序号（2字节）长度（2字节）时间累计秒值（4字节）反向时间累计值（4字节）协议版本（1字节）类型数据区（N200）16位CRC校验网络端口号 8000具体数据区结构参见附录1；序号：包的增长计数；长度：从序号（包括）开始到CRC校验（包括）字节数；时间累计秒值：本地时间值；反向累计秒值：接收到中心服务器的时间值；版本信息：协议版本值（1 - 255），本此版本为2；类
