总线网络故障检测装置的制作方法

1.本发明涉及一种总线网络检测技术领域，是一种总线网络故障检测装置。


背景技术：

2.在使用二总线网络数据总线网络组网网络中由于总线网络距离远、节点设备多，当发生总线网络短路、开路时查找故障点非常费时费力。目前寻找故障点常使用二分法寻找，即通过先断开总线网络上一半的节点设备，然后测量总线网络阻值，根据阻值判断故障点是断开总线网络点的前方或是后方，不断使用该过程，逐次查找最终查找到故障点。
3.由于部分作业环境限制（如电子雷管爆破组网环境），总线网络上电时人员必须在安全距离外对该总线网络进行检测，因此二分法寻找故障点需要频繁的断开总线网络，进入安全区域，然后检测。因此排除故障过程繁琐，耗时长，不利于现场作业。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种总线网络故障检测装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有总线网络检测装置存在的检测过程繁琐、不利于在作业环境限制的场景下使用的问题。
5.本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种总线网络故障检测装置，包括检测主机和多个检测终端；所述检测主机包括主机总控单元、通信及检测单元和输入输出单元，主机总控单元分别与输入输出单元和通信及检测单元连接；检测终端包括终端总控单元、终端通信单元、终端通断控制单元和电源模块，终端总控单元分别与电源模块、终端通信单元和终端通断控制单元连接，终端通信单元与终端通断控制单元连接。
6.下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：
7.上述终端通断控制单元包括输入接线端子、输出接线端子、第一控制组件和第二控制组件，输入接线端子与第一控制组件连接，第一控制组件与输出接线端子连接，输出接线端子与第二控制组件连接，第二控制组件与输入接线端子连接，终端总控单元分别与第一控制组件和第二控制组件连接。
8.上述通信及检测单元包括选择控制模块、主机通信模块、主机检测模块、电源模块和主机接线端子，主机总控单元分别与择控制模块、主机通信模块、主机检测模块、电源模块连接，主机通信模块、主机检测模块、电源模块均与主机接线端子连接。
9.上述检测主机还包括显示单元，显示单元与主机总控单元连接。
10.本实用新型结构简单，成本低，无需重复断开总线，且能在作业环境限制（如电子雷管爆破组网环境）时，不进入危险区域，自动实现总线网络检测，快速寻找到故障点，检测过程简单、效率高，适用于各种作业现场。
附图说明
11.附图1为本发明实施例1的系统结构示意图。
12.附图2为本发明实施例1中检测终端的结构示意图。
13.附图3为本发明实施例1中检测主机的结构示意图。
14.附图4为本发明实施例2的检测网络示意图。
具体实施方式
15.本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
16.下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：
17.实施例1：如附图1所示，该总线网络故障检测装置，包括检测主机和多个检测终端；所述检测主机包括主机总控单元、通信及检测单元和输入输出单元，主机总控单元分别与输入输出单元和通信及检测单元连接；检测终端包括终端总控单元、终端通信单元、终端通断控制单元和电源模块，终端总控单元分别与电源模块、终端通信单元和终端通断控制单元连接，终端通信单元与终端通断控制单元连接。
18.上述主机总控单元可为stm32芯片，用于收发指令和数据，控制检测终端动作，选择所需检测的总线网络；通信及检测单元用于选择主机总控单元的工作模式，执行对应的工作流程，其中，工作模式包括指令通信模式和数据检测模式；输入输出单元可为数据接口、通信模块等等，用于将检测数据输出到电脑或打印机等外接设备进行存储分析，及向检测主机带入数据或进行自动检测的参数设置。
19.上述终端通信单元用于与主机通信单元通信，接收指令，发送应答数据；终端总控单元可为stm8芯片，用于发送应答数据（应答数据包括检测终端编号及地址），根据指令控制终端通断控制单元动作；终端通断控制单元用于控制检测终端是否与其前后总线网络相导通。
20.本实用新型使用时，将检测主机的通信及检测单元与总线网络的一端连接，将多个检测终端间隔串联在总线网络中（即检测终端中终端通断控制单元的两个连接端口与总线网络串联），其中需要一个检测终端连接在总线网络的末端（即检测终端中终端通断控制单元的输入连接端口与总线网络的末端连接），且每个检测终端的终端通断控制单元均处于断开状态，将总线网络分段，通过检测主机对于检测终端的控制，实现总线网络的分段检测。
21.这里本实用新型中检测主机能通过通信及检测单元选择主机总控单元的工作模式，主机总控单元进入不同工作模式，由近至远依次控制各个检测终端的终端通断控制单元闭合，对总线网络进行逐段检测，确定故障类型及故障点。其中主机总控单元进入指令通信模式，逐段检测总线网络是否出现开路故障，主机总控单元进入数据检测模式，逐段检测总线网络是否出现短路故障。
22.本实用新型结构简单，成本低，无需重复断开总线，且能在作业环境限制（如电子雷管爆破组网环境）时，不进入危险区域，自动实现总线网络检测，快速寻找到故障点，检测过程简单、效率高，适用于各种作业现场。
23.可根据实际需要，对上述总线网络故障检测装置作进一步优化或/和改进：
24.如附图2所示，所述终端通断控制单元包括输入接线端子、输出接线端子、第一控制组件和第二控制组件，输入接线端子与第一控制组件连接，第一控制组件与输出接线端
子连接，输出接线端子与第二控制组件连接，第二控制组件与输入接线端子连接，终端总控单元分别与第一控制组件和第二控制组件连接。
25.这里输入接线端子、输出接线端子均用于连接总线网络；第一控制组件和第二控制组件闭合，则该检测终端前后的总线网络导通，第一控制组件和第二控制组件闭合均可根据实际情况进行选取，可为电子开关、继电器等。
26.如附图3所示，所述通信及检测单元包括选择控制模块、主机通信模块、主机检测模块、电源模块和主机接线端子，主机总控单元分别与选择控制模块、主机通信模块、主机检测模块、电源模块连接，主机通信模块、主机检测模块、电源模块均与主机接线端子连接。
27.这里选择控制模块可为能发送开关量信号的选择开关，主机通信模块可为有线通信模块，主机检测模块可包括电流检测芯片和电压检测芯片，电流检测芯片和电压检测芯片均为现有公知技术，实现电流及电压检测。
28.这里选择控制模块与主机总控单元连接，用于选择主机总控单元的工作模式；其中，工作模式包括指令通信模式和数据检测模式；主机通信模块、主机检测模块和电源模块均分别与主机总控单元和主机接线端子连接；若主机总控单元的工作模式为指令通信模式，则主机通信模块与终端通信单元通信，传输指令及应答数据；若主机总控单元的工作模式为数据检测模式，则主机检测模块检测总线网络的总线网络数据，其中总线网络数据包括电流数据和电压数据；主机接线端子用于将检测主机与总线网络连接。
29.如附图3所示，所述检测主机还包括显示单元，显示单元与主机总控单元连接。
30.本实用新型的工作过程包括：
31.1、将检测主机的通信及检测单元与总线网络连接，将多个检测终端间隔串联在总线网络中，且每个检测终端的终端通断控制单元均处于断开状态，将总线网络分段；其中需要一个检测终端连接在总线网络的末端；
32.2、初始状态时，检测主机与相邻检测终端之间的总线网络处于导通状态；
33.3、主机总控单元进入数据检测模式，通信及检测单元获取该段总线网络的电压数据和电流数据，主机总控单元根据电压数据和电流数据确定该段总线网络是否出现短路故障；
34.4、响应于是，则该段总线网络出现短路故障，响应于否，则主机总控单元进入指令通信模式，通信及检测单元与该检测终端的终端通信单元进行通信；
35.5、主机总控单元确定是否能获取该检测终端的应答数据，响应于否，则该段总线网络出现开路故障，响应于是，主机总控单元控制该检测终端的终端通断控制单元闭合；其中应答数据包括检测终端编号及地址；
36.6、循环上述步骤，对总线网络进行逐段检测，确定故障类型及故障点；
37.7、输入输出单元输出检测数据至电脑或打印机等外界设备。
38.实施例2：如附图2所示，有一节总线网络，现将检测主机的通信及检测单元与总线网络的一端连接，将4个检测终端间隔串联在总线网络中，其中最后一个检测终端连接在网络总线的末端，且每个检测终端的终端通断控制单元均处于断开状态，将总线网络分为4个网段，即网段1、网段2、网段3、网段4。
39.则使用本实用新型的过程具体如下：
40.1、通过选择控制模块使得主机总控单元进入数据检测模式，通信及检测单元获取
该段总线网络的电压数据和电流数据；
41.2、主机总控单元确定电压数据和电流数据正常，网段1不存在短路故障；
42.3、通过选择控制模块使得主机总控单元进入指令通信模式，通信及检测单元向该检测终端的终端通信单元发送广播询问指令，终端总控单元通过终端通信单元发送应答数据；其中，应答数据包括检测终端编号及地址；
43.4、主机总控单元确定收到应答数据，主机总控单元通过通信及检测单元向终端通信单元发送主机控制指令；
44.5、终端总控单元根据主机控制指令控制终端通断控制单元闭合，使得网段1和网段2相连通；
45.6、终端总控单元通过终端通信单元发送执行完毕指令至主机总控单元；
46.7、通过选择控制模块使得主机总控单元进入数据检测模式，通信及检测单元获取网段1和网段2连通时的电压数据和电流数据；
47.8、主机总控单元确定电压数据和电流数据异常，则网段2存在短路故障；
48.9、若主机总控单元确定电压数据和电流数据正常，网段2不存在短路故障，则循环执行上述步骤，直至检测到网段3的开路故障为止。
49.以上技术特征构成了本发明的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。