[发明专利]一种分组交换网络高效实时数据交互协议及通信方法

说明书

技术领域

本发明涉及分组交换网络协议，具体说是一种分组交换网络高效实时数据交互协议及通信方法。

背景技术

矿井事故的发生随着煤矿开采力度的加大，日益增多。煤矿开采、掘进、运输等整个生产过程都受瓦斯、一氧化碳、煤尘等因素的严重威胁。所以，在工程进行之前，对矿井安全因素的分析，显得尤为必要。由于煤矿井下的特殊性，制约了井下无线通信系统的发展。我国井下无线通信系统一直主要靠引进吸收国外的相关技术，但随着近年来地面无线技术的快速发展以及我国科技研发的不断投入，新型的无线技术越来越多的服务于煤矿井下。

我国煤矿的大部分矿井没有装备无线通信系统，已经装备无线通信系统的矿井中，也很难真正发挥效能为煤矿生产和安全服务，系统使用效果不理想。目前，矿井中所使用的无线通信技术主要有感应通信和漏泄通信。但是感应通信由于体积限制，输出功率较小，不宜用于环境噪声大的场所，而漏泄通信要求必须有专用的信道，使得系统的造价较高。

为解决感应通信、漏泄通信存在的缺点，国外开发了煤矿井下超低频透地通信系统，它是以大地为传播媒介，令无线电波直接透过大地来实现地面与井下通信的一种方式。

瓦斯实时监测技术和煤层瓦斯含量快速测定技术以及网络化技术是改善、提高煤矿安全生产的几个主要手段。通过瓦斯实时监测技术，煤矿管理和技术人员能够随时从生产控制室里了解到工作面瓦斯浓度的变化。根据这些变化，他们采取不同的瓦斯控制技术措施，或继续生产，或加强通风，或抽放瓦斯，甚至停止生产等。实时瓦斯监测技术系统能够监测工作面瓦斯浓度，捕捉井下局部瓦斯浓度变化，并根据瓦斯浓度采取断电等措施，防止事故的发生。

在网络化技术的推进中，煤矿安全数据传输的可靠性、安全性和实时性成为煤矿安全实时监测系统中重要的一环，是一个非常重要的研究课题。随着矿井开采深度增加，系统的扩展，现行网络难以确保重要的安全数据、控制数据和井下仪表的检测数据不受延迟或丢失。而且井下环境恶劣，电磁干扰强，粉尘大，湿度高，使得网络的数据可靠性和实时性得不到保证。

发明内容

为解决上述问题，本发明目的在于提供一种分组交换网络高效实时数据交互协议及通信方法，通过定义数据包报文，制定客户端服务器通信方法，进而构成分组交换网络高效实时数据交互协议。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种分组交换网络高效实时数据交互协议及通信方法，其特征在于：

请求数据交互包括以下步骤：

步骤1)客户端向服务器发送Request报文；若未收到服务器返回的Reqresponse报文，则重新发送Request报文，尝试失败后认为服务器不可连接，不再重传，返回起始状态；

步骤2)服务器接收到客户端的Request报文后，向客户端发送一个带有对应响应码Reqresponse报文；若未收到客户端返回的ReqACK报文，则重新发送Reqresponse报文，尝试失败后认为客户端不可连接，不再重传，返回起始状态；

步骤3)客户端接收到服务器的ReqACK报文后，向服务器发送一个带有确认码的ReqACK报文；

步骤4)服务器接收到客户端的ReqACK报文后，向客户端发送Notify报文；在Request报文指定的有效时间内，向客户端以Request报文指定的数据间隔为周期发送Notify报文，传送实时数据；

步骤5)有效时间到期时，服务器发送一个终止Notify报文。

所述Request报文包括4位版本号；4位包类型；8位保留位；16位请求序列；16位有效时间；16位数据间隔；32位校验和。

所述Reqresponse报文包括4位版本号；4位包类型；8位保留位；16位请求序列；16位有效时间；16位数据间隔；32位校验和。

所述ReqACK报文数据请求确认报文包括4位版本号；4位包类型；8位保留位；16位确认序号；32位确认码；32位校验和。

所述Notify报文包括4位版本号；4位包类型；1位终止位；7位参数个数；16位请求序号；32位通知序列号；16传感器编号；16位参数类型；32位参数值；32位校验和。

所述起始状态为空闲状态。

所述有效时间为该数据请求报文的有效时间，响应该报文的服务器在有效时间内不断向客户端发送数据响应报文。

所述数据间隔为在有效时间内服务器向客户端发送数据响应报文的时间间隔。

所述实时数据为在服务器端的传感器所采集的数据。

还包括控制命令交互，具体为以下步骤：