通信电源常用通信协议简析及其应用研究

中国移动通信集团广西有限公司南宁分公司网络运营中心曾毓有

摘要：本文简要介绍了原信产部标准《通信局（站）电源、空调及环境集中监控管理系统第3部分：前端智能设备通信协议》中规范的智能设备通信协议，并提供了一种利用通信协议进行监控故障定位和监控告警测试的方法。

关键词：智能设备通信协议故障定位告警测试

1引言

目前，广西移动各交换局通信电源已全部纳入动力环境集中监控系统，动力监控系统的维护除涉及硬件外还涉及了通信协议、动力环境监控系统的软件。由于涉及了计算机通信方面的内容，动力监控系统的维护给传统动力维护人员带来了较多的困难，甚至一些动力监控系统厂家的维护工程师在处理一些故障时也深感为难。下面将简要介绍一下通信电源常用的通信协议以及如何利用通信协议来处理智能设备的监控故障。

2通信协议的定义

所谓通信协议是指通信双方的一种约定。约定包括对数据格式、同步方式、传送速度、传送步骤、检纠错方式以及控制字符定义等问题做出统一规定，通信双方必须共同遵守。在监控系统中，监控单元（SU）和智能设备的监控模块（SM）都属于计算机系统，它们之间的通信所遵循的协议称为智能设备通信协议。

通信协议的内容包含硬件和软件两个方面：硬件包括通信接口的机械、电气特性定义、传输介质、连接和拓扑方式等；软件包括数据内容、格式的定义、通信机制、命令与应答的格式和意义、校验方式等。在很多情况下，通信协议也用来专指软件部分，而把硬件部分称为通信接口或物理接口。

3通信协议分析举例

3.1 原信产部智能设备通信协议

原信产部标准《YDT 1363.3-2005通信局（站）电源、空调及环境集中监控管理系统第3部分：前端智能设备通信协议》应用范围较广，例如艾默生的HIPULS系列开关电源、PSM-A、M500等开关电源使用的协议均是以该协议为基础，加上一些自定义的帧，来达到对通信电源的监控要求。

下面，我们以原信产部的《通信局（站）电源、空调及环境集中监控管理系统第3部分：

前端智能设备通信协议》为例，对通信协议的各项要求进行具体分析。

3.1.1 协议的通信接口和数据格式

智能设备通信协议作为一个通用的标准协议，首先对协议的范围、规范性引用文件、术语和定义、监控的对象及内容、通信接口和传输速率、通信方式、信息类型和信息结构、数据格式和编码分类、通用命令进行了规范和说明。下面简要对通信接口和传输速率、信息类型和信息结构、数据格式进行简要说明。

物理接口采用了常见的RS232、RS485和RS422等异步串行通信接口，信息传输格式为起始位1位、数据位8位、停止位1位，无校验。目前的通信电源的接口以RS232较为常见。对于RS232接口的通信速率，则定义了从1.2Kbit/s到19.2Kbit/s等5种不同标准的速率。

鉴于监控系统的分布式结构，通信采用主从式，监控系统的现场采集单元（或采集模块）作为主机，智能设备监控模块为从机；主机呼叫从机并下发命令，从机收到命令后返回应答信息；主机500ms内未接收到从机应答或接收的应答信息有误，则认为本次通信过程失败。这样的通信机制不论对于主机还是对于从机都是易于实现的。

对于命令和应答信息，该协议规定了一个基本格式，见表1。

表1 信息帧的基本格式

在这个基本格式种，定义了信息帧的起始符、终止符、校验和码、协议版本号、设备地址、命令和应答的控制标识码、返回码、数据信息长度和数据信息内容等字段。有一些智能设备的通信协议中没有规定这样一个严谨的帧，而是采用了如“Q”、“Q1”、“T”等简单字符格式的命令，应答也采用无任何校验而仅仅依靠一个起始符和一个终止符定义的一段数据串，这样的协议虽然简单易行，但可靠性很差。

表1 基本格式注解

在7.2基本格式中的各项除SOI和EOI是以（SOI=7EH，EOI=0DH）十六进制传输外，其余各项都是以十六进制—ASCII码的方式传输，每个字节用两个ASCII码表示，即高四位一个ASCII码表示，低四位用一个ASCII码表示。例：

CID2＝4BH，传送时顺序发送34H和42H两个字节。

3.1.2 INFO数据格式

监控协议的INFO数据负责传递主机和从机之间的命令数据信息和应答数据信息，这些数据信息又分为模拟量数据和数字量数据。

3.1.2.1浮点型数据的格式

浮点数格式与IEEE-754标准（32）有关，长度32位。四个字节的浮点数据传送顺序为先低字节后高字节，即传送顺序为：先低字节D7~D0，接着D15~D8，然后D23~D16，最后高字节D31~D24，最终作为分成8个ASCII码传送。浮点数格式如下：

3.1.2.2整型数（INTEGER，2 BYTE）

有符号整型数-32768 — +32767

无符号整型数0 — +65535

两个字节的整型数据传送顺序为先高字节后低字节。

3.1.2.3无符号字符型（CHAR， 1 BYTE，0-255）

3.2 中达UPS通信协议

除了原信产部颁发的智能设备通信协议以外，其他通信电源厂家也有很多使用厂家自行制定的通信协议，厂家自行制定的通信协议一般都具有易于理解的特点，下面以中达公司的Delta UPS通讯协议来举例说明。

3.2.1协议的通信接口和数据格式

中达UPS通讯协议的物理接口采用了常见的RS232、异步串行通信接口，信息传输格式为起始位0位、数据位8位、停止位1位，无校验。通信速率为2400bit/s。

对于命令和应答信息，该协议规定了一个基本格式，如下所示：

3.2.1.1帧头

帧头长度为1字节，以16进制形式传输，以ASCII来解释，即实际传输16进制数“7E”，解释为符号“~”，以此来作为一帧的开头。

3.2.1.2 ID

ID的值默认为“00”。