环网通信故障识别方法、装置和分布式控制环网

技术领域

本申请属于通信技术领域，尤其涉及一种环网通信故障识别方法、装置和分布式控制环网。

背景技术

基于高速串行光纤环网通信的分布式控制是一种用于大容量电力电子装置的重要技术手段；环网通信具有级联结构的特征，当通信环路中出现故障，故障点将影响整条环路；相关技术中，环网通信故障的检测研究，无法确定故障的具体类型，不利于后续环网的维护工作。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种环网通信故障识别方法、装置和分布式控制环网，通过主节点向第一通信环路和第二通信环路发送第一故障检测帧，简单接耗时短；通过主节点接收故障检测帧的情况可以准确识别出故障信息，可显著提高后期维护人员的工作效率。

第一方面，本申请提供了一种环网通信故障识别方法，该方法包括：

在所述环网故障的情况下，所述主节点分别向所述第一通信环路和所述第二通信环路发送第一故障检测帧；所述第一故障检测帧包括所述主节点的标识；

在所述多个从节点中目标从节点接收到经目标通信环路传输的所述第一故障检测帧后，所述目标从节点沿所述目标通信环路向下一节点透传所述第一故障检测帧，所述目标通信环路为所述第一通信环路和所述第二通信环路中任意环路；

所述目标从节点将所述第一故障检测帧更新为第二故障检测帧，并向另一通信环路发送所述第二故障检测帧，所述另一通信环路为所述第一通信环路和所述第二通信环路中除所述目标通信环路之外的环路，所述第二故障检测帧包括所述目标从节点的标识；

所述主节点基于所述第一故障检测帧和所述第二故障检测帧的接收情况，确定所述环网的故障信息，所述故障信息包括故障类型和故障位置中的至少一种。

根据本申请的环网通信故障识别方法，通过主节点向第一通信环路和第二通信环路发送带有主节点标识的第一故障检测帧；在从节点接收到主节点通过目标通信环路发送的第一故障帧的情况下，使目标从节点通过目标通信环路透传第一故障检测帧，且使目标从节点将第一故障检测帧更新为第二故障检测帧，通过目标通信环路外的另一通信环路发送第二故障检测帧，操作简单且耗时短；基于主节点的接收的第一故障检测帧和第二故障检测帧的情况，可以精准识别出故障的具体位置以及故障类型，显著提高后期维护人员修复工作的效率。

根据本申请的环网通信故障识别方法，所述主节点基于所述第一故障检测帧和所述第二故障检测帧的接收情况，确定所述环网的故障信息，包括：

第一目标时长内，在所述主节点接收到所述第一通信环路和所述第二通信环路中任意一条环路传输的所述第一故障检测帧的情况下，确定所述故障类型为环路断线；

所述第一目标时长内，在所述主节点未接收到所述第一通信环路和所述第二通信环路传输的所述第一故障检测帧的情况下，确定所述故障类型为节点故障。

根据本申请的环网通信故障识别方法，在所述主节点接收到所述第一通信环路和所述第二通信环路中任意一条环路传输的所述第一故障检测帧的情况下，确定所述故障类型为环路断线，包括：

在所述主节点未接收到所述目标环路传输的所述第一故障检测帧且所述主节点接收到所述另一通信环路传输的所述第一故障检测帧的情况下，确定所述目标环路断线。

根据本申请的环网通信故障识别方法，所述主节点基于所述第一故障检测帧和所述第二故障检测帧的接收情况，确定所述环网的故障信息，包括：

所述主节点基于接收到的所述第二故障检测帧，确定故障点的所述故障位置。

根据本申请的环网通信故障识别方法，所述主节点基于接收到的所述第二故障检测帧，确定故障点的所述故障位置，包括：

所述主节点分别确定在所述第一通信环路中最后一次接收到的第二故障检测帧中的第一标识，和在所述第二通信环路中最后一次接收到的第二故障检测帧中的第二标识；

基于所述第一标识和所述第二标识，确定所述故障位置。

根据本申请的环网通信故障识别方法，在所述主节点基于接收到的所述第二故障检测帧，确定故障点的所述故障位置之后，所述方法还包括：

基于所述故障位置，确定所述故障点的上下游节点之间的从节点数量；

基于所述从节点数量和所述故障类型，确定故障子类型；所述故障子类型包括单点失效、多点失效、单点断线或多点断线。

根据本申请的环网通信故障识别方法，所述基于所述从节点数量和所述故障类型，确定故障子类型，包括：

在所述从节点数量为1且所述故障类型为节点故障的情况下，确定所述故障子类型为所述单点失效；

在所述从节点的数量大于1且所述故障类型为所述节点故障的情况下，确定所述故障子类型为所述多点失效；

在所述从节点数量为0且所述故障类型为环路断线的情况下，确定所述故障子类型为所述单点断线；

在所述从节点的数量大于0且所述故障类型为所述环路断线的情况下，确定所述故障子类型为所述多点断线。

根据本申请的环网通信故障识别方法，所述主节点分别向所述第一通信环路和所述第二通信环路发送第一故障检测帧，包括：

在所述主节点向所述目标通信环路发送所述第一故障检测帧第二目标时长后，向所述另一通信环路发送所述第一故障检测帧。

根据本申请的环网通信故障识别方法，各节点均设有第一发送端、第二发送端、第一接收端和第二接收端，所述第一发送端和所述第一接收端设置于所述第一通信环路，所述第二发送端和所述第二接收端设置于所述第二通信环路。

第二方面，本申请提供了一种环网通信故障识别装置，该装置包括：

第一处理模块，用于在所述环网故障的情况下，使所述主节点分别向所述第一通信环路和所述第二通信环路发送第一故障检测帧；所述第一故障检测帧包括所述主节点的标识；

第二处理模块，用于在所述多个从节点中目标从节点接收到经目标通信环路传输的所述第一故障检测帧后，使所述目标从节点沿所述目标通信环路向下一节点透传所述第一故障检测帧，所述目标通信环路为所述第一通信环路和所述第二通信环路中任意环路；

第三处理模块，用于使所述目标从节点将所述第一故障检测帧更新为第二故障检测帧，并向另一通信环路发送所述第二故障检测帧，所述另一通信环路为所述第一通信环路和所述第二通信环路中除所述目标通信环路之外的环路，所述第二故障检测帧包括所述目标从节点的标识；

第四处理模块，用于使所述主节点基于所述第一故障检测帧和所述第二故障检测帧的接收情况，确定所述环网的故障信息，所述故障信息包括故障类型和故障位置中的至少一种。

根据本申请的环网通信故障识别装置，通过主节点向第一通信环路和第二通信环路发送带有主节点标识的第一故障检测帧；在从节点接收到主节点通过目标通信环路发送的第一故障帧的情况下，使目标从节点通过目标通信环路透传第一故障检测帧，且使目标从节点将第一故障检测帧更新为第二故障检测帧，通过目标通信环路外的另一通信环路发送第二故障检测帧，操作简单且耗时短；基于主节点的接收的第一故障检测帧和第二故障检测帧的情况，可以精准识别出故障的具体位置以及故障类型，显著提高后期维护人员修复工作的效率。

第三方面，本申请提供了一种分布式控制环网，包括：

主控制器，所述主控制器基于如第一方面任意一项所述的环网通信故障识别方法进行故障检测；

多个从控制器，所述多个从控制器依次连接，所述主控制器和所述至少一个从控制器构成多条通信环路，各所述通信环路的通信方向不同。

第四方面，本申请提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第一方面所述的环网通信故障识别方法。

第五方面，本申请提供了一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述的环网通信故障识别方法。

第六方面，本申请提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述的环网通信故障确定法。

本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：

通过主节点向第一通信环路和第二通信环路发送带有主节点标识的第一故障检测帧；在从节点接收到主节点通过目标通信环路发送的第一故障帧的情况下，使目标从节点通过目标通信环路透传第一故障检测帧，且使目标从节点将第一故障检测帧更新为第二故障检测帧，通过目标通信环路外的另一通信环路发送第二故障检测帧，操作简单且耗时短；基于主节点的接收的第一故障检测帧和第二故障检测帧的情况，可以精准识别出故障的具体位置以及故障类型，显著提高后期维护人员修复工作的效率。

进一步地，通过主节点在目标通信环路发送第一故障检测帧第二目标时长后，主节点再向另一通信环路发送第一故障检测帧，可以有效避免主节点同时通过第一通信环路和第二通信环路发送第一故障检测帧的过程中，当同一节点同时接收到两条通信环路传输的第一故障帧时，发生通信紊乱的问题，降低系统崩溃的风险，提高稳定性。

更进一步地，通过主节点在第一通信环路中最后一次接收到的第二故障检测帧中的第一标识和在第二通信环路中最后一次接收到的第二故障检测帧中的第二标识，可以获取故障点的位置信息，可以有效定位故障点，有效减少维护人员定位故障点以及冗余恢复的工作。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请实施例提供的环网通信故障识别方法的流程示意图之一；

图2是本申请实施例提供的分布式控制环网的结构示意图之一；

图3是本申请实施例提供的分布式控制环网的结构示意图之二；

图4是本申请实施例提供的环网通信故障识别方法的流程示意图之二；

图5是本申请实施例提供的环网通信故障识别方法的流程示意图之三；

图6是本申请实施例提供的分布式控制环网的结构示意图之三；

图7是本申请实施例提供的环网通信故障识别装置的结构示意图；

图8是本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的环网通信故障识别方法、环网通信故障识别装置、电子设备和可读存储介质进行详细地说明。

其中，环网通信故障识别方法可应用于终端，具体可由，终端中的硬件或软件执行。

该终端包括但不限于移动电话或平板电脑等便携式通信设备。还应当理解的是，在某些实施例中，该终端可以不是便携式通信设备，而是台式计算机。

本申请实施例提供的环网通信故障识别方法，该环网通信故障识别方法的执行主体可以为环网，或者与环网通信连接的电子设备或者电子设备中能够实现该环网通信故障识别方法的功能模块或功能实体，本申请实施例提及的电子设备包括但不限于手机、平板电脑、电脑、相机和可穿戴设备等，下面以环网作为执行主体为例对本申请实施例提供的环网通信故障识别方法进行说明。

需要说明的是，本申请实施例提出的环网通信故障识别方法应用于环网。

环网包括主节点和多个从节点，主节点和多个从节点构成多条通信环路，各通信环路的通信方向各不相同，多个从节点可以是N个，N为正整数。

第一通信环路和第二通信环路可以为多条通信环路中的任意两条环路。

在一些实施例中，第一通信环路和的第二通信环路可以为方向相反的环路。

如图6所示，该环网的控制架构包括1个主控制器对应的主节点和N个从控制器对应的从节点，主节点和N个从节点构成第一通信环路和与第一通信环路反向的第二通信环路，N为正整数。

继续参考图6，第一通信环路为逆时针环路①，第二通信环路为顺时针环路②；在实际执行过程中，可以将第一通信环路作为主通信环，将第二通信环路作为备用环。

在第一通信环路中，数据传输方向(即通信方向)为逆时针方向；在第二通信环路中，数据传输方向为顺时针方向。

本申请的环网通信故障识别方法，可应用于同时具备多条不同或相同数据传输方向的光纤总线，低通信波特率或低通信频率的光纤环网通信系统以及其他通信系统等。

如图1所示，该环网通信故障识别方法包括：步骤110、步骤120、步骤130和步骤140。

步骤110、在环网故障的情况下，主节点分别向第一通信环路和第二通信环路发送第一故障检测帧；第一故障检测帧包括主节点的标识；

在该步骤中，如图6所示，第一通信环路可以包括主节点和多个从节点。

其中，第一通信环路可以是逆时针方向的环路。

第一通信环路可以是主通信环。

第二通信环路可以是与第一通信环路方向相反的环路。

第二通信环路可以是顺时针方向的环路。

第二通信环路可以是备用通信环。

第一故障检测帧为用于检测故障信息的帧。

第一故障检测帧可以包括主节点的标识。

主节点的标识可以是标识主节点信息的标识，如可以表现为主节点的ID。

在一些实施例中，第一故障检测帧还可以包括：环路号和故障检测位中的至少一种。

其中，环路号可以用于标识环路信息。

故障检测位可以用于标识该帧是用于检测故障的帧，以区别于正常通信数据。

在一些实施例中，当环路中某节点识别到接收的数据是正常传输数据时，则基于常规通信机制进行数据传输。

在一些实施例中，步骤110还可以包括：

在主节点向目标通信环路发送第一故障检测帧第二目标时长后，向另一通信环路发送第一故障检测帧。

在该实施例中，目标通信环路可以是第一通信环路和第二通信环路中的任意一条。

当目标通信环路是第一通信环路时，另一通信环路可以是第二通信环路。

当目标通信环路是第二通信环路时，另一通信环路可以是第一通信环路。

第二目标时长可以基于目标通信环路的故障检测所需时长确定。

可以理解的是，第二目标时长根据目标通信环路的故障检测时长的变化而变化。

例如，第二目标时长可以是在检查完第一通信环路之后延时一定时间，主节点再向第二环路发送第一故障检测帧。

在实际执行过程中，延时所用时长可以根据实际情况自定义，本申请不做限定。

根据本申请实施例提供的环网通信故障识别方法，通过主节点在目标通信环路发送第一故障检测帧第二目标时长后，主节点再向另一通信环路发送第一故障检测帧，可以有效避免主节点同时通过第一通信环路和第二通信环路发送第一故障检测帧的过程中，当同一节点的同一端口同时接收到两条通信环路的第一故障帧和第二故障帧时，发生通信紊乱的问题，降低系统崩溃的风险，提高稳定性。

步骤120、在多个从节点中目标从节点接收到经目标通信环路传输的第一故障检测帧后，目标从节点沿目标通信环路向下一节点透传第一故障检测帧，目标通信环路为第一通信环路和第二通信环路中任意环路；

在该步骤中，目标从节点可以是当前接收到主节点通过目标通信环路发出的第一故障检测帧的节点。

目标通信环路可以是当前主节点发送第一故障检测帧所用的环路。

目标通信环路可以是第一通信环路和第二通信环路中的任意一个环路。

透传第一故障检测帧可以是将第一故障检测帧的原始信息传送至以目标通信环路的通信方向为基准的下一个从节点。

步骤130、目标从节点将第一故障检测帧更新为第二故障检测帧，并向另一通信环路发送第二故障检测帧，另一通信环路为第一通信环路和第二通信环路中除目标通信环路之外的环路，第二故障检测帧包括目标从节点的标识；

在该步骤中，第二故障检测帧可以是基于目标从节点的信息更新后的第一故障检测帧。

更新方式可以是将第一故障检测帧的主节点的标识更新为目标从节点的节点标识。

在实际执行过程中，节点标识可以根据目标从节点的信息确定，以区分不同的目标从节点，节点标识的具体形式，本申请不做限定。

节点标识的具体信息可以基于用户自定义，例如，节点标识可以是目标从节点的ID或者目标从节点的特定数据信息等。

目标从节点的标识可以是标识从节点信息的标识。

下面以目标通信环路为第一通信环路，另一通信环路为第二通信环路为例，对本申请的具体实现方式进行说明。

如图2所示，主控制器向第一通信环路发送第一故障检测帧，从控制器1接收到该第一故障检测帧后，一方面向从控制器2透传该第一故障检测帧；另一方面，从控制器1将第一故障检测帧中的主控制器ID更新为本节点ID得到第二故障检测帧，并通过第二通信环路向主控制器发送该第二故障检测帧。

在一些实施例中，各节点均可以设有第一发送端、第二发送端、第一接收端和第二接收端，第一发送端和第一接收端设置于第一通信环路，第二发送端和第二接收端设置于第二通信环路。

在该实施例中，节点的第一发送端和相邻节点的第一接收端通过第一通信环路连接。

节点的第二发送端和相邻节点的第二接收端通过第二通信环路连接。

第一发送端可以用于通过第一通信环路发送/透传信息。

第二发送端可以用于通过第二通信环路发送/透传信息。

第一接收端可以用于接收第一通信环路传输的信息。

第二接收端可以用于接收第二通信环路传输的信息。

继续参考图2，在实际执行过程中，主控制器通过第一发送端Tx1向第一通信环路发送第一故障检测帧，如图5所示，从控制器1判断接收该第一故障检测帧的接口，当从控制器1的第一接收端Rx1接收到该第一故障检测帧时，一方面向从控制器2透传该第一故障检测帧；另一方面，从控制器1将第一故障检测帧中的主控制器ID更新为本节点ID得到第二故障检测帧，并通过第二发送端Tx2向主控制器的第二接收端Rx2发送该第二故障检测帧。

根据本申请实施例提供的环网通信故障识别方法，通过设置第一发送端、第二发送端、第一接收端和第二接收端，以及第一通信环路和第二通信环路，构成环路，能够有效检测故障信息。

步骤140、主节点基于第一故障检测帧和第二故障检测帧的接收情况，确定环网的故障信息，故障信息包括故障类型和故障位置中的至少一种。

在该步骤中，主节点接收的第一故障检测帧可以是多个或0个。

例如，在环网包括两条通信环路的情况下，主节点接收的第一故障检测帧可以是一个或0个；

在一些实施例中，该环网还可以包括超出两条具有不同传输方向的通信总线，在该情况下，主节点接收的第一故障检测帧可以是0个或多个。

对于主节点可以接收到通过该通信环路传输的第一故障检测帧的情况，该通信环路为正常通信的环路。

对于主节点未能接收到的通过该通信环路传输的第一故障检测帧的情况，该通信环路为故障通信环路。

主节点接收的第二故障检测帧可以是多个目标从节点传送的第二故障检测帧。

故障类型包括环路断线或者是节点故障。

对于任意类型，还可以进一步包括多个子类型，例如环路断线可以包括：单点断线和多点断线；节点故障可以包括：单点故障和多点故障。

故障位置可以是环路断线位置或者故障节点的位置。

接收情况可以包括是否接收到该第一故障检测帧和第二检测帧以及接收到的故障帧所包括的内容、故障帧的数量等。

基于是否接收到该故障帧判断是断线还是断点。

基于接收到的故障帧所包括的内容进一步判断故障位置。

根据本申请实施例提供的环网通信故障识别方法，通过主节点向第一通信环路和第二通信环路发送带有主节点标识的第一故障检测帧；在从节点接收到主节点通过目标通信环路发送的第一故障帧的情况下，使目标从节点通过目标通信环路透传第一故障检测帧，且使目标从节点将第一故障检测帧更新为第二故障检测帧，通过目标通信环路外的另一通信环路发送第二故障检测帧，操作简单且耗时短；基于主节点的接收的第一故障检测帧和第二故障检测帧的情况，可以精准识别出故障的具体位置以及故障类型，显著提高后期维护人员修复工作的效率。

下面对步骤140的具体实现方式进行说明。

在一些实施例中，步骤140还可以包括：

第一目标时长内，在主节点接收到第一通信环路和第二通信环路中任意一条环路传输的第一故障检测帧的情况下，确定故障类型为环路断线；

第一目标时长内，在主节点未接收到第一通信环路和第二通信环路传输的第一故障检测帧的情况下，确定故障类型为节点故障。

在该实施例中，第一目标时长可以是主节点完成整个环路故障检测过程所用的时长。

在实际执行过程中，第一目标时长用户可以基于实际情况自定义，第一目标时长的具体时间，本申请不做限定。

例如，第一目标时长可以是主节点通过第一通信环路和第二通信环路发送第一故障检测帧并接收到第二故障检测帧以及任意环路传输的第一故障检测帧所用的时间。

又如，第一目标时长可以是主节点通过第一通信环路和第二通信环路发送第一故障检测帧并接收到第一通信环路传输的第一故障检测帧和第二故障检测帧以及第二通信环路传输的第一故障检测帧和第二故障检测帧所用的时间。

下面分别从环路断线和节点故障两种情况说明故障类型。

如图2所示，在环路断线的情况下，以从控制器2和从控制器3之间的第一通信环路中断为例，从控制器2的第一发送端Tx1不能通过第一通信环路向从控制器3的第一接收端Rx1透传第一故障检测帧，第一通信环路传输的第一故障检测帧在从控制器2中断，主控制器不能成功接收第一通信环路传输的第一故障检测帧，但第二通信环路未中断，主控制器可以成功接收第二通信环路传输的第一故障检测帧。

如图3所示，在节点故障的情况下，以从控制器3故障为例，从控制器3无法成功接收从控制器2通过第一通信环路透传的第一故障检测帧，第一故障检测帧无法继续沿第一通信环路方向透传，主控制器不能成功接收第一通信环路传输的第一故障检测帧；当从控制器3在第二通信环路方向的上一个节点为从控制器4时，从控制器3也无法成功接收从控制器4通过第二通信环路透传的第一故障检测帧；第一故障检测帧无法继续沿第二通信环路方向透传，主控制器不能成功接收第二通信环路传输的第一故障检测帧。

根据本申请实施例提供的环网通信故障识别方法，通过主节点在第一目标时长内，在接收到第一通信环路和第二通信环路中任意一条通信环路传输的第一故障检测帧的情况下可以确定环路断线；在主节点不能接收到任意一条通信环路传输的第一故障检测帧的情况下，可以确定节点故障，通过主节点接收第一故障检测帧的情况，可以精准识别故障类型，可显著提升后期维护人员的工作效率。

在一些实施例中，步骤140还可以包括：

在主节点未接收到目标环路传输的第一故障检测帧且主节点接收到另一通信环路传输的第一故障检测帧的情况下，确定目标环路断线。

在该实施例中，目标环路可以是第一通信环路和第二通信环路中的任意一个。

另一通信环路可以是第一通信环路和第二通信环路中目标通信环路之外的通信环路。

例如，主节点接收到了由第二通信环路透传的第一故障检测帧，但没有接收到第一通信环路透传的第一故障检测帧，可排除节点故障，且确定第一通信环路断线。

根据本申请实施例提供的环网通信故障识别方法，通过主节点未接收到目标环路传输的第一故障检测帧，而接收到另一通信环路的故障检测帧可以确定目标环路具有环路断线故障，有效确定断线所在的线路，提高后期维护人员的工作效率。

在一些实施例中，步骤140还可以包括：

主节点基于接收到的第二故障检测帧，确定故障点的故障位置。

在该实施例中，第二故障检测帧中包括发送该故障检测帧的节点的标识。

故障点可以是发生环路断线或者节点失效所在的点，包括故障上游节点和故障下游节点。

上游和下游是基于第一通信环路的通信方向确定的。

在实际执行过程中，可以基于第二故障检测帧中的从节点的标识确定故障点的故障位置。

在一些实施例中，步骤140还可以包括：

主节点分别确定在第一通信环路中最后一次接收到的第二故障检测帧中的第一标识，和在第二通信环路中最后一次接收到的第二故障检测帧中的第二标识；

基于第一标识和第二标识，确定故障位置。

在该实施例中，第一标识可以是主节点接收的通过第一通信环路传输的最后一个第二故障检测帧中的标识。

第二标识可以是主节点接收的通过第二通信环路传输的最后一个第二故障检测帧中的标识。

例如，继续参考图2，主控制器最后一次接收到通过第一通信环路发送的第二故障检测帧所包括的标识为从控制器3的节点标识3(即第一标识)，主控制器最后一次接收到通过第二通信环路发送的第二故障检测帧所包括的标识为从控制器2的节点标识2(即第二标识)，可以通过第一标识和第二标识初步确定故障点的故障上游节点为从控制器2，故障点的故障下游节点为从控制器3，故障位置在从控制器2和从控制器3之间。

又如，继续参考图3，主控制器最后一次接收到通过第一通信环路发送的第二故障检测帧所包括的标识为从控制器(N-1)的节点标识(N-1)(即第一标识)，主控制器最后一次接收到通过第二通信环路发送的第二故障检测帧所包括的标识为从控制器2的节点标识2(即第二标识)，可以通过第一标识和第二标识初步确定故障点的故障上游节点为从控制器2，故障点的下游节点为从控制器(N-1)，故障位置在从控制器2和从控制器(N-1)之间。

根据本申请实施例提供的环网通信故障识别方法，通过主节点在第一通信环路中最后一次接收到的第二故障检测帧中的第一标识和在第二通信环路中最后一次接收到的第二故障检测帧中的第二标识，可以获取故障点的位置信息，可以有效定位故障点，有效减少维护人员定位故障点以及冗余恢复的工作。

在一些实施例中，步骤140之后，该方法还可以包括：

基于故障位置，确定故障点的上下游节点之间的从节点数量；

基于从节点数量和故障类型，确定故障子类型；故障子类型包括单点失效、多点失效、单点断线或多点断线。

在该实施例中，下游节点可以是沿第一通信环路确定的故障点上游的从节点。

下游节点可以是沿第一通信环路确定的故障点下游的从节点。

节点数量可以是上游节点和下游节点之间的节点数量。

节点数量可以基于公式S＝(下游节点ID-上游节点ID-1)确定。

在一些实施例中，基于从节点数量和故障类型，确定故障子类型，还可以包括：

在从节点数量为1且故障类型为节点故障的情况下，确定故障子类型为单点失效；

在从节点的数量大于1且故障类型为节点故障的情况下，确定故障子类型为多点失效；

在从节点数量为0且故障类型为环路断线的情况下，确定故障子类型为单点断线；

在从节点的数量大于0且故障类型为环路断线的情况下，确定故障子类型为多点断线。

在该实施例中，如图3所示，在检测开始时，主控制器先向第一通信环路发送第一故障检测帧，从控制器1接收第一故障检测帧并沿第一通信环路通信方向向从控制器2透传第一故障检测帧。

主控制器接收由从控制器1发送的第二故障检测帧；识别第二故障检测帧所包括的节点标识。

从控制器2接收到从控制器1发送的第一故障检测帧，沿第一通信环路向从控制器3透传。

主控制器接收由从控制器2发送的第二故障检测帧，识别第二故障检测帧所包括的节点标识；依次类推，直至第一目标时长后，主控制器记录最后一帧第二故障检测帧的节点标识，判断主控制器接收到的第一故障检测帧和第二故障检测帧的情况。

一定时间后，主控制器再向第二通信环路发送第一故障检测帧，从控制器N接收第一故障检测帧并沿第二通信环路通信方向向从控制器(N-1)透传第一故障检测帧。

主控制器接收由从控制器N发送的第二故障检测帧；识别第二故障检测帧所包括的节点标识。

从控制器(N-1)接收到从控制器N发送的第一故障检测帧，沿第二通信环路向从控制器(N-2)透传。

主控制器接收由从控制器(N-1)发送的第二故障检测帧，识别第二故障检测帧所包括的节点标识；依次类推，直至第一目标时长后，判断主控制器接收到的第一故障检测帧和第二故障检测帧的情况。

继续参考图4，例如，在主控制器接收情况为：接收到第二通信环路传输的第一故障检测帧，未接收到第一通信环路传输的第一故障检测帧；且最后一次接收到的第二故障检测帧分别包括从控制器2和从控制器(N-1)的情况下；可初步判断第一通信环路断线，进一步地，根据从控制器2和从控制器(N-1)判断子类型。

例如，当从控制器(N-1)为从控制器3时，可以计算得到中间从控制器数量为0，故障子类型为单点断线；除此之外，还可以定位故障点的上下游节点为从控制器2和从控制器3。

又如，当从控制器(N-1)为从控制器8时，可以计算得到中间从控制器数量为5，故障子类型为多点断线；除此之外，还可以定位故障点的上下游节点为从控制器2和从控制器8。

在其他实施例中，在主控制器接收情况为：未接收到第二通信环路传输和第一通信环路传输的第一故障检测帧；且最后一次接收到的第二故障检测帧分别包括从控制器2和从控制器(N-1)的情况下；可初步判断出现节点故障，进一步地，根据从控制器2和从控制器(N-1)的情况判断子类型。

例如，当从控制器(N-1)为从控制器4时，可以计算得到中间从控制器数量为1，故障子类型为单点故障；除此之外，还可以定位故障点的上下游节点为从控制器2和从控制器4。

又如，当从控制器(N-1)为从控制器8时，可以计算得到中间从控制器数量为5，故障子类型为多点故障；除此之外，还可以定位故障点的上下游节点为从控制器2和从控制器8。

根据本申请实施例提供的环网通信故障识别方法，可以通过从节点的数量以及故障类型，判断故障具体是单点失效、多点失效、单点断线还是多点断线，判断准确性较高。

故障子类型可以是对故障类型中的环路断线或者节点故障的进一步判断。

单点失效为一个节点失效。

例如，继续参考图3，故障位置的上游节点为从控制器2，下游节点为从控制器(N-1)，当(N-1)为4时，上下游节点之间的从节点数量为1，可知故障节点为上下游节点之间的一个从节点，故障子类型为单点失效。

多点失效可以是多个节点失效。

例如，继续参考图3，故障位置的上游节点为从控制器2，下游节点为从控制器(N-1)，当(N-1)为6时，通过计算可知，上下游节点之间的从节点数量为3，故障子类型为多点失效。

单点断线可以是两个相邻从节点之间的环路断线。

例如，继续参考图2，故障位置的上游节点为从控制器2，下游节点为从控制器3，通过计算可知，故障点的上下游节点之间的从节点数量为0，故障点为从控制器2和从控制器3之间的线路断线，故障子类型为单点断线。

多点断线可以是不相邻的两个从节点之间的环路断线。

例如，继续参考图2，故障位置的上游节点为从控制器2，下游节点为从控制器(N-1)，当(N-1)为6时，通过计算可知，故障点的上下游节点之间的从节点数量为3，故障点为从控制器2和从控制器6之间的线路断线，故障子类型为多点断线。

根据本申请实施例提供的环网通信故障识别方法，可以通过故障点的上下游节点之间的节点数量和故障类型，进一步的判断故障子类型，提高后期维护人员的工作效率。

本申请实施例提供的环网通信故障识别方法，执行主体可以为环网通信故障识别装置。本申请实施例中以环网通信故障识别装置执行环网通信故障识别方法为例，说明本申请实施例提供的环网通信故障识别装置。

本申请实施例还提供一种环网通信故障识别装置。

如图7所示，该环网通信故障识别装置包括：第一处理模块710、第二处理模块720、第三处理模块730和第四处理模块740。

第一处理模块710，用于在环网故障的情况下，使主节点分别向第一通信环路和第二通信环路发送第一故障检测帧；第一故障检测帧包括主节点的标识；

第二处理模块720，用于在多个从节点中目标从节点接收到经目标通信环路传输的第一故障检测帧后，使目标从节点沿目标通信环路向下一节点透传第一故障检测帧，目标通信环路为第一通信环路和第二通信环路中任意环路；

第三处理模块730，用于使目标从节点将第一故障检测帧更新为第二故障检测帧，并向另一通信环路发送第二故障检测帧，另一通信环路为第一通信环路和第二通信环路中除目标通信环路之外的环路，第二故障检测帧包括目标从节点的标识；

第四处理模块740，用于使主节点基于第一故障检测帧和第二故障检测帧的接收情况，确定环网的故障信息，故障信息包括故障类型和故障位置中的至少一种。

根据本申请实施例提供的环网通信故障识别装置，通过主节点向第一通信环路和第二通信环路发送带有主节点标识的第一故障检测帧；在从节点接收到主节点通过目标通信环路发送的第一故障帧的情况下，使目标从节点通过目标通信环路透传第一故障检测帧，且使目标从节点将第一故障检测帧更新为第二故障检测帧，通过目标通信环路外的另一通信环路发送第二故障检测帧，操作简单且耗时短；基于主节点的接收的第一故障检测帧和第二故障检测帧的情况，可以精准识别出故障的具体位置以及故障类型，显著提高后期维护人员修复工作的效率

在一些实施例中，第四处理模块740，还可以用于：

第一目标时长内，在主节点接收到第一通信环路和第二通信环路中任意一条环路传输的第一故障检测帧的情况下，确定故障类型为环路断线；

第一目标时长内，在主节点未接收到第一通信环路和第二通信环路传输的第一故障检测帧的情况下，确定故障类型为节点故障。

在一些实施例中，第四处理模块740，还可以用于：

在主节点未接收到目标环路传输的第一故障检测帧且主节点接收到另一通信环路传输的第一故障检测帧的情况下，确定目标环路断线。

在一些实施例中，第四处理模块740，还可以用于：

主节点基于接收到的第二故障检测帧，确定故障点的故障位置。

在一些实施例中，第四处理模块740，还可以用于：

主节点分别确定在第一通信环路中最后一次接收到的第二故障检测帧中的第一标识，和在第二通信环路中最后一次接收到的第二故障检测帧中的第二标识；

基于第一标识和第二标识，确定故障位置。

在一些实施例中，该装置还可以包括第五处理模块，用于：

基于故障位置，确定故障点的上下游节点之间的从节点数量；

基于从节点数量和故障类型，确定故障子类型；故障子类型包括单点失效、多点失效、单点断线或多点断线。

在一些实施例中，该装置还可以包括第六处理模块，用于：

在从节点数量为1且故障类型为节点故障的情况下，确定故障子类型为单点失效；

在从节点的数量大于1且故障类型为节点故障的情况下，确定故障子类型为多点失效；

在从节点数量为0且故障类型为环路断线的情况下，确定故障子类型为单点断线；

在从节点的数量大于0且故障类型为环路断线的情况下，确定故障子类型为多点断线。

在一些实施例中，第一处理模块710，还可以用于：

在主节点向目标通信环路发送第一故障检测帧第二目标时长后，使主节点向另一通信环路发送第一故障检测帧。

本申请实施例中的环网通信故障识别装置可以是电子设备，也可以是电子设备中的部件，例如集成电路或芯片。该电子设备可以是终端，也可以为除终端之外的其他设备。示例性的，电子设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载电子设备、移动上网装置(Mobile Internet Device，MID)、增强现实(augmented reality，AR)/虚拟现实(virtual reality，VR)设备、机器人、可穿戴设备、超级移动个人计算机(ultra-mobilepersonal computer，UMPC)、上网本或者个人数字助理(personal digital assistant，PDA)等，还可以为服务器、网络附属存储器(Network Attached Storage，NAS)、个人计算机(personal computer，PC)、电视机(television，TV)、柜员机或者自助机等，本申请实施例不作具体限定。

本申请实施例中的环网通信故障识别装置可以为具有操作系统的装置。该操作系统可以为安卓(Android)操作系统，可以为IOS操作系统，还可以为其他可能的操作系统，本申请实施例不作具体限定。

本申请实施例提供的环网通信故障识别装置能够实现图1至图6的方法实施例实现的各个过程，为避免重复，这里不再赘述。

本申请实施例还提供一种分布式控制环网。

如图7所示，该分布式控制环网包括：主控制器和多个从控制器。

在该实施例中，主控制器用于基于如上任意实施例所述的环网通信故障识别方法进行故障检测。

多个从控制器依次连接，主控制器和至少一个从控制器构成至少两条通信环路，各通信环路的通信方向各不相同。

多个从控制器的数量可以为N个，N为正整数。

继续参考图7，第一通信环路为逆时针环路①，第二通信环路为顺时针环路②；在实际执行过程中，可以将第一通信环路作为主通信环，将第二通信环路作为备用环。

在第一通信环路中，数据传输方向为逆时针方向；在第二通信环路中，数据传输方向为顺时针方向。

分布式控制环网所用的通信传输载体可以是光纤、网线以及RS485等可以组建环网的载体。

在一些实施例中，该分布式控制环网还可以包括低通信速率或者高通信速率。

根据本申请实施例提供的分布式控制环网，通过主节点向第一通信环路和第二通信环路发送带有主节点标识的第一故障检测帧；在从节点接收到主节点通过目标通信环路发送的第一故障帧的情况下，使目标从节点通过目标通信环路透传第一故障检测帧，且使目标从节点将第一故障检测帧更新为第二故障检测帧，通过目标通信环路外的另一通信环路发送第二故障检测帧，操作简单且耗时短；基于主节点的接收的第一故障检测帧和第二故障检测帧的情况，可以精准识别出故障的具体位置以及故障类型，显著提高后期维护人员修复工作的效率。

在一些实施例中，如图8所示，本申请实施例还提供一种电子设备800，包括处理器801、存储器802及存储在存储器802上并可在处理器801上运行的计算机程序，该程序被处理器801执行时实现上述环网通信故障识别方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

需要说明的是，本申请实施例中的电子设备包括上述所述的移动电子设备和非移动电子设备。

本申请实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，该非暂态计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述环网通信故障识别方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

其中，所述处理器为上述实施例中所述的电子设备中的处理器。所述可读存储介质，包括计算机可读存储介质，如计算机只读存储器ROM、随机存取存储器RAM、磁碟或者光盘等。

本申请实施例还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述环网通信故障识别方法。

其中，所述处理器为上述实施例中所述的电子设备中的处理器。所述可读存储介质，包括计算机可读存储介质，如计算机只读存储器ROM、随机存取存储器RAM、磁碟或者光盘等。

本申请实施例另提供了一种芯片，所述芯片包括处理器和通信接口，所述通信接口和所述处理器耦合，所述处理器用于运行程序或指令，实现上述环网通信故障识别方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

应理解，本申请实施例提到的芯片还可以称为系统级芯片、系统芯片、芯片系统或片上系统芯片等。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外，需要指出的是，本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能，还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能，例如，可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法，并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外，参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以计算机软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。