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2026-02-18 15:11:41 +08:00

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皮带撕裂检测系统 TCP 通信协议

版本

版本: 1.3 日期: 2026-02-12

版本历史

版本	日期	修改内容
1.3	2026-02-12	增加实时传输检测结果功能(SET_REALTIME/REALTIME_RESULT)
1.2	2025-11-30	增加最大撕裂ID字段(maxId)
1.1	2025-11-16	修改协议长度的格式
1.0	2025-11-11	初始版本

1. 协议概述

本协议用于皮带撕裂检测系统的TCP通信，支持撕裂检测结果上报、实时传输检测结果、速度设置、启停控制等功能。

1.1 连接参数

服务器端：视觉检测器（皮带撕裂检测系统）
客户端：上位机或其他控制系统
服务器默认监听端口: 5800 (可配置)
客户端主动连接服务器
支持多客户端连接

1.2 协议特点

基于TCP长连接
JSON格式数据传输
消息头+消息体结构，解决TCP粘包问题
支持命令应答机制
UTF-8编码

2. 数据帧格式

为解决TCP粘包问题，采用固定消息头+变长消息体的帧格式：

+----------+------------+----------+----------+
| 帧头(8B) | 长度(8B)   | 数据体   | 帧尾(4B) |
+----------+------------+----------+----------+

2.1 帧结构说明

字段	字节数	类型	说明
帧头	8	char[8]	固定字符串 `##START#`
长度	8	char[8]	数据体长度（8位字符串），单位：字节
数据体	可变	JSON字符串	UTF-8编码的JSON数据
帧尾	4	char[4]	固定字符串 `#END`

2.2 帧头帧尾定义

#define FRAME_HEADER    "##START#"    // 8字节帧头
#define FRAME_TAIL      "#END"         // 4字节帧尾

3. 消息类型

所有消息的JSON数据体都包含以下公共字段：

{
    "msgType": "消息类型",
    "timestamp": 1699776000000
}

字段	类型	说明
msgType	string	消息类型标识
timestamp	int64	时间戳（毫秒级Unix时间戳）

4. 上报消息（服务器 → 客户端）

4.1 撕裂检测结果上报

消息类型: DETECT_RESULT

JSON格式:

{
    "msgType": "DETECT_RESULT",
    "timestamp": 1699776000000,
    "count": 3,
    "max": 125,
    "maxId": 12345,
    "visimg": "iVBORw0KGgoAAAANSUhEUgAAAAUA..."
}

字段说明:

字段	类型	必填	说明
msgType	string	是	固定值 `DETECT_RESULT`
timestamp	int64	是	检测时间戳（毫秒）
count	int	是	撕裂个数
max	int	是	最大撕裂长度（单位：毫米）
maxId	int	是	最大撕裂对应的撕裂ID（唯一标识符）
visimg	string	是	Base64编码的检测结果图片（JPEG格式）

示例:

{
    "msgType": "DETECT_RESULT",
    "timestamp": 1699776000000,
    "count": 2,
    "max": 85,
    "maxId": 10086,
    "visimg": "/9j/4AAQSkZJRgABAQEAYABgAAD..."
}

4.2 实时检测结果上报

当客户端开启实时传输功能后，服务器在每次检测完成时主动上报检测结果，包含所有撕裂的详细数据。

消息类型: REALTIME_RESULT

JSON格式:

{
    "msgType": "REALTIME_RESULT",
    "timestamp": 1699776000000,
    "count": 3,
    "tears": [
        {
            "id": 10001,
            "status": 1,
            "length": 125,
            "width": 30,
            "depth": 8
        },
        {
            "id": 10002,
            "status": 0,
            "length": 85,
            "width": 20,
            "depth": 5
        },
        {
            "id": 10003,
            "status": 1,
            "length": 42,
            "width": 15,
            "depth": 3
        }
    ],
    "visimg": "iVBORw0KGgoAAAANSUhEUgAAAAUA..."
}

字段说明:

字段	类型	必填	说明
msgType	string	是	固定值 `REALTIME_RESULT`
timestamp	int64	是	检测时间戳（毫秒）
count	int	是	撕裂个数
tears	array	是	撕裂详细数据列表，元素个数与 count 一致
visimg	string	是	Base64编码的检测结果图片（JPEG格式）

tears 数组元素字段说明:

字段	类型	必填	说明
id	int	是	撕裂ID（唯一标识符）
status	int	是	撕裂状态（0-未知，1-新发现，2-正在增长，3-已结束，4-无效）
length	int	是	撕裂长度（单位：毫米）
width	int	是	撕裂宽度（单位：毫米）
depth	int	是	撕裂深度（单位：毫米，-1表示贯穿型撕裂）

status 状态值定义（对应 ESG_tearStatus）:

值	枚举名	说明
0	keSG_tearStatus_Uknown	未知
1	keSG_tearStatus_New	新发现的撕裂
2	keSG_tearStatus_Growing	正在增长的撕裂
3	keSG_tearStatus_Ended	撕裂已结束
4	keSG_tearStatus_Invalid	无效撕裂（可能被合并）

说明:

实时传输功能需要客户端通过 SET_REALTIME 命令开启
开启后，服务器每次完成一帧检测即上报一次结果
关闭实时传输后，服务器停止上报 REALTIME_RESULT 消息
REALTIME_RESULT 与 DETECT_RESULT 独立，互不影响
当 count 为 0 时，tears 为空数组 []

示例（无撕裂时）:

{
    "msgType": "REALTIME_RESULT",
    "timestamp": 1699776000000,
    "count": 0,
    "tears": [],
    "visimg": "/9j/4AAQSkZJRgABAQEAYABgAAD..."
}

5. 控制命令（客户端 → 服务器）

5.1 设置速度命令

消息类型: SET_SPEED

JSON格式:

{
    "msgType": "SET_SPEED",
    "timestamp": 1699776000000,
    "speed": 1000
}

字段说明:

字段	类型	必填	说明
msgType	string	是	固定值 `SET_SPEED`
timestamp	int64	是	命令时间戳（毫秒）
speed	int	是	速度值（单位：mm/s，范围：0-5000）

5.2 启停控制命令

消息类型: SET_CONTROL

JSON格式:

{
    "msgType": "SET_CONTROL",
    "timestamp": 1699776000000,
    "control": true
}

字段说明:

字段	类型	必填	说明
msgType	string	是	固定值 `SET_CONTROL`
timestamp	int64	是	命令时间戳（毫秒）
control	bool	是	启停状态（true-启动，false-停止）

5.3 实时传输控制命令

消息类型: SET_REALTIME

JSON格式:

{
    "msgType": "SET_REALTIME",
    "timestamp": 1699776000000,
    "enable": true
}

字段说明:

字段	类型	必填	说明
msgType	string	是	固定值 `SET_REALTIME`
timestamp	int64	是	命令时间戳（毫秒）
enable	bool	是	实时传输开关（true-开启，false-关闭）

说明:

开启后，服务器每次检测完成即通过 REALTIME_RESULT 消息上报结果
关闭后，服务器停止实时上报
默认状态为关闭
服务器通过 CMD_RESPONSE 应答该命令

6. 应答消息（服务器 → 客户端）

所有控制命令都需要应答，应答格式统一。

6.1 命令应答格式

消息类型: CMD_RESPONSE

JSON格式:

{
    "msgType": "CMD_RESPONSE",
    "timestamp": 1699776000000,
    "cmdType": "SET_SPEED",
    "result": true,
    "errorCode": 0,
    "errorMsg": ""
}

字段说明:

字段	类型	必填	说明
msgType	string	是	固定值 `CMD_RESPONSE`
timestamp	int64	是	应答时间戳（毫秒）
cmdType	string	是	原始命令类型（如 `SET_SPEED`）
result	bool	是	执行结果（true-成功，false-失败）
errorCode	int	是	错误码（成功时为0）
errorMsg	string	是	错误描述（成功时为空字符串）

7. 通信流程

7.1 速度设置流程

客户端                           服务器
  |                                |
  |-------- SET_SPEED ----------->|
  |  {                             |
  |    "msgType": "SET_SPEED",     |
  |    "speed": 1000               |
  |  }                             |
  |                                |
  |<------ CMD_RESPONSE ----------|
  |  {                             |
  |    "cmdType": "SET_SPEED",     |
  |    "result": true,             |
  |    "errorCode": 0              |
  |  }                             |

7.2 启停控制流程

客户端                           服务器
  |                                |
  |------- SET_CONTROL ---------->|
  |  {                             |
  |    "msgType": "SET_CONTROL",   |
  |    "control": true             |
  |  }                             |
  |                                |
  |<------ CMD_RESPONSE ----------|
  |  {                             |
  |    "cmdType": "SET_CONTROL",   |
  |    "result": true,             |
  |    "errorCode": 0              |
  |  }                             |
  |                                |
  |<------ TEAR_RESULT -----------|  (周期性上报)
  |  {                             |
  |    "count": 2,                 |
  |    "max": 85,                  |
  |    "visimg": "..."             |
  |  }                             |

7.3 实时传输控制流程

客户端                           服务器
  |                                |
  |------ SET_REALTIME ---------->|
  |  {                             |
  |    "msgType": "SET_REALTIME",  |
  |    "enable": true              |
  |  }                             |
  |                                |
  |<------ CMD_RESPONSE ----------|
  |  {                             |
  |    "cmdType": "SET_REALTIME",  |
  |    "result": true,             |
  |    "errorCode": 0              |
  |  }                             |
  |                                |
  |<--- REALTIME_RESULT ----------|  (每次检测完成即上报)
  |  {                             |
  |    "msgType": "REALTIME_RESULT"|
  |    "count": 2,                 |
  |    "tears": [                  |
  |      {"id":1,"status":1,       |
  |       "length":85,"width":20,  |
  |       "depth":5},              |
  |      {"id":2,"status":0,       |
  |       "length":42,"width":15,  |
  |       "depth":3}               |
  |    ],                          |
  |    "visimg": "..."             |
  |  }                             |
  |                                |
  |<--- REALTIME_RESULT ----------|  (持续上报...)
  |  { ... }                       |
  |                                |
  |------ SET_REALTIME ---------->|  (关闭实时传输)
  |  {                             |
  |    "msgType": "SET_REALTIME",  |
  |    "enable": false             |
  |  }                             |
  |                                |
  |<------ CMD_RESPONSE ----------|
  |  {                             |
  |    "cmdType": "SET_REALTIME",  |
  |    "result": true,             |
  |    "errorCode": 0              |
  |  }                             |
  |                                |
  |    (服务器停止上报)              |

8. TCP粘包处理

8.1 发送端处理

将JSON数据转换为UTF-8字节数组
计算数据长度（字节数）

构造完整数据帧：

帧头(8字节 "##START#") + 长度(8字节字符串) + JSON数据 + 帧尾(4字节 "#END")

发送完整数据帧

8.2 接收端处理

维护接收缓冲区
查找帧头（字符串 ##START#）
读取数据长度（8字节字符串）
根据长度读取完整数据体
验证帧尾（字符串 #END）
解析JSON数据
处理剩余缓冲区数据（可能包含下一帧）

9. 连接管理

9.1 心跳机制

为保持连接活跃，建议实现心跳机制：

心跳消息: HEARTBEAT

{
    "msgType": "HEARTBEAT",
    "timestamp": 1699776000000
}

心跳应答: HEARTBEAT_ACK

{
    "msgType": "HEARTBEAT_ACK",
    "timestamp": 1699776000000
}

心跳间隔: 30秒
超时时间: 90秒（3次心跳未收到则断开）

9.2 断线重连

客户端检测到连接断开后，每隔5秒尝试重连
最多重连次数: 无限制（或可配置）

14 KiB Raw Blame History Unescape Escape

皮带撕裂检测系统 TCP 通信协议

版本

版本历史

1. 协议概述

1.1 连接参数

1.2 协议特点

2. 数据帧格式

2.1 帧结构说明

2.2 帧头帧尾定义

3. 消息类型

4. 上报消息（服务器 → 客户端）

4.1 撕裂检测结果上报

4.2 实时检测结果上报

5. 控制命令（客户端 → 服务器）

5.1 设置速度命令

5.2 启停控制命令

5.3 实时传输控制命令

6. 应答消息（服务器 → 客户端）

6.1 命令应答格式

7. 通信流程

7.1 速度设置流程

7.2 启停控制流程

7.3 实时传输控制流程

8. TCP粘包处理

8.1 发送端处理

8.2 接收端处理

9. 连接管理

9.1 心跳机制

9.2 断线重连

14 KiB

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