專利名稱：一種iec61850通信協(xié)議的解析裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于變電站通信技術領域，尤其涉及一種IEC61850通信協(xié)議的解析
>J-U裝直。
背景技術：
當前電力系統(tǒng)中，對變電站自動化的要求越來越高，為方便變電站中各種智能電子設備(Intelligent Electronic Device, IED)的管理以及設備間的互聯(lián)，國際電工委員會第57技術委員會制定了作為國際標準的IEC61850通信協(xié)議體系。與傳統(tǒng)的通信協(xié)議相比，IEC61850通信協(xié)議在技術上具有如下特點1.使用面向對象建模技術；2.使用分布、 分層體系；3.使用抽象通信服務接口，特殊通信服務映射技術；4.使用制造報文規(guī)范技術；
5.具有互操作性；6.具有面向未來的、開發(fā)的體系結構。由此可以看出，在變電站中采用 IEC61850通信協(xié)議，可以使變電站內來自不同廠家的IED實現(xiàn)互操作和信息共享，取消多余的協(xié)議轉換步驟，使設備調試更加便捷，大大提高變電站自動化系統(tǒng)水平，提高變電站自動化系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行水平，節(jié)約開發(fā)驗收維護的人力財力。如圖I示出了現(xiàn)有技術提供的IEC61850通信協(xié)議的解析裝置的原理結構，具體包括現(xiàn)場可編程門陣列，用于通過網(wǎng)口和光電轉換器接收合并單元發(fā)出的9-1數(shù)據(jù)、9-2數(shù)據(jù)、GOOSE數(shù)據(jù)以及MMS數(shù)據(jù)，之后將這些數(shù)據(jù)通過組包方式發(fā)送；中央處理器，用于對現(xiàn)場可編程門陣列發(fā)送的數(shù)據(jù)進行解析。由于9-1數(shù)據(jù)、9-2數(shù)據(jù)和GOOSE數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量較大， 且實時性要求較高，采用具有LINUX系統(tǒng)的中央處理器會降低解析效率，并使得中央處理器經(jīng)常處于滿負荷狀態(tài)，從而增加了中央處理器的功耗。

實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種IEC61850通信協(xié)議的解析裝置，旨在解決現(xiàn)有技術提供的IEC61850通信協(xié)議的解析裝置采用中央處理器對數(shù)據(jù)進行解析，解析效率低、 且使得中央處理器功耗大的問題。本實用新型是這樣實現(xiàn)的，一種IEC61850通信協(xié)議的解析裝置，所述裝置包括連接合并單元，接收合并單元輸出的基于IEC61850通信協(xié)議的光信號并將接收到的光信號轉換成電信號的至少一個光電轉換器；與所述光電轉換器一一對應連接的第一網(wǎng)口 ；連接所述第一網(wǎng)絡，通過所述第一網(wǎng)口接收所述光電轉換器轉換后的電信號、對接收到的電信號中的9-1數(shù)據(jù)、9-2數(shù)據(jù)、和/或GOOSE數(shù)據(jù)進行解析并發(fā)送接收到的電信號中的其它數(shù)據(jù)的現(xiàn)場可編程門陣列；連接所述現(xiàn)場可編程門陣列，對所述現(xiàn)場可編程門陣列發(fā)送的其它數(shù)據(jù)進行解析后返回給所述現(xiàn)場可編程門陣列的數(shù)字信號處理器。上述裝置還可以包括 連接所述現(xiàn)場可編程門陣列，供所述現(xiàn)場可編程門陣列發(fā)送解析后的數(shù)據(jù)的第二網(wǎng)口。進一步地，所述裝置還可以包括連接所述現(xiàn)場可編程門陣列的第一存儲器、連接所述數(shù)字信號處理器的第二存儲器、和/或連接所述數(shù)字信號處理器的閃存。更進一步地，所述現(xiàn)場可編程門陣列和所述數(shù)字信號處理器之間可以通過并行外部接口以及串口連接。更進一步地，所述數(shù)字信號處理器可以是集成有UCOS操作系統(tǒng)的數(shù)字信號處理器。另外，所述數(shù)字信號處理器可以是型號為ADI-DSPBF518的數(shù)字信號處理器。所述第一網(wǎng)絡可以包括連接所述光電轉換器的PHY芯片；以及連接所述PHY芯片的以太網(wǎng)控制芯片。所述PHY芯片可以是型號為DP83640的PHY芯片；所述以太網(wǎng)控制芯片可以是型號為AX88196的以太網(wǎng)控制芯片。所述現(xiàn)場可編程門陣列可以是型號為EP3C55的現(xiàn)場可編程門陣列。所述第二存儲器可以由兩片型號為MT48LC64BA8T的存儲器芯片構成；所述閃存可以是型號為M29W320EB的閃存；所述第一存儲器可以是型號為MT47H32M16BN的DDR2存儲器芯片。本實用新型實施例提供的IEC61850通信協(xié)議的解析裝置是結合了現(xiàn)場可編程門陣列和數(shù)字信號處理器實現(xiàn)對IEC61850通信協(xié)議的分布式解析，相對于現(xiàn)有技術而言，本實用新型實施例提供的IEC61850通信協(xié)議的解析裝置可從兩方面提高裝置的性能一方面是明顯提升了 IEC61850通信協(xié)議的解析裝置的處理效率，一般地，現(xiàn)有技術通過中央處理器對IEC61850通信協(xié)議進行集中解析時，中央處理器的占有率為94%，而本實用新型實施例通過現(xiàn)場可編程門陣列和數(shù)字信號處理器的分布式解析，可使得數(shù)字信號處理器的占有率降為60% ;另一面是降低了 IEC61850通信協(xié)議的解析裝置的功耗，一般地，現(xiàn)有技術通過中央處理器對IEC61850通信協(xié)議進行集中解析時，中央處理器的功耗為14瓦，而本實用新型實施例通過現(xiàn)場可編程門陣列和數(shù)字信號處理器的分布式解析，可使得數(shù)字信號處理器的功耗降為3瓦。

圖I是現(xiàn)有技術提供的IEC61850通信協(xié)議的解析裝置的原理結構圖；圖2是本實用新型實施例提供的IEC61850通信協(xié)議的解析裝置的原理結構圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。為了避免現(xiàn)有技術提供的IEC61850通信協(xié)議的解析裝置采用中央處理器對數(shù)據(jù)進行解析所帶來的問題，本實用新型實施例提供的IEC61850通信協(xié)議的解析裝置采用現(xiàn)場可編程門陣列和數(shù)字信號處理器相結合的方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)解析。圖2示出了本實用新型實施例提供的IEC61850通信協(xié)議的解析裝置的原理結構， 為了便于說明，僅示出了與本實用新型實施例相關的部分。本實用新型實施例提供的IEC61850通信協(xié)議的解析裝置包括連接合并單元，接收合并單元輸出的基于IEC61850通信協(xié)議的光信號并將接收到的光信號轉換成電信號的至少一個光電轉換器11 ；與光電轉換器11 一一對應連接的第一網(wǎng)口 12 ；連接第一網(wǎng)絡12， 通過第一網(wǎng)口 12接收光電轉換器11轉換后的電信號、對接收到的電信號中的9-1數(shù)據(jù)、 9-2數(shù)據(jù)、和/或GOOSE數(shù)據(jù)進行解析并發(fā)送接收到的電信號中的其它數(shù)據(jù)的現(xiàn)場可編程門陣列13 ；連接現(xiàn)場可編程門陣列13，對現(xiàn)場可編程門陣列13發(fā)送的其它數(shù)據(jù)進行解析后返回給現(xiàn)場可編程門陣列13的數(shù)字信號處理器14。相對于現(xiàn)有技術而言，本實用新型實施例提供的IEC61850通信協(xié)議的解析裝置可從兩方面提高裝置的性能一方面是明顯提升了 IEC61850通信協(xié)議的解析裝置的處理效率，一般地，現(xiàn)有技術通過中央處理器對IEC61850通信協(xié)議進行集中解析時，中央處理器的占有率為94%，而本實用新型實施例通過現(xiàn)場可編程門陣列和數(shù)字信號處理器的分布式解析，可使得數(shù)字信號處理器的占有率降為60% ；另一面是降低了 IEC61850通信協(xié)議的解析裝置的功耗，一般地，現(xiàn)有技術通過中央處理器對IEC61850通信協(xié)議進行集中解析時，中央處理器的功耗為14瓦，而本實用新型實施例通過現(xiàn)場可編程門陣列和數(shù)字信號處理器的分布式解析，可使得數(shù)字信號處理器的功耗降為3瓦。為了實現(xiàn)本實用新型實施例提供的IEC61850通信協(xié)議的解析裝置與外部設備的交互，該IEC61850通信協(xié)議的解析裝置還可以包括連接現(xiàn)場可編程門陣列13，供現(xiàn)場可編程門陣列13發(fā)送解析后的數(shù)據(jù)的第二網(wǎng)口 15?，F(xiàn)場可編程門陣列13將解析后的數(shù)據(jù)通過組包的方式，利用第二網(wǎng)口 15發(fā)送。另外，本實用新型實施例提供的IEC61850通信協(xié)議的解析裝置還可以包括連接現(xiàn)場可編程門陣列13的第一存儲器16、連接數(shù)字信號處理器14的第二存儲器17、和/或連接數(shù)字信號處理器14的閃存18。再有，本實用新型實施例中，現(xiàn)場可編程門陣列13和數(shù)字信號處理器14之間通過并行外部接口以及串口連接?，F(xiàn)場可編程門陣列13通過并行外部接口將接收到的電信號中的其它數(shù)據(jù)發(fā)送給數(shù)字信號處理器14 ；數(shù)字信號處理器14通過串口將解析后的其它數(shù)據(jù)返回給現(xiàn)場可編程門陣列13。優(yōu)選地，本實用新型實施例中，數(shù)字信號處理器是集成有UCOS操作系統(tǒng)的數(shù)字信號處理器，以提高數(shù)據(jù)解析的實時性，從而提高裝置的數(shù)據(jù)處理效率。優(yōu)選地，本實用新型實施例中，數(shù)字信號處理器14是型號為ADI-DSPBF518、主頻 400M，內部有U8KB的SRAM的數(shù)字信號處理器。本實用新型實施例中，第一網(wǎng)絡12可以進一步包括連接光電轉換器11的PHY芯片；以及連接PHY芯片的以太網(wǎng)控制芯片。優(yōu)選地，PHY芯片是型號為DP83640的PHY芯片； 以太網(wǎng)控制芯片是型號為AX88196的以太網(wǎng)控制芯片。優(yōu)選地，本實用新型實施例中，現(xiàn)場可編程門陣列13可以并不限于為ALTERA公司的型號為EP3C55的現(xiàn)場可編程門陣列。優(yōu)選地，本實用新型實施例中，第二存儲器17可以并不限于由兩片型號為MT48LC64BA8T的存儲器芯片構成。優(yōu)選地，本實用新型實施例中，閃存18可以并不限于是型號為M29W320EB的閃存。優(yōu)選地，本實用新型實施例中，第一存儲器16可以并不限是型號為MT47H32M16BN 的DDR2存儲器芯片。本實用新型實施例提供的IEC61850通信協(xié)議的解析裝置是結合了現(xiàn)場可編程門陣列和數(shù)字信號處理器實現(xiàn)對IEC61850通信協(xié)議的分布式解析，相對于現(xiàn)有技術而言，本實用新型實施例提供的IEC61850通信協(xié)議的解析裝置可從兩方面提高裝置的性能一方面是明顯提升了 IEC61850通信協(xié)議的解析裝置的處理效率，一般地，現(xiàn)有技術通過中央處理器對IEC61850通信協(xié)議進行集中解析時，中央處理器的占有率為94%，而本實用新型實施例通過現(xiàn)場可編程門陣列和數(shù)字信號處理器的分布式解析，可使得數(shù)字信號處理器的占有率降為60% ；另一面是降低了 IEC61850通信協(xié)議的解析裝置的功耗，一般地，現(xiàn)有技術通過中央處理器對IEC61850通信協(xié)議進行集中解析時，中央處理器的功耗為14瓦，而本實用新型實施例通過現(xiàn)場可編程門陣列和數(shù)字信號處理器的分布式解析，可使得數(shù)字信號處理器的功耗降為3瓦。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種IEC61850通信協(xié)議的解析裝置，其特征在于，所述裝置包括連接合并單元，接收合并單元輸出的基于IEC61850通信協(xié)議的光信號并將接收到的光信號轉換成電信號的至少一個光電轉換器；與所述光電轉換器一一對應連接的第一網(wǎng)口；連接所述第一網(wǎng)絡，通過所述第一網(wǎng)口接收所述光電轉換器轉換后的電信號、對接收到的電信號中的9-1數(shù)據(jù)、9-2數(shù)據(jù)、和/或GOOSE數(shù)據(jù)進行解析并發(fā)送接收到的電信號中的其它數(shù)據(jù)的現(xiàn)場可編程門陣列；連接所述現(xiàn)場可編程門陣列，對所述現(xiàn)場可編程門陣列發(fā)送的其它數(shù)據(jù)進行解析后返回給所述現(xiàn)場可編程門陣列的數(shù)字信號處理器。
2.如權利要求I所述的IEC61850通信協(xié)議的解析裝置，其特征在于，所述裝置還包括連接所述現(xiàn)場可編程門陣列，供所述現(xiàn)場可編程門陣列發(fā)送解析后的數(shù)據(jù)的第二網(wǎng)□。
3.如權利要求2所述的IEC61850通信協(xié)議的解析裝置，其特征在于，所述裝置還包括連接所述現(xiàn)場可編程門陣列的第一存儲器、連接所述數(shù)字信號處理器的第二存儲器、 和/或連接所述數(shù)字信號處理器的閃存。
4.如權利要求3所述的IEC61850通信協(xié)議的解析裝置，其特征在于，所述現(xiàn)場可編程門陣列和所述數(shù)字信號處理器之間通過并行外部接口以及串口連接。
5.如權利要求4所述的IEC61850通信協(xié)議的解析裝置，其特征在于，所述數(shù)字信號處理器是集成有UCOS操作系統(tǒng)的數(shù)字信號處理器。
6.如權利要求4所述的IEC61850通信協(xié)議的解析裝置，其特征在于，所述數(shù)字信號處理器是型號為ADI-DSPBF518的數(shù)字信號處理器。
7.如權利要求4所述的IEC61850通信協(xié)議的解析裝置，其特征在于，所述第一網(wǎng)絡包括連接所述光電轉換器的PHY芯片；以及連接所述PHY芯片的以太網(wǎng)控制芯片。
8.如權利要求7所述的IEC61850通信協(xié)議的解析裝置，其特征在于，所述PHY芯片是型號為DP83640的PHY芯片；所述以太網(wǎng)控制芯片是型號為AX88196的以太網(wǎng)控制芯片。
9.如權利要求4所述的IEC61850通信協(xié)議的解析裝置，其特征在于，所述現(xiàn)場可編程門陣列是型號為EP3C55的現(xiàn)場可編程門陣列。
10.如權利要求4所述的IEC61850通信協(xié)議的解析裝置，其特征在于，所述第二存儲器由兩片型號為MT48LC64BA8T的存儲器芯片構成；所述閃存是型號為M29W320EB的閃存；所述第一存儲器是型號為MT47H32M16BN的DDR2存儲器芯片。
專利摘要本實用新型適用于變電站通信技術領域，提供了一種IEC61850通信協(xié)議的解析裝置，包括連接合并單元的至少一個光電轉換器；與光電轉換器連接的第一網(wǎng)口；連接第一網(wǎng)絡，對9-1數(shù)據(jù)、9-2數(shù)據(jù)、和/或GOOSE數(shù)據(jù)進行解析并發(fā)送接收到的電信號中的其它數(shù)據(jù)的現(xiàn)場可編程門陣列；連接現(xiàn)場可編程門陣列，對其它數(shù)據(jù)進行解析后返回給現(xiàn)場可編程門陣列的數(shù)字信號處理器。本實用新型實施例提供的IEC61850通信協(xié)議的解析裝置是結合了現(xiàn)場可編程門陣列和數(shù)字信號處理器實現(xiàn)對IEC61850通信協(xié)議的分布式解析，升了IEC61850通信協(xié)議的解析裝置的處理效率，且降低了IEC61850通信協(xié)議的解析裝置的功耗。
文檔編號H04L29/06GK202309764SQ20112035766
公開日2012年7月4日 申請日期2011年9月22日 優(yōu)先權日2011年9月22日
發(fā)明者胡力章 申請人:南京航天銀山電氣有限公司