專利名稱：一種基于iec61850的協(xié)議轉換裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種協(xié)議轉換的裝置，尤其涉及一種基于IEC61850的協(xié)議轉換裝置。
背景技術：
變電站自動化系統(tǒng)可以把原本分隔的控制、保護、事件、通信和測量裝置以合適的形式進行集成，由少量的智能電子設備組成自動化系統(tǒng)，通過站內的通信網(wǎng)絡實現(xiàn)信息的共享，可以大量減少使用IP資源，降低系統(tǒng)結構，提高了系統(tǒng)的經(jīng)濟型、可靠性。傳統(tǒng)的變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)及綜合自動化系統(tǒng)通信標準都是基于某種協(xié)議的，如當前多數(shù)設備采用的101協(xié)議、104協(xié)議、MODBUS,⑶T等通信協(xié)議。面向對象的變電站內通信協(xié)議IEC61850 是ー套非常龐雜的標準體系，共分成10個部分，對變電站自動化通信網(wǎng)絡和系統(tǒng)做出了全面、詳細的描述和規(guī)范。IEC61850標準體系建立了涵蓋電カ系統(tǒng)一次系統(tǒng)、二次系統(tǒng)以及通信系統(tǒng)的對象模型、服務模型以及他們之間的關系。在變電站自動化系統(tǒng)集成過程中，面臨的最大問題就是不同廠家的智能電子設備，甚至同一廠家的不同型號的智能電子設備所采用的通信協(xié)議都不相同，因而難以實現(xiàn)無縫的集成和互操作。當各個系統(tǒng)之間以基于這些不盡相同的協(xié)議傳輸報文進行交換時，數(shù)據(jù)的語義并不同時傳輸，導致接收子系統(tǒng)不能了解報文的詳細含義，造成各個系統(tǒng)間無法通彳目，形成各個彳目息孤島。

實用新型內容本實用新型的目的在于，提供一種基于IEC61850的協(xié)議轉換裝置。該裝置能夠將智能電子設備因采用的不同通信協(xié)議產(chǎn)生的數(shù)據(jù)轉換為基于IEC61850的數(shù)據(jù)，使各個系統(tǒng)能夠識別理解，實現(xiàn)各個系統(tǒng)間的通信，并且能夠安全高效的從上級網(wǎng)絡中提取數(shù)據(jù)，安全高效的管理儲存數(shù)據(jù)，安全高效的進行系統(tǒng)間通信。為解決上述技術問題，本實用新型采用如下的技術方案一種基于EC61850的協(xié)議轉換裝置，其特征在于包括CPU主芯片，還包括依次連接的生產(chǎn)模塊、數(shù)據(jù)緩沖模塊和消費模塊；生產(chǎn)模塊還連接上級網(wǎng)絡，消費模塊還連接下級網(wǎng)絡；CPU主芯片分別與生產(chǎn)模塊、數(shù)據(jù)緩沖模塊和消費模塊相連。前述的基于EC61850的協(xié)議轉換裝置中，所述的生產(chǎn)模塊包括CPU芯片A，還包括與CPU芯片A相連的網(wǎng)絡接收存儲器和網(wǎng)絡事件處理存儲器，網(wǎng)絡接收存儲器和網(wǎng)絡事件處理存儲器之間相互連接；網(wǎng)絡接收存儲器還分別連接上級網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)緩沖模塊，網(wǎng)絡事件處理存儲器還連接數(shù)據(jù)緩沖模塊。前述的基于EC61850的協(xié)議轉換裝置中，所述的數(shù)據(jù)緩沖模塊包括CPU芯片B，還包括與CPU芯片B相連的數(shù)據(jù)存儲器；數(shù)據(jù)存儲器和CPU芯片B都連接著數(shù)據(jù)管理存儲器、空間拓展存儲器、空間限制存儲器和生產(chǎn)能力限制存儲器；數(shù)據(jù)存儲器還連接著生產(chǎn)模塊和消費模塊，生產(chǎn)能力限制存儲器連接著網(wǎng)絡接收存儲器。[0008]前述的基于EC61850的協(xié)議轉換裝置中，所述的消費模塊包括CPU芯片C，還包括與CPU芯片C相連的數(shù)據(jù)讀取存儲器和數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)讀取存儲器和數(shù)據(jù)處理模塊之間相互連接；數(shù)據(jù)讀取存儲器還連接數(shù)據(jù)緩沖模塊，數(shù)據(jù)處理模塊還連接下級網(wǎng)絡。前述的基于EC61850的協(xié)議轉換裝置中，所述的數(shù)據(jù)處理模塊包括CPU芯片D，還包括依次相連的協(xié)議判斷存儲器、翻譯存儲器、數(shù)據(jù)判斷存儲器和模型建立存儲器，模型建立存儲器還連接著自檢告警存儲器、功能分析存儲器和邏輯節(jié)點建立存儲器，邏輯節(jié)點建立存儲器還連接著發(fā)送存儲器；協(xié)議判斷存儲器還連接著數(shù)據(jù)讀取存儲器，發(fā)送存儲器還連接著下級網(wǎng)絡；CPU芯片D分別與協(xié)議判斷存儲器、翻譯存儲器、數(shù)據(jù)判斷存儲器、模型建立存儲器、自檢告警存儲器、功能分析存儲器、邏輯節(jié)點建立存儲器和發(fā)送存儲器相連。前述的基于EC61850的協(xié)議轉換裝置中，所述的CPU主芯片分別與CPU芯片A、CPU 芯片B和CPU芯片C相連；CPU芯片C和CPU芯片D相連。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型采用上述技術方案，不但能夠將智能電子設備因采用的不同通信協(xié)議產(chǎn)生的數(shù)據(jù)轉換為基于IEC61850的數(shù)據(jù)，使各個系統(tǒng)能夠識別理解，實現(xiàn)各個系統(tǒng)間的通信，而且能夠安全高效的從上級網(wǎng)絡中提取數(shù)據(jù)，安全高效的管理儲存數(shù)據(jù)，安全高效的進行系統(tǒng)間通信。

圖I是本實用新型的結構示意圖。附圖標記I-生產(chǎn)模塊，2-數(shù)據(jù)緩沖模塊，3-消費模塊，4-網(wǎng)絡接收存儲器，5-網(wǎng)絡事件處理存儲器，6-數(shù)據(jù)讀取存儲器，7-數(shù)據(jù)處理模塊，8-協(xié)議判斷存儲器，9-翻譯存儲器，10-數(shù)據(jù)判斷存儲器，11-模型建立存儲器，12-自檢告警存儲器，13-功能分析存儲器，14-邏輯節(jié)點建立存儲器，15-發(fā)送存儲器，16-數(shù)據(jù)存儲器，17-數(shù)據(jù)管理存儲器，18-空間拓展存儲器，19-空間限制存儲器，20-生產(chǎn)能力限制存儲器，21-CPU主芯片，22-CPU芯片A，23-CPU芯片B, 24-CPU 芯片 C，25-CPU 芯片 D。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步的說明，但并不作為對本實用新型限制的依據(jù)。
具體實施方式
實施例。一種基于EC61850的協(xié)議轉換裝置，如圖I所示，包括CPU主芯片21，還包括依次連接的生產(chǎn)模塊I、數(shù)據(jù)緩沖模塊2和消費模塊3 ;生產(chǎn)模塊I還連接上級網(wǎng)絡，消費模塊3還連接下級網(wǎng)絡；CPU主芯片21分別與生產(chǎn)模塊I、數(shù)據(jù)緩沖模塊2和消費模塊3相連。生產(chǎn)模塊I包括CPU芯片A22，還包括與CPU芯片A22相連的網(wǎng)絡接收存儲器4和網(wǎng)絡事件處理存儲器5，網(wǎng)絡接收存儲器4和網(wǎng)絡事件處理存儲器5之間相互連接；網(wǎng)絡接收存儲器4還分別連接上級網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)緩沖模塊2，網(wǎng)絡事件處理存儲器5還連接數(shù)據(jù)緩沖模塊2。數(shù)據(jù)緩沖模塊2包括CPU芯片B23，還包括與CPU芯片B23相連的數(shù)據(jù)存儲器16 ；數(shù)據(jù)存儲器16和CPU芯片B23都連接著數(shù)據(jù)管理存儲器17、空間拓展存儲器18、空間限制存儲器19和生產(chǎn)能力限制存儲器20 ;數(shù)據(jù)存儲器16還連接著生產(chǎn)模塊I和消費模塊2，生產(chǎn)能力限制存儲器20連接著網(wǎng)絡接收存儲器4。消費模塊3包括CPU芯片C24，還包括與CPU芯片C24相連的數(shù)據(jù)讀取存儲器6和數(shù)據(jù)處理模塊7，數(shù)據(jù)讀取存儲器6和數(shù)據(jù)處理模塊7之間相互連接；數(shù)據(jù)讀取存儲器6還連接數(shù)據(jù)緩沖模塊2，數(shù)據(jù)處理模塊7還連接下級網(wǎng)絡。數(shù)據(jù)處理模塊7包括CPU芯片D25，還包括依次相連的協(xié)議判斷存儲器8、翻譯存儲器9、數(shù)據(jù)判斷存儲器10和模型建立存儲器11，模型建立存儲器11還連接著自檢告警存儲器12、功能分析存儲器13和邏輯節(jié)點建立存儲器14，邏輯節(jié)點建立存儲器14還連接著發(fā)送存儲器15 ;協(xié)議判斷存儲器8還連接著數(shù)據(jù)讀取存儲器6，發(fā)送存儲器15還連接著下級網(wǎng)絡；CPU芯片D25分別與協(xié)議判斷存儲器8、翻譯存儲器9、數(shù)據(jù)判斷存儲器10、模型建立存儲器11、自檢告警存儲器12、功能分析存儲器13、邏輯節(jié)點建立存儲器14和發(fā)送存儲器15相連。CPU主芯片21分別與CPU芯片A22、CPU芯片B23和CPU芯片C24相連；CPU芯片C24和CPU芯片D25相連。本實施例中，CPU主芯片21、CPU芯片A22、CPU芯片B23、CPU芯片C24和CPU芯片D25可采用Inter 815E芯片組。
使用時，數(shù)據(jù)存儲器6用于數(shù)據(jù)的存儲。CPU主芯片21通過CPU芯片A23、CPU芯片B23、CPU芯片C24或CPU芯片D25調用生產(chǎn)模塊、數(shù)據(jù)緩沖模塊、消費模塊中的各個存儲器固化的功能實現(xiàn)裝置的使用。具體為通過調用網(wǎng)絡接收存儲器4中固化的功能實現(xiàn)從上級網(wǎng)絡中接收網(wǎng)絡事件；通過調用網(wǎng)絡事件處理存儲器5中固化的功能實現(xiàn)網(wǎng)絡事件的處理，若為Ac^pt事件，接收新連接放入到事件隊列，若為Write事件,增加寫計數(shù),若為Read事件,讀取網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)存儲器16中；通過調用數(shù)據(jù)讀取存儲器6中固化的功能實現(xiàn)數(shù)據(jù)的讀??；通過調用數(shù)據(jù)處理模塊7中各個存儲器固化的功能實現(xiàn)數(shù)據(jù)的處理；通過調用數(shù)據(jù)管理存儲器17中固化的功能實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的管理；通過調用空間拓展存儲器18中固化的功能實現(xiàn)對更大空間分配需要的支持；通過調用空間限制存儲器19中固化的功能實現(xiàn)對最大空間的限制；通過調用生產(chǎn)能力限制存儲器20中固化的功能實現(xiàn)對生產(chǎn)模塊生產(chǎn)的能力的限制。數(shù)據(jù)處理的具體方法為A.調用協(xié)議判斷存儲器8中固化的功能判斷數(shù)據(jù)的協(xié)議種類，得到該條數(shù)據(jù)的協(xié)議種類；B.調用翻譯存儲器9中固化的功能根據(jù)步驟A得到的該條數(shù)據(jù)的協(xié)議種類以及給定的該種協(xié)議與IEC61850的映射表，翻譯得到該條數(shù)據(jù)基于IEC61850的數(shù)據(jù)b ；C.調用數(shù)據(jù)判斷存儲器10中固化的功能根據(jù)IEC61850的規(guī)則分析步驟B得到的數(shù)據(jù)b，確定數(shù)據(jù)b是模擬采集值或開關量采集值；D.若數(shù)據(jù)b是模擬采集值，調用模型建立存儲器11中固化的功能根據(jù)IEC61850的規(guī)則對其建立數(shù)據(jù)對象模型D ;具體為對數(shù)據(jù)對象名稱加I，II，III的后綴序號表示Ia跳閘(ー級)、lb控制命令(ニ級)和測量值的中速報文(三級)三種不同的數(shù)據(jù)對象模型；若數(shù)據(jù)b是開關量采集值，調用模型建立存儲器11中固化的功能根據(jù)IEC61850的規(guī)則對其建立數(shù)據(jù)對象模型d ;具體為對數(shù)據(jù)對象名稱加i，ii，iii的后綴序號表示Ia跳閘(ー級)、lb控制命令(ニ級)和測量值的中速報文(三級)三種不同的數(shù)據(jù)對象模型；[0032]E.調用自檢告警存儲器12中固化的功能將步驟D中的數(shù)據(jù)對象模型D或數(shù)據(jù)對象模型d通過調用模型建立存儲器11中固化的功能采用通用的輸入輸出數(shù)據(jù)對象建立自檢告警對象模型E或自檢告警對象模型e ；F.調用功能分析存儲器12中固化的功能對步驟D得到數(shù)據(jù)對象模型D和步驟E得到的自檢告警對象模型E或步驟D得到數(shù)據(jù)對象模型d和步驟E得到的自檢告警對象模型e進行分析，具體為，調用功能分析存儲器12中固化的功能對自檢告警對象模型E中的Ia跳閘(一級)數(shù)據(jù)對象和測量值的中速報文(三級)數(shù)據(jù)對象數(shù)值進行判斷，若上述兩個數(shù)值至少有一個不在給定范圍內，產(chǎn)生動作告警源、目標動作設備ID、動作類型的三方關 系表，調用模型建立存儲器11中固化的功能將三方關系表建立表示動作的數(shù)據(jù)對象模型F，否則處理結束；調用功能分析存儲器12中固化的功能對自檢告警對象模型e中的Ia跳閘(一級)數(shù)據(jù)對象和測量值的中速報文(三級)數(shù)據(jù)對象數(shù)值進行判斷，若上述兩個數(shù)值至少有一個不等于給定值，產(chǎn)產(chǎn)生動作告警源、目標動作設備ID、動作類型的三方關系表，調用模型建立存儲器11中固化的功能將三方關系表建立表示動作的數(shù)據(jù)對象模型f，否則處理結束；G.調用邏輯節(jié)點建立存儲器14中固化的功能將表示動作的數(shù)據(jù)對象模型F建立邏輯節(jié)點G或將表示動作的數(shù)據(jù)對象模型f建立邏輯節(jié)點g ；H.調用發(fā)送存儲器15中固化的功能對邏輯節(jié)點G或邏輯節(jié)點g設置發(fā)送命令，將其發(fā)送給下級網(wǎng)絡。
權利要求1.一種基于EC61850的協(xié)議轉換裝置，其特征在于包括CPU主芯片(21)，還包括依次連接的生產(chǎn)模塊(I)、數(shù)據(jù)緩沖模塊(2)和消費模塊(3);生產(chǎn)模塊(I)還連接上級網(wǎng)絡，消費模塊(3)還連接下級網(wǎng)絡；CPU主芯片(21)分別與生產(chǎn)模塊(I)、數(shù)據(jù)緩沖模塊(2)和消費模塊⑶相連。
2.根據(jù)權利要求I所述的基于EC61850的協(xié)議轉換裝置，其特征在于所述的生產(chǎn)模塊⑴包括CPU芯片A (22)，還包括與CPU芯片A (22)相連的網(wǎng)絡接收存儲器⑷和網(wǎng)絡事件處理存儲器(5)，網(wǎng)絡接收存儲器(4)和網(wǎng)絡事件處理存儲器(5)之間相互連接；網(wǎng)絡接收存儲器(4)還分別連接上級網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)緩沖模塊(2)，網(wǎng)絡事件處理存儲器(5)還連接數(shù)據(jù)緩沖模塊(2)。
3.根據(jù)權利要求2所述的基于EC61850的協(xié)議轉換裝置，其特征在于所述的數(shù)據(jù)緩 沖模塊⑵包括CPU芯片B (23)，還包括與CPU芯片B (23)相連的數(shù)據(jù)存儲器(16);數(shù)據(jù)存儲器(16)和CPU芯片B(23)都連接著數(shù)據(jù)管理存儲器(17)、空間拓展存儲器(18)、空間限制存儲器(19)和生產(chǎn)能力限制存儲器(20);數(shù)據(jù)存儲器(16)還連接著生產(chǎn)模塊(I)和消費模塊(2)，生產(chǎn)能力限制存儲器(20)連接著網(wǎng)絡接收存儲器(4)。
4.根據(jù)權利要求3所述的基于EC61850的協(xié)議轉換裝置，其特征在于所述的消費模塊(3)包括CPU芯片C (24)，還包括與CPU芯片C (24)相連的數(shù)據(jù)讀取存儲器(6)和數(shù)據(jù)處理模塊(7)，數(shù)據(jù)讀取存儲器(6)和數(shù)據(jù)處理模塊(7)之間相互連接；數(shù)據(jù)讀取存儲器(6)還連接數(shù)據(jù)緩沖模塊(2)，數(shù)據(jù)處理模塊(7)還連接下級網(wǎng)絡。
5.根據(jù)權利要求4所述的基于EC61850的協(xié)議轉換裝置，其特征在于所述的數(shù)據(jù)處理模塊(7)包括CPU芯片D (25)，還包括依次相連的協(xié)議判斷存儲器(8)、翻譯存儲器(9)、數(shù)據(jù)判斷存儲器(10)和模型建立存儲器(11)，模型建立存儲器(11)還連接著自檢告警存儲器(12)、功能分析存儲器(13)和邏輯節(jié)點建立存儲器(14)，邏輯節(jié)點建立存儲器(14)還連接著發(fā)送存儲器(15);協(xié)議判斷存儲器(8)還連接著數(shù)據(jù)讀取存儲器￠)，發(fā)送存儲器(15)還連接著下級網(wǎng)絡；CPU芯片D(25)分別與協(xié)議判斷存儲器(8)、翻譯存儲器(9)、數(shù)據(jù)判斷存儲器(10)、模型建立存儲器(11)、自檢告警存儲器(12)、功能分析存儲器(13)、邏輯節(jié)點建立存儲器(14)和發(fā)送存儲器(15)相連。
6.根據(jù)權利要求5所述的基于EC61850的協(xié)議轉換裝置，其特征在于所述的CPU主芯片(21)分別與CPU芯片A (22)、CPU芯片B (23)和CPU芯片C (24)相連；CPU芯片C (24)和CPU芯片D (25)相連。
專利摘要本實用新型公開了一種基于EC61850的協(xié)議轉換裝置包括CPU主芯片(21)，還包括依次連接的生產(chǎn)模塊(1)、數(shù)據(jù)緩沖模塊(2)和消費模塊(3)；生產(chǎn)模塊(1)還連接上級網(wǎng)絡，消費模塊(3)還連接下級網(wǎng)絡；CPU主芯片(21)分別與生產(chǎn)模塊(1)、數(shù)據(jù)緩沖模塊(2)和消費模塊(3)相連。本實用新型采用上述技術方案，能夠將智能電子設備因采用的不同通信協(xié)議產(chǎn)生的數(shù)據(jù)轉換為基于IEC61850的數(shù)據(jù)，使各個系統(tǒng)能夠識別理解，實現(xiàn)各個系統(tǒng)間的通信，并且將數(shù)據(jù)的處理放到消費模塊中進行能夠高效的從上級網(wǎng)絡中提取數(shù)據(jù)，高效的管理儲存數(shù)據(jù)，高效的進行系統(tǒng)間通信。
文檔編號H04L29/06GK202385133SQ20112056873
公開日2012年8月15日 申請日期2011年12月30日 優(yōu)先權日2011年12月30日
發(fā)明者何焱, 馮貴賓, 吳萬港, 張加斌, 晉偉平, 朱興柯, 李衛(wèi), 李長生, 楊義興, 甘百新, 白彪 申請人:浙江大華系統(tǒng)工程有限公司