專利名稱：基于云計算平臺的規(guī)約轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于變電站/充換電站設(shè)備間相互通信的基于云計算平臺的規(guī)約轉(zhuǎn)換器。
背景技術(shù)：
從目前國內(nèi)變電站/充換電站中的應(yīng)用情況來看，多種通訊規(guī)約和通訊網(wǎng)絡(luò)并存的現(xiàn)象依然存在，站內(nèi)需要與服務(wù)中心進行通信的智能設(shè)備數(shù)量大大增加，接入端口和運動規(guī)約的類型也更加豐富。目前常見的通信規(guī)約轉(zhuǎn)換設(shè)備已經(jīng)實現(xiàn)將電氣設(shè)備常用規(guī)約轉(zhuǎn)換成IEC61850、IEC104等通用的標準通信規(guī)約再上傳至服務(wù)中心進行數(shù)據(jù)和信息的交換，但對于各廠家單獨開發(fā)的或某些設(shè)備專門使用的規(guī)約還是需要先改進規(guī)約轉(zhuǎn)換器或擴充規(guī)約庫才能使用。隨著智能電氣設(shè)備的多樣化及通訊數(shù)據(jù)的增加，對規(guī)約轉(zhuǎn)換器處理速度的要求也 越來越高，但硬件配置水平、運算速度、通訊速度、可靠性、發(fā)熱量等因素均制約著規(guī)約轉(zhuǎn)換器的功能設(shè)置及擴展，按照現(xiàn)有的規(guī)約轉(zhuǎn)換器工作模式無法完成更多的運算和轉(zhuǎn)發(fā)，也有部分規(guī)約轉(zhuǎn)換器在某些功能中使用了類似于云的服務(wù)端處理的形式來實現(xiàn)由服務(wù)器集中化處理數(shù)據(jù)，但這種工作模式一是會對中央服務(wù)器造成很大壓力，二是受限于現(xiàn)場的通訊能力，無法發(fā)揮出云的綜合所有數(shù)據(jù)運算的優(yōu)勢。中國專利201120201967. 8號、20112016264L 9號實用新型均只實現(xiàn)了對特定接
口的規(guī)約輸入、轉(zhuǎn)換和輸出固定規(guī)約，具有一定的端口擴展和規(guī)約庫擴展能力，但它們所采用的終端處理模式將主要的業(yè)務(wù)處理功能都布置在規(guī)約轉(zhuǎn)換器上，這對設(shè)備的運算、處理性能提出了很高要求，使設(shè)備的運行速度大大受限于目前的硬件水平，提升設(shè)備性能時必須將設(shè)備整體進行改進，且規(guī)約轉(zhuǎn)換器都處在數(shù)據(jù)上報的關(guān)鍵位置，一旦出現(xiàn)故障時會使整個通訊網(wǎng)絡(luò)受到影響，替換損壞設(shè)備時也必須全部重新部署配置。在實際使用中，對通信安全和實時監(jiān)控等功能也有很高要求，原始數(shù)據(jù)的備份及通訊過程的監(jiān)管控制，設(shè)備運行的安全性和穩(wěn)定性、大規(guī)模數(shù)據(jù)的并行批量處理能力、海量數(shù)據(jù)的存儲能力、設(shè)備容錯能力、故障恢復能力等方面的要求也越來越高，急需一種全新模式的設(shè)備來解決這些問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的就是為了解決上述問題，提供一種基于云計算平臺的規(guī)約轉(zhuǎn)換器，它具有利于系統(tǒng)安全、維護、擴展和功能增加的優(yōu)點。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案一種基于云計算平臺的規(guī)約轉(zhuǎn)換器，它包括云客戶端、通信模塊、人機交互模塊、輸入接口模塊、輸出接口模塊、電源模塊、存儲模塊；其中，云客戶端分別與通信模塊、人機交互模塊、輸入接口模塊、輸出接口模塊、電源模塊、存儲模塊互相連接；所述通信模塊采用云計算模式與云服務(wù)器端進行數(shù)據(jù)交互，原始報文能夠全部保存到云服務(wù)器端以供數(shù)據(jù)監(jiān)控。所述通信模塊利用GPRS、EDGE、CDMA、3G、4G、WIFI、電力無線專網(wǎng)或其它遠距離無線通訊網(wǎng)絡(luò)，完成云客戶端與云服務(wù)器端間的數(shù)據(jù)交互。所述存儲模塊與云客戶端采用SDIO接口連接。 所述人機交互模塊包括顯示單元與鍵盤單元，與云客戶端分別采用IO總線連接。所述輸入接口模塊包括MODEM接口、CAN接口、LAN接口、串口接口、USB接口、GPS接口、開入、開出中的一種或多種，與云客戶端均采用PCI總線連接。所述輸出接口模塊包括MODEM接口、CAN接口、LAN接口、串口 接口、USB接口、GPS接口、開入、開出中的一種或多種，與云客戶端均采用PCI總線連接。所述云客戶端采用ARM9系列嵌入式處理器，采用嵌入式Linux操作系統(tǒng)，采用5級流水線設(shè)計，支持實時調(diào)試，設(shè)置保護單元，實現(xiàn)對存儲器進行分段和保護。所述電源模塊接入220V交直流或IlOV交直流，所述電源模塊上設(shè)有開關(guān)按鈕。本實用新型所采用的云計算模式具有分布式海量存儲、快速備份/恢復、高速計算能力，能夠上傳/下載云服務(wù)器端的部署配置信息，一次配置后再維修或更換設(shè)備時直接從云端下載配置信息；采用端對端的安全線路通訊模式，保證數(shù)據(jù)安全；原始報文能夠全部保存到云服務(wù)器端以供數(shù)據(jù)監(jiān)控；規(guī)約轉(zhuǎn)換器本身不需要再配置大容量的存儲設(shè)備，能夠根據(jù)輸入規(guī)約類型由云服務(wù)器端進行規(guī)約匹配并自動下載相應(yīng)規(guī)約庫進行轉(zhuǎn)換；當規(guī)約轉(zhuǎn)換器發(fā)生故障時，可由云服務(wù)器端來完成規(guī)約轉(zhuǎn)換功能，保證數(shù)據(jù)能夠進行正常通信；報文上傳后通過云服務(wù)器端判斷，有效減少垃圾數(shù)據(jù)或有害數(shù)據(jù)，使設(shè)備具有高可靠性和良好的可維護性，適合在復雜工業(yè)環(huán)境中應(yīng)用，并且響應(yīng)快、傳輸速度快、即實時性高。本實用新型的有益效果I、實現(xiàn)了多種輸入端口類型、多種輸入規(guī)約類型的轉(zhuǎn)換，并能使用多種輸出端口輸出多種類型的規(guī)約，設(shè)備根據(jù)輸入規(guī)約類型自行下載規(guī)約以擴展本地規(guī)約庫，完成規(guī)約的智能識別轉(zhuǎn)換功能和用戶自定義轉(zhuǎn)換設(shè)置功能，可以兼容更多的通信接口與規(guī)約類型，具有很強的靈活性、可擴展性和通用性。2、采用云計算模式實現(xiàn)設(shè)備配置信息的上傳與下載，更新或更換設(shè)備后能夠多次下載使用，無須重新配置設(shè)備。3、實現(xiàn)了對原始報文的實時備份功能，自動將原始報文上傳至云服務(wù)器端進行保存，保證數(shù)據(jù)安全也便于通信監(jiān)控。4、實現(xiàn)了當規(guī)約轉(zhuǎn)換器無法完成轉(zhuǎn)換操作時由云服務(wù)器端進行規(guī)約轉(zhuǎn)換操作，并能實現(xiàn)大批量的規(guī)約轉(zhuǎn)換和傳輸功能，保證數(shù)據(jù)在設(shè)備故障時也能夠正常通信。5、系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，獨立性高，可擴展性好，提高了系統(tǒng)的靈活性，并使得系統(tǒng)的開放性大大提高，有利于系統(tǒng)維護、擴展和功能增加。

圖I為本實用新型的一種基于云計算平臺的規(guī)約轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)框圖。圖2為本實用新型的啟動/更換設(shè)備處理流程圖。圖3為本實用新型的規(guī)約轉(zhuǎn)換處理流程圖。其中，I.云客戶端，2.通信模塊，3.人機交互模塊，4.輸入接口模塊，5.輸出接口模塊，6.電源模塊,7.存儲模塊、20云服務(wù)器端。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖與實施例對本實用新型作進一步說明。圖I中，一種基于云計算平臺的規(guī)約轉(zhuǎn)換器，它包括云客戶端1，通信模塊2，人機交互模塊3，輸入接口模塊4，輸出接口模塊5，電源模塊6，存儲模塊7以及云服務(wù)器端20。其中，云客戶端I分別與輸入接口模塊4、輸出接口模塊5、通信模塊2、電源模塊
6、存儲模塊7、人機交互模塊3連接，所述云客戶端I通過通信模塊2與云服務(wù)器端20進行數(shù)據(jù)交互，即向云服務(wù)器端20提交采集到的數(shù)據(jù)處理申請，并獲取云服務(wù)端20的處理結(jié)果 和指令。通信模塊2通過GPRS、EDGE、CDMA、3G、4G、WIFI、電力無線專網(wǎng)或其它遠距離無線通訊網(wǎng)絡(luò)完成云客戶端I與云服務(wù)器端20單元的數(shù)據(jù)交互。存儲模塊7與云客戶端I采用SDIO接口連接。存儲模塊7提供規(guī)約庫、系統(tǒng)配置文件，并存儲通過通信模塊2從云服務(wù)器端20下載的規(guī)約庫和配置信息、處理命令信息。人機交互模塊3包括顯示單元與鍵盤單元，與云客戶端I分別采用IO總線連接。人機交互模塊3中的顯示單元(顯示屏或液晶顯示屏)顯示數(shù)據(jù)，并配合鍵盤輸入控制命令進行系統(tǒng)配置，實現(xiàn)設(shè)備與用戶的交互操作，配有多個指示燈用以提示工作狀態(tài)。輸入接口模塊4包括MODEM接口、CAN接口、LAN接口、串口接口、USB接口、GPS接口、開入、開出中的一種或多種，與云客戶端I均采用PCI總線連接。通過輸入接口模塊4輸入的規(guī)約，類型包括由MODEM接口輸入的RC7235、IEC870-5-101、IEC870-5-103、CDT ；由CAN接口模塊輸入LN600C規(guī)約、LEAD_RTU規(guī)約；由LAN接口模塊輸入 IEC870-5-101、IEC870-5-103、IEC870-5-104、網(wǎng)絡(luò) CDT、網(wǎng)絡(luò) DMP 規(guī)約；由串口接口模塊輸入 IEC870-5-101、IEC870-5-103、CDT、DMP、DNP 規(guī)約，且每一個串口可以工作于 RS232、RS485、RS422三種模式；由GPS接口模塊輸入IRIG-B協(xié)議，并具備對時功能及轉(zhuǎn)發(fā)4路B碼輸出；由開入模塊輸入開關(guān)量或進行檔位采集，可采集8路開入量。輸入接口模塊5可以通過插槽進行其它類型輸入接口的擴展。輸出接口模塊5包括MODEM接口、CAN接口、LAN接口、串口接口、USB接口、GPS接口、開入、開出中的一種或多種，與云客戶端I均采用PCI總線連接。通過輸出接口模塊5輸出轉(zhuǎn)換后的規(guī)約，類型包括MODEM輸出接口、CAN輸出接口、串口輸出接口。輸出接口模塊5可以通過插槽進行其它類型輸出接口的擴展。云客戶端I是整個設(shè)備的核心部分，采用ARM9系列嵌入式處理器，運用5級流水線設(shè)計提高了時鐘頻率和并行處理能力，改進了指令周期以大大提高處理器性能，支持實時調(diào)試，設(shè)置保護單元，實現(xiàn)對存儲器進行分段和保護。電源模塊6接入220V交直流或IlOV交直流，所述電源模塊6上設(shè)有開關(guān)按鈕，可以進行轉(zhuǎn)換，以避免大電流對電源模塊和整個系統(tǒng)的沖擊。本實用新型的工作流程設(shè)備啟動后由通信模塊2向云服務(wù)器端20發(fā)送信息并接收傳回的配置信息，然后傳送至云客戶端I保存至存儲模塊7 ;設(shè)備運行時經(jīng)輸入接口模塊4輸入規(guī)約后由云客戶端I傳送至通信模塊2，通信模塊2將原始報文數(shù)據(jù)發(fā)送至云服務(wù)器端20，經(jīng)云服務(wù)器端20保存報文并識別、匹配規(guī)約后將匹配信息及相應(yīng)規(guī)約庫傳回通信模塊2，并發(fā)至云客戶端I保存到存儲模塊7中同時進行規(guī)約轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換完成后由云客戶端I按照設(shè)定的輸出端口類型通過輸出接口模塊5進行輸出；由人機交互模塊3對規(guī)約轉(zhuǎn)換器進行相應(yīng)設(shè)置，并由通信模塊2將配置信息上傳至云服務(wù)器端20，并在設(shè)備重啟時、更新時或更換設(shè)備時通過通信模塊2根據(jù)設(shè)備ID從云服務(wù)器端20上下載相應(yīng)的配置信息。圖2為本實用新型的啟動/更換設(shè)備處理流程圖。設(shè)備啟動后先由通信模塊2向云服務(wù)器端20發(fā)送請求，由云服務(wù)器端20進行判定是新設(shè)備還是已配置過設(shè)備，如果已存在配置信息則將原有的配置信息發(fā)回規(guī)約轉(zhuǎn)換器，如果是新的配置信息則在云端進行保存；通信模塊2接收到配置信息后根據(jù)設(shè)置應(yīng)用該配置。每次重啟設(shè)備后不需要再重新手工進行配置，更換設(shè)備后也可以直接從云服務(wù)器端20上下載原有的配置信息。圖3為本實用新型的規(guī)約轉(zhuǎn)換處理流程圖。輸入接口模塊4接收到報文后，由云客戶端I通過通信模塊2發(fā)送至云服務(wù)器端20，由云服務(wù)器端20保存原始報文并進行規(guī)約 的智能識別工作，并將識別結(jié)果及相應(yīng)的規(guī)約庫回傳至規(guī)約轉(zhuǎn)換器的通信模塊2，保存至存儲模塊7中進行規(guī)約轉(zhuǎn)換工作，完成后通過輸出接口輸出；當規(guī)約轉(zhuǎn)換器由于本身故障等原因無法完成規(guī)約轉(zhuǎn)換工作時，也可以通過通信模塊2向云服務(wù)器端20發(fā)送請求，由云服務(wù)器端20進行規(guī)約轉(zhuǎn)換工作并將轉(zhuǎn)換結(jié)果回傳至規(guī)約轉(zhuǎn)換器通信模塊2通過輸出接口 5輸出。一方面規(guī)約轉(zhuǎn)換器上不需要再配置大容量的存儲設(shè)備來保存規(guī)約庫，也不需要人工手動擴展規(guī)約庫，實現(xiàn)了按照需要從云服務(wù)器上下載；二是當規(guī)約轉(zhuǎn)換器出現(xiàn)故障時，能夠由云服務(wù)器端20代替它來完成工作，保證通信正常進行；三是原始報文全部保存到云服務(wù)器中，對數(shù)據(jù)的安全、監(jiān)控能夠起到很大作用。上述雖然結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
進行了描述，但并非對本實用新型保護范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護范圍以內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種基于云計算平臺的規(guī)約轉(zhuǎn)換器，其特征是，它包括云客戶端、通信模塊、人機交互模塊、輸入接口模塊、輸出接口模塊、電源模塊、存儲模塊；其中，云客戶端分別與通信模塊、人機交互模塊、輸入接口模塊、輸出接口模塊、電源模塊、存儲模塊互相連接；所述通信模塊采用云計算模式與云服務(wù)器端進行數(shù)據(jù)交互，原始報文能夠全部保存到云服務(wù)器端以供數(shù)據(jù)監(jiān)控。
2.如權(quán)利要求I所述基于云計算平臺的規(guī)約轉(zhuǎn)換器，其特征是，所述通信模塊利用GPRS、EDGE、CDMA、3G、4G、WIFI、電力無線專網(wǎng)或其它遠距離無線通訊網(wǎng)絡(luò)，完成云客戶端與云服務(wù)器端間的數(shù)據(jù)交互。
3.如權(quán)利要求I所述基于云計算平臺的規(guī)約轉(zhuǎn)換器，其特征是，所述存儲模塊與云客戶端采用SDIO接口連接。
4.如權(quán)利要求I所述基于云計算平臺的規(guī)約轉(zhuǎn)換器，其特征是，所述人機交互模塊包括顯示單元與鍵盤單元，與云客戶端分別采用IO總線連接。
5.如權(quán)利要求I所述基于云計算平臺的規(guī)約轉(zhuǎn)換器，其特征是，所述輸入接口模塊包括MODEM接口、CAN接口、LAN接口、串口接口、USB接口、GPS接口、開入、開出中的一種或多種，與云客戶端均采用PCI總線連接。
6.如權(quán)利要求I所述基于云計算平臺的規(guī)約轉(zhuǎn)換器，其特征是，所述輸出接口模塊包括MODEM接口、CAN接口、LAN接口、串口接口、USB接口、GPS接口、開入、開出中的一種或多種，與云客戶端均采用PCI總線連接。
7.如權(quán)利要求I所述基于云計算平臺的規(guī)約轉(zhuǎn)換器，其特征是，所述云客戶端采用ARM9系列嵌入式處理器，采用嵌入式Linux操作系統(tǒng)，采用5級流水線設(shè)計，支持實時調(diào)試，設(shè)置保護單元，實現(xiàn)對存儲器進行分段和保護。
8.如權(quán)利要求I所述基于云計算平臺的規(guī)約轉(zhuǎn)換器，其特征是，所述電源模塊接入220V交直流或IlOV交直流，所述電源模塊上設(shè)有開關(guān)按鈕。
專利摘要本實用新型公開了一種基于云計算平臺的規(guī)約轉(zhuǎn)換器，它包括云客戶端、通信模塊、人機交互模塊、輸入接口模塊、輸出接口模塊、電源模塊、存儲模塊；其中，云客戶端分別與通信模塊、人機交互模塊、輸入接口模塊、輸出接口模塊、電源模塊、存儲模塊互相連接；所述通信模塊采用云計算模式與云服務(wù)器端進行數(shù)據(jù)交互，原始報文能夠全部保存到云服務(wù)器端以供數(shù)據(jù)監(jiān)控。它實現(xiàn)了多種輸入端口類型、多種輸入規(guī)約類型的轉(zhuǎn)換，可以兼容更多的通信接口與規(guī)約類型，保證數(shù)據(jù)安全，保證數(shù)據(jù)在設(shè)備故障時也能夠正常通信，它采用模塊化設(shè)計，獨立性高，可擴展性好，靈活性高，提高了系統(tǒng)的開放性，便于系統(tǒng)維護、擴展和功能增加。
文檔編號H04L29/08GK202634468SQ20122031326
公開日2012年12月26日 申請日期2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月29日
發(fā)明者張宗慧, 袁弘, 張秉良, 張海龍, 張明江 申請人:山東魯能智能技術(shù)有限公司