基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)總線的以太網(wǎng)與2m復(fù)接通道的協(xié)議轉(zhuǎn)換方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)在線預(yù)決策穩(wěn)定控制領(lǐng)域，涉及基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)總線的以太網(wǎng)與2M復(fù)接通道的協(xié)議轉(zhuǎn)換方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)(簡稱穩(wěn)控系統(tǒng))是防止發(fā)生大面積停電和電網(wǎng)崩潰的主要技術(shù)手段。而在線預(yù)決策穩(wěn)控系統(tǒng)，可靈活的適應(yīng)系統(tǒng)運(yùn)行方式的改變以及系統(tǒng)發(fā)展變化，并以最小的控制代價(jià)換取最大的電網(wǎng)運(yùn)行效益。
[0003]調(diào)度端決策服務(wù)器主要安裝于大型工控機(jī)或計(jì)算機(jī)服務(wù)器中，其對外通信主要是以太網(wǎng)接口，在線決策系統(tǒng)需要從穩(wěn)控執(zhí)行站中取得必要的系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，并刷新裝置中的在線策略表。傳統(tǒng)的通信方案中，通常利用電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)以網(wǎng)絡(luò)103協(xié)議來傳輸在線策略表以及相關(guān)控制命令至穩(wěn)控執(zhí)行站，再由穩(wěn)控執(zhí)行站將接收到的以太網(wǎng)協(xié)議信息解析成控制策略信息；將自身采集的系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換成以太網(wǎng)協(xié)議信息上送。這種做法不僅需要同時(shí)對多個(gè)穩(wěn)控執(zhí)行站進(jìn)行大量改造工作，同時(shí)可靠性較低的以太網(wǎng)信息直接影響了穩(wěn)控裝置的動(dòng)作邏輯，給穩(wěn)控系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成了隱患。并且由于以太網(wǎng)長距離傳輸過程中，通信的實(shí)時(shí)性、可靠性均難以滿足穩(wěn)控系統(tǒng)的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是:提出基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)總線的以太網(wǎng)與2M復(fù)接通道的協(xié)議轉(zhuǎn)換方法，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)調(diào)度端決策服務(wù)器與穩(wěn)控執(zhí)行站之間的信息交換。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的解決方案是:基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)總線的以太網(wǎng)與2M復(fù)接通道的協(xié)議轉(zhuǎn)換方法，其特征在于包括以下步驟:
[0006]將IEC103協(xié)議收發(fā)模塊、信息匯總分發(fā)模塊、規(guī)約轉(zhuǎn)換模塊和HDLC協(xié)議收發(fā)模塊分別與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)總線連接，以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)總線與各模塊之間的雙向的信息共享，并且傳輸控制策略和狀態(tài)信息；
[0007]所述IEC103協(xié)議收發(fā)模塊通過以太網(wǎng)與調(diào)度端決策服務(wù)器之間進(jìn)行通信，并將調(diào)度端決策服務(wù)器發(fā)送的控制決策信息通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)總線發(fā)送給信息匯總分發(fā)模塊；
[0008]信息匯總分發(fā)模塊對所述控制決策信息傳輸至規(guī)約轉(zhuǎn)換模塊；
[0009]規(guī)約轉(zhuǎn)換模塊將所述控制策略信息轉(zhuǎn)換為常規(guī)穩(wěn)控系統(tǒng)通用的HDLC協(xié)議信息后發(fā)送給HDLC協(xié)議收發(fā)模塊；
[0010]HDLC協(xié)議收發(fā)模塊通過2M復(fù)接通道實(shí)現(xiàn)同時(shí)與多個(gè)穩(wěn)控執(zhí)行站間的點(diǎn)對點(diǎn)通信，并將控制策略信息傳輸給穩(wěn)控執(zhí)行站；
[0011 ] 所述HDLC協(xié)議收發(fā)模塊還通過2M復(fù)接通道將穩(wěn)控執(zhí)行站發(fā)送的狀態(tài)信息傳輸至規(guī)約轉(zhuǎn)換模塊；
[0012]由規(guī)約轉(zhuǎn)換模塊將所述狀態(tài)信息轉(zhuǎn)換為通用IEC103協(xié)議，然后發(fā)送給信息匯總分發(fā)模塊；
[0013]所述狀態(tài)信息經(jīng)過信息匯總分發(fā)模塊進(jìn)行匯總處理后，由IEC103議收發(fā)模塊通過以太網(wǎng)將所述狀態(tài)信息傳輸給調(diào)度端決策服務(wù)器。
[0014]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，采用總線非實(shí)時(shí)模式傳輸狀態(tài)信息:由HDLC協(xié)議收發(fā)模塊將接收到的各穩(wěn)控執(zhí)行站的狀態(tài)信息以每I毫秒傳輸一次的傳輸速率按隊(duì)列依次進(jìn)入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)總線的緩沖區(qū)，待全部狀態(tài)信息準(zhǔn)備就緒后，以每20毫秒傳輸一次的傳輸速率，以非實(shí)時(shí)的方式將緩沖區(qū)內(nèi)全部狀態(tài)信息一次性發(fā)送給規(guī)約轉(zhuǎn)換模塊。
[0015]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，采用數(shù)據(jù)塊傳輸功能傳輸控制策略信息；所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)總線僅提供傳輸?shù)臄?shù)據(jù)塊的首地址和數(shù)據(jù)塊的帶寬定義；所述數(shù)據(jù)塊中的具體內(nèi)容由應(yīng)用程序自行約定，然后按照總線控制程序提供的總線接口對數(shù)據(jù)塊進(jìn)行封裝，形成數(shù)據(jù)包；通過連接數(shù)據(jù)包的首地址至實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)總線接口，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)塊的整體打包傳輸。
[0016]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，在控制策略信息傳輸過程中，在需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)塊內(nèi)容中增設(shè)控制標(biāo)志、后續(xù)幀標(biāo)志、數(shù)據(jù)編號(hào)標(biāo)志；
[0017]當(dāng)控制標(biāo)志位為I時(shí)，將當(dāng)前需要發(fā)送的數(shù)據(jù)塊編號(hào)清零；
[0018]當(dāng)控制標(biāo)志位為2時(shí)，表示數(shù)據(jù)塊已經(jīng)組包完畢可以下發(fā)；
[0019]當(dāng)后續(xù)幀標(biāo)志為I時(shí)表示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)總線尚有后續(xù)幀需要傳輸；
[0020]當(dāng)后續(xù)幀標(biāo)志為O時(shí)，表示無后續(xù)幀傳輸；
[0021]當(dāng)數(shù)據(jù)編號(hào)發(fā)生變化時(shí)，判斷為有新的有效數(shù)據(jù)塊需要傳輸。
[0022]本基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)總線的以太網(wǎng)與2M復(fù)接通道的協(xié)議轉(zhuǎn)換方法，配合圖1所示，本發(fā)明提出的通信系統(tǒng)主要包括IEC103協(xié)議收發(fā)模塊，信息匯總、分發(fā)模塊，規(guī)約轉(zhuǎn)換模塊，HDLC協(xié)議收發(fā)模塊，以上模塊均通過相同的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)總線實(shí)現(xiàn)雙向的信息共享，主要傳輸控制策略和狀態(tài)信息。由IEC103協(xié)議收發(fā)模塊與調(diào)度端決策服務(wù)器之間通過以太網(wǎng)進(jìn)行通信，然后由信息匯總、分發(fā)模塊對決策服務(wù)器以及穩(wěn)控執(zhí)行站的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行匯總分發(fā)，通過系統(tǒng)內(nèi)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)總線傳輸至規(guī)約轉(zhuǎn)換模塊。在控制策略傳輸中，規(guī)約轉(zhuǎn)換模塊將決策服務(wù)器發(fā)送的信息轉(zhuǎn)換為常規(guī)穩(wěn)控系統(tǒng)通用的HDLC協(xié)議信息，以2M復(fù)接通道實(shí)現(xiàn)同時(shí)與多個(gè)穩(wěn)控執(zhí)行站間的點(diǎn)對點(diǎn)通信；在狀態(tài)信息傳輸中，規(guī)約轉(zhuǎn)換模塊將穩(wěn)控執(zhí)行站發(fā)送的信息轉(zhuǎn)換為通用IEC103協(xié)議，通過以太網(wǎng)通道實(shí)現(xiàn)與決策服務(wù)器通信。
[0023]特別是在傳輸穩(wěn)控系統(tǒng)遙信、遙測等狀態(tài)信息時(shí)，由于信息傳輸量遠(yuǎn)大于總線傳輸帶寬，且狀態(tài)信息傳輸對實(shí)時(shí)性要求不高，本方案采用總線非實(shí)時(shí)傳輸此類信息。首先由HDLC協(xié)議收發(fā)模塊將接收到的各穩(wěn)控執(zhí)行站信息，以固定的較高的傳輸速率按隊(duì)列依次進(jìn)入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)總線緩沖區(qū)，待全部數(shù)據(jù)準(zhǔn)備就緒后，以固定的較低的傳輸速率，以非實(shí)時(shí)的方式將緩沖區(qū)內(nèi)全部數(shù)據(jù)一次性發(fā)送給規(guī)約轉(zhuǎn)換模塊。在滿足網(wǎng)絡(luò)傳輸速率要求的同時(shí)，解決了穩(wěn)控系統(tǒng)大容量數(shù)據(jù)傳輸與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)總線帶寬限制的矛盾。
[0024]尤其是在控制策略傳輸中，采用了數(shù)據(jù)塊傳輸功能，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)總線僅提供傳輸數(shù)據(jù)塊首地址，傳輸數(shù)據(jù)塊帶寬定義，數(shù)據(jù)塊中傳輸?shù)木唧w內(nèi)容由應(yīng)用程序自行約定，然后按照總線程序提供的總線接口進(jìn)行封裝，通過連接數(shù)據(jù)包首地址至實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)總線接口，實(shí)現(xiàn)整體打包傳輸?？偩€控制程序不需要再做數(shù)據(jù)合并、拆分處理，讀、寫總線數(shù)據(jù)速度更高。在控制策略傳輸中，增設(shè)了傳輸命令標(biāo)志，策略編號(hào)等輔助信息，利用這些輔助信息，應(yīng)用程序處理控制策略數(shù)據(jù)相對靈活。同時(shí)本機(jī)制可以允許應(yīng)用層增加數(shù)據(jù)求和校驗(yàn)，增加數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?br>[0025]采用上述方案后，本發(fā)明的有益效果是:提供一種方法，將決策服務(wù)器發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)103協(xié)議信息轉(zhuǎn)換、擴(kuò)展為多個(gè)通信方向上常規(guī)穩(wěn)控系統(tǒng)通用的HDLC協(xié)議信息，最大限度保持了調(diào)度端決策服務(wù)器與穩(wěn)控執(zhí)行站的既有架構(gòu)，使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更簡潔，功能劃分更清晰。在傳輸狀態(tài)信息時(shí)，通過非實(shí)時(shí)傳輸機(jī)制解決了穩(wěn)控系統(tǒng)大容量數(shù)據(jù)傳輸與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)總線帶寬限制的矛盾。利用數(shù)據(jù)塊傳輸機(jī)制，總線控制程序不需要再做數(shù)據(jù)合并、拆分處理，讀、寫總線數(shù)據(jù)速度更高。利用控制標(biāo)志、后續(xù)幀標(biāo)志、數(shù)據(jù)編號(hào)標(biāo)志等輔助信息，應(yīng)用程序處理控制策略數(shù)據(jù)相對靈活。
【附圖說明】
[0026]圖1是基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)總線的以太網(wǎng)與2M復(fù)接通道協(xié)議轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)流程圖；
[0027]圖2是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)總線傳輸數(shù)據(jù)區(qū)劃分表I。
【具體實(shí)施方式】
[0028]以下將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案及有益效果進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0029]實(shí)施例1
[0030]參見圖1，本基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)總線的以太網(wǎng)與2M復(fù)接通道的協(xié)議轉(zhuǎn)換方法，包括以下步驟:
[0031]將IEC103協(xié)議收發(fā)模塊、信息匯總分發(fā)模塊、規(guī)約轉(zhuǎn)換模塊和HDLC協(xié)議收發(fā)模塊分別與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)總線連接，以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)總線與各模塊之間的雙向的信息共享，并且傳輸控制策略和狀態(tài)信息；
[0032]所述IEC103協(xié)議收發(fā)模塊通過以太網(wǎng)與調(diào)度端決策服務(wù)器之間進(jìn)行通信，并將調(diào)度端決策服務(wù)器發(fā)送的控制決策信息通