CN101605078A - 基于web多通讯方式的电力系统通讯服务器及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及基于WEB多通讯方式的电力系统通讯服务器及控制方法，包括CPU，与CPU连接用于运行程序和存储实时数据的同步动态随机存取存储器，与CPU连接用于存储程序和数据的存储器，与CPU连接用于网络通讯的以太网模块及扩展以太网模块，与CPU连接用于串口通讯的串行口模块及扩展串行口模块，与CPU连接的看门狗RTC Fram模块。该通讯服务器使用WEB方式进行设置配置和浏览传输数据信息，通过部颁CDT、国标101等电力通讯规约与调度主站以串口方式通讯，通过部颁104电力通讯规约以太网方式与调度主站通讯，通过RS485、RS232、以太网方式与变电站上的继电保护装置及各种智能装置通讯，收集其数据并监控其运行；通过以太网方式以103电力通讯规约与变电站当地后台通讯。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统的通讯服务器，尤其涉及一种基于WEB多通讯方式的电力系统通讯服务器及其控制方法。
背景技术
据申请人了解，电力系统的变电站综合自动化系统中，由于保护装置及其他自动化装置的通讯方式和通讯协议相差很大，需要专门的规约处理器将其处理为标准规约，同时还需要通讯服务器将数据送到调度主站或者当地后台。上述现有技术存在以下问题：1)维护和浏览的接口方式不通用，采用专用的软件，用户很难维护，没有使用WEB技术；2)通讯接口模式简单，只能进行串口到串口、串口到以太网的转换；3)通讯规约单一，只能针对特定的自动化装置；4)配置单一，无法动态配置通讯的规约和参数；5)数据只做简单的通讯转换处理，不能分析、存储、处理。
因此，设计一种基于WEB多通讯方式的电力系统通讯服务器，具有重要的技术意义。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种多通讯方式(包括以太网、RS485、RS232)、集成多种电力规约库、基于WEB浏览设置的电力系统通讯服务器及其控制方法，旨在有效解决接口单一、规约单一、配置单一、设置浏览方式单一、数据不分析处理储存等问题。同时本发明给出相应的控制方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
基于WEB多通讯方式的电力系统通讯服务器，包括CPU(CentralProcessing Unit中央处理器)，特点是：还包括与所述CPU连接用于运行程序和存储实时数据的同步动态随机存取存储器，与所述CPU连接用于存储程序和数据的存储器，与所述CPU连接用于网络通讯的以太网模块，与所述CPU连接用于串口通讯的串行口模块，与所述CPU连接的看门狗RTC Fram(Real Time Clock ferroelectric RAM带实时时钟的铁电性随机存储器)模块；其中，所述用于存储程序和数据的存储器包含由大容量可擦写NORFLASH(采用NOR技术的存储器)组成的程序存储器、由大容量可擦写NANDFLASH(采用NAND技术的存储器)组成的数据存储器、由可擦写SPIFLASH(Series PeripheralInterface Flash采用串行外设接口的存储器)组成的重要数据存储器，均与所述CPU连接。
进一步地，上述的基于WEB多通讯方式的电力系统通讯服务器，其中，所述程序存储器通过32位总线与CPU相连，片选为NCS0(片选信号线0)，起始内存地址0x10000000，采用通用FLASH接口驱动模式，通过直接寻址方式在上电初始化时读取程序代码到同步动态随机存取存储器；
所述数据存储器通过8位数据总线与CPU相连，片选为NCS3，起始内存地址0x40000000，采用8位NANDFLASH接口驱动模式，通过所述驱动在CPU和数据存储器之间交换数据；
所述重要数据存储器通过SPI1串行总线与CPU相连，片选为SPI1的片选0，采用SPI(Series Peripheral Interface串行外设接口)驱动模式，通过所述驱动在CPU和重要数据存储器之间交换数据；
所述同步动态随机存取存储器通过32位总线与CPU相连，片选为NCS1，起始内存地址为0x20000000，CPU通过直接内存寻址方式从同步动态随机存取存储器中取指和交换数据；
所述看门狗RTC Fram模块通过TWI(Two-Wire Interface两线接口)串行总线与CPU相连，采用TWI总线驱动，CPU通过所述驱动读取实时时钟和清除看门狗计数，看门狗RTC Fram模块的看门狗复位输出直接连接到器件的复位输入上；
所述以太网模块通过RMII(Reduced Media IndependentInterface剪裁的媒体独立接口)接口与CPU相连，采用AT9260SAM的EMAC(Ethernet Media Access Control以太网媒体访问控制)驱动，CPU通过所述驱动发送或者接收网络报文；
所述串行口模块通过RXD(串口接收信号线)和TXD(串口发送信号线)与CPU相连，采用AT9260SAM的USART(Universal SynchronousAsynchronous Receiver Transmitter通用同步异步发送接收器)驱动，CPU通过所述驱动发送或者接收串口报文。
更进一步地，上述的基于WEB多通讯方式的电力系统通讯服务器，还包括与所述CPU连接的扩展以太网模块，与所述CPU连接的扩展串行口模块；所述扩展以太网模块通过16位数据总线与CPU相连，片选为NCS5，起始内存地址为0x60000000，采用MII(MediaIndependent Interface媒体独立接口)驱动模式，CPU通过所述驱动发送或者接收网络报文；所述扩展串行口模块通过SPI0串行总线与CPU相连，片选为SPI0的片选0，采用SPI驱动模式，CPU通过所述驱动发送或者接收串口报文。
更进一步地，上述的基于WEB多通讯方式的电力系统通讯服务器，其中，所述扩展以太网模块采用型号为DM9000A的芯片，所述扩展串行口模块采用型号为SC16IS752的芯片，所述CPU采用型号为AT91SAM9260的芯片，所述程序存储器采用型号为JS28F320的芯片，所述数据存储器采用型号为K9F560U0B的芯片，所述重要数据存储器采用型号为AT45DB081D的芯片，所述同步动态随机存取存储器采用型号为HY57V281620ETP的芯片，所述看门狗RTC Fram模块采用型号为FM3104的芯片，所述以太网模块采用型号为DM9161A的芯片，所述串行口模块采用AT9260SAM的USART模块。
本发明基于WEB多通讯方式的电力系统通讯服务器的控制方法，特点是：按以下步骤使用浏览器通过WEB登录到服务器进行设置属性和数据浏览传输----
(S101)启动浏览器并且输入通讯服务器IP(Internet Protocol互联网协议)地址；
(S102)通讯服务器回送登录界面，用户登录后操作；
(S103)浏览器通过http(HyperText Transfer Protocol超文本传输协议超文本传输协议)协议发送页面请求或者通过发送AJAX(Asynchronous JavaScript and XML异步JavaScript和XML)命令，浏览器不需等待电力系统通讯服务器响应；
(S104)通讯服务器接收数据，通过访问的URL判断是页面请求还是AJAX命令，如果是页面请求跳到步骤(S105)，如果是AJAX命令跳到步骤(S106)；
(S105)通讯服务器回送页面给浏览器跳到步骤(S107)；
(S106)分析AJAX命令，如果是设置命令，分析POST方法中传送的参数，进行操作或者存储，返回成功命令给浏览器，如果是浏览数据，从数据库中取出相应数据，以AJAX方式回送给浏览器，浏览器通过AJAX回调函数分析参数，并且刷新页面；
(S107)等待用户输入返回步骤(S103)。
再进一步地，上述的基于WEB多通讯方式的电力系统通讯服务器的控制方法，还包括按以下步骤与当地后台通讯----
(S201)按本地IP的网段初始化地址结构；
(S202)创建UDP1032端口，绑定步骤(S201)的地址到所述端口；
(S203)创建UDP接收任务，从步骤(S202)所述端口接收通讯数据包，如果没有数据包则等待；
(S204)接收到数据包后，分析其源IP地址，与已连接的当地后台链表逐个比较，判断该IP是否已经在连接中，如果是则跳到步骤(S203)；
(S205)创建TCP1048端口，绑定步骤(S204)中的源地址到所述端口，向端口发送连接请求，如果连接不成功则返回步骤(S203)；
(S206)创建通讯处理任务，将步骤(S204)所述IP地址挂入已连接的当地后台链表，通过所述步骤(S205)的端口与当地后台通讯。
再进一步地，上述的基于WEB多通讯方式的电力系统通讯服务器的控制方法，还包括按以下步骤通过WEB(World Wide Web万维网)进行在线升级----
(S301)使用MAKE_BIN.EXE程序将要下载的程序转换成XML(EXtensible Markup Language，可扩展置标语言)格式的文档；
(S302)启动浏览器，登录后选择程序下载，选择步骤(S301)所述的XML文件，下载；
(S303)等待下载完成后弹出提示对话框，复位或者重新上电通讯服务器。
再进一步地，上述的基于WEB多通讯方式的电力系统通讯服务器的控制方法，还包括按以下步骤通过电力通讯规约与调度主站通讯
a)通讯服务器通过部颁CDT、国标101电力通讯规约以串口方式与调度主站通讯：
(S401)从重要数据存储器中读取远传配置和通讯配置；
(S402)打开远传配置中所指定的串口；
(S403)建立CDT通讯任务；
(S404)建立远传实时数据库；
(S405)读取对应串口的报文，如果没有报文跳到步骤(S407)；
(S406)分析主站报文，处理报文并且回送对应报文给主站；
(S407)判断是否有突发信息需要上送，如果没有跳到步骤(S409)；
(S408)分析突发信息，组织突发报文上送主站，跳到步骤(S405)；
(S409)判断上一次发送时间到当前时间是否大于等于设置的发送间隔，如果小于跳到步骤(S405)；
(S410)记录当前发送时间，取出当前发送的帧类别，从远传实时数据库中取出数据，组织报文发送给主站，跳到步骤(S405)；
b)通讯服务器通过部颁104电力通讯规约以以太网方式与调度主站通讯：
(S501)从重要数据存储器中读取远传配置和通讯配置；
(S502)建立104通讯任务；
(S503)建立远传实时数据库；
(S504)创建一个TCP(Transmission Control Protocol传输控制协议)Socket，如果不成功直接返回；
(S505)判断远传设置中是否设置有有路由，如果没有跳到步骤(S507)；
(S506)根据远传设置中设置的路由器IP，初始化路由器，并且和104通讯的以太网IP绑定；
(S507)设置一个地址结构，端口使用2404，地址为远传设置中设置的104通讯的以太网IP，并且绑定该地址结构到步骤(S504)中所创建的Socket；
(S508)监听该Socket的连接请求，如果有连接请求跳到步骤(S510)；
(S509)如果请求错误，则跳到步骤(S504)；
(S510)接收连接请求，并且取得连接请求中的主站地址结构；
(S511)判断请求连接的主站地址结构IP是否与远传设置中的主站IP一致，如果一直跳到步骤(S513)；
(S512)放弃该连接，跳到步骤(S508)；
(S513)初始化描述符并且与Socket绑定；
(S514)从Socket中读取报文，如果返回值小于0跳到步骤(S512)；
(S515)分析处理报文，并且组织回送主站报文，通过Socket发送给主站；
(S516)跳到步骤(S514)。
再进一步地，上述的基于WEB多通讯方式的电力系统通讯服务器的控制方法，还包括按以下步骤通过RS485、RS232、以太网方式与变电站上的继电保护装置通讯----
(S601)从重要数据存储器中读取保护设备通讯配置和通讯配置；
(S602)初始化保护设备通讯属性数组；
(S603)打开通讯设置中的串口；
(S604)创建保护通讯任务；
(S605)创建串口信号灯；
(S606)取得步骤(S602)中建立的设备通讯属性数组中第一个设备；
(S607)判断设备的服务接口是否和本规约服务接口一致，如果一致跳到步骤(S609)；
(S608)取下一个设备，跳到步骤(S607)；
(S609)判断设备的绑定串口是否和步骤(S603)中的串口一致，如果不一致跳到步骤(S608)；
(S610)调用规约对应的获取数据函数，如果不成功错误计数器加一，跳到步骤(S612)；
(S611)设置设备通讯标志为连接，分析设备数据，并且更新数据到实时数据库中，跳到步骤(S608)；
(S612)判断错误计数器是否大于保护设备通讯配置中的超时计数，如果小于跳到步骤(S608)；
(S613)设置设备通讯标志为断开，跳到步骤(S608)
本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在：
本发明基于WEB技术、FLASH技术、TCP/IP技术、UDP技术、规约集成技术，提供一种多通讯方式(包括以太网、RS485、RS232)、集成多种电力规约库、基于WEB浏览设置的电力系统通讯服务器及其控制方法。与现有技术相比，具有通讯规约丰富、接口丰富，配置灵活方便、设置浏览简单、数据存储容量大、方式多等特点，极大的提高了使用性能。通讯服务器可通过部颁CDT、国标101等电力通讯规约与调度主站以串口方式以300-19200BPS速率通讯，也可以通过部颁104电力通讯规约以太网方式以100M速率与调度主站通讯，也可以通过RS485、RS232、以太网方式与变电站上的继电保护装置及各种智能装置通讯，收集其数据和监控其运行；同时通过以太网方式以103电力通讯规约与变电站当地后台通讯。充分解决了接口单一、规约单一、配置单一、设置浏览方式单一、数据不分析处理储存等技术瓶颈。
附图说明
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：
图1：本发明通讯服务器的原理框图；
图2a：CPU模块的片选和串行总线原理图；
图2b：CPU模块的地址和数据总线原理图；
图2c：CPU模块的调试接口和时钟原理图；
图2d：CPU模块的电源和数字地的原理图；
图3：程序存储器的电路原理图；
图4：数据存储器的电路原理图；
图5：重要数据存储器的电路原理图；
图6：同步动态随机存取存储器的电路原理图；
图7：看门狗RTC Fram模块的电路原理图；
图8：以太网模块的电路原理图；
图9：串行口模块的电路原理图；
图10：扩展以太网模块的电路原理图；
图11：扩展串行口模块的电路原理图；
图12：初始化流程示意图；
图13：主任务流程SYS-TASK示意图；
图14：任务管理流程IED-TASK示意图；
图15：实现基于网TCP/IP使用103规约MST-TASK示意图；
图16：103-TASK任务流程示意图；
图17：WEB-TASK管理流程示意图；
图18：WEB接受任务流程REC-TASK示意图；
图19：WORK-TASK任务流程示意图。
图中各附图标记的含义见下表：
| 附图标记 | 含义 | 附图标记 | 含义 | 附图标记 | 含义 |
| 1 | CPU | 2 | 程序存储器 | 3 | 数据存储器 |
| 4 | 重要数据存储器 | 5 | 同步动态随机存取存储器 | 6 | 看门狗RTCFram模块 |
| 7 | 电源模块 | 8 | 以太网模块 | 9 | 串行口模块 |
| 附图标记 | 含义 | 附图标记 | 含义 | 附图标记 | 含义 |
| 10 | 扩展以太网模块 | 11 | 扩展串行口模块 | 12 | 面板模块 |
具体实施方式
如图1，基于WEB多通讯方式的电力系统通讯服务器，主要包括CPU1、用于运行程序和存储实时数据的同步动态随机存取存储器SDRAM 5、用于存储程序和数据的存储器、用于网络通讯的以太网模块8以及用于串口通讯的串行口模块9，用于存储程序和数据的存储器包含由大容量可擦写NORFLASH组成的程序存储器2、由大容量可擦写NANDFLASH组成的数据存储器3和由可擦写SPIFLASH组成的重要数据存储器4，程序存储器2、数据存储器3和重要数据存储器4均与CPU1连接，同步动态随机存取存储器5、看门狗RTC Fram模块6、电源模块7、以太网模块8、串行口模块9、扩展以太网模块10、扩展串行口模块11和面板模块12也与CPU1相连。
图2a～2d示意了CPU的接口原理，其中图2a为CPU的SPI接口，UASRT接口，与以太网模块的RMII接口，部分片选信号线以及IO，图2b为CPU的地址总线和数据总线以及部分片选信号线，图2c为CPU的JTAG调试接口及晶振时钟接口(晶振频率为18.432MHz)，图2d为CPU的电源信号线和数字地信号线。
CPU1采用型号为AT91SAM9260的芯片，该芯片基于ARM926EJ-S处理器，具备8KB指令以及8KB数据缓存。在190MHz时钟频率下运行时性能可达210MIPS。该产品包含了8KB SRAM以及32KB ROM，在最高处理器或总线速度下可实现单周期访问；图3所示为程序存储器的电路原理图，程序存储器2采用型号为JS28F320的NORFlash芯片，容量为4M Byte；图4所示为数据存储器的电路原理图，数据存储器3采用型号为K9F560U0B的NANDFLASH芯片，容量为16M Byte；图5所示为重要数据存储器的电路原理图，重要数据存储器4采用型号为AT45DB081D的SPIFLASH芯片，容量为512K Byte；图6所示为同步动态随机存取存储器的电路原理图，同步动态随机存取存储器采用型号为HY57V281620ETP的SDRAM芯片，容量为16M Byte；图7所示为看门狗RTC Fram模块的电路原理图，看门狗RTC Fram模块6采用型号为FM3104的芯片；图8所示为以太网模块的电路原理图，以太网模块8采用型号为DM9161A的芯片；图9所示为串行口模块的电路原理图，串行口模块9采用型号为AT9260SAM的USART模块；图10所示为扩展以太网模块的电路原理图，扩展以太网模块10采用型号为DM9000A的芯片；图11所示为扩展串行口模块的电路原理图，扩展串行口模块11采用型号为SC16IS752的芯片。
其中，以太网模块8和串行口模块9(包括扩展以太网模块10、扩展串行口模块11)负责CPU同外围环境数据的交互，工作模式多样。同时，通过以太网模块8，可对系统发布命令，使系统的操作简单快捷。串行口模块9可根据需要选择485模式或232模式，且全部由高速光电耦合器件隔离，保证串行通信安全可靠，并使通信速度提高到115200b/s。FLASH模块根据不同FLASH的特点有不同的应用，NORFLASH 2读取速度快，擦除速度慢，因此用于存储系统程序。NANDFLASH 3容量大，但读写速度慢，因此用于文件系统的管理。DATAFLASH 4读写速度快但容量小，因此用于系统重要数据的存储。面板模块12用于数据传输的直观显示，通过面板模块12，可以直观的判断系统的工作状态。
具体设计时，CPU1通过32位总线与程序存储器2相连接，片选为NCS0，起始内存地址0x10000000，采用通用FLASH接口(CFI)驱动模式，通过直接寻址方式在上电初始化时读取程序代码到同步动态随机存取存储器5中；CPU1通过8位数据总线与数据存储器3相连，片选为NCS3，起始内存地址0x40000000，采用8位NANDFLASH接口驱动模式，通过该驱动在CPU1和数据存储器3之间交换数据；CPU1通过SPI1串行总线与重要数据存储器4相连，片选为SPI1的片选0，无起始内存地址，采用SPI驱动模式，通过该驱动在CPU1和重要数据存储器4之间交换数据；CPU1通过32位总线与同步动态随机存取存储器5相连接，片选为NCS1，起始内存地址为0x20000000，CPU1通过直接内存寻址方式从同步动态随机存取存储器5中取指和交换数据；CPU1通过TWI串行总线与看门狗RTC Fram模块6相连接，无片选，采用TWI总线驱动，CPU1通过该驱动读取实时时钟和清除看门狗计数，看门狗RTC Fram模块6的看门狗复位输出直接连接到所有器件的复位输入上；电源模块7为其他所有模块提供电源；CPU1通过RMII接口与以太网模块8相连接，采用AT9260SAM的EMAC驱动，CPU1通过该驱动发送或者接收网络报文，CPU1通过RXD和TXD与串行口模块9相连，采用AT9260SAM的USART驱动，CPU1通过该驱动发送或者接收串口报文；CPU1通过16位数据总线与扩展以太网模块10相连，片选为NCS5，起始内存地址为0x60000000，采用MII驱动模式，CPU1通过该驱动该驱动发送或者接收网络报文；CPU1通过SPI0串行总线与扩展串行口模块11相连，片选为SPI0的片选0，无起始内存地址，采用SPI驱动模式，CPU1通过该驱动发送或者接收串口报文。
本发明基于WEB多通讯方式的电力系统通讯服务器的控制方法，主要包括以下方面：
(一)通过浏览器登录到服务器进行设置和数据浏览；
(二)与当地后台通讯；
(三)通过WEB进行在线升级；
(四)通过电力通讯规约与调度主站通讯
(五)通过RS485、RS232、以太网方式与变电站上的继电保护装置通讯。
其中，(一)基于嵌入式WEB方式的设置和数据浏览，采用B/S(Browser/Server浏览器/服务器)方式和AJAX技术，全中文HTML(HyperText Markup Language超文本标记语言)页面，用户由IE(Internet Explorer因特网浏览器)等浏览器通过密码验证登录到服务器进行设置和数据浏览，具体步骤为：
(S101)启动浏览器并且输入通讯服务器IP地址；
(S102)通讯服务器回送登录界面，用户登录后操作；
(S103)浏览器通过http协议发送页面请求或者通过发送AJAX命令，浏览器不需等待电力系统通讯服务器响应；
(S104)通讯服务器接收数据，通过访问的URL判断是页面请求还是AJAX命令，如果是页面请求跳到步骤(S105)，如果是AJAX命令跳到步骤(S106)；
(S105)通讯服务器回送页面给浏览器跳到步骤(S107)；
(S106)分析AJAX命令，如果是设置命令，分析POST方法中传送的参数，进行操作或者存储，返回成功命令给浏览器，如果是浏览数据，从数据库中取出相应数据，以AJAX方式回送给浏览器，浏览器通过AJAX回调函数分析参数，并且刷新页面；
(S107)等待用户输入返回步骤(S103)。
(二)非平衡方式下的以太网通讯，通讯服务器按以下步骤与当地后台通讯，具体步骤为：
(S201)按本地IP的网段初始化地址结构；
(S202)创建UDP(1032)端口，绑定步骤(S201)的地址到所述端口；
(S203)创建UDP接收任务，从步骤(S202)所述端口接收通讯数据包，如果没有数据包则等待；
(S204)接收到数据包后，分析其源IP地址，与已连接的当地后台链表逐个比较，判断该IP是否已经在连接中，如果是则跳到步骤(S203)；
(S205)创建TCP(1048)端口，绑定步骤(S204)中的源地址到所述端口，向端口发送连接请求，如果连接不成功则返回步骤(S203)；
(S206)创建通讯处理任务，将步骤(S204)所述IP地址挂入已连接的当地后台链表，通过所述步骤(S205)的端口与当地后台通讯。
(三)通过WEB实现在线升级，具体步骤为：
(S301)使用MAKE_BIN.EXE程序将要下载的程序转换成XML格式的文档；
(S302)启动浏览器，登录后选择程序下载，选择步骤(S301)所述的XML文件，下载；
(S303)等待下载完成后弹出提示对话框，复位或者重新上电通讯服务器。
(四)通讯服务器通过部颁CDT(循环式远动规约DL451-91)、国标101(远动设备及系统传输规约DL/T634)等电力通讯规约与调度主站以串口方式以300-19200BPS(bit per second位/每秒)速率通讯，CDT通讯具体步骤为：
(S401)从重要数据存储器中读取远传配置和通讯配置；
(S402)打开远传配置中所指定的串口；
(S403)建立CDT通讯任务；
(S404)建立远传实时数据库；
(S405)读取对应串口的报文，如果没有报文跳到步骤(S407)；
(S406)分析主站报文，处理报文并且回送对应报文给主站；
(S407)判断是否有突发信息需要上送，如果没有跳到步骤(S409)；
(S408)分析突发信息，组织突发报文上送主站，跳到步骤(S405)；
(S409)判断上一次发送时间到当前时间是否大于等于设置的发送间隔，如果小于跳到步骤(S405)；
(S410)记录当前发送时间，取出当前发送的帧类别，从远传实时数据库中取出数据，组织报文发送给主站，跳到步骤(S405)。
而国标101的具体步骤与CDT步骤相同，故不作重述。
通过部颁104电力通讯规约以太网方式以100M速率与调度主站通讯，具体步骤为：
(S501)从重要数据存储器中读取远传配置和通讯配置；
(S502)建立104通讯任务；
(S503)建立远传实时数据库；
(S504)创建一个TCP Socket，如果不成功直接返回；
(S505)判断远传设置中是否设置有有路由，如果没有跳到步骤(S507)；
(S506)根据远传设置中设置的路由器IP，初始化路由器，并且和104通讯的以太网IP绑定；
(S507)设置一个地址结构，端口使用2404，地址为远传设置中设置的104通讯的以太网IP，并且绑定该地址结构到步骤(S504)中所创建的Socket；
(S508)监听该Socket的连接请求，如果有连接请求跳到步骤(S510)；
(S509)如果请求错误，则跳到步骤(S504)；
(S510)接收连接请求，并且取得连接请求中的主站地址结构；
(S511)判断请求连接的主站地址结构IP是否与远传设置中的主站IP一致，如果一直跳到步骤(S513)；
(S512)放弃该连接，跳到步骤(S508)；
(S513)初始化描述符并且与Socket绑定；
(S514)从Socket中读取报文，如果返回值小于0(Socket错误)跳到步骤(S512)；
(S515)分析处理报文，并且组织回送主站报文，通过Socket发送给主站；
(S516)跳到步骤(S514)。
(五)通过RS485、RS232、以太网方式与变电站上的继电保护装置及各种智能装置通讯，收集其数据和监控其运行装置，通讯具体流程如图14IED-TASK，具体步骤是：
(S601)从重要数据存储器中读取保护设备通讯配置和通讯配置；
(S602)初始化保护设备通讯属性数组；
(S603)打开通讯设置中的串口；
(S604)创建保护通讯任务；
(S605)创建串口信号灯；
(S606)取得步骤(S602)中建立的设备通讯属性数组中第一个设备；
(S607)判断设备的服务接口是否和本规约服务接口一致，如果一致跳到步骤(S609)；
(S608)取下一个设备，跳到步骤(S607)；
(S609)判断设备的绑定串口是否和步骤(S603)中的串口一致，如果不一致跳到步骤(S608)；
(S610)调用规约对应的获取数据函数，如果不成功错误计数器加一，跳到步骤(S612)；
(S611)设置设备通讯标志为连接，分析设备数据，并且更新数据到实时数据库中，跳到步骤(S608)；
(S612)判断错误计数器是否大于保护设备通讯配置中的超时计数，如果小于跳到步骤(S608)；
(S613)设置设备通讯标志为断开，跳到步骤(S608)。
如图12初始化流程，示意了上电后基本硬件初始化(包括CPU和程序存储器，同步动态随机存取存储器)，程序代码搬移，和操作系统初始化的过程。
如图13主任务流程SYS-TASK，示意了其他硬件初始化，应用程序任务初始化的过程。
如图14任务管理流程IED-TASK，示意了通讯服务器和变电站上的继电保护装置及各种智能装置通讯，收集其数据和监控其运行的过程。
如图15实现基于网TCP/IP使用103规约MST-TASK，示意了通讯服务器和变电站当地后台的建立通讯连接的处理过程。
如图16 103-TASK任务流程，示意了通讯服务器和变电站当地后台的通讯数据交换的处理过程。
如图17WEB-TASK管理流程，示意了通讯服务器的WEB-SERVER的初始化过程。
如图18WEB接受任务流程REC-TASK，示意了通讯服务器的WEB-SERVER与PC上的浏览器IE的通讯建立过程。
如图19WORK-TASK任务流程，示意了通讯服务器的WEB-SERVER与PC上的浏览器IE的通讯数据交换处理过程。
综上所述，本发明的基于WEB多通讯方式的电力系统通讯服务器采用了实时多任务操作系统，基于嵌入式WEB技术、FLASH技术、TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol传输控制协议/互联网协议)、UDP(User Datagram Protocol用户数据报文协议)技术、规约集成技术，与传统技术相比，具有通讯规约丰富、接口丰富，配置灵活方便、设置浏览简单、数据存储容量大、方式多等特点，极大的提高了使用性能。通讯服务器可通过IE浏览器设置和浏览数据，部颁CDT、国标101等电力通讯规约与调度主站以串口方式以300-19200BPS速率通讯，也可以通过部颁104电力通讯规约以太网方式以100M速率和调度主站通讯，也可以通过RS485、RS232、以太网方式与变电站上的继电保护装置及各种智能装置通讯，收集其数据和监控其运行装置；同时通过以太网方式以103电力通讯规约与变电站当地后台通讯。
需要理解到的是：上述说明并非是对本发明的限制，在本发明构思范围内，所进行的添加、变换、替换等，也应属于本发明的保护范围。
Claims (11)
1.基于WEB多通讯方式的电力系统通讯服务器，包括CPU，其特征在于：还包括与所述CPU连接用于运行程序和存储实时数据的同步动态随机存取存储器，与所述CPU连接用于存储程序和数据的存储器，与所述CPU连接用于网络通讯的以太网模块，与所述CPU连接用于串口通讯的串行口模块，与所述CPU连接的看门狗RTC Fram模块；其中，所述用于存储程序和数据的存储器包含由大容量可擦写NORFLASH组成的程序存储器、由大容量可擦写NANDFLASH组成的数据存储器、由可擦写SPIFLASH组成的重要数据存储器，均与所述CPU连接。
2.根据权利要求1所述的基于WEB多通讯方式的电力系统通讯服务器，其特征在于：所述程序存储器通过32位总线与CPU相连，片选为NCS0，起始内存地址0x10000000，采用通用FLASH接口驱动模式，通过直接寻址方式在上电初始化时读取程序代码到同步动态随机存取存储器；
所述数据存储器通过8位数据总线与CPU相连，片选为NCS3，起始内存地址0x40000000，采用8位NANDFLASH接口驱动模式，通过所述驱动在CPU和数据存储器之间交换数据；
所述重要数据存储器通过SPI1串行总线与CPU相连，片选为SPI1的片选0，采用SPI驱动模式，通过所述驱动在CPU和重要数据存储器之间交换数据；
所述同步动态随机存取存储器通过32位总线与CPU相连，片选为NCS1，起始内存地址为0x20000000，CPU通过直接内存寻址方式从同步动态随机存取存储器中取指和交换数据；
所述看门狗RTC Fram模块通过TWI串行总线与CPU相连，采用TWI总线驱动，CPU通过所述驱动读取实时时钟和清除看门狗计数，看门狗RTC Fram模块的看门狗复位输出直接连接到器件的复位输入上；
所述以太网模块通过RMII接口与CPU相连，采用AT9260SAM的EMAC驱动，CPU通过所述驱动发送或者接收网络报文；
所述串行口模块通过RXD和TXD与CPU相连，采用AT9260SAM的USART驱动，CPU通过所述驱动发送或者接收串口报文。
3.根据权利要求1所述的基于WEB多通讯方式的电力系统通讯服务器，其特征在于：还包括与所述CPU连接的扩展以太网模块，与所述CPU连接的扩展串行口模块。
4.根据权利要求3所述的基于WEB多通讯方式的电力系统通讯服务器，其特征在于：所述扩展以太网模块通过16位数据总线与CPU相连，片选为NCS5，起始内存地址为0x60000000，采用MII驱动模式，CPU通过所述驱动发送或者接收网络报文；
所述扩展串行口模块通过SPI0串行总线与CPU相连，片选为SPI0的片选0，采用SPI驱动模式，CPU通过所述驱动发送或者接收串口报文。
5.根据权利要求3或4所述的基于WEB多通讯方式的电力系统通讯服务器，其特征在于：所述扩展以太网模块采用型号为DM9000A的芯片，所述扩展串行口模块采用型号为SC16IS752的芯片。
6.根据权利要求1或2所述的基于WEB多通讯方式的电力系统通讯服务器，其特征在于：所述CPU采用型号为AT91SAM9260的芯片，所述程序存储器采用型号为JS28F320的芯片，所述数据存储器采用型号为K9F560U0B的芯片，所述重要数据存储器采用型号为AT45DB081D的芯片，所述同步动态随机存取存储器采用型号为HY57V281620ETP的芯片，所述看门狗RTC Fram模块采用型号为FM3104的芯片，所述以太网模块采用型号为DM9161A的芯片，所述串行口模块采用AT9260SAM的USART模块。
7.权利要求1所述的基于WEB多通讯方式的电力系统通讯服务器的控制方法，其特征在于：按以下步骤使用浏览器通过WEB登录到服务器进行设置属性和数据浏览传输----
(S101)启动浏览器并且输入通讯服务器IP地址；
(S102)通讯服务器回送登录界面，用户登录后操作；
(S103)浏览器通过http协议发送页面请求或者通过发送AJAX命令，浏览器不需等待电力系统通讯服务器响应；
(S104)通讯服务器接收数据，通过访问的URL判断是页面请求还是AJAX命令，如果是页面请求跳到步骤(S105)，如果是AJAX命令跳到步骤(S106)；
(S105)通讯服务器回送页面给浏览器跳到步骤(S107)；
(S106)分析AJAX命令，如果是设置命令，分析POST方法中传送的参数，进行操作或者存储，返回成功命令给浏览器，如果是浏览数据，从数据库中取出相应数据，以AJAX方式回送给浏览器，浏览器通过AJAX回调函数分析参数，并且刷新页面；
(S107)等待用户输入返回步骤(S103)。
8.根据权利要求7所述的基于WEB多通讯方式的电力系统通讯服务器的控制方法，其特征在于：还包括按以下步骤与当地后台通讯----
(S201)按本地IP的网段初始化地址结构；
(S202)创建UDP1032端口，绑定步骤(S201)的地址到所述端口；
(S203)创建UDP接收任务，从步骤(S202)所述端口接收通讯数据包，如果没有数据包则等待；
(S204)接收到数据包后，分析其源IP地址，与已连接的当地后台链表逐个比较，判断该IP是否已经在连接中，如果是则跳到步骤(S203)；
(S205)创建TCP1048端口，绑定步骤(S204)中的源地址到所述端口，向端口发送连接请求，如果连接不成功则返回步骤(S203)；
(S206)创建通讯处理任务，将步骤(S204)所述IP地址挂入已连接的当地后台链表，通过所述步骤(S205)的端口与当地后台通讯。
9.根据权利要求7所述的基于WEB多通讯方式的电力系统通讯服务器的控制方法，其特征在于：还包括按以下步骤通过WEB进行在线升级----
(S301)使用MAKE_BIN.EXE程序将要下载的程序转换成XML格式的文档；
(S302)启动浏览器，登录后选择程序下载，选择步骤(S301)所述的XML文件，下载；
(S303)等待下载完成后弹出提示对话框，复位或者重新上电通讯服务器。
10.根据权利要求7所述的基于WEB多通讯方式的电力系统通讯服务器的控制方法，其特征在于：还包括按以下步骤通过电力通讯规约与调度主站通讯----
a)通讯服务器通过部颁CDT、国标101电力通讯规约以串口方式与调度主站通讯：
(S401)从重要数据存储器中读取远传配置和通讯配置；
(S402)打开远传配置中所指定的串口；
(S403)建立CDT通讯任务；
(S404)建立远传实时数据库；
(S405)读取对应串口的报文，如果没有报文跳到步骤(S407)；
(S406)分析主站报文，处理报文并且回送对应报文给主站；
(S407)判断是否有突发信息需要上送，如果没有跳到步骤(S409)；
(S408)分析突发信息，组织突发报文上送主站，跳到步骤(S405)；
(S409)判断上一次发送时间到当前时间是否大于等于设置的发送间隔，如果小于跳到步骤(S405)；
(S410)记录当前发送时间，取出当前发送的帧类别，从远传实时数据库中取出数据，组织报文发送给主站，跳到步骤(S405)；
b)通讯服务器通过部颁104电力通讯规约以以太网方式与调度主站通讯：
(S501)从重要数据存储器中读取远传配置和通讯配置；
(S502)建立104通讯任务；
(S503)建立远传实时数据库；
(S504)创建一个TCP Socket，如果不成功直接返回；
(S505)判断远传设置中是否设置有有路由，如果没有跳到步骤(S507)；
(S506)根据远传设置中设置的路由器IP，初始化路由器，并且和104通讯的以太网IP绑定；
(S507)设置一个地址结构，端口使用2404，地址为远传设置中设置的104通讯的以太网IP，并且绑定该地址结构到步骤(S504)中所创建的Socket；
(S508)监听该Socket的连接请求，如果有连接请求跳到步骤(S510)；
(S509)如果请求错误，则跳到步骤(S504)；
(S510)接收连接请求，并且取得连接请求中的主站地址结构；
(S511)判断请求连接的主站地址结构IP是否与远传设置中的主站IP一致，如果一直跳到步骤(S513)；
(S512)放弃该连接，跳到步骤(S508)；
(S513)初始化描述符并且与Socket绑定；
(S514)从Socket中读取报文，如果返回值小于0跳到步骤(S512)；
(S515)分析处理报文，并且组织回送主站报文，通过Socket发送给主站；
(S516)跳到步骤(S514)。
11.根据权利要求7所述的基于WEB多通讯方式的电力系统通讯服务器的控制方法，其特征在于：还包括按以下步骤通过RS485、RS232、以太网方式与变电站上的继电保护装置通讯----
(S601)从重要数据存储器中读取保护设备通讯配置和通讯配置；
(S602)初始化保护设备通讯属性数组；
(S603)打开通讯设置中的串口；
(S604)创建保护通讯任务；
(S605)创建串口信号灯；
(S606)取得步骤(S602)中建立的设备通讯属性数组中第一个设备；
(S607)判断设备的服务接口是否和本规约服务接口一致，如果一致跳到步骤(S609)；
(S608)取下一个设备，跳到步骤(S607)；
(S609)判断设备的绑定串口是否和步骤(S603)中的串口一致，如果不一致跳到步骤(S608)；
(S610)调用规约对应的获取数据函数，如果不成功错误计数器加一，跳到步骤(S612)；
(S611)设置设备通讯标志为连接，分析设备数据，并且更新数据到实时数据库中，跳到步骤(S608)；
(S612)判断错误计数器是否大于保护设备通讯配置中的超时计数，如果小于跳到步骤(S608)；
(S613)设置设备通讯标志为断开，跳到步骤(S608)。
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