CN101815019A - 一种信息传输装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种信息传输装置，包括信息处理模块和网络交换模块，其中：信息处理模块用于接收子站RTU的上行数据，对该上行数据进行优化处理后传送给网络交换模块，优化处理包括滤除上行数据中的冗余数据；接收网络交换模块的第一下行数据，并将第一下行数据传送给所述子站RTU，所述第一下行数据为所述子站的上级主站对所述子站的控制信息；网络交换模块用于接收所述信息处理模块传送的经过优化处理的数据，进行相关数据协议转换后发送给所述子站的上级主站；接收所述子站的上级主站对所述子站的控制信息，进行相关数据协议转换后传送给所述信息处理模块。本发明能够有效提高传输效率，节约通信带宽。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种信息传输装置。
背景技术
目前，我国农村电力系统采取总控室-变电所的模式，即市/县级电力调度部门通过总控室来实时监测和遥控位于农村的各个变电所的运行，远端变电所的RTU(Remote TerminalUnit，远程终端控制系统)向其上级总控室上传监测数据，总控室向变电所下传控制数据。由于我国农村电力系统的通信大部分还在采用电力部早期制定的“CDT(循环式远动规约)”通信规约，而该规约的特点是在通信信道中往复循环发送数据，因此造成通信数据流量大，传输效率低，并且需要占用大量的通信带宽，造成通信资源的浪费。在其他类似的采用上级主站-子站模式的系统(例如气象监测系统、能源(煤、石油、天然气)生产与输送系统、水利调度系统、水文监测系统等)的通信中，同样存在着上述通信数据流量大、传输效率低、浪费通信带宽的问题。尤其是当通信系统是采用VSAT(Very Small Aperture Terminal，甚小天线地球站)的卫星通信系统时，低传输效率、大量的通信带宽意味着高额的卫星通道租用费，这对由于地处山区、丘陵、海岛等地形复杂区域而必须使用VSAT卫星通信系统的我国广大农村而言，提高传输效率、节约通信带宽资源显得尤其重要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种信息传输装置，减少通信信道中的冗余数据，节约通信带宽，提高传输效率。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种信息传输装置，应用于具有子站和监控所述子站运行状态的上级主站的通信系统，包括信息处理模块和网络交换模块，其中：
所述信息处理模块，用于接收子站RTU的上行数据，对所述上行数据进行优化处理后传送给所述网络交换模块，所述优化处理包括滤除所述上行数据中的冗余数据；接收所述网络交换模块的第一下行数据，并将所述第一下行数据传送给所述子站RTU，所述第一下行数据为所述子站的上级主站对所述子站的控制信息；
所述网络交换模块，用于接收所述信息处理模块传送的经过优化处理的数据，进行相关数据协议转换后发送给所述子站的上级主站；接收所述子站的上级主站对所述子站的控制信息，进行相关数据协议转换后传送给所述信息处理模块。
进一步地，上述装置还可具有以下特点，所述信息处理模块还用于监测所述网络交换模块的工作状态，在所述网络交换模块出现死机或休眠时，保存所述网络交换模块的现场参数及数据，并重启所述网络交换模块。
进一步地，上述装置还可具有以下特点，所述信息处理模块还用于对所述子站的设置参数及工作状态进行实时监测，在所述子站的设置参数或者工作状态出现异常时，将异常信息通过所述网络交换模块上传给所述子站的上级主站。
进一步地，上述装置还可具有以下特点，所述信息处理模块还用于对所述子站的设置参数及工作状态进行实时监测，在所述子站的设置参数或者工作状态出现异常时，将异常信息通过所述网络交换模块上传给所述子站的上级主站。
进一步地，上述装置还可具有以下特点，所述优化处理还包括对所述上行数据按照重要性由大到小进行排序，优先传输重要性大的数据。
进一步地，上述装置还可具有以下特点，所述信息传输装置进一步包括接口模块，所述子站RTU的上行数据通过所述接口模块传送给所述信息处理模块，所述信息处理模块通过所述接口模块将所述第一下行数据传送给所述子站RTU。
进一步地，上述装置还可具有以下特点，所述接口模块中的接口包括串行通信接口、USB接口和光纤接口中的一种或几种。
进一步地，上述装置还可具有以下特点，所述网络交换模块还用于接收所述子站中除RTU外的其他自动化终端的数据信息，对该数据信息进行相关数据协议转换后发送给所述子站的上级主站；接收所述子站的上级主站对所述子站中除RTU外的其他自动化终端的控制信息，对该控制信息进行相关数据协议转换后发送给所述子站中除RTU外的其他自动化终端中的相应终端。
本发明还提供一种信息传输装置，包括依次串联的BCM5338芯片、RCM2200芯片和串行通信接口RS-232/422/485。
进一步地，上述装置还可具有以下特点，所述RCM2200芯片和串行通信接口RS-232/422/485之间还串联有光电隔离芯片6N713。
本发明能够有效提高传输效率，节约通信带宽。
附图说明
图1为本发明信息传输装置的结构图；
图2为本发明信息传输装置的应用示意图；
图3为本发明信息传输装置的硬件结构图。
具体实施方式
本发明的主要构思是，在子站(比如电力系统中的变电所)与该子站的上级主站(比如电力系统中变电所的上级总控室)之间加入一个通信单元-信息传输装置，使得原来子站通过通信系统直接传送给其上级主站的数据经由上述的信息传输装置再通过通信系统传送给该子站的上级主站。该信息传输装置能够对来自子站的数据进行过滤，滤除掉其中的冗余数据，从而可以大大减少通信数据流量、提高传输效率，节约通信带宽资源。此外，该信息传输装置还可以对来自子站的数据进行其他优化处理，比如，根据数据的重要性大小进行排序，使得重要数据得到优先传输、从而进一步提高传输效率。本发明可以应用于所有具有子站和监控所述子站运行状态的上级主站的通信系统，比如前述的农村电力系统、气象监测系统、能源(煤、石油、天然气)生产与输送系统、水利调度系统、水文监测系统等的通信系统中。
图1是本发明信息传输装置的结构图。如图1所示，本发明的信息传输装置包括信息处理模块1和网络交换模块2，其中：
信息处理模块，用于接收子站RTU的上行数据，对该上行数据进行优化处理后传送给网络交换模块，其中，优化处理包括滤除该上行数据中的冗余数据；接收网络交换模块的第一下行数据，并将该第一下行数据传送给子站RTU，其中，第一下行数据为子站的上级主站对该子站的控制信息；
其中，信息处理模块对子站RTU的上行数据进行的优化处理还包括，对子站RTU的上行数据按照重要性由大到小进行排序，优先传输重要性大的数据。这样就使得重要数据得到优先传输，可以有效提高传输效率。
网络交换模块，用于接收信息处理模块传送的经过优化处理的数据，进行相关数据协议转换后发送给该子站的上级主站；接收该子站的上级主站对该子站的控制信息，进行相关数据协议转换后传送给信息处理模块。
由于本发明的信息传输装置一般安装在子站中，而子站通常是自动化系统的末端，实行无人化管理，因此如果该装置本身出现故障，或者子站的其他设备出现故障，子站的上级主站就要派维护人员到子站进行维修，而子站和其上级主站的距离一般很远，这无疑给装置的维护工作带来了很大困难。因此，本发明的信息传输装置进一步设置了监测功能：
信息处理模块还用于监测网络交换模块的工作状态，在网络交换模块出现死机或休眠时，保存网络交换模块的现场参数及数据，并重启网络交换模块；
并且，信息处理模块还用于对子站的设置参数及工作状态进行实时监测，在该子站的设置参数或者工作状态出现异常时，将异常信息通过网络交换模块上传给该子站的上级主站。上级主站的管理人员发现子站的异常信息后可以通过向子站发送控制信息的方式使子站恢复正常工作状态。
再如图1所示，本发明的信息传输装置还进一步包括接口模块3，子站RTU的上行数据可以通过该接口模块传送给信息处理模块，信息处理模块也可以通过该接口模块将上述的第一下行数据(即子站的上级主站对该子站的控制信息)传送给子站RTU。由于信息传输装置中的信息处理模块是直接与子站RTU通信的，如果两者的通信接口不匹配，则它们之间就不能进行正常的通信，接口模块就是为了处理不同通信接口的兼容问题而设置的，有了接口模块，本发明的信息传输装置就可以和子站中已有的可能具有不同通信接口的设备进行通信了，达到了很好的兼容性。其中，接口模块中的接口可以包括串行通信接口、USB(UniversalSerial BUS，通用串行总线)接口以激光纤接口中的一种或几种，当然，随着应用领域的扩展，接口模块中还可以设置更多类型的接口。
再如图1所示，为了提高装置的工作可靠性，本发明信息传输装置还可以进一步包括光电隔离模块4，该模块设置于信息处理模块和接口模块之间，用于隔离信息处理模块和接口模块之间的干扰信号。来自子站RTU的上行数据依次通过接口模块、光电隔离模块后再送达信息处理模块，这样可以屏蔽数据中混入的干扰信号，从而可以有效提高本发明信息传输装置的工作可靠性。
为了对子站中除RTU外的其他设备(如子站中的视频监控设备、IP终端电话、终端服务器等)进行监控，本发明的信息传输装置进一步设置了与子站中除RTU外的其他自动化终端的通信功能，为此，网络交换模块还用于接收子站中除RTU外的其他自动化终端的数据信息，对该数据信息进行相关数据协议转换后发送给该子站的上级主站；以及接收该子站的上级主站对该子站中除RTU外的其他自动化终端的控制信息，对该控制信息进行相关数据协议转换后发送给该子站中除RTU外的其他自动化终端中的相应终端。
图2给出了本发明的信息传输装置的一个应用示例。如图2所示，信息传输装置的一端分别与自动化RTU、视频监控设备、IP终端电话、终端服务器等相连，另一端连接卫星IDU(Intermittent Drive Unit，间歇传动装置)，通过卫星IDU与卫星ODU(Outdoor Unit，集光纤配线单元)进行通信。其中，视频监控设备、IP终端电话、终端服务器等设备上传给主站的数据信息就是通过网络交换模块传送的，同时，主站对这些设备的控制信息也是通过网络交换模块传送的。为此，网络交换模块上设置了局域网端口，用以同子站中除RTU外的其他设备进行通信。
本发明还提出了一种信息传输装置，如图3所示，该信息传输装置包括依次串联的BCM5338芯片、RCM2200芯片和串行通信接口RS-232/422/485，其中，RCM2200芯片和串行通信接口RS-232/422/485之间还可以串联有光电隔离芯片6N713芯片，用于隔离干扰信号。
其中，RCM2200芯片接收子站RTU的上行数据，对该上行数据进行优化处理后传送给BCM5338芯片，其中，优化处理包括滤除该上行数据中的冗余数据；RCM2200芯片接收BCM5338芯片的第一下行数据，并将该第一下行数据传送给子站RTU，其中，第一下行数据为子站的上级主站对该子站的控制信息；
BCM5338芯片接收RCM2200芯片传送的经过优化处理的数据，进行相关数据协议转换后发送给该子站的上级主站；接收该子站的上级主站对该子站的控制信息，进行相关数据协议转换后传送给RCM2200芯片。
由图3可见，还具有4个局域网端口，用来对子站中除RTU外的其他设备(如子站中的视频监控设备、IP终端电话、终端服务器等)进行监控。BCM5338芯片接收子站中除RTU外的其他自动化终端的数据信息，对该数据信息进行相关数据协议转换后发送给该子站的上级主站；以及接收该子站的上级主站对该子站中除RTU外的其他自动化终端的控制信息，对该控制信息进行相关数据协议转换后发送给该子站中除RTU外的其他自动化终端中的相应终端。
RCM2200芯片还监测BCM5338芯片的工作状态，在BCM5338芯片出现异死机或休眠状况时，保存BCM5338芯片的现场参数及数据，并重启BCM5338芯片，使之恢复正常工作。
并且，RCM2200还对子站的设置参数及工作状态进行实时监测，在该子站的设置参数或者工作状态出现异常时，将异常信息通过BCM5338芯片上传给该子站的上级主站。
子站RTU的上行数据通过串行通信接口RS-232/422/485传送给RCM2200芯片，RCM2200芯片也通过串行通信接口RS-232/422/485将上述的第一下行数据(即子站的上级主站对该子站的控制信息)传送给子站RTU。
6N713芯片隔离掉通过串行通信接口RS-232/422/485子站RTU的上行数据中的干扰信号。
本发明的信息传输装置可以应用在农村电力系统、气象监测系统、能源(煤、石油、天然气)生产与输送系统、水利调度系统、水文监测系统等的通信系统中，能够对来自这些系统中子站RTU中的数据进行过滤，滤除冗余数据，从而减少通信数据流量，因此能够有效提高传输效率，节约通信带宽。对于采用VSAT技术的卫星通信系统，传输效率的提高以及通信带宽的节约又能够大大降低租用卫星通信信道的费用，节约系统运行的成本。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种信息传输装置，应用于具有子站和监控所述子站运行状态的上级主站的通信系统，其特征在于，包括信息处理模块和网络交换模块，其中：
所述信息处理模块，用于接收子站RTU的上行数据，对所述上行数据进行优化处理后传送给所述网络交换模块，所述优化处理包括滤除所述上行数据中的冗余数据；接收所述网络交换模块的第一下行数据，并将所述第一下行数据传送给所述子站RTU，所述第一下行数据为所述子站的上级主站对所述子站的控制信息；
所述网络交换模块，用于接收所述信息处理模块传送的经过优化处理的数据，进行相关数据协议转换后发送给所述子站的上级主站；接收所述子站的上级主站对所述子站的控制信息，进行相关数据协议转换后传送给所述信息处理模块。
2.根据权利要求1所述的信息传输装置，其特征在于，所述信息处理模块还用于监测所述网络交换模块的工作状态，在所述网络交换模块出现死机或休眠时，保存所述网络交换模块的现场参数及数据，并重启所述网络交换模块。
3.根据权利要求1所述的信息传输装置，其特征在于，所述信息处理模块还用于对所述子站的设置参数及工作状态进行实时监测，在所述子站的设置参数或者工作状态出现异常时，将异常信息通过所述网络交换模块上传给所述子站的上级主站。
4.根据权利要求1所述的信息传输装置，其特征在于，所述优化处理还包括对所述上行数据按照重要性由大到小进行排序，优先传输重要性大的数据。
5.根据权利要求1所述的信息传输装置，其特征在于，所述信息传输装置进一步包括接口模块，所述子站RTU的上行数据通过所述接口模块传送给所述信息处理模块，所述信息处理模块通过所述接口模块将所述第一下行数据传送给所述子站RTU。
6.根据权利要求5所述的信息传输装置，其特征在于，所述接口模块中的接口包括串行通信接口、USB接口和光纤接口中的一种或几种。
7.根据权利要求5所述的信息传输装置，其特征在于，所述信息传输装置进一步包括光电隔离模块，用于隔离所述信息处理模块和所述接口模块之间的干扰信号
8.根据权利要求1所述的信息传输装置，其特征在于，所述网络交换模块还用于接收所述子站中除RTU外的其他自动化终端的数据信息，对该数据信息进行相关数据协议转换后发送给所述子站的上级主站；接收所述子站的上级主站对所述子站中除RTU外的其他自动化终端的控制信息，对该控制信息进行相关数据协议转换后发送给所述子站中除RTU外的其他自动化终端中的相应终端。
9.一种信息传输装置，其特征在于，包括依次串联的BCM5338芯片、RCM2200芯片和串行通信接口RS-232/422/485。
10.根据权利要求9所述的信息传输装置，其特征在于，所述RCM2200芯片和串行通信接口RS-232/422/485之间还串联有光电隔离芯片6N713。
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