CN102325084A - 一种iec104通讯规约转发中实现数据交换的方法及系统 - Google Patents

一种iec104通讯规约转发中实现数据交换的方法及系统 Download PDF

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CN102325084A CN201110205048A CN201110205048A CN102325084A CN 102325084 A CN102325084 A CN 102325084A CN 201110205048 A CN201110205048 A CN 201110205048A CN 201110205048 A CN201110205048 A CN 201110205048A CN 102325084 A CN102325084 A CN 102325084A
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Abstract

本发明公开一种IEC104通讯规约转发中实现数据交换的方法及系统，该方法为：1.创建接收管理线程、发送管理线程及接收队列和发送队列；2.接收终端和/或主站所发送的报文；3.根据接收者IP地址判定该报文来自终端还是主站，且标识终端和主站的类型及ID号；4.根据报文的控制域字节判断报文是否为该通讯规约的I帧，若是，则转5，若否，则返回2；5.读取并解析I帧报文，并对其帧序号匹配；6.将匹配后的I帧报文存储在发送队列；7.读取I帧报文，并将其发送至携带标识的终端或主站。通过子站将接收的I帧报文转发至终端或主站，并对其帧序号匹配，解决该通讯规约帧序号不匹配及子站与多个终端使用该通讯规约通信阻塞的问题。

Description

一种IEC104通讯规约转发中实现数据交换的方法及系统
技术领域
本发明涉及电力通讯领域，尤其涉及一种IEC104通讯规约转发中实现数据交换的方法及系统。
背景技术
请参阅图1，图1是本发明现有技术中一种电力通讯管理系统的结构示意图，如图1所示，在电力通讯系统中，公开了一种对各相关设备实行通讯管理的电力通讯管理系统，该系统现在广泛应用于35KV以上变电站所，该系统包括依次连接的上级监控设备1、电力通讯管理机2、以及通讯设备3，该通讯设备3包括电力测控设备、电力继电保护设备、以及电源测控设备，其中，该电力通讯管理机2包括依次连接的上行通讯媒体21、通讯规约控制器22、以及下行通讯媒体23，通讯规约控制器22具体包括依次连接的上行规约模块221、规约管理模块222、以及下行规约模块223。该系统的工作过程为：上级监控设备1通过电力通讯管理机2向通讯设备3发送遥测、遥信、遥控信息，上行通讯媒体21将获取的遥测、遥信、遥控信息按照一定的电力通讯规约发送到上级监控设备1，上级监控设备1将接收到的遥测、遥信、遥控信息重新按照一定的电力通讯规约转发至下行通讯媒体23，以实现与通讯设备3进行通信。
若该系统应用在配电通信子站中，由于上行规约模块221和上行通讯媒体21并没有详细描述电力通讯系统中IEC104通讯规约的帧序号特性，所以，现有技术通过IEC104通讯规约转发时无法解决帧序号不匹配的问题，以及在多个配电终端使用该通讯规约时无法解决通信阻塞的问题，尤其是配电终端的个数为5000的情况。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术无法解决帧序号不匹配和通信阻塞的缺陷，提供一种解决帧序号匹配和通信阻塞问题的配电通信子站的104通讯规约转发中数据交换的方法及系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种IEC104通讯规约转发中实现数据交换的方法，该IEC104通讯规约应用于配电通信子站，该方法包括如下步骤：
S1.创建接收管理线程、发送管理线程、以及携带通讯报文的接收队列和发送队列，其中，该接收队列由接收管理线程控制，该发送队列由发送管理线程控制； 
S2.该接收管理线程接收配电终端和/或配电通信主站所发送的报文;
S3.根据该接收队列的接收者IP地址判定该报文来自配电终端还是配电通信主站，且在该接收队列中标识配电终端和配电通信主站的类型及ID号；
S4.根据配电终端和/或配电通信主站所发送的报文的控制域字节判断该报文为IEC104通讯规约的U帧、S帧还是I帧，若为I帧，则执行步骤S5，若为U帧或S帧，则返回步骤S2；
S5.读取并解析该接收队列中的I帧报文，并对其进行帧序号匹配；
S6.将匹配后的I帧报文存储在发送队列；
S7.该发送管理线程从该发送队列中读取该I帧报文，并将该I帧报文发送至携带标识的配电终端或配电通信主站。
在本发明所述的方法中，配电终端将I帧报文通过配电通信子站转发至配电通信主站。
在本发明所述的方法中，在步骤S5中对I帧报文进行帧序号匹配的步骤具体包括：
A1.接收配电终端发送的I帧报文                                               
Figure 281523DEST_PATH_IMAGE002
，并同时接收配电通信主站前一时刻发送至配电通信子站的I帧报文
Figure 147585DEST_PATH_IMAGE004
，其中，的发送序号和接收序号分别为
Figure 848355DEST_PATH_IMAGE006
和
Figure 180242DEST_PATH_IMAGE008
，的发送序号和接收序号分别为
Figure 389471DEST_PATH_IMAGE010
和
Figure 592920DEST_PATH_IMAGE012
，n为大于零的自然数； 
B1.将接收的
Figure 903946DEST_PATH_IMAGE004
中的接收序号
Figure 970866DEST_PATH_IMAGE012
累计加1；
C1.将累加后的所述接收序号替换接收的中的发送序号
Figure 297439DEST_PATH_IMAGE006
，替换后得到配电通信子站待发送至配电通信主站的I帧报文F的发送序号S,其中，S=
Figure 863156DEST_PATH_IMAGE012
+1；
D1.将接收的
Figure 425725DEST_PATH_IMAGE004
中的发送序号
Figure 472440DEST_PATH_IMAGE010
替换接收的
Figure 69644DEST_PATH_IMAGE002
中的接收序号
Figure 540683DEST_PATH_IMAGE008
，替换后得到配电通信子站待发送至配电通信主站的I帧报文F的接收序号R,其中，R=
Figure 590548DEST_PATH_IMAGE010
。
在本发明所述的方法中，配电通信主站将I帧报文通过配电通信子站转发至配电终端。
在本发明所述的方法中，在步骤S5中对I帧报文进行帧序号匹配的步骤具体包括：
A2.接收来自配电通信主站发送的I帧报文
Figure 440954DEST_PATH_IMAGE014
，并同时接收配电终端前一时刻发送至配电通信子站的I帧报文
Figure 892664DEST_PATH_IMAGE016
，其中，
Figure 800184DEST_PATH_IMAGE014
的发送序号和接收序号分别为
Figure 337344DEST_PATH_IMAGE018
和，
Figure 94396DEST_PATH_IMAGE016
的发送序号和接收序号分别为和
Figure 197274DEST_PATH_IMAGE024
，m为大于零的自然数； 
B2.将接收的
Figure 701067DEST_PATH_IMAGE016
中的接收序号
Figure 363255DEST_PATH_IMAGE024
累计加1；
C2.将累加后的所述接收序号替换接收的
Figure 186647DEST_PATH_IMAGE014
中的发送序号
Figure 415503DEST_PATH_IMAGE018
，替换后得到配电通信子站待发送至配电终端的I帧报文
Figure 197777DEST_PATH_IMAGE026
的发送序号
Figure 932515DEST_PATH_IMAGE028
,其中，=
Figure 486083DEST_PATH_IMAGE024
+1；
D2.将接收的
Figure 683715DEST_PATH_IMAGE016
中的发送序号
Figure 277770DEST_PATH_IMAGE022
替换接收的中的接收序号，替换后得到配电通信子站待发送至配电终端的I帧报文
Figure 636179DEST_PATH_IMAGE026
的接收序号,其中，
Figure 171514DEST_PATH_IMAGE030
=
Figure 545864DEST_PATH_IMAGE022
。
在本发明所述的方法中，所述配电终端为p个，其中，p为区间[1,5000]中的整数。
本发明还构造一种IEC104通讯规约转发中实现数据交换的系统，该IEC104通讯规约应用于配电通信子站，该系统包括依次连接的：
创建模块，用于创建接收管理线程、发送管理线程、以及携带通讯报文的接收队列和发送队列，其中，该接收队列由接收管理线程控制，该发送队列由发送管理线程控制； 
接收模块，用于该接收管理线程接收配电终端和/或配电主站所发送的报文；
标识模块，用于根据该接收队列的接收者IP地址判定该报文来自配电终端还是配电通信主站，且在该接收队列中标识配电终端和配电通信主站的类型和ID号；
判断模块，用于根据配电终端和/或配电通信主站所发送的I帧报文的控制域字节判断该报文为IEC104通讯规约的U帧、S帧还是I帧；
读取模块，用于根据所述判断模块的判断结果为I帧，则读取并解析该接收队列中的I帧报文；
匹配模块，用于对该I帧报文进行帧序号匹配；
存储模块，用于将匹配后的I帧报文存储在发送队列；
发送模块，用于该发送管理线程从该发送队列中读取该I帧报文，并将该I帧报文发送至携带标识的配电终端或配电通信主站。
在本发明所述的系统中，若配电终端将I帧报文通过配电通信子站转发至配电通信主站，则匹配模块具体包括：
第一接收单元，用于接收配电终端发送的I帧报文
Figure 468820DEST_PATH_IMAGE002
，并同时接收配电通信主站前一时刻发送至配电通信子站的I帧报文
Figure 401748DEST_PATH_IMAGE004
，其中，
Figure 597106DEST_PATH_IMAGE002
的发送序号和接收序号分别为
Figure 211365DEST_PATH_IMAGE006
和
Figure 677243DEST_PATH_IMAGE008
，
Figure 282537DEST_PATH_IMAGE004
的发送序号和接收序号分别为
Figure 512661DEST_PATH_IMAGE010
和
Figure 992928DEST_PATH_IMAGE012
，n为大于零的自然数； 
第一累计单元，用于将接收的中的接收序号
Figure 151825DEST_PATH_IMAGE012
累计加1；
第一替换单元，用于将累加后的所述接收序号
Figure 695676DEST_PATH_IMAGE012
替换接收的
Figure 28569DEST_PATH_IMAGE002
中的发送序号
Figure 701995DEST_PATH_IMAGE006
，替换后得到配电通信子站待发送至配电通信主站的I帧报文F的发送序号S,其中，S=
Figure 413206DEST_PATH_IMAGE012
+1；
第二替换单元，用于将接收的
Figure 867190DEST_PATH_IMAGE004
中的发送序号
Figure 426610DEST_PATH_IMAGE010
替换接收的
Figure 220122DEST_PATH_IMAGE002
中的接收序号
Figure 102234DEST_PATH_IMAGE008
，替换后得到配电通信子站待发送至配电通信主站的I帧报文F的接收序号R,其中，R=。
在本发明所述的系统中，若配电通信主站将I帧报文通过配电通信子站转发至配电终端，则匹配模块具体包括：
第二接收单元，用于接收配电通信主站发送的I帧报文
Figure 344308DEST_PATH_IMAGE014
，并同时接收配电终端前一时刻发送至配电通信子站的I帧报文
Figure 805376DEST_PATH_IMAGE016
，其中，
Figure 94275DEST_PATH_IMAGE014
的发送序号和接收序号分别为和，的发送序号和接收序号分别为
Figure 252579DEST_PATH_IMAGE022
和
Figure 840555DEST_PATH_IMAGE024
，m为大于零的自然数； 
第二累计单元，将接收的
Figure 870435DEST_PATH_IMAGE016
中的接收序号
Figure 493046DEST_PATH_IMAGE024
累计加1；
第三替换单元，用于将累加后的所述接收序号
Figure 936797DEST_PATH_IMAGE024
替换接收的
Figure 779113DEST_PATH_IMAGE014
中的发送序号
Figure 786252DEST_PATH_IMAGE018
，替换后得到配电通信子站待发送至配电终端的I帧报文的发送序号
Figure 625825DEST_PATH_IMAGE028
,其中，
Figure 689858DEST_PATH_IMAGE028
=
Figure 313738DEST_PATH_IMAGE024
+1；
第四替换单元，用于将接收的
Figure 645362DEST_PATH_IMAGE016
中的发送序号
Figure 444297DEST_PATH_IMAGE022
替换接收的
Figure 494162DEST_PATH_IMAGE014
中的接收序号
Figure 344568DEST_PATH_IMAGE020
，替换后得到配电通信子站待发送至配电终端的I帧报文
Figure 609327DEST_PATH_IMAGE026
的接收序号
Figure 18312DEST_PATH_IMAGE030
,其中，
Figure 788429DEST_PATH_IMAGE030
=
Figure 3378DEST_PATH_IMAGE022
。
在本发明所述的系统中，所述配电终端为p个，其中，p为区间[1,5000]内的整数。
实施本发明的技术方案，通过配电通信子站将接收的I帧报文转发至配电终端或配电通信主站，并对该I帧报文进行帧序号匹配，从而解决了IEC104通讯规约的帧序号不匹配以及配电通信子站与多个配电终端使用该通讯规约时通信阻塞的问题。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明现有技术中一种电力通讯管理系统的结构示意图；
图2是本发明一种IEC104通讯规约转发中实现数据交换的方法实施例一的流程图；
图3是本发明上述方法实施例二步骤S5中对I帧报文进行帧序号匹配的流程图；
图4是本发明上述方法实施例三步骤S5中对I帧报文进行帧序号匹配的流程图；
图5是本发明一种IEC104通讯规约转发中实现数据交换的系统实施例一的结构示意图；
图6是本发明上述系统实施例二匹配模块的结构示意图；
图7是本发明上述系统实施例三匹配模块的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图2，图2是本发明一种IEC104通讯规约转发中实现数据交换的方法实施例一的流程图，应当说明的是，IEC104通讯规约是一种网络通讯规约，如图1所示，该IEC104通讯规约应用于配电通信子站，该方法包括如下步骤：
S1.创建接收管理线程、发送管理线程、以及携带通讯报文的接收队列和发送队列，其中，该接收队列由接收管理线程控制，该发送队列由发送管理线程控制，应当说明的是，该接收队列包括通道号、端口号、接收者IP地址、接收者ID号、报文类型、报文缓冲区、接收帧长度、接收时间、优先等级以及处理完成标志，相应地，该发送队列包括通道号、端口号、发送者IP地址、发送者ID号、报文类型、报文缓冲区、发送帧长度、发送时间、优先等级以及处理完成标志，本领域的技术人员应当了解，根据该发送队列的发送者IP地址和发送者ID号可将报文发送至对应端口号的网络端口上，在此不再赘述。
S2.该接收管理线程接收配电终端和/或配电通信主站所发送的报文。
S3.根据该接收队列的接收者IP地址判定该报文来自配电终端还是配电通信主站，且在该接收队列中标识配电终端和配电通信主站的类型及ID号。
S4.根据配电终端和/或配电通信主站所发送的报文的控制域字节判断该报文为IEC104通讯规约的U帧、S帧还是I帧，若为I帧，则执行步骤S5，若为U帧或S帧，则返回步骤S2，也就是说，只有I帧报文才需要进行帧序号匹配。
S5.读取并解析该接收队列中的I帧报文，并对其进行帧序号匹配，应当说明的是，在IEC104通讯规约中通过配电通信子站转发数据，需实现配电终端与配电通信子站之间、配电通信主站与配电通信配电子站之间的I帧报文的帧序号配对，也就是说I帧报文的接收序号和发送序号需要保持连续性。
应当说明的是，若以配电终端将I帧报文通过配电通信子站转发至配电通信主站为例，则请结合参阅图3，图3是本发明上述方法实施例二步骤S5中对I帧报文进行帧序号匹配的流程图，对I帧报文进行帧序号匹配的步骤具体包括：
A1.接收配电终端发送的I帧报文
Figure 811059DEST_PATH_IMAGE002
，并同时接收配电通信主站前一时刻发送至配电通信子站的I帧报文
Figure 203995DEST_PATH_IMAGE004
，其中，
Figure 228451DEST_PATH_IMAGE002
的发送序号和接收序号分别为
Figure 417731DEST_PATH_IMAGE006
和
Figure 640771DEST_PATH_IMAGE008
，
Figure 17656DEST_PATH_IMAGE004
的发送序号和接收序号分别为和，n为大于零的自然数，应当说明的是，I帧报文
Figure 350658DEST_PATH_IMAGE002
从该接收队列的报文缓冲区中获取，本领域的技术人员应当了解，这里不再赘述； 
B1.将接收的
Figure 773812DEST_PATH_IMAGE004
中的接收序号累计加1，应当说明的是，这样做的原因是为了保证IEC104通讯规约中I帧报文的完整性和连续性；
C1.将累加后的所述接收序号
Figure 100680DEST_PATH_IMAGE012
替换接收的
Figure 235995DEST_PATH_IMAGE002
中的发送序号
Figure 141635DEST_PATH_IMAGE006
，替换后得到配电通信子站待发送至配电通信主站的I帧报文F的发送序号S,其中，S=
Figure 50816DEST_PATH_IMAGE012
+1；
D1.将接收的
Figure 409026DEST_PATH_IMAGE004
中的发送序号替换接收的
Figure 740968DEST_PATH_IMAGE002
中的接收序号，替换后得到配电通信子站待发送至配电通信主站的I帧报文F的接收序号R,其中，R=
Figure 324844DEST_PATH_IMAGE010
。
应当说明的是，若以配电通信主站将I帧报文通过配电通信子站转发至配电终端为例，则请结合参阅图4，图4是本发明上述方法实施例三步骤S5中对I帧报文进行帧序号匹配的流程图，对I帧报文进行帧序号匹配的步骤具体包括： 
A2.接收配电通信主站发送的I帧报文
Figure 995603DEST_PATH_IMAGE014
，并同时接收配电终端前一时刻发送至配电通信子站的I帧报文
Figure 429996DEST_PATH_IMAGE016
，其中，
Figure 861239DEST_PATH_IMAGE014
的发送序号和接收序号分别为
Figure 852329DEST_PATH_IMAGE018
和
Figure 502229DEST_PATH_IMAGE020
，
Figure 920572DEST_PATH_IMAGE016
的发送序号和接收序号分别为
Figure 603226DEST_PATH_IMAGE022
和
Figure 820843DEST_PATH_IMAGE024
，m为大于零的自然数，应当说明的是，I帧报文
Figure 967659DEST_PATH_IMAGE014
从该接收队列的报文缓冲区中获取，本领域的技术人员应当了解，这里不再赘述； 
B2.将接收的
Figure 242389DEST_PATH_IMAGE016
中的接收序号
Figure 959810DEST_PATH_IMAGE024
累计加1，应当说明的是，这样做的原因是为了保证IEC104通讯规约中I帧报文的完整性和连续性；
C2.将累加后的所述接收序号
Figure 479653DEST_PATH_IMAGE024
替换接收的
Figure 982440DEST_PATH_IMAGE014
中的发送序号，替换后得到配电通信子站待发送至配电终端的I帧报文的发送序号
Figure 956322DEST_PATH_IMAGE028
,其中，=
Figure 556248DEST_PATH_IMAGE024
+1；
D2.将接收的
Figure 809112DEST_PATH_IMAGE016
中的发送序号
Figure 434872DEST_PATH_IMAGE022
替换接收的
Figure 82891DEST_PATH_IMAGE014
中的接收序号
Figure 184840DEST_PATH_IMAGE020
，替换后得到配电通信子站待发送至配电终端的I帧报文
Figure 52564DEST_PATH_IMAGE026
的接收序号
Figure 403386DEST_PATH_IMAGE030
,其中，
Figure 905912DEST_PATH_IMAGE030
=
Figure 132756DEST_PATH_IMAGE022
。
S6.将匹配后的I帧报文存储在发送队列。
S7.该发送管理线程从该发送队列中读取该I帧报文，并将该I帧报文发送至携带标识的配电终端或配电通信主站。
优选地，所述配电终端为p个，其中，p为区间[1,5000]中的整数，尤其是配电终端的个数为5000的情况，实施本发明的实施例解决通信阻塞的问题效果更明显，本领域的技术人员应当了解，这里不再赘述。
请参阅图5，图5是本发明一种IEC104通讯规约转发中实现数据交换的系统实施例一的结构示意图，如图5所示，该IEC104通讯规约应用于配电通信子站，该系统包括依次连接的创建模块1，接收模块2，标识模块3，判断模块4，读取模块5，匹配模块6、存储模块7以及发送模块8。
其中，若以配电终端将I帧报文通过配电通信子站转发至配电通信主站为例，则请结合参阅图6，图6是本发明上述系统实施例二匹配模块的结构示意图，如图6所示，匹配模块6具体包括依次连接的第一接收单元611、第一累计单元612、第一替换单元613以及第二替换单元614。
若以配电通信主站将I帧报文通过配电通信子站转发至配电终端为例，则请结合参阅图7，图7是本发明上述系统实施例三匹配模块的结构示意图，如图7所示，匹配模块6具体包括依次连接的第二接收单元621、第二累计单元622、第三替换单元623以及第四替换单元624，下面具体介绍各个部分的作用： 
创建模块1，用于创建接收管理线程、发送管理线程、以及携带通讯报文的接收队列和发送队列，其中，该接收队列由接收管理线程控制，该发送队列由发送管理线程控制。 
接收模块2，用于该接收管理线程接收配电终端和/或配电主站所发送的报文。
标识模块3，用于根据该接收队列的接收者IP地址判定该报文来自配电终端还是配电通信主站，且在该接收队列中标识配电终端和配电通信主站的类型和ID号。
判断模块4，用于根据配电终端和/或配电通信主站所发送的I帧报文的控制域字节判断该报文为IEC104通讯规约的U帧、S帧还是I帧，应当说明的是，在本发明中，判断该报文为IEC104通讯规约的U帧、S帧还是I帧的方法为：若控制域的第一字节的第一比特位为0，且第三字节的第一比特位为0，则为I帧；若控制域的第一字节的第一比特位为1以及第二比特位为0，且第三字节的第一比特位为0，则为S帧；控制域的第一字节的第一比特位为1和第二比特位为1，且第三字节的第一比特位为0，则为U帧，本领域的技术人员应当了解，在此不再阐述。
读取模块5，用于根据所述判断模块4的判断结果为I帧，则读取并解析该接收队列中的I帧报文。
匹配模块6，用于对该I帧报文进行帧序号匹配。
存储模块7，用于将匹配后的I帧报文存储在发送队列。
发送模块8，用于该发送管理线程从该发送队列中读取该I帧报文，并将该I帧报文发送至携带标识的配电终端或配电通信主站。
第一接收单元611，用于接收配电终端发送的I帧报文
Figure 658415DEST_PATH_IMAGE002
，并同时接收配电通信主站前一时刻发送至配电通信子站的I帧报文
Figure 711732DEST_PATH_IMAGE004
，其中，
Figure 68764DEST_PATH_IMAGE002
的发送序号和接收序号分别为和
Figure 541782DEST_PATH_IMAGE008
，
Figure 361970DEST_PATH_IMAGE004
的发送序号和接收序号分别为
Figure 337623DEST_PATH_IMAGE010
和
Figure 404805DEST_PATH_IMAGE012
，n为大于零的自然数。
第一累计单元612，用于将接收的
Figure 468839DEST_PATH_IMAGE004
中的接收序号累计加1。
第一替换单元613，用于将累加后的所述接收序号替换接收的
Figure 410228DEST_PATH_IMAGE002
中的发送序号
Figure 961557DEST_PATH_IMAGE006
，替换后得到配电通信子站待发送至配电通信主站的I帧报文F的发送序号S,其中，S=
Figure 123549DEST_PATH_IMAGE012
+1。
第二替换单元614，用于将接收的
Figure 575258DEST_PATH_IMAGE004
中的发送序号
Figure 217199DEST_PATH_IMAGE010
替换接收的
Figure 754360DEST_PATH_IMAGE002
中的接收序号，替换后得到配电通信子站待发送至配电通信主站的I帧报文F的接收序号R,其中，R=
Figure 400159DEST_PATH_IMAGE010
。
第二接收单元621，用于接收配电通信主站发送的I帧报文
Figure 980045DEST_PATH_IMAGE014
，并同时接收配电终端前一时刻发送至配电通信子站的I帧报文
Figure 240387DEST_PATH_IMAGE016
，其中，
Figure 931132DEST_PATH_IMAGE014
的发送序号和接收序号分别为
Figure 793652DEST_PATH_IMAGE018
和
Figure 606756DEST_PATH_IMAGE020
，
Figure 354395DEST_PATH_IMAGE016
的发送序号和接收序号分别为
Figure 848830DEST_PATH_IMAGE022
和
Figure 942688DEST_PATH_IMAGE024
，m为大于零的自然数。
第二累计单元622，将接收的
Figure 362912DEST_PATH_IMAGE016
中的接收序号累计加1。
第三替换单元623，用于将累加后的所述接收序号
Figure 630393DEST_PATH_IMAGE024
替换接收的
Figure 765708DEST_PATH_IMAGE014
中的发送序号
Figure 356833DEST_PATH_IMAGE018
，替换后得到配电通信子站待发送至配电终端的I帧报文
Figure 577599DEST_PATH_IMAGE026
的发送序号,其中，
Figure 967440DEST_PATH_IMAGE028
=
Figure 877538DEST_PATH_IMAGE024
+1。
第四替换单元624，用于将接收的
Figure 211698DEST_PATH_IMAGE016
中的发送序号
Figure 350162DEST_PATH_IMAGE022
替换接收的
Figure 7539DEST_PATH_IMAGE014
中的接收序号
Figure 441932DEST_PATH_IMAGE020
，替换后得到配电通信子站待发送至配电终端的I帧报文
Figure 138755DEST_PATH_IMAGE026
的接收序号
Figure 316795DEST_PATH_IMAGE030
,其中，
Figure 842061DEST_PATH_IMAGE030
=。
通过配电通信子站将接收的I帧报文转发至配电终端或配电通信主站，并对该I帧报文进行帧序号匹配，从而解决了IEC104通讯规约的帧序号不匹配以及配电通信子站与多个配电终端使用该通讯规约时通信阻塞的问题。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种IEC104通讯规约转发中实现数据交换的方法，其特征在于，该IEC104通讯规约应用于配电通信子站，该方法包括如下步骤：
S1.创建接收管理线程、发送管理线程、以及携带通讯报文的接收队列和发送队列，其中，该接收队列由接收管理线程控制，该发送队列由发送管理线程控制； 
S2.该接收管理线程接收配电终端和/或配电通信主站所发送的报文;
S3.根据该接收队列的接收者IP地址判定该报文来自配电终端还是配电通信主站，且在该接收队列中标识配电终端和配电通信主站的类型及ID号；
S4.根据配电终端和/或配电通信主站所发送的报文的控制域字节判断该报文为IEC104通讯规约的U帧、S帧还是I帧，若为I帧，则执行步骤S5，若为U帧或S帧，则返回步骤S2；
S5.读取并解析该接收队列中的I帧报文，并对其进行帧序号匹配；
S6.将匹配后的I帧报文存储在发送队列；
S7.该发送管理线程从该发送队列中读取该I帧报文，并将该I帧报文发送至携带标识的配电终端或配电通信主站。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，配电终端将I帧报文通过配电通信子站转发至配电通信主站。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在步骤S5中对I帧报文进行帧序号匹配的步骤具体包括：
A1.接收配电终端发送的I帧报文                                                
Figure 676968DEST_PATH_IMAGE001
，并同时接收配电通信主站前一时刻发送至配电通信子站的I帧报文
Figure 555931DEST_PATH_IMAGE002
，其中，
Figure 479893DEST_PATH_IMAGE001
的发送序号和接收序号分别为
Figure 130842DEST_PATH_IMAGE003
和
Figure 498370DEST_PATH_IMAGE004
，
Figure 599050DEST_PATH_IMAGE002
的发送序号和接收序号分别为和
Figure 907857DEST_PATH_IMAGE006
，n为大于零的自然数； 
B1.将接收的
Figure 429974DEST_PATH_IMAGE002
中的接收序号
Figure 304037DEST_PATH_IMAGE006
累计加1； 
C1.将累加后的所述接收序号
Figure 320535DEST_PATH_IMAGE006
替换接收的
Figure 5463DEST_PATH_IMAGE001
中的发送序号，替换后得到配电通信子站待发送至配电通信主站的I帧报文F的发送序号S,其中，S=
Figure 790065DEST_PATH_IMAGE006
+1；
D1.将接收的中的发送序号
Figure 339569DEST_PATH_IMAGE005
替换接收的中的接收序号
Figure 844685DEST_PATH_IMAGE004
，替换后得到配电通信子站待发送至配电通信主站的I帧报文F的接收序号R,其中，R=
Figure 389936DEST_PATH_IMAGE005
。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，配电通信主站将I帧报文通过配电通信子站转发至配电终端。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在步骤S5中对I帧报文进行帧序号匹配的步骤具体包括：
A2.接收来自配电通信主站发送的I帧报文
Figure 800189DEST_PATH_IMAGE007
，并同时接收配电终端前一时刻发送至配电通信子站的I帧报文
Figure 835010DEST_PATH_IMAGE008
，其中，
Figure 881945DEST_PATH_IMAGE007
的发送序号和接收序号分别为
Figure 43936DEST_PATH_IMAGE009
和
Figure 557963DEST_PATH_IMAGE010
，
Figure 966947DEST_PATH_IMAGE008
的发送序号和接收序号分别为和
Figure 266527DEST_PATH_IMAGE012
，m为大于零的自然数； 
B2.将接收的
Figure 575674DEST_PATH_IMAGE008
中的接收序号
Figure 968609DEST_PATH_IMAGE012
累计加1；
C2.将累加后的所述接收序号
Figure 55382DEST_PATH_IMAGE012
替换接收的
Figure 559176DEST_PATH_IMAGE007
中的发送序号
Figure 719899DEST_PATH_IMAGE009
，替换后得到配电通信子站待发送至配电终端的I帧报文
Figure 533003DEST_PATH_IMAGE013
的发送序号
Figure 857805DEST_PATH_IMAGE014
,其中，
Figure 83731DEST_PATH_IMAGE014
=
Figure 426857DEST_PATH_IMAGE012
+1；
D2.将接收的
Figure 161595DEST_PATH_IMAGE008
中的发送序号
Figure 895064DEST_PATH_IMAGE011
替换接收的
Figure 255507DEST_PATH_IMAGE007
中的接收序号
Figure 203872DEST_PATH_IMAGE010
，替换后得到配电通信子站待发送至配电终端的I帧报文
Figure 299391DEST_PATH_IMAGE013
的接收序号
Figure 582474DEST_PATH_IMAGE015
,其中，
Figure 966182DEST_PATH_IMAGE015
=
Figure 221583DEST_PATH_IMAGE011
。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述配电终端为p个，其中，p为区间[1,5000]中的整数。
7.一种IEC104通讯规约转发中实现数据交换的系统，其特征在于，该IEC104通讯规约应用于配电通信子站，该系统包括依次连接的：
创建模块，用于创建接收管理线程、发送管理线程、以及携带通讯报文的接收队列和发送队列，其中，该接收队列由接收管理线程控制，该发送队列由发送管理线程控制； 
接收模块，用于该接收管理线程接收配电终端和/或配电主站所发送的报文；
标识模块，用于根据该接收队列的接收者IP地址判定该报文来自配电终端还是配电通信主站，且在该接收队列中标识配电终端和配电通信主站的类型和ID号；
判断模块，用于根据配电终端和/或配电通信主站所发送的I帧报文的控制域字节判断该报文为IEC104通讯规约的U帧、S帧还是I帧；
读取模块，用于根据所述判断模块的判断结果为I帧，则读取并解析该接收队列中的I帧报文；
匹配模块，用于对该I帧报文进行帧序号匹配；
存储模块，用于将匹配后的I帧报文存储在发送队列；
发送模块，用于该发送管理线程从该发送队列中读取该I帧报文，并将该I帧报文发送至携带标识的配电终端或配电通信主站。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，若配电终端将I帧报文通过配电通信子站转发至配电通信主站，则匹配模块具体包括：
第一接收单元，用于接收配电终端发送的I帧报文
Figure 547391DEST_PATH_IMAGE001
，并同时接收配电通信主站前一时刻发送至配电通信子站的I帧报文
Figure 68502DEST_PATH_IMAGE002
，其中，的发送序号和接收序号分别为
Figure 612146DEST_PATH_IMAGE003
和
Figure 46538DEST_PATH_IMAGE004
，
Figure 54946DEST_PATH_IMAGE002
的发送序号和接收序号分别为
Figure 295303DEST_PATH_IMAGE005
和
Figure 262647DEST_PATH_IMAGE006
，n为大于零的自然数； 
第一累计单元，用于将接收的
Figure 680990DEST_PATH_IMAGE002
中的接收序号
Figure 160381DEST_PATH_IMAGE006
累计加1；
第一替换单元，用于将累加后的所述接收序号替换接收的
Figure 774082DEST_PATH_IMAGE001
中的发送序号
Figure 612594DEST_PATH_IMAGE003
，替换后得到配电通信子站待发送至配电通信主站的I帧报文F的发送序号S,其中，S=
Figure 803052DEST_PATH_IMAGE006
+1；
第二替换单元，用于将接收的
Figure 135945DEST_PATH_IMAGE002
中的发送序号替换接收的
Figure 84364DEST_PATH_IMAGE001
中的接收序号
Figure 289080DEST_PATH_IMAGE004
，替换后得到配电通信子站待发送至配电通信主站的I帧报文F的接收序号R,其中，R=
Figure 409352DEST_PATH_IMAGE005
。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，若配电通信主站将I帧报文通过配电通信子站转发至配电终端，则匹配模块具体包括：
第二接收单元，用于接收配电通信主站发送的I帧报文
Figure 205794DEST_PATH_IMAGE007
，并同时接收配电终端前一时刻发送至配电通信子站的I帧报文
Figure 402420DEST_PATH_IMAGE008
，其中，
Figure 78121DEST_PATH_IMAGE007
的发送序号和接收序号分别为
Figure 18395DEST_PATH_IMAGE009
和
Figure 666414DEST_PATH_IMAGE010
，
Figure 17630DEST_PATH_IMAGE008
的发送序号和接收序号分别为和
Figure 859345DEST_PATH_IMAGE012
，m为大于零的自然数； 
第二累计单元，将接收的中的接收序号
Figure 962617DEST_PATH_IMAGE012
累计加1；
第三替换单元，用于将累加后的所述接收序号
Figure 550593DEST_PATH_IMAGE012
替换接收的
Figure 81937DEST_PATH_IMAGE007
中的发送序号
Figure 517598DEST_PATH_IMAGE009
，替换后得到配电通信子站待发送至配电终端的I帧报文
Figure 151229DEST_PATH_IMAGE013
的发送序号
Figure 554397DEST_PATH_IMAGE014
,其中，=
Figure 851703DEST_PATH_IMAGE012
+1；
第四替换单元，用于将接收的
Figure 715623DEST_PATH_IMAGE008
中的发送序号
Figure 91241DEST_PATH_IMAGE011
替换接收的
Figure 961458DEST_PATH_IMAGE007
中的接收序号
Figure 293082DEST_PATH_IMAGE010
，替换后得到配电通信子站待发送至配电终端的I帧报文
Figure 344215DEST_PATH_IMAGE013
的接收序号,其中，
Figure 805338DEST_PATH_IMAGE015
=
Figure 70097DEST_PATH_IMAGE011
。
10.根据权利要求7-9任一项所述的系统，其特征在于，所述配电终端为p个，其中，p为区间[1,5000]内的整数。
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