CN102685134B - 一种基于可扩展标记语言与动态库综合实现的通信管理机 - Google Patents

Abstract

一种基于可扩展标记语言与动态库综合实现的通信管理机，包括内存实时数据库功能模块、采集规约功能模块、转发规约功能模块和维护管理功能模块，操作系统及其已有的和自扩展的动态连接库文件中的API以及底层驱动模块。规约功能代码以.so后缀格式的库文件形式存放，运行时动态加载到内存中，通过维护管理功能模块添加新的规约动态库文件。将XML格式文件与动态库文件结合，以XML格式文件作为数据载体对配置参数进行描述，实现不同通信规约的逻辑功能，且根据应用需要灵活增减动态库文件，实现通信规约功能的移植、裁减和扩展，支持通信规约升级或增加新类型的通信规约，还支持第三方私有通信规约，明显提高调试效率，显著节省管理成本。

Description

一种基于可扩展标记语言与动态库综合实现的通信管理机

技术领域

本发明涉及电力通信，特别是涉及一种基于可扩展标记语言与动态库综合实现的通信管理机。

背景技术

现有电力通信网络中的装置种类繁多，尽管已经对常用的电力通信规约进行了规范，但是，由于不同厂家的理解和实现方式不一致，甚至引入厂家的私有通信规约，通信系统内的不同厂家装置与系统主站难以实现信息共享和数据交互，导致系统集成的难度和成本提高。现有的解决方案是将装置层的各种装置接入作为前置机的通信管理机，由通信管理机实现各种复杂通信规约的接入，对接入电力通信网络的不同通信规约的装置进行数据采集，将数据汇总后以某种常用的、符合标准规范的通信规约实现与系统主站的数据交互和命令下发，系统主站则专注于业务逻辑的处理。其不足之处是通信管理机大多仅是接入本厂家的装置，软件采用本厂家或标准的通信规约，配置文件是二进制格式，通信规约测点表比较复杂，兼容性差、扩展性不强、配置效率低。中国专利CN101894039A公开的《一种嵌入式装置驱动程序辅助生成方法及系统》，用嵌入式装置驱动程序接口描述语言描述装置访问接口、硬件平台特性和硬件装置逻辑功能；保存成可扩展标记语言(EXtensible Markup Language，缩略词为XML)格式的文件；解析描述文档并在内存中生成内部数据结构；利用事先编写的库文件，结合平台和系统特性，生成相应的可供开发人员使用的且包含有寄存器存取方式及默认值、寄存器访问代码、和装置基本功能函数内容的嵌入式装置驱动程序桩代码。可以提高嵌入式装置驱动程序开发效率，减少开发过程中的错误，降低开发难度，并提高嵌入式装置驱动程序的可移植性。但是，其库文件需要事先编写，不能根据应用需要灵活添加库文件，且受平台和系统特性限制，其功能扩展性不足。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是弥补上述现有技术的缺陷，提供一种基于可扩展标记语言与动态库综合实现的通信管理机。

本发明的技术问题通过以下技术方案予以解决。

这种基于可扩展标记语言与动态库综合实现的通信管理机，硬件包括CPU单元、RAM存储单元、Flash存储单元、串行单元、以太网单元、GPS单元，以及电源，上述各个单元通过内部总线互联。

这种基于可扩展标记语言与动态库综合实现的通信管理机的特点是：

还包括内存实时数据库功能模块、采集规约功能模块、转发规约功能模块和维护管理功能模块，操作系统及其已有的和自扩展的动态连接库文件中的应用程序编程接口(Application Programming Interface，缩略词为API)，以及底层驱动模块。

所述内存实时数据库功能模块通过包含在操作系统已有的和自扩展的动态连接库文件中的API分别与所述采集规约功能模块和转发规约功能模块直接相互访问，所述内存实时数据库功能模块、所述采集规约功能模块和所述转发规约功能模块的规约功能代码，以.so后缀格式的库文件形式存放，运行时动态加载到内存中，通过所述维护管理功能模块添加新的规约动态库文件，因此，增加新的规约支持，不必重新编译软件。

所述维护管理功能模块与所述采集规约功能模块、转发规约功能模块通过配置参数以及所述API相互访问与调用。

所述采集规约功能模块通过所述API与采集侧的保护或测控设备(以下简称接入设备)相互访问与调用。

所述转发规约功能模块通过所述API与转发侧的调度主站系统(以下简称主站系统)相互访问与调用。

所述内存实时数据库功能模块是由操作系统注册的名称为“/shm”的共享内存的一片缓存区，用于临时存取采集到的实时数据，操作系统成功启动后，根据所述接入设备的数量、各种实时数据的数据结构，以及所述接入设备的实时数据最大容量决定所需的存储空间大小，从共享内存中动态分配合适内存空间，作为内存实时数据库的存储空间，针对不同的实时数据类型，对内存实时数据库进行初始化，并提供外部访问实时数据的存取操作接口函数，实现实时数据的查询与存取功能，用于协调非命令及时序对等的采集和转发规约。在内存中存取实时数据且以特定的规则按照指针寻址，因此，实时数据存取效率比较高。

所述采集规约功能模块用于通过多种均被封装成独立的动态库文件的采集规约与多种多样的所述采集侧的接入设备通信实现数据采集，并将采集到的实时数据存入所述内存实时数据库；还用于转发所述转发侧的调度主站系统发来的命令，实现对所述采集侧的接入设备的遥控操作。所述实时数据包括遥测数据、遥信数据和遥脉数据。

遥测数据包括相电压、相电流、线电压、有功功率和无功功率。

遥信数据包括告警状态、开关位置和输入状态量，所述输入状态量包括阀门位置。

遥脉数据包括脉冲电度量。

操作系统成功启动后，动态库文件的采集规约被加载到内存，根据串口或网口配置的规约类型参数，创建新任务并执行指定的采集规约代码，与相应接入设备通信实现数据采集，并将采集到的实时数据存入所述内存实时数据库。

所述转发规约功能模块用于从所述内存实时数据库查询出待转发的实时数据，并按照多种均被封装成独立的动态库文件的转发规约规定报文格式与所述转发侧的调度主站系统进行通信实现数据上传和接收，所述转发侧的调度主站系统命令执行相应操作的数据转发，所述转发侧的调度主站系统命令，通过特定的接口将命令传递给采集规约。

操作系统成功启动后，动态库文件的转发规约被加载到内存，根据串口或网口配置的规约类型参数，创建新任务并执行指定的转发规约代码，从内存实时数据库获取实时数据转发给所述转发侧的调度主站系统，当所述转发侧的调度主站系统有遥控命令时，通过特定的接口传递给采集规约。

常用的转发规约包括IEC60870-5-101、IEC60870-5-104。

所述维护管理功能模块用于配置与备份通信接口参数，以及待转发数据，且支持规约动态库的上传和卸载。

串口配置包括波特率、校验位、数据位、停止位、校验方式、RS485通讯模式或RS232通讯模式，以及通信规约类型的配置，每个串行通信接口启动一个单独的通信任务，根据绑定的通信规约类型执行相应的通信规约驱动代码，所述通信规约类型包括采集通信规约和转发通信规约。

所述网口配置内容是IP地址、网关和掩码。

所述采集通信规约配置包括装置通信地址、装置所属设备类型及对应的测点表信息。

所述转发通信规约配置包括使用哪个转发通信规约，以及转发哪些实时数据即对应的转发测点表。

所述维护管理功能模块配置通信接口参数后以XML格式的文本文件保存，在本通信管理机与工程人员随身携带的PC之间互换、转移和备份，因此，不仅可以在本通信管理机上在线维护管理，也可以在所述PC上利用提供的专用维护管理软件离线配置各种参数，将所述PC上生成的XML格式的文本文件导入本通信管理机。所述规约动态库用于实现通信规约的逻辑框架，将XML格式文件与动态库文件结合，以XML格式文件作为数据载体，对配置参数进行描述，以实现不同通信规约的逻辑功能。

所述配置参数包括通信参数、通信规约驱动参数、接入设备的规约测点表、转发库对应的转发测点表，本通信管理机上电启动运行时从XML格式文件读取所需的全部配置参数并动态加载到内存中生成内部数据结构中，且所用到的全部规约动态库的驱动代码也加载到内存中，所述驱动代码与绑定的通信规约类型相对应，以分别实现数据采集功能和数据转发功能，且只需要进行简单的在线或离线配置，通过维护与参数配置模块选择需要转发的测点，准备好接入通信管理机的装置的通信规约测点表描述文件，不需要太复杂的操作，即可有效解决现场应用配置复杂的问题，根据应用需要灵活增减动态库文件，实现通信规约功能的移植、裁减和扩展，支持通信规约升级或增加新类型的通信规约，避免对通信管理机软件的修改和重新编译，还可以根据第三方提供的通信规约手册，开发私有通信规约，通过维护与参数配置模块上传动态库文件后，增加对第三方私有通信规约的支持。明显提高调试效率，显著节省管理成本。

所述操作系统是vxWorks操作系统，运行于摩托罗拉PowerPC系列CPU之上，其覆盖处理器的特殊性，使上层标准C编程成为可能，且所述vxWorks操作系统维护实时多任务环境，为多任务间的协同工作提供大量基础设施，是系统高效、稳定运行的基础。

所述API包括vxWorks操作系统已有的API和自扩展的API。

所述已有的API包括多任务管理、时钟管理、信号量管理、TCP/IP协议和UDP协议。

所述自扩展的API包括常用功能函数，所述常用功能函数包括串口通信、网口通信和内存实时数据库管理。所述底层驱动模块是针对CPU的外围硬件设施，所述外围硬件包括FLASH存储、外接RAM存储、串行通信和网口通信，用汇编语言或C语言编写，具有较高的运行效率，是对操作系统的必要补充。

本发明的技术问题通过以下进一步的技术方案予以解决。

所述规约动态库包括上行转发规约和下行采集规约。

所述上行转发规约，包括基于串行口的通信规约和基于以太网的通信规约，需要配置基于XML的文本文件描述的待转发数据测点信息，并向所述转发侧的调度主站系统提供转发测点表。

所述待转发数据测点信息，包括每个测点序号、名称、描述、系数和变位幅度，转发规约启动后，首先从XML文件加载对应的转发数据测点信息，转发的数据以信息序号或者寄存器地址与转发测点表中数据逐一对应，转发规约根据转发测点表配置信息从内存实时数据库获取实时数据后转发给所述转发侧的调度主站系统。

所述基于串行口的转发规约包括IEC60870-5-101通信规约，需要根据通信接口配置参数绑定到串行通信接口，与所述转发侧的调度主站系统开始通信过程。

所述基于以太网的转发规约包括IEC60870-5-104通信规约，只需要在本通信管理机上创建服务器，在规定的端口上侦听，当所述转发侧的调度主站系统有客户端连接到达时，即开始通信过程。

所述下行采集规约与所述接入装置有关，有些需要单独开发规约驱动库文件，根据所述接入装置的采用基于XML的文本文件的测点表模板文件信息，在运行时将所述接入装置与本通信管理机中对应的采集规约驱动库进行绑定，所述采集规约包括制造商的私有通信规约，所述测点表模板文件便于修改、测试，以及通信规约版本升级。

所述测点表模板文件记录有与所述接入装置的对应的采集规约驱动库文件名称、测点表信息及通信规约运行所需参数；在采集某接入装置数据时，根据其对应的规约驱动库文件名称，加载并执行库文件代码，采集到的数据会和测点表配置信息进行关联后再存储到内存实时数据库。

所述CPU单元是整个通信管理机的核心，用于控制其他单元的运行和通信规约的处理。

所述CPU单元为摩托罗拉32位PowerPC系列处理器，具有很强的处理能力。

所述RAM存储单元、Flash存储单元为大容量存储器件，RAM为256M字节，可实现大容量内存数据库，同时也为接入更多装置提供了必要支持；FLASH为16M字节，除存放应用程序外，还用于存放配置文件，这些为CPU快速稳定运行提供了可靠的保障。

所述串行单元包括16个串行通信接口，串行接口的RS232/RS485工作模式由软件设置，可通过维护与参数配置模块更改。16个串行接口均可用于数据采集与数据转发，由所述串行接口上配置的具体通信规约类型确定，当作为数据采集功能时，同一个串行通信接口下接入相同通信规约的装置，当作为数据转发功能时，直接跟主站通信。

所述以太网单元具有两个以太网控制器，其中一个为10M以太网控制器，另一个为10M/100M自适应以太网控制器，采用标准的输入输出模式。两个以太网控制器主要用来向后台或调度等转发数据。

所述GPS单元接收来自GPS接收机输出的秒脉冲，用于通信管理机系统校时。每接收到一次秒脉冲，对系统时间进行校准，校时误差小于0.5s。脉冲的输入方式默认为空接点，可以跳线方式支持差分方式或者TTL电平输入。

所述电源是性能良好的宽范围输入开关电源，输入电压范围为85～265V，频率为47Hz～60Hz，输出电压为直流5V，为整个通信管理机装置供电。电源插件的输出部分的地线采用浮地方式，与机壳不相连，且相互独立，提高了输出部分的工作可靠性。

这种基于可扩展标记语言与动态库综合实现的通信管理机，硬件还包括工作指示灯单元，用于显示以太网单元和串行单元的工作状态。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

本发明的规约功能代码以.so后缀格式的库文件形式存放，运行时动态加载到内存中，通过维护管理功能模块添加新的规约动态库文件。将XML格式文件与动态库文件结合，以XML格式文件作为数据载体对配置参数进行描述，实现不同通信规约的逻辑功能，且根据应用需要灵活增减动态库文件，实现通信规约功能的移植、裁减和扩展，支持通信规约升级或增加新类型的通信规约，还支持第三方私有通信规约，明显提高调试效率，显著节省管理成本。

附图说明

图1是本发明具体实施方式的硬件框图；

图2是本发明具体实施方式的软件框图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式并对照附图对本发明进行说明。

一种如图1、2所示的基于可扩展标记语言与动态库综合实现的通信管理机，在总体设计及各模块设计上均考虑了可靠性的要求，在程序执行、各模块之间的通信等方面均给予了详尽的考虑。

本具体实施方式的硬件包括CPU单元、RAM存储单元、Flash存储单元、串行单元、以太网单元、GPS单元、电源，以及用于显示以太网单元和串行单元工作状态的工作指示灯单元，上述各个单元通过内部总线互联。

CPU单元为摩托罗拉32位PowerPC系列处理器，具有很强的处理能力，是整个通信管理机的核心，用于控制其他单元的运行和通信规约的处理。

RAM存储单元、Flash存储单元为大容量存储器件，RAM为256M字节，可实现大容量内存数据库，同时也为接入更多装置提供了必要支持；FLASH为16M字节，除存放应用程序外，还用于存放配置文件，这些为CPU快速稳定运行提供了可靠的保障。

串行单元包括16个串行通信接口，串行接口的RS232/RS485工作模式由软件设置，可通过维护与参数配置模块更改。16个串行接口均可用于数据采集与数据转发，由所述串行接口上配置的具体通信规约类型确定，当作为数据采集功能时，同一个串行通信接口下接入相同通信规约的装置，当作为数据转发功能时，直接跟主站通信。

以太网单元具有两个以太网控制器，其中一个为10M以太网控制器，另一个为10M/100M自适应以太网控制器，采用标准的输入输出模式。两个以太网控制器主要用来向后台或调度等转发数据。

GPS单元接收来自GPS接收机输出的秒脉冲，用于通信管理机系统校时。每接收到一次秒脉冲，对系统时间进行校准，校时误差小于0.5s。脉冲的输入方式默认为空接点，可以跳线方式支持差分方式或者TTL电平输入。

电源是性能良好的宽范围输入开关电源，输入电压范围为85～265V，频率为47Hz～60Hz，输出电压为直流5V，为整个通信管理机装置供电。电源插件的输出部分的地线采用浮地方式，与机壳不相连，且相互独立，提高了输出部分的工作可靠性。

本具体实施方式还包括内存实时数据库功能模块、采集规约功能模块、转发规约功能模块和维护管理功能模块，操作系统及其已有的和自扩展的动态连接库文件中的API，以及底层驱动模块。

内存实时数据库功能模块通过包含在操作系统已有的和自扩展的动态连接库文件中的API分别与采集规约功能模块和转发规约功能模块直接相互访问，内存实时数据库功能模块、采集规约功能模块和转发规约功能模块的规约功能代码，以.so后缀格式的库文件形式存放，运行时动态加载到内存中，通过维护管理功能模块添加新的规约动态库文件，因此，增加新的规约支持，不必重新编译软件。

内存实时数据库功能模块是由操作系统注册的名称为“/shm”的共享内存的一片缓存区，用于临时存取采集到的实时数据，操作系统成功启动后，根据接入设备的数量、各种实时数据的数据结构，以及接入设备的实时数据最大容量决定所需的存储空间大小，从共享内存中动态分配合适内存空间，作为内存实时数据库的存储空间，针对不同的实时数据类型，对内存实时数据库进行初始化，并提供外部访问实时数据的存取操作接口函数，实现实时数据的查询与存取功能，用于协调非命令及时序对等的采集和转发规约。在内存中存取实时数据且以特定的规则按照指针寻址，因此，实时数据存取效率比较高。

采集规约功能模块通过API与接入设备相互访问与调用。采集规约功能模块用于通过多种均被封装成独立的动态库文件的采集规约与多种多样的接入设备通信实现数据采集，并将采集到的实时数据存入内存实时数据库；还用于转发主站系统发来的命令，实现对接入设备的遥控操作。实时数据包括遥测数据、遥信数据和遥脉数据。

遥测数据包括相电压、相电流、线电压、有功功率和无功功率。

遥信数据包括告警状态、开关位置和输入状态量，所述输入状态量包括阀门位置。

遥脉数据包括脉冲电度量。

操作系统成功启动后，动态库文件的采集规约被加载到内存，根据串口或网口配置的规约类型参数，创建新任务并执行指定的采集规约代码，与相应接入设备通信实现数据采集，并将采集到的实时数据存入内存实时数据库。

转发规约功能模块通过API与主站系统相互访问与调用。转发规约功能模块用于从内存实时数据库查询出待转发的实时数据，并按照多种均被封装成独立的动态库文件的转发规约规定报文格式与主站系统进行通信实现数据上传和接收主站系统命令执行相应操作的数据转发，主站系统命令通过特定的接口将命令传递给采集规约。

操作系统成功启动后，动态库文件的转发规约被加载到内存，根据串口或网口配置的规约类型参数，创建新任务并执行指定的转发规约代码，从内存实时数据库获取实时数据转发给主站系统，当主站系统有遥控命令时，通过特定的接口传递给采集规约。

常用的转发规约包括IEC60870-5-101、IEC60870-5-104。

维护管理功能模块与采集规约功能模块、转发规约功能模块通过配置参数以及API相互访问与调用。维护管理功能模块用于配置与备份通信接口参数、待转发数据且支持规约动态库的上传和卸载。

串口配置包括波特率、校验位、数据位、停止位、校验方式、RS485通讯模式或RS232通讯模式，以及通信规约类型的配置，每个串行通信接口启动一个单独的通信任务，根据绑定的通信规约类型执行相应的通信规约驱动代码，通信规约类型包括采集通信规约和转发通信规约。

网口设置内容是IP地址、网关和掩码

采集通信规约配置包括装置通信地址、装置所属设备类型及对应的测点表信息。

转发通信规约配置包括使用哪个转发通信规约，以及转发哪些实时数据即对应的转发测点表。

维护管理功能模块配置通信接口参数后以XML格式的文本文件保存，在本通信管理机与工程人员随身携带的PC之间互换、转移和备份，因此，不仅可以在本通信管理机上在线维护管理，也可以在所述PC上利用提供的专用维护管理软件离线配置各种参数，将所述PC上生成的XML格式的文本文件导入本通信管理机。

操作系统是vxWorks操作系统，运行于摩托罗拉PowerPC系列CPU之上，其覆盖处理器的特殊性，使上层标准C编程成为可能，且vxWorks操作系统维护实时多任务环境，为多任务间的协同工作提供大量基础设施，是系统高效、稳定运行的基础。

API包括vxWorks操作系统已有的API和自扩展的API。

已有的API包括多任务管理、时钟管理、信号量管理、TCP/IP协议和UDP协议。

自扩展的API包括常用功能函数，常用功能函数包括串口通信、网口通信、内存实时数据库管理和。

底层驱动模块是针对CPU的外围硬件设施，外围硬件包括FLASH存储、外接RAM存储、串行通信和网口通信，用汇编语言或C语言编写，具有较高的运行效率，是对操作系统的必要补充。

本具体实施方式的规约动态库包括上行转发规约和下行采集规约。

上行转发规约，包括基于串行口的通信规约和基于以太网的通信规约，需要配置基于XML的文本文件描述的待转发数据测点信息，并向主站系统提供转发测点表。待转发数据测点信息，包括每个测点序号、名称、描述、系数和变位幅度，转发规约启动后，首先从XML文件加载对应的转发数据测点信息，转发的数据以信息序号或者寄存器地址与转发测点表中数据逐一对应，转发规约根据转发测点表配置信息从内存实时数据库获取实时数据后转发给主站系统。

基于串行口的转发规约包括IEC60870-5-101通信规约，需要根据通信接口配置参数绑定到串行通信接口，与所述转发侧的调度主站系统开始通信过程。

基于以太网的转发规约包括IEC60870-5-104通信规约，只需要在本通信管理机上创建服务器，在规定的端口上侦听，当主站系统有客户端连接到达时，即开始通信过程。

下行采集规约与接入装置有关，有些需要单独开发规约驱动库文件，根据接入装置的采用基于XML的文本文件的测点表模板文件信息，在运行时将接入装置与本通信管理机中对应的采集规约驱动库进行绑定，采集规约包括制造商的私有通信规约，测点表模板文件便于修改、测试，以及通信规约版本升级。

测点表模板文件记录有与接入装置的对应的采集规约驱动库文件名称、测点表信息及通信规约运行所需参数；在采集某接入装置数据时，根据其对应的规约驱动库文件名称，加载并执行库文件代码，采集到的数据会和测点表配置信息进行关联后再存储到内存实时数据库。

规约动态库用于实现通信规约的逻辑框架，使用XML格式文件作为数据载体，对包括通信参数、接入设备的标准测点表、转发库对应的转发测点表的配置参数进行描述。本通信管理机上电启动运行时从XML格式文件读取所需的全部配置参数并加载到内存数据结构中，且所用到的全部规约动态库的驱动代码也加载到内存中，驱动代码与绑定的通信规约类型相对应，以分别实现数据采集功能和数据转发功能。

本具体实施方式的工作过程，包括进入采集规约处理流程和转发规约处理流程，依次有以下步骤：

步骤1)

通信管理机启动后，依次获取各串行通信口配置参数，动态加载所述串行通信口所绑定类型的通信规约动态库到内存，并导出通信规约功能函数接口，然后启动新任务执行所述通信规约的功能函数；

步骤2)

如果所述串行通信口绑定的通信规约类型属于转发规约，则从所述串行通信口对应转发库的XML配置文件读取通信管理机待转发数据测点表，获取待转发数据测点信息，进入转发规约处理流程；

如果所述串行通信口绑定的通信规约类型属于采集规约，则进入步骤3)：

步骤3)

根据所述串行通信口下配置的所有接入通信管理机的装置通信ID信息，获取所述串行通信口下接入通信管理机的所有装置对应的装置类型；

步骤4)

根据接入通信管理机的装置对应装置类型得到其装置测点表模板文件，从模板文件获取所述装置对应采集规约动态库文件名称、通信规约测点表参数，以及测点信息，并在所述装置注册；

步骤5)

重复步骤4)，当所述串行通信口下接入的所有装置完成通信规约驱动注册后，就进入采集规约的数据采集流程。

通信管理机的以太网通信口只用于数据转发。在转发库XML配置文件中，配置好转发库绑定的转发规约类型、端口号，以及远方主站IP。

转发规约在配置的端口上开始侦听，当有远方连接到达时，根据远方连接的IP及侦听端口号获取对应转发库信息，加载待转发数据测点表，获取待转发数据测点信息，进入转发处理流程。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种基于可扩展标记语言与动态库综合实现的通信管理机，硬件包括CPU单元、RAM存储单元、Flash存储单元、串行单元、以太网单元、GPS单元，以及电源，上述各个单元通过内部总线互联，其特征在于：

还包括内存实时数据库功能模块、采集规约功能模块、转发规约功能模块和维护管理功能模块，操作系统及其已有的和自扩展的动态连接库文件中的应用程序编程接口API，以及底层驱动模块；

所述内存实时数据库功能模块通过包含在操作系统已有的和自扩展的动态连接库文件中的API分别与所述采集规约功能模块和转发规约功能模块直接相互访问，所述内存实时数据库功能模块、所述采集规约功能模块和所述转发规约功能模块的规约功能代码，以.so后缀格式的库文件形式存放，运行时动态加载到内存中，通过所述维护管理功能模块添加新的规约动态库文件；

所述维护管理功能模块与所述采集规约功能模块、转发规约功能模块通过配置参数以及所述API相互访问与调用；

所述采集规约功能模块通过所述API与接入设备相互访问与调用；

所述转发规约功能模块通过所述API与转发侧的调度主站系统相互访问与调用；

所述维护管理功能模块用于配置与备份通信接口参数，以及待转发数据，且支持规约动态库的上传和卸载；

所述维护管理功能模块配置通信接口参数后以XML格式的文本文件保存，与工程人员随身携带的PC之间互换、转移和备份；

所述规约动态库用于实现通信规约的逻辑框架，将XML格式文件与动态库文件结合，以XML格式文件作为数据载体，对配置参数进行描述，以实现不同通信规约的逻辑功能；

启动运行时从XML格式文件读取所需的全部配置参数并动态加载到内存中生成内部数据结构中，且所用到的全部规约动态库的驱动代码也加载到内存中，所述驱动代码与绑定的通信规约类型相对应，以分别实现数据采集功能和数据转发功能，且根据应用需要灵活增减动态库文件，实现通信规约功能的移植、裁减和扩展，支持通信规约升级或增加新类型的通信规约，还支持第三方私有通信规约。

2.如权利要求1所述的基于可扩展标记语言与动态库综合实现的通信管理机，其特征在于：

所述内存实时数据库功能模块是由操作系统注册的名称为“/shm”的共享内存的一片缓存区，用于临时存取采集到的实时数据，操作系统成功启动后，根据所述接入设备的数量、各种实时数据的数据结构，以及所述接入设备的实时数据最大容量决定所需的存储空间大小，从共享内存中动态分配合适内存空间，作为内存实时数据库的存储空间，针对不同的实时数据类型，对内存实时数据库进行初始化，并提供外部访问实时数据的存取操作接口函数，实现实时数据的查询与存取功能，用于协调非命令及时序对等的采集和转发规约。

3.如权利要求1或2所述的基于可扩展标记语言与动态库综合实现的通信管理机，其特征在于：

所述采集规约功能模块用于通过多种均被封装成独立的动态库文件的采集规约与多种多样的所述采集侧的接入设备通信实现数据采集，并将采集到的实时数据存入所述内存实时数据库；还用于转发所述转发侧的调度主站系统发来的命令，实现对所述采集侧的接入设备的遥控操作；

操作系统成功启动后，动态库文件的采集规约被加载到内存，根据串口或网口配置的规约类型参数，创建新任务并执行指定的采集规约代码，与相应接入设备通信实现数据采集，并将采集到的实时数据存入所述内存实时数据库。

4.如权利要求3所述的基于可扩展标记语言与动态库综合实现的通信管理机，其特征在于：

所述转发规约功能模块用于从所述内存实时数据库查询出待转发的实时数据，并按照多种均被封装成独立的动态库文件的转发规约规定报文格式与所述转发侧的调度主站系统进行通信，实现数据上传和接收，所述转发侧的调度主站系统命令执行相应操作的数据转发，所述转发侧的调度主站系统命令，通过特定的接口将命令传递给采集规约；

操作系统成功启动后，动态库文件的转发规约被加载到内存，根据串口或网口配置的规约类型参数，创建新任务并执行指定的转发规约代码，从内存实时数据库获取实时数据转发给所述转发侧的调度主站系统，当所述转发侧的调度主站系统有遥控命令时，通过特定的接口传递给采集规约。

5.如权利要求4所述的基于可扩展标记语言与动态库综合实现的通信管理机，其特征在于：

所述串口配置包括波特率、校验位、数据位、停止位、校验方式、RS485通讯模式或RS232通讯模式，以及通信规约类型的配置，每个串行通信接口启动一个单独的通信任务，根据绑定的通信规约类型执行相应的通信规约驱动代码，所述通信规约类型包括采集通信规约和转发通信规约；

所述网口配置内容是IP地址、网关和掩码；

所述采集通信规约配置包括装置通信地址、装置所属设备类型及对应的测点表信息；

所述转发通信规约配置包括使用哪个转发通信规约，以及转发哪些实时数据即对应的转发测点表。

6.如权利要求5所述的基于可扩展标记语言与动态库综合实现的通信管理机，其特征在于：

所述操作系统是vxWorks操作系统，运行于摩托罗拉PowerPC系列CPU之上。

7.如权利要求6所述的基于可扩展标记语言与动态库综合实现的通信管理机，其特征在于：

所述API包括vxWorks操作系统已有的API和自扩展的API；

所述已有的API包括多任务管理、时钟管理、信号量管理、TCP/IP协议和UDP协议；

所述自扩展的API包括常用功能函数，所述常用功能函数包括串口通信、网口通信和内存实时数据库管理。

8.如权利要求7所述的基于可扩展标记语言与动态库综合实现的通信管理机，其特征在于：

所述底层驱动模块是针对CPU的外围硬件设施，所述外围硬件包括FLASH存储、外接RAM存储、串行通信和网口通信，用汇编语言或C语言编写。

9.如权利要求8所述的基于可扩展标记语言与动态库综合实现的通信管理机，其特征在于：

所述规约动态库包括上行转发规约和下行采集规约；

所述上行转发规约，包括基于串行口的通信规约和基于以太网的通信规约，需要配置基于XML的文本文件描述的待转发数据测点信息，并向所述转发侧的调度主站系统提供转发测点表；

所述待转发数据测点信息，包括每个测点序号、名称、描述、系数和变位幅度，转发规约启动后，首先从XML文件加载对应的转发数据测点信息，转发的数据以信息序号或者寄存器地址与转发测点表中数据逐一对应，转发规约根据转发测点表配置信息从内存实时数据库获取实时数据后转发给所述转发侧的调度主站系统；

所述基于串行口的转发规约包括IEC60870-5-101通信规约，需要根据通信接口配置参数绑定到串行通信接口，与所述转发侧的调度主站系统开始通信过程；

所述基于以太网的转发规约包括IEC60870-5-104通信规约，只需要在本通信管理机上创建服务器，在规定的端口上侦听，当所述转发侧的调度主站系统有客户端连接到达时，即开始通信过程。

10.如权利要求9所述的基于可扩展标记语言与动态库综合实现的通信管理机，其特征在于：

所述下行采集规约与所述接入设备有关，有些需要单独开发通信规约驱动库文件，根据所述接入设备的采用基于XML的文本文件的测点表模板文件信息，在运行时将所述接入设备与本通信管理机中对应的采集规约驱动库进行绑定；

所述测点表模板文件记录有与所述接入设备的对应的采集规约驱动库文件名称、测点表信息及通信规约运行所需参数；在采集某接入设备数据时，根据其对应的通信规约驱动库文件名称，加载并执行库文件代码，采集到的数据会和测点表配置信息进行关联后再存储到内存实时数据库。