CN103618697A

CN103618697A - 一种基于多接口多规约的状态接入控制器

Info

Publication number: CN103618697A
Application number: CN201310553341.7A
Authority: CN
Inventors: 朱江; 解翀; 赵华; 张宇新; 曹雯雯; 张士林; 颜涛; 陈民; 丁鼎; 孙洪武
Original assignee: State Grid Corp of China SGCC; Nari Information and Communication Technology Co; Nanjing NARI Group Corp
Current assignee: State Grid Corp of China SGCC; Nari Information and Communication Technology Co; Nanjing NARI Group Corp
Priority date: 2013-11-08
Filing date: 2013-11-08
Publication date: 2014-03-05

Abstract

本发明公开了一种基于多接口多规约的状态接入控制器，包括可更换通信接口板，设有多个不同类型的通信接口；与可更换通信接口板相连接的参数配置模块；与参数配置模块相连接的数据收发引擎模块，包括多个引擎；与数据收发引擎模块相连接的数据处理模块，包括多个规约处理模块，与数据处理模块相连接的接口模块；与数据处理模块相连接的数据存储模块；与数据存储模块输出端相连接的网络管理模块；和设备运行管理模块，所述参数配置模块、数据收发引擎模块、数据处理模块及网络管理模块的输入端均与设备运行管理模块输出端相连接。本发明具有高度可扩展性，同时可将状态监测装置所遵循的不同协议统一成标准模式。

Description

一种基于多接口多规约的状态接入控制器

技术领域

本发明涉及一种状态接入控制器，具体涉及一种基于多接口多规约的状态接入控制器。

背景技术

在生产管理领域，存在不同功用、不同类型的多种监测设备，设备之间存在通信与控制需求，随着智能电网的建设，自动化水平的提高，常规的监测系统将被融合计算机、保护、控制、网络、通信等技术于一体的网络化自动监测系统所代替。

然而各种监测设备所采用的接口种类繁多，监测系统输入数据来源分散、多样，数据格式各异，阻碍了各自的互联互通，状态接入控制器解决了这一问题。

状态监测系统是实现设备状态运行检修管理、提升生产运行管理精益化水平的重要手段。系统通过各种传感器技术、广域通信技术和信息处理技术实现各类设备运行状态的实时感知、监视预警、分析诊断和评估预测，其建设和推广工作对提升电网智能化水平、实现设备状态运行管理具有积极而深远的意义。状态接入控制器很好的完成了监测设备和监测系统之间的桥梁作用。

目前可查的状态接入控制器，大多是针对同种接口单一协议的状态监测装置，功能简单，处理能力有限，扩展性不足。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种基于多接口多规约的状态接入控制器，具有高度可扩展性，支持多种状态监测装置规约。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

本发明的状态接入控制器包括可更换通信接口板，设有多个不同类型的通信接口，所述通信接口用于接收状态监测装置输出的监测数据，并输出最终的控制数据到状态监测装置；与可更换通信接口板相连接的参数配置模块，用于接收经过通信接口转换的数据，并输出经过配置后的控制数据到对应的通信接口；与参数配置模块相连接的数据收发引擎模块，包含一个数据缓冲区用于容纳参数配置模块或数据处理模块发送过来的数据；所述数据收发引擎模块包括多个引擎，每个所述引擎用于接收参数配置模块配置的对应数据，并发出控制数据到参数配置模块；与数据收发引擎模块相连接的数据处理模块，包含一个数据缓冲区用于容纳数据收发引擎模块或数据存储模块分发过来的数据；所述数据处理模块包括多个规约处理模块，每个所述规约处理模块用于接收经对应的引擎引导的数据，并发出解析后的主站控制指令到对应的引擎；与数据处理模块相连接的接口模块，用于接收数据处理模块处理完成的数据并将数据发送至主站服务器，所述接口模块还用于接收主站下发的控制命令，并将所述控制命令发送至数据处理模块；与数据处理模块相连接的数据存储模块，用于存储数据处理模块处理完成的数据；与数据存储模块输出端相连接的网络管理模块，用于提供所述数据的在线分析、告警以及远程管理；和设备运行管理模块，所述参数配置模块、数据收发引擎模块、数据处理模块及网络管理模块的输入端均与设备运行管理模块输出端相连接，用于对参数配置模块、数据收发引擎模块、数据处理模块及网络管理模块进行管理和控制。

上述可更换通信接口板上设有光纤接口、千兆网口、GPRS接口和RS232接口。

上述数据收发引擎模块包括TCP引擎、UDP引擎、串口引擎和Webservice引擎。

上述数据处理模块包括IEC61850规约、输电线路在线监测系统通信规约、供电电压自动采集通信规约和变电站巡检机器人通信规约。

上述数据处理模块采用并行处理模式。

上述接口模块具体采用的是I2接口模块。

本发明的状态接入控制器的部署确立状态监测系统的统一边界，实现终端状态监测装置的标准接入；本发明能够实时控制与数据分析存储、事件告警与远程网络管理；本发明提供了多种通信接口，根据需要亦可扩展新的通信接口，具有高度可扩展性，同时可将状态监测装置所遵循的不同协议统一成标准模式；本发明的数据处理模块能够并行的处理大量数据信息，提高监测信息的实时性。

附图说明

图1为包含状态监测装置、状态接入控制器和状态监测系统的系统图；

图2为本发明状态接入控制器的原理框图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

多接口多规约的状态接入控制器能够广泛应用于生产管理系统中的各个子系统，包括输电线路状态监测、变电设备状态监测、供电电压自动采集、变电站机器人自动巡检等。从我国电网和电力信息通信发展的现状来看，研究监测装置的统一管理控制，制定统一的标准，对提高智能化水平有实际的意义。

本发明通过多个不同类型的通信接口接收来自状态监测装置所传递的监测信号，将所有不同专业不同格式的监测信息统一转换成符合国家电网标准的I2格式。在处理信号的同时提供在线监测数据的汇集、综合分析、故障诊断、监测预警、数据存储、标准化数据转发和远程网络管理与维护等功能。状态接入控制器应用在状态监测装置和状态监测系统之间，控制器接收到监测信息后，将其转换为标准数据，通过I2接口传送给主站系统，同时亦可实时接收主站系统传输的控制指令对状态监测装置进行操作。控制器自身通过以太网向中心网管计算机传送网管监控信息，完成网络管理功能。

设备运行管理模块为整个数据处理建立主控框架程序，负责程序的进入、退出，功能模块的加载，以及其他诸如看门狗等功能。

参见图1和图2，本发明的状态接入控制器包括可更换通信接口板、与可更换通信接口板相连接的参数配置模块、与参数配置模块相连接的数据收发引擎模块、与数据收发引擎模块相连接的数据处理模块、与数据处理模块相连接的I2接口模块、与数据处理模块相连接的数据存储模块、与数据存储模块输出端相连接的网络管理模块和设备运行管理模块。

各模块及其对应功能如下：

（1）可更换通信接口板：提供与状态监测装置的接口，支持光纤接口、千兆网口、GPRS接口和RS232接口，可扩展。完成信号的正常收发。

各种可更换通信接口板将来自光口、电口的信号转换成标准信号，更换接口时只需更换通道接口板，主板自动识别板卡类型，实现通道接口板的即插即用，满足现场复杂的混合网络环境。

（2）参数配置模块：建立配置文件，为所有的数据配置数据收发模块和数据处理模块。

（3）数据收发引擎模块：该数据收发引擎模块包含一个数据缓冲区容纳参数配置模块或数据处理模块发送过来的要发送的数据。

数据收发引擎是实现通信协议的方法，针于每一个通信协议，例如TCP、UDP、RS232等等，都将建立一个实现，负责数据的接收/发送和数据的分发。这样，各个接口之间都有自己独立的引擎，互不干扰。一旦数据传输采用了新的通信协议，只需增加响应的数据收发引擎。数据收发引擎还需要负责数据的分发，将收到的数据，进行简单的解析，根据解析的结果，自动将数据送到相匹配的数据处理模块（匹配过程为现有技术，此处不再赘述）。

（4）数据处理模块：针对原始的各类监测信息进行包括IEC61850、输电在线监测、供电电压自动采集、机器人巡检等多种规约的转换和数据处理。数据处理模块根据数据解析结果自动匹配相应的数据收发引擎模块（匹配过程为现有技术，此处不再赘述），该数据处理模块也包含一个数据缓冲区用于容纳数据收发引擎模块或数据存储模块分发过来的数据。

数据处理模块是实现监测装置规约的方法，每一种监测装置规约，例如IEC61850、供电电压自动采集系统报文规约等等，都需为之建立特定的数据处理模块。数据处理模块的主要功能包括数据处理和数据转换，数据处理功能包括判断数据是否合法、解析数据、响应数据、转换数据并发送至匹配的数据收发引擎。

为了快速实现多种通信规约的相互转换，设备中数据处理模块采用并行处理模式（并行处理模式为现有技术，此处不再赘述），各个数据转换都是同时进行，互相复用，提高监测信息的实时性。

（5）I2接口模块：提供与状态监测系统主站的接口，完成转换后监测数据的发送和控制指令的接收。

（6）数据存储模块：建立数据库提供对监测数据进行时间序列存盘，可根据需要选择硬盘或者flash模式。

（7）网络管理模块：连接PC机网管客户端，提供在线数据及图表分析、告警以及远程管理。

本发明的状态接入控制器提供对监测装置信号进行实时采集，根据监测装置自身的心跳信息，可以实现对设备状况的远程监测、告警。并可进行包括设备对时、参数设置、复位、重启等操作在内的远程管理。

（8）设备运行管理模块：提供对控制器各物理及逻辑模块的管理控制。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1.一种基于多接口多规约的状态接入控制器，其特征在于，包括

可更换通信接口板，设有多个不同类型的通信接口，所述通信接口用于接收状态监测装置输出的监测数据，并输出最终的控制数据到状态监测装置；

与可更换通信接口板相连接的参数配置模块，用于接收经过通信接口转换的数据，并输出经过配置后的控制数据到对应的通信接口；

与参数配置模块相连接的数据收发引擎模块，包含一个数据缓冲区用于容纳参数配置模块或数据处理模块发送过来的数据；所述数据收发引擎模块包括多个引擎，每个所述引擎用于接收参数配置模块配置的对应数据，并发出控制数据到参数配置模块；

与数据收发引擎模块相连接的数据处理模块，包含一个数据缓冲区用于容纳数据收发引擎模块或数据存储模块分发过来的数据；所述数据处理模块包括多个规约处理模块，每个所述规约处理模块用于接收经对应的引擎引导的数据，并发出解析后的主站控制指令到对应的引擎；

与数据处理模块相连接的接口模块，用于接收数据处理模块处理完成的数据并将数据发送至主站服务器，所述接口模块还用于接收主站下发的控制命令，并将所述控制命令发送至数据处理模块；

与数据处理模块相连接的数据存储模块，用于存储数据处理模块处理完成的数据；

与数据存储模块输出端相连接的网络管理模块，用于提供所述数据的在线分析、告警以及远程管理；

和设备运行管理模块，所述参数配置模块、数据收发引擎模块、数据处理模块及网络管理模块的输入端均与设备运行管理模块输出端相连接，用于对参数配置模块、数据收发引擎模块、数据处理模块及网络管理模块进行管理和控制。

2.根据权利要求1所述的基于多接口多规约的状态接入控制器，其特征在于，

所述可更换通信接口板上设有光纤接口、千兆网口、GPRS接口和RS232接口。

3.根据权利要求1所述的基于多接口多规约的状态接入控制器，其特征在于，

所述数据收发引擎模块包括TCP引擎、UDP引擎、串口引擎和Webservice引擎。

4.根据权利要求1所述的基于多接口多规约的状态接入控制器，其特征在于，

所述数据处理模块包括IEC61850规约、输电线路在线监测系统通信规约、供电电压自动采集通信规约和变电站巡检机器人通信规约。

5.根据权利要求4所述的基于多接口多规约的状态接入控制器，其特征在于，

所述数据处理模块采用并行处理模式。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的基于多接口多规约的状态接入控制器，其特征在于，

所述接口模块具体采用的是I2接口模块。