CN104320395A - 针对iec61850报告服务数据通讯传输的改进方法 - Google Patents

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CN104320395A
CN104320395A CN201410581422.2A CN201410581422A CN104320395A CN 104320395 A CN104320395 A CN 104320395A CN 201410581422 A CN201410581422 A CN 201410581422A CN 104320395 A CN104320395 A CN 104320395A
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郑运召
杨辉
杨震晖
邢玉龙
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XJ Electric Co Ltd
Xuchang XJ Software Technology Co Ltd
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XJ Electric Co Ltd
Xuchang XJ Software Technology Co Ltd
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
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    • H04L69/06—Notations for structuring of protocol data, e.g. abstract syntax notation one [ASN.1]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/03—Protocol definition or specification 

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Abstract

本发明涉及一种针对IEC61850报告服务数据通讯传输的改进方法，收发两侧以数据最小单元的数据属性为元素，按照顺序组成数据集，两侧数据集中元素保持一致；依次传输数据集中的所有元素信息，接收端接收到报文后，按照数据集的元素的排列顺序，依次提取所有数据并刷新数据集。由于采用数据透传的方式，仅传输数据，不涉及映射关系，大大提高了传输效率，且解析方式采用对接收数据依次遍历、全部采集的方法，规避了对映射关系的解析，提高了解析报文的效率。

Description

针对IEC61850报告服务数据通讯传输的改进方法
技术领域
本发明属于继电保护领域，涉及一种针对IEC61850报告服务数据通讯传输的改进方法。
背景技术
现有的IEC61850规约对应的报告服务数据通讯映射，由Inclusion-bitstring(位串码)、date-reference(参引)对数据集中数据生成映射关系，其对应的报文参数名称如图1所示。
由Inclusion-bitstring(位串码)、date-reference(参引)来描述数据集中的数据名称列表。数据集由多个的数据组成，一个数据往往由一个或多个属性(最小单元数据)组成，最小单元数据表现为最基础数据，不可再次拆分，如stVal、q、t。每个数据对应Inclusion-bitstring的一个位，Inclusion-bitstring是MMS通用报文服务中的位类型，通过1或0的状态来反映数据集对应的数据在线情况。
如一个数据集中有3个数据，分别为A、B、C，其中A数据包含a、b两个属性，对应bitstring的第1位；B数据包含c、d两个属性，对应bitstring的第2位；C数据包含e一个属性，对应bitstring的第3位。配置完成后可以确定Inclusion-bitstring由3个位字节组成。如下所示，若3个位字节均为1，表示数据集中第一个数据、第二个数据、第三个数据均传输，且和这三个数据顺序对应。
BITSTRING：
BITS 0000-0015：1 1 1
               第1位第2位第3位
date-reference参引1
date-reference参引2
date-reference参引3
STRUCTURE
属性(最小单元数据)a
属性(最小单元数据)b
STRUCTURE
属性(最小单元数据)c
属性(最小单元数据)d
STRUCTURE
属性(最小单元数据)e
若显示第一位为0，第二三位为1，则表示第一个数据不传输，第二、三个数据传输。此时的报文形式变为：
BITSTRING：
BITS 0000-0015：0 1 1
date-reference参引2
date-reference参引3
STRUCTURE
属性(最小单元数据)c
属性(最小单元数据)d
STRUCTURE
属性(最小单元数据)e
接收端和发送端均应保持数据集配置一致，且与BITSTRING中每位数据对应的数据保持一致。接收到报文时，首先根据BITSTRING中位的状态，确定传输的每个数据的在线情况。如第2位为0，第1、3位为1，则依次解析第1、3位对应的数据及属性，a、b和e，更新到接收端数据集中。
date-reference(参引)仅作为Inclusion-bitstring的位数据的解释，非必要项，对应每个Inclusion-bitstring的位及对应的数据，一般为LD/LN.DO+FC的结构，其中LD为逻辑装置，LN为逻辑节点，DO为数据对象，FC为功能约束，此数据映射信息往往对应多个属性单元组成的一个数据，且其描述多呈现嵌套形态，如包含stVal、q、t及嵌套含义的数据体描述为TL|TL|TLV||。
如下对具体传输报文解析分析。
报文格式为：
BITSTRING：
BITS 0000-0015：1 1 1
BITSTRING表示要传输数据集的3个数据信息
PT1102ARCD/RDRE1$ST$RcdMade
PT1102ARCD/RDRE1$ST$FltNum
PT1102ARCD/RDRE1$ST$GriFltNum
下面是分别对应3个数据的信息
报文中对数据映射依赖BITSTRING的位数据。数据以一个一个的形式一起打包传输，本报文实例中，每个BITSTRING位均指向包含3个属性的数据，属性分别为数据类型、数值及时间，一起共9个属性分别组成3个数据。进行数据传输，首先由BITSTRING的3个位均为1表示有3个数据传输，而后由参引信息对每个数据进行解释，其中LD信息PT1102ARCD，LN信息RDRE1，功能约束信息ST表示状态量遥信信息，DA信息，参引信息内部嵌套数据结构信息。
第一个数据对应的参引信息为PT1102ARCD/RDRE1$ST$RcdMade，此数据的属性包含数据类型BOOLEAN，数据数值BITS 0000-0015:0000000000000，时间UTC 1970-01-01 00：00.0.000000。
接收端和发送端均应保持数据集配置一致，且与BITSTRING中每位数据对应的数据保持一致。接收到报文时，首先根据BITSTRING中的位状态为111，则依次解析第1、2、3位对应的数据及对应的属性，BOOLEAN:RTUE；BITS 0000-0015:0000000000000；UTC 1970-01-01 00：00.0.000000Timequality:00……并把属性逐个更新到数据集中对应的数据中。
这个Inclusion-bitstring选项对应的是数据集成员，而数据集成员有可能是FCD，也可能是FCDA；对应的数据集成员较多，且数据包含的属性存在嵌套，解析计算较为复杂。
发明内容
本发明提供了一种IEC61850规约对应的报告服务中数据通讯传输的改进方法，用以解决数据集成员较多，且数据包含的属性存在嵌套，解析计算较为复杂的问题。
为实现上述目的，本发明的方案包括：
本发明提出一种IEC61850规约对应的报告服务中数据通讯传输的改进方法，步骤如下：
a)、客户端和服务器保持统一的数据集结构；
b)、数据严格按照数据集的顺序编码传输；
c)、接收端完整接收报文后，按照数据集的顺序依次提取数据。
统一的数据集结构是指，报文传输收发端均由数据属性为元素按照一定顺序排列组成数据集；
顺序编码传输应与两侧保持一致，不排除采用倒序、正序等方式传输，但两侧约定应一致。
本发明提出一种IEC61850规约对应的报告服务数据通讯传输的改进方法。收发两侧以数据最小单元的数据属性为元素，按照顺序组成数据集，两侧数据集中元素保持一致；依次传输数据集中的所有元素信息，接收端接收到报文后，按照数据集的元素的排列顺序，依次提取所有数据并刷新数据集。由于采用数据透传的方式，仅传输数据，不涉及映射关系，大大提高了传输效率，且解析方式采用对接收数据依次遍历、全部采集的方法，规避了对映射关系的解析，提高了解析报文的效率。
附图说明
图1是报文参数名称表；
图2是数据通讯传输过程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
本发明提出一种IEC61850规约对应的报告服务数据通讯传输的改进方法。收发两侧以数据最小单元的数据属性为元素，按照顺序组成数据集，两侧数据集中元素保持一致；依次传输数据集中的所有元素信息，接收端接收到报文后，按照数据集的元素的排列顺序，依次提取所有数据并刷新数据集。由于采用数据透传的方式，仅传输数据，不涉及映射关系，大大提高了传输效率，且解析方式采用对接收数据依次遍历、全部采集的方法，规避了对映射关系的解析，提高了解析报文的效率。通过IEC61850协议传输，客户端与服务器提取报文中的全部数据，更新就地的数据集，完成数据的传输。如图2所示。
详细步骤如下：
a)通讯传输两侧，客户端和服务器保持统一的数据集结构。两侧数据集包含多个数据，每个数据包含多个属性，以属性为元素按照同样的排列方式进行布局。
如数据集由3个数据A、B、C组成，其中A数据有a、b、c共3个属性，B数据有d、e两个属性，C有一个属性为f，则数据集排列顺序为a、b、c、d、e、f。
b)元素(数据属性)严格按照数据集的顺序编码传输。数据按照IEC61850规约格式进行报告服务信息的传输，更改传输的数据部分，去除bitstring和参引等描述类信息，仅保留数据值和传送原因。传送原因为每个值得解释文件。
传输报文格式包括但不限于以下方式：
数值values数据属性a对应的值和传送原因
数值values数据属性b对应的值和传送原因
数值values数据属性c对应的值和传送原因
数值values数据属性d对应的值和传送原因
数值values数据属性e对应的值和传送原因
数值values数据属性f对应的值和传送原因
c)接收端完整接收报文后，按照数据集中元素的排列顺序依次提取元素，并形成数据，更新数据集信息。根据数据集中元素(数据属性)的排列顺序，依次提取数据属性a、b、c、d、e、f,并顺序替换现有数据集中的对应的数据属性。
如一个数据库中仅包含如下3个数据属性，分别为stVal、q、t，其传输时可采用如下方法：
BITS 0000-0015:0000000000000
//数值，对应stVal
BITS 0000-0015:0000000000000
//数值，对应q
UTC 1970-01-01 00：00.0.000000 Timequality:00
//标准时间，对应t
接收端接收到报文后，根据预设的数据库信息处理报文。将数据属性顺序更新到现有数据集的数据属性中，完成数据的传输过程。如以上报文，接收端接收到以上报文信息后，读取数据行的第一项数值存储到stVal对应的数据属性中，读取数据行的第二项数值存储到q对应的数据属性中，读取数据行的第三项数值存储到t对应的数据属性中，完成解析，并得出stVal、q、t的具体数值。
具体的，以一种具体环境下，主站和客户端传输电流值、品质因数、时间信息为例，首先在传输对象两侧建立保持一致的数据集结构，包含全部数据属性，本例中为f、q、t。
客户端向服务器传输数据，通过报文传输包含电流值5A品质因数0，时间2014-06-2509:27.5.123456的数据，则对应的报文信息为：
Float 5.000000
BITS 0000-0015:0000000000000
UTC 2014-06-25 09:27.5.123456 Timequality:00
服务器根据数据集的元素排列顺序，依次提取报文数据第一项(电流f)提取5.000000赋值到数据集的第一项数据属性f，提取报文第二项数据(品质因数q)赋值数据集中的第二项数据属性为0，提取报文第三项数据(时间t)赋值数据集中的第三项数据属性为2014-06-25 09:27.5.123456。
本系统的优点：传输数据结构简单，传输速度快；数据不依赖bitstring的位的限制，按照数据的排列顺序进行逐个提取，提取方式固定，不再需要根据数据的框架结构进行逐条分析，提高了解析效率。
以上给出了具体的实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。本发明的基本思路在于上述基本方案，对本领域普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出各种变形的模型、公式、参数并不需要花费创造性劳动。在不脱离本发明的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种针对IEC61850报告服务数据通讯传输的改进方法，其特征在于，步骤如下：
a)、客户端和服务器保持统一的数据集结构；
b)、数据严格按照数据集的顺序编码传输；
c)、接收端完整接收报文后，按照数据集的顺序依次提取数据。
2.根据权利要求1所述的一种针对IEC61850报告服务数据通讯传输的改进方法，其特征在于，统一的数据集结构是指，报文传输收发端均由数据属性为元素按照一定顺序排列组成数据集。
3.根据权利要求1所述的一种针对IEC61850报告服务数据通讯传输的改进方法，其特征在于，所述顺序编码传输应与两侧保持一致，不排除采用倒序、正序的方式传输，两侧约定应一致。
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