CN108649691B - 一种适用于app动态加载的配电终端即插即用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于APP动态加载的配电终端即插即用方法，基于IEC101/IEC104通信规约，配电终端设备进行自描述，包括设备功能、交互信息等配置信息，在与配电自动化主站完成激活流程后，通过主动注册、模型发送/接收、模型解析三个步骤实现与主站的通信，在配电自动化系统中实现即插即用；配电终端在运行过程中，主站如果需对应用APP软件进行动态加载、卸载，则执行模型动态管理过程，自描述信息随着应用APP软件的加载与卸载动态生成，实现适用于APP动态加载的配电终端与主站信息交互，解决配电终端与主站信息交互过程中运维效率低且成本高的技术问题。

Description

一种适用于APP动态加载的配电终端即插即用方法

技术领域

本发明属于配电自动化技术领域，具体涉及一种适用于APP动态加载的配电终端即插即用方法。

背景技术

按照《国家能源局关于印发配电网建设改造行动计划(2015～2020年)的通知》要求，到2020年，用户年均停电时间不超过10小时，保障地区经济社会快速发展，提升供电能力和可靠性。按照长远发展需求，标准化规划建设低压配电网。配电终端作为配电自动化的核心终端设备，正在朝软件架构开放、具备第三方软件移植能力及支持功能动态扩充的方向发展。随着配电终端应用业务的APP化(APP为可灵活独立配置、实现特定业务功能的软件程序，装置功能可以APP为单元动态定义)，终端功能和终端与主站之间的交互信息也在随着APP的动态加载、卸载而变化，现场需投入大量的人力对配电终端与主站信息交互进行调试与运维，运维效率低且成本高。目前针对配电终端确定应用的即插即用方法难以适用APP动态变化的需求。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种适用于APP动态加载的配电终端即插即用方法，实现适用于应用APP软件动态加载的配电终端与主站信息交互，解决配电终端与主站信息交互过程中运维效率低且成本高的技术问题。

本发明采用如下技术方案，一种适用于APP动态加载的配电终端即插即用方法，具体步骤如下：

1)装置第一次启动时，对配电终端进行配置，为配电终端下载安全证书和配电终端的自描述模型文件，设置配电终端IP地址、ID和通信地址，基于IEC61850标准的配电终端的自描述模型包括接入点、逻辑设备、逻辑节点、模板、数据集及对应报告控制块，配电终端自描述模型根据配电终端业务功能建立；

2)建立主站与配电终端的链路并完成规约激活，配电终端向主站发送注册信息，等待主站应答；

3)主站决定配电终端是否注册，若允许注册，主站向配电终端发送允许自描述模型上送命令，配电终端上送自描述模型，进入步骤4)；若禁止注册，主站向配电终端发送跳过自描述模型上送命令，进入正常通讯状态，进入步骤6)；

4)主站对配电终端的自描述模型的接入点、逻辑设备、逻辑节点、模板、数据集及对应报告控制块进行校验、匹配与配置，如果需要对自描述模型进行配置，则向配电终端下发配置后的自描述模型及复位命令，进入步骤5)；如果不需要对自描述模型进行配置，则直接下发正常通讯命令，进入正常通讯状态，进入步骤6)；

5)配电终端收到主站下发的复位命令后，覆盖原有自描述模型，进行复位操作并重复步骤1)到步骤4)；

6)进入正常通讯状态后对配电终端的自描述模型进行解析，建立与主站通信，生成转发表并进行信息传输；

7)若主站下发应用APP软件加载或卸载命令，则将APP软件下载至配电终端，并将需加载或卸载的应用APP软件的自描述模型文件发送至配电终端，其中，应用APP软件的自描述模型中逻辑节点、数据集的名称增加“APP名称_厂家名称”前缀，逻辑设备和模板的名称无“APP名称_厂家名称”前缀；

8)若配电终端收到应用APP软件加载命令，则以加载前的自描述模型为基础，将应用APP软件的自描述模型进行合并整合后生成新的自描述模型；若配电终端收到应用APP软件卸载命令，则以卸载前的自描述模型为基础，将卸载的应用APP软件的自描述模型进行删减整合形成新的自描述模型；

9)完成自描述模型整合后进入步骤2)。

优选地，所述步骤2)中的注册信息包括配电终端ID、硬件版本、基础软件版本、应用APP软件数量、应用APP软件版本、自描述模型版本以及通讯配置信息。

优选地，所述步骤2)中的发送和应答机制遵循IEC101/IEC104通信规约。

优选地，所述步骤4)中通讯配置信息具体为自描述模型中的数据内容及顺序，即配电终端的通信点表。

优选地，所述步骤4)中对自描述模型进行校验、匹配与配置的具体步骤为：

41)主站判断上送的自描述模型是否带通讯配置信息；若自描述模型不带通讯配置信息，进入步骤42)；若自描述模型带通讯配置信息，进入步骤43)：

42)主站在模型中心寻找配电终端自描述模型或者按配电终端进行建库索引；若不存在配电终端自描述模型，则根据自描述模型中各信号的描述及基本转发配置或以上送的自描述模型为基础生成对应的带通讯配置信息的配电终端自描述模型，基本转发配置包括信息体地址、数据类型、数据系数、数据偏移量、数据极性，即在自描述模型中配置信息体地址、数据类型、数据系数、数据偏移量和数据极性，该配电终端自描述模型与原自描述模型同名,进入步骤44)；若存在配电终端自描述模型，则生成对应的带通讯配置信息的配电终端自描述模型，进入步骤44)；

43)主站在模型中心寻找配电终端自描述模型或者按配电终端进行建库索引；若不存在配电终端自描述模型，则根据自描述模型中各信号的描述及最基本转发配置或以上送的自描述模型为基础生成对应的带通讯配置信息的配电终端自描述模型，该配电终端自描述模型与原自描述模型同名,进入步骤44)；若存在配电终端自描述模型，则对配电终端自描述模型进行匹配、校验，如果匹配、校验失败，则生成对应的带通讯配置信息的配电终端自描述模型，进入步骤44)；如果匹配、校验成功，则直接下发正常通讯命令，进入正常通讯状态，进入步骤6)；

44)向配电终端下发配置后的配电终端自描述模型及复位命令，进入步骤5)。

优选地，所述步骤8)中自描述模型合并整合具体步骤为：

81)对加载应用APP软件前的配电终端自描述模型和应用APP软件的自描述模型的接入点、逻辑设备、逻辑节点、模板、数据集及对应报告控制块进行分解；

82)对同一逻辑设备下的逻辑节点、数据集、报告控制块进行合并；

83)对模板进行合并，如果存在相同的模板，则不需合并。

自描述模型删减整合的具体步骤为：

84)对卸载应用APP软件前的配电终端自描述模型和APP自描述模型的接入点、逻辑设备、逻辑节点、模板、数据集及对应报告控制块进行分解；

85)对同一逻辑设备下的逻辑节点、数据集、报告控制块进行删减；

86)对模板进行删减，如果存在相同的模板，则不需删减。

发明所达到的有益效果：本发明是一种适用于APP动态加载的配电终端即插即用方法，实现适用于APP动态加载的配电终端与主站信息交互，解决配电终端与主站信息交互过程中运维效率低且成本高的技术问题；配电终端应用业务的APP化后，终端功能会在运行过程中动态改变，本发明实现配电终端的动态即插即用，解决现有人工配置和即插即用机制在APP动态变化后终端与主站交互信息的无法自动配置问题；解决电力运营部门需投入大量的人力对配变终端进行调试、运维，运维效率低且、成本高且易出错的问题；装置自描述模型基于IEC61850标准，提升了配电终端的互操作性和标准化水平。

附图说明

图1是本发明配电终端与主站通信规约流程示意图；

图2是本发明配电终端与主站即插即用流程图；

图3是本发明应用APP软件加载与卸载动态生成流程图。

具体实施方式

下面根据附图并结合实施例对本发明的技术方案作进一步阐述。

本发明对配电自动化系统提出一种适用于APP动态加载的配电终端即插即用方法，基于IEC101/IEC104通信规约，在配电终端实现了配电终端向主站主动注册、发送/接收自描述模型并解析，在配电自动化系统中实现即插即用，在这一体系中配电终端设备进行自描述，包括设备功能、交互信息等配置信息，并且自描述信息随着应用业务的加载与卸载动态生成，实现配电终端功能APP化的动态即插即用。

配电终端即插即用基于IEC101/IEC104通信规约，如附图1所示，配电终端建立链路过程包括激活、初始化、总召、对时等。本发明提出的即插即用方法在“激活”后、“初始化”前完成，兼容常规通信流程。

在与配电自动化主站完成激活流程后，通过主动注册、自描述模型发送/接收、自描述模型解析三个步骤实现与主站的通信，即插即用流程及各模块关系如附图2所示。本发明采用如下技术方案，一种适用于APP动态加载的配电终端即插即用方法，具体步骤如下：

1)装置第一次启动时，对配电终端进行配置，为配电终端下载安全证书和配电终端的自描述模型文件，设置配电终端IP地址、ID和通信地址，基于IEC61850标准的配电终端的自描述模型包括接入点、逻辑设备、逻辑节点、模板、数据集及对应报告控制块，配电终端自描述模型根据配电终端业务功能建立；

2)建立主站与配电终端的链路并完成规约激活，配电终端向主站发送注册信息，等待主站应答；注册信息包括配电终端ID、硬件版本、基础软件版本、应用APP软件数量、应用APP软件版本、自描述模型版本以及通讯配置信息。

发送和应答机制遵循IEC101/IEC104通信规约。

3)主站决定配电终端是否注册，若允许注册，主站向配电终端发送允许自描述模型上送命令，配电终端上送自描述模型，进入步骤4)；若禁止注册，主站向配电终端发送跳过自描述模型上送命令，进入正常通讯状态，进入步骤6)；

4)主站对配电终端的自描述模型的接入点、逻辑设备、逻辑节点、模板、数据集及对应报告控制块进行校验、匹配与配置，如果需要对自描述模型进行配置，则向配电终端下发配置后的自描述模型及复位命令，进入步骤5)；如果不需要对自描述模型进行配置，则直接下发正常通讯命令，进入正常通讯状态，进入步骤6)；通讯配置信息具体为自描述模型中的数据内容及顺序，即配电终端的通信点表。

对自描述模型进行校验、匹配与配置的具体步骤为：

41)主站判断上送的自描述模型是否带通讯配置信息；若自描述模型不带通讯配置信息，进入步骤42)；若自描述模型带通讯配置信息，进入步骤43)：

42)主站在模型中心寻找配电终端自描述模型或者按配电终端进行建库索引；若不存在配电终端自描述模型，则根据自描述模型中各信号的描述及基本转发配置或以上送的自描述模型为基础生成对应的带通讯配置信息的配电终端自描述模型，基本转发配置包括信息体地址、数据类型、数据系数、数据偏移量、数据极性，即在自描述模型中配置信息体地址、数据类型、数据系数、数据偏移量和数据极性，该配电终端自描述模型与原自描述模型同名,进入步骤44)；若存在配电终端自描述模型，则生成对应的带通讯配置信息的配电终端自描述模型，进入步骤44)；

43)主站在模型中心寻找配电终端自描述模型或者按配电终端进行建库索引；若不存在配电终端自描述模型，则根据自描述模型中各信号的描述及最基本转发配置或以上送的自描述模型为基础生成对应的带通讯配置信息的配电终端自描述模型，该配电终端自描述模型与原自描述模型同名,进入步骤44)；若存在配电终端自描述模型，则对配电终端自描述模型进行匹配、校验，如果匹配、校验失败，则生成对应的带通讯配置信息的配电终端自描述模型，进入步骤44)；如果匹配、校验成功，则直接下发正常通讯命令，进入正常通讯状态，进入步骤6)；

44)向配电终端下发配置后的配电终端自描述模型及复位命令，进入步骤5)。

5)配电终端收到主站下发的复位命令后，覆盖原有自描述模型，进行复位操作并重复步骤1)到步骤4)；

6)进入正常通讯状态后对配电终端的自描述模型进行解析，建立与主站通信，生成转发表并进行信息传输；

7)图3是本发明应用APP软件加载与卸载动态生成流程图，若主站下发应用APP软件加载或卸载命令，则将APP软件下载至配电终端，并将需加载或卸载的应用APP软件的自描述模型文件发送至配电终端，其中，应用APP软件的自描述模型中逻辑节点、数据集的名称增加“APP名称_厂家名称”前缀，逻辑设备和模板的名称无“APP名称_厂家名称”前缀；

8)若配电终端收到应用APP软件加载命令，则以加载前的自描述模型为基础，将应用APP软件的自描述模型进行合并整合后生成新的自描述模型；若配电终端收到应用APP软件卸载命令，则以卸载前的自描述模型为基础，将卸载的应用APP软件的自描述模型进行删减整合形成新的自描述模型；

自描述模型合并整合具体步骤为：

81)对加载应用APP软件前的配电终端自描述模型和应用APP软件的自描述模型的接入点、逻辑设备、逻辑节点、模板、数据集及对应报告控制块进行分解；

82)对同一逻辑设备下的逻辑节点、数据集、报告控制块进行合并；

83)对模板进行合并，如果存在相同的模板，则不需合并。

自描述模型删减整合的具体步骤为：

84)对卸载应用APP软件前的配电终端自描述模型和APP自描述模型的接入点、逻辑设备、逻辑节点、模板、数据集及对应报告控制块进行分解；

85)对同一逻辑设备下的逻辑节点、数据集、报告控制块进行删减；

86)对模板进行删减，如果存在相同的模板，则不需删减。

9)完成自描述模型整合后进入步骤2)。

Claims (6)

1.一种适用于APP动态加载的配电终端即插即用方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)对配电终端进行配置，为配电终端下载安全证书和配电终端的自描述模型文件，设置配电终端IP地址、ID和通信地址，基于IEC61850标准的配电终端的自描述模型包括接入点、逻辑设备、逻辑节点、模板、数据集及对应报告控制块，配电终端自描述模型根据配电终端业务功能建立；

2)建立主站与配电终端的链路并完成规约激活，配电终端向主站发送注册信息，等待主站应答；

3)主站决定配电终端是否注册，若允许注册，主站向配电终端发送允许自描述模型上送命令，配电终端上送自描述模型，进入步骤4)；若禁止注册，主站向配电终端发送跳过自描述模型上送命令，进入正常通讯状态，进入步骤6)；

4)主站对配电终端的自描述模型进行校验、匹配与配置，如果需要对自描述模型进行配置，则向配电终端下发配置后的自描述模型及复位命令，进入步骤5)；如果不需要对自描述模型进行配置，则直接下发正常通讯命令，进入正常通讯状态，进入步骤6)；

5)配电终端收到主站下发的复位命令后，覆盖原有自描述模型，进行复位操作并重复步骤1)到步骤4)；

6)进入正常通讯状态后对配电终端的自描述模型进行解析，建立与主站通信，生成转发表并进行信息传输；

7)若主站下发应用APP软件加载或卸载命令，则将APP软件下载至配电终端，并将需加载或卸载的应用APP软件的自描述模型文件发送至配电终端，其中，应用APP软件的自描述模型中逻辑节点、数据集的名称增加“APP名称_厂家名称”前缀，逻辑设备和模板的名称无“APP名称_厂家名称”前缀；

8)若配电终端收到应用APP软件加载命令，则以加载前的自描述模型为基础，将应用APP软件的自描述模型进行合并整合后生成新的自描述模型；若配电终端收到应用APP软件卸载命令，则以卸载前的自描述模型为基础，将卸载的应用APP软件的自描述模型进行删减整合形成新的自描述模型；

9)完成自描述模型整合后进入步骤2)。

2.根据权利要求1所述的一种适用于APP动态加载的配电终端即插即用方法，其特征在于，所述步骤2)中的注册信息包括配电终端ID、硬件版本、基础软件版本、应用APP软件数量、应用APP软件版本、自描述模型版本以及通讯配置信息。

3.根据权利要求1所述的一种适用于APP动态加载的配电终端即插即用方法，其特征在于，所述步骤2)中的发送和应答机制遵循IEC101/IEC104通信规约。

4.根据权利要求1所述的一种适用于APP动态加载的配电终端即插即用方法，其特征在于，所述步骤4)中通讯配置信息具体为自描述模型中的数据内容及顺序，即配电终端的通信点表。

5.根据权利要求1所述的一种适用于APP动态加载的配电终端即插即用方法，其特征在于，所述步骤4)中对自描述模型进行校验、匹配与配置的具体步骤为：

41)主站判断上送的自描述模型是否带通讯配置信息；若自描述模型不带通讯配置信息，进入步骤42)；若自描述模型带通讯配置信息，进入步骤43)：

42)主站在模型中心寻找配电终端自描述模型或者按配电终端进行建库索引；若不存在配电终端自描述模型，则根据自描述模型中各信号的描述及基本转发配置或以上送的自描述模型为基础生成对应的带通讯配置信息的配电终端自描述模型，即在自描述模型中配置信息体地址、数据类型、数据系数、数据偏移量和数据极性，该配电终端自描述模型与原自描述模型同名,进入步骤44)；若存在配电终端自描述模型，则生成对应的带通讯配置信息的配电终端自描述模型，进入步骤44)；

43)主站在模型中心寻找配电终端自描述模型或者按配电终端进行建库索引；若不存在配电终端自描述模型，则根据自描述模型中各信号的描述及最基本转发配置或以上送的自描述模型为基础生成对应的带通讯配置信息的配电终端自描述模型，该配电终端自描述模型与原自描述模型同名,进入步骤44)；若存在配电终端自描述模型，则对配电终端自描述模型进行匹配、校验，如果匹配、校验失败，则生成对应的带通讯配置信息的配电终端自描述模型，进入步骤44)；如果匹配、校验成功，则直接下发正常通讯命令，进入正常通讯状态，进入步骤6)；

44)向配电终端下发配置后的配电终端自描述模型及复位命令，进入步骤5)。

6.根据权利要求1所述的一种适用于APP动态加载的配电终端即插即用方法，其特征在于，所述步骤8)中自描述模型合并整合具体步骤为：

81)对加载应用APP软件前的配电终端自描述模型和应用APP软件的自描述模型的接入点、逻辑设备、逻辑节点、模板、数据集及对应报告控制块进行分解；

82)对同一逻辑设备下的逻辑节点、数据集、报告控制块进行合并；

83)对模板进行合并，如果存在相同的模板，则不需合并；

自描述模型删减整合的具体步骤为：

84)对卸载应用APP软件前的配电终端自描述模型和APP自描述模型的接入点、逻辑设备、逻辑节点、模板、数据集及对应报告控制块进行分解；

85)对同一逻辑设备下的逻辑节点、数据集、报告控制块进行删减；

86)对模板进行删减，如果存在相同的模板，则不需删减。

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