CN110290026A - 一种电力物联网业务同步补偿方法 - Google Patents
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Abstract
一种电力物联网业务同步补偿方法，属于电力物联网领域。现有电力系统不能保障业务报文的时间同步和时序逻辑。本发明的一种电力物联网业务同步补偿方法，信息中心收集业务到达各个网络节点、业务终端的时延信息；信息中心指定业务报文到达不同终端的时延路径；在信息中心和业务终端之间构架高级替补路径；实时调整业务报文的发送等待时延和业务等级；若当前最高级业务在网络节点处发生时延，而网络被其他最高级业务抢占时，则为当前最高级业务分配建立的高级替补路径，进行信息传播。本发明对网络拥塞问题，通过时间补偿方法，调整其它相关业务报文的时延值可以做到业务报文在终端节点处的时序逻辑要求，以保证电力物联网业务同步传播。
Description
技术领域
本发明涉及一种电力物联网业务同步补偿方法。
背景技术
在工业物联网实际应用场景中信息化主站与业务终端设备之间有大量的工业控制业务的采集和下发，并且业务终端设备之间对业务报文的时序逻辑有要求。在不同的工业物联网中不同的应用校时间同步的精度要求各异，精度要求并非越高越好，实现高精度的同时会带来设备成本的增加和实现更加复杂，原则上满足应用需求的最小精度即可。比如，有弱时间同步，物联网控制应用中的开关动作命令，只要求开关动作按序到达终端执行即可；也有高精度的严格时间同步，如电网中要求雷电定位系统的时间精度误差不得大于1μs。
现阶段电力系统保障业务报文时间同步和时序逻辑要求采取的措施包括：a)针对智能设备、A类设备在终端添加GPS模块时钟模块，保证时间同步和时序逻辑。这样做的结果是电力企业、小区、电厂等楼顶天线林立。由于各个接口、处理方式不同使得这些时间信息不通用，更不用说同步时间互为备份。同时这种方式成本很高，应用场景也受到很大的限制；b)不采取任何其它措施，只是在主站建设选址时考虑离终端设备较近的地方。这种方式是在假定业务报文的传输时延远小于发送时延的情况下保障业务报文的时间同步和时序逻辑，但这种方法是没有可靠保障的，不能从根本解决问题；c)针对大部分B类设备现阶段没有采取任何措施保障业务报文的时间同步和时序逻辑。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有电力系统不能保障业务报文的时间同步和时序逻辑的问题，而提出一种电力物联网业务同步补偿方法。
一种电力物联网业务同步补偿方法，所述的业务同步补偿方法的包括：
步骤一、信息中心收集业务到达各个网络节点、业务终端的时延信息；
步骤二、信息中心针对不同类型业务报文对到达不同终端的时延要求，指定业务报文到达不同终端的时延路径，用于业务报文按照指定的路径进行传播；
步骤三、在信息中心和业务终端之间构架高级替补路径；
步骤四、信息中心和路径中的各个网络节点按照传输时网络占用情况和业务等级，实时调整业务报文的发送等待时延和业务等级，保证业务报文在规定的时延内到达终端，以满足业务报文时间同步和时序逻辑要求；
步骤五、若当前最高级业务在网络节点处发生时延，而网络被其他最高级业务抢占时，则为当前最高级业务分配步骤三建立的高级替补路径，进行信息传播。
本发明的有益效果为：
本发明是采用多级的时间同步架构也主要体现在通过关口设备连通多级VTP，构建VTC，完成业务报文时间同步。精确的控制每条流的动作，当然SDN Controller可以收集到信息主站到达任何节点的时延信息。控制每个流的动作，可以完成动态的调整每个业务报文在传播路径节点上的时延。使用SDN技术实现指定传播路径，避免业务报文的自由选择路由。针对方案中提到的网络拥塞问题，通过时间补偿方法，调整其它相关业务报文的时延值可以做到业务报文在终端节点处的时序逻辑要求，以保证电力物联网业务同步传播。
附图说明
图1为本发明的方法流程图；
具体实施方式
具体实施方式一：
本实施方式的一种电力物联网业务同步补偿方法，所述方法包括以下步骤：
步骤一、信息中心收集业务到达各个网络节点、业务终端的时延信息；
步骤二、信息中心针对不同类型业务报文对到达不同终端的时延要求，指定业务报文到达不同终端的时延路径，用于业务报文按照指定的路径进行传播；
步骤三、在信息中心和业务终端之间构架高级替补路径；
步骤四、信息中心和路径中的各个网络节点按照传输时网络占用情况和业务等级，实时调整业务报文的发送等待时延和业务等级，保证业务报文在规定的时延内到达终端，以满足业务报文时间同步和时序逻辑要求；
步骤五、若当前最高级业务在网络节点处发生时延，而网络被其他最高级业务抢占时，则为当前最高级业务分配步骤三建立的高级替补路径，进行信息传播。
具体实施方式二：
与具体实施方式一不同的是，本实施方式的一种电力物联网业务同步补偿方法，所述的步骤四中，信息中心和路径中的各个网络节点按照传输时网络占用情况实时调整业务报文的发送等待时延和业务等级的步骤为：
根据每个业务报文在网络节点处的发送等待时间，若其中一个网络节点的发送等待时间超出了规定的时间，则Controller记录下超出的时间；在业务报文到达下一跳网络节点时，Controller尝试减小业务报文在该节点处的发送等待时间；若在后续的几个网络节点中能将超出的时间补偿为0，则照常可以满足业务报文的时间同步要求；若超出的时间不能补偿为0，则此时该业务报文将不会满足时间同步要求，但是通过调整其它相关业务报文的时延值可以做到业务报文在终端节点处的时序逻辑要求，是一种弱同步技术。
具体实施方式三：
与具体实施方式二不同的是，本实施方式的一种电力物联网业务同步补偿方法，所述的步骤四中，信息中心和路径中的各个网络节点按照传输时业务等级，实时调整业务报文的发送等待时延和业务等级的步骤为：
结合业务报文信息按照时间、信息关联程度和应用范围三种属性进行等级划分，将业务报文报文等级在由时间、信息和应用形成；其中，时间维度中包含传输时间、时延时间、补偿时间的信息，信息维度中包含业务报文的基本内容信息、等级信息、等待次数信息、在线监测关联信息等级，应用维度中包含业务报文估计传输时间、估计的时延信息和应用领域；将业务报文信息的等级按照每个属性是否存在进行计算，每一种属性按照是否存在记为一个数量级别，将数量级别总数值最高的记为等级最高；其中，息维度中包含业务报文的等级信息是按照安全级别划分的，用电级别由大到小的顺序为：重点机关、重点工业、民用、普通工业、普通机关。
具体实施方式四：
与具体实施方式三不同的是，本实施方式的一种电力物联网业务同步补偿方法，所述在信息中心和业务终端之间构架高级替补路径是，在电力物联网中构建三级时间同步架构，通过在信息中心侧接入信息中心前置机、变电站侧接入前置机、A类设备前端的集中采集装置相互之间维持与各个信息中心的时间同步信息；当需要将数据报文发给不同信息中心或发生协议转换时，根据时间同步信息完成业务报文中的时间戳的替换；三级时间同步架构可以支持电力系统的全网时间同步，保证业务报文的时间同步、时序要求和满足电力系统信息中心多业务接入、多业务协议类型转换的需求。
具体实施方式五：
与具体实施方式四不同的是，本实施方式的一种电力物联网业务同步补偿方法，所述在信息中心收集业务到达各个网络节点、业务终端的时延信息的实现方法是，通过物联网本身具有的传输网络功能计算传播路径时延，此种计算方式受网络拥塞和报文往返路径不一致影响，然而在实际情况中这些因素对计算结果的影响非常。
具体实施方式六：
与具体实施方式五不同的是，本实施方式的一种电力物联网业务同步补偿方法，所述在信息中心收集业务到达各个网络节点、业务终端的时延信息的实现方法是，使用SDN技术，利用SDNController收集信息中心到达任意节点的时延信息；SDN技术是指SoftwareDefinedNetworking，含义为软件定义网络。
实施例1：
以电网传输为例，在电网传输中多采用PTN、EPON方式，带宽大且做了流量限制(以大量的现有电力传输网络为例，其流量限制在小于带宽的30％左右)。在100Mbit/s的交换机局域网中，当流量小于带宽的35％时，交换机转发报文发生冲突的概率非常小。所以实际情况中阻塞的概率会更小，并且EPON的树形拓扑也保证了往返路径一致性。b)使用SDNSoftware DefinedNetworking,软件定义网络)技术，SDN实现了控制平面与转发平面的分离，可以精确的控制每条流的动作，SDN Controller可以收集到信息主站到达任何节点的时延信息。
本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，本领域技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (6)
1.一种电力物联网业务同步补偿方法，其特征在于：所述的业务同步补偿方法的包括：
步骤一、信息中心收集业务到达各个网络节点、业务终端的时延信息；
步骤二、信息中心针对不同类型业务报文对到达不同终端的时延要求，指定业务报文到达不同终端的时延路径，用于业务报文按照指定的路径进行传播；
步骤三、在信息中心和业务终端之间构架高级替补路径；
步骤四、信息中心和路径中的各个网络节点按照传输时网络占用情况和业务等级，实时调整业务报文的发送等待时延和业务等级，保证业务报文在规定的时延内到达终端，以满足业务报文时间同步和时序逻辑要求；
步骤五、若当前最高级业务在网络节点处发生时延，而网络被其他最高级业务抢占时，则为当前最高级业务分配步骤三建立的高级替补路径，进行信息传播。
2.根据权利要求1所述的一种电力物联网业务同步补偿方法，其特征在于：所述的步骤四中，信息中心和路径中的各个网络节点按照传输时网络占用情况实时调整业务报文的发送等待时延和业务等级的步骤为：
根据每个业务报文在网络节点处的发送等待时间，若其中一个网络节点的发送等待时间超出了规定的时间，则Controller记录下超出的时间；在业务报文到达下一跳网络节点时，Controller尝试减小业务报文在该节点处的发送等待时间；若在后续的几个网络节点中能将超出的时间补偿为0，则照常可以满足业务报文的时间同步要求；若超出的时间不能补偿为0，则此时该业务报文将不会满足时间同步要求。
3.根据权利要求2所述的一种电力物联网业务同步补偿方法，其特征在于：所述的步骤四中，信息中心和路径中的各个网络节点按照传输时业务等级，实时调整业务报文的发送等待时延和业务等级的步骤为：
结合业务报文信息按照时间、信息关联程度和应用范围三种属性进行等级划分，将业务报文报文等级在由时间、信息和应用形成；其中，时间维度中包含传输时间、时延时间、补偿时间的信息，信息维度中包含业务报文的基本内容信息、等级信息、等待次数信息、在线监测关联信息等级，应用维度中包含业务报文估计传输时间、估计的时延信息和应用领域；将业务报文信息的等级按照每个属性是否存在进行计算，每一种属性按照是否存在记为一个数量级别，将数量级别总数值最高的记为等级最高；其中，息维度中包含业务报文的等级信息是按照安全级别划分的，用电级别由大到小的顺序为：重点机关、重点工业、民用、普通工业、普通机关。
4.根据权利要求3所述的一种电力物联网业务同步补偿方法，其特征在于：所述在信息中心和业务终端之间构架高级替补路径是，在电力物联网中构建三级时间同步架构，通过在信息中心侧接入信息中心前置机、变电站侧接入前置机、A类设备前端的集中采集装置相互之间维持与各个信息中心的时间同步信息；当需要将数据报文发给不同信息中心或发生协议转换时，根据时间同步信息完成业务报文中的时间戳的替换；三级时间同步架构可以支持电力系统的全网时间同步，保证业务报文的时间同步、时序要求和满足电力系统信息中心多业务接入、多业务协议类型转换的需求。
5.根据权利要求4所述的一种电力物联网业务同步补偿方法，其特征在于：所述在信息中心收集业务到达各个网络节点、业务终端的时延信息的实现方法是，通过物联网本身具有的传输网络功能计算传播路径时延。
6.根据权利要求5所述的一种电力物联网业务同步补偿方法，其特征在于：所述在信息中心收集业务到达各个网络节点、业务终端的时延信息的实现方法是，使用SDN技术，利用SDNController收集信息中心到达任意节点的时延信息；SDN技术是指SoftwareDefinedNetworking，含义为软件定义网络。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101582878A (zh) * | 2008-05-13 | 2009-11-18 | 中国科学院声学研究所 | 一种针对时延敏感数据的传输方法 |
| CN102143127A (zh) * | 2010-06-24 | 2011-08-03 | 华为技术有限公司 | 时间同步方法、系统和网络设备 |
| CN105530697A (zh) * | 2015-12-15 | 2016-04-27 | 重庆大学 | 一种支持工业物联网业务时间同步方法 |
| CN105656057A (zh) * | 2016-03-11 | 2016-06-08 | 国网天津市电力公司 | 一种级联多电平静止同步补偿器及控制方法 |
| US20170038758A1 (en) * | 2015-08-06 | 2017-02-09 | Industrial Technology Research Institute | Multi-axis motor synchronization control system and method thereof |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101582878A (zh) * | 2008-05-13 | 2009-11-18 | 中国科学院声学研究所 | 一种针对时延敏感数据的传输方法 |
| CN102143127A (zh) * | 2010-06-24 | 2011-08-03 | 华为技术有限公司 | 时间同步方法、系统和网络设备 |
| US20170038758A1 (en) * | 2015-08-06 | 2017-02-09 | Industrial Technology Research Institute | Multi-axis motor synchronization control system and method thereof |
| CN105530697A (zh) * | 2015-12-15 | 2016-04-27 | 重庆大学 | 一种支持工业物联网业务时间同步方法 |
| CN105656057A (zh) * | 2016-03-11 | 2016-06-08 | 国网天津市电力公司 | 一种级联多电平静止同步补偿器及控制方法 |
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