CN110798862A - 一种业务终端与业务主站之间数据传输方法及装置 - Google Patents

一种业务终端与业务主站之间数据传输方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明属于电力通信技术领域，具体涉及一种业务终端与业务主站之间数据传输方法及装置。该方法包括如下上送步骤：接收来自不同接口类型的业务终端的终端数据帧，并得到目的地址；依据目的地址，找到与目的地址对应的转发表，转发表包括有目的地址、源地址和数据类型的映射关系，且一个目的地址对应一个转发表；根据转发表，将目的地址相同的终端数据帧和转发表信息封装在一起，得到对应的上送数据帧；将各个上送数据帧通过无线通信模组转发至对应的业务主站。本发明不再将终端数据帧中具体的数据解析出来，可减少解析数据时间，从而深度融合电力业务和通信网，高效、灵活、可靠地接入各种接口类型的终端数据帧，实现电力通信网络的泛在互联。

Description

一种业务终端与业务主站之间数据传输方法及装置
技术领域
本发明属于电力通信技术领域，具体涉及一种业务终端与业务主站之间数据传输方法及装置。
背景技术
近些年，我国致力于将智能电网建设规划、泛在电力物联网建设规划与新时期综合能源服务业务布局放在同一建设高度，大规模部署电网信息采集终端，实现对整个电网运行信息、故障信息、设备信息的全面感知，打通发电侧电厂和需求侧用户的数据壁垒，部署发电信息、用户信息数据采集终端，具有信息采集业务爆发增长、控制业务末端化发展、覆盖范围广等特点。
现有的电力业务系统，业务终端与业务主站的通信接口类型不同，通常在业务终端与业务主站之间设置数据传输装置，通过该数据传输装置实现业务终端与业务主站之间的不同通信接口类型的数据交互。该数据传输装置需要接收来自业务终端的终端数据帧，并对其进行解析，以得到目的地址、数据等信息，根据目的地址确定与哪个业务主站进行数据交互，并根据与业务主站进行数据交互的通信接口类型(一般为无线通信)，根据通信接口类型对应的数据传输协议重新将数据进行打包封装，发送至对应的业务主站。
随着泛在互联技术的发展，各类业务终端接入需求不断增多，对应的业务终端的通信接口类型不断增多，一种通信接口类型对应一种数据传输协议，此时数据传输装置需要接收采用各种各样数据传输协议的终端数据帧，而该数据传输装置同一时刻只能处理一种通信接口类型的终端数据帧，并进行相应的解析、重新打包封装工作，再发送至对应的业务主站。其中，一条终端数据帧的数据的解析及打包封装过程需要耗费较多的时间，若该数据传输装置仍旧按照该种方式来处理各个终端数据帧势必将花费大量的时间来完成多个业务终端与多个业务主站之间的数据交互，处理效率低，致使业务终端与业务主站之间的通信效率低，无法满足两者之间的通信需求。
发明内容
本发明提供了一种业务终端与业务主站之间数据传输方法及装置，用以解决现有技术的传输装置的耗费时间长致使业务终端与业务主站之间的通信效率低的问题。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案和有益效果为：
本发明的一种业务终端与业务主站之间数据传输方法，包括如下上送步骤：接收来自不同接口类型的业务终端的终端数据帧，并得到各个终端数据帧的目的地址；依据目的地址，找到与目的地址对应的转发表，所述转发表包括有目的地址、源地址和数据类型的映射关系，且一个目的地址对应一个转发表；根据转发表，将目的地址相同的终端数据帧和对应的转发表信息封装在一起，得到对应的上送数据帧；将各个上送数据帧通过无线通信模组转发至对应的业务主站。
本发明的一种业务终端与业务主站之间数据传输装置，包括电源模块、控制模块和至少一个无线通信模组；所述控制模块包括外部数据通道、数据缓冲区、通道转发模块和数据接口；所述数据接口与无线通信模组相连；电源模块供电连接所述控制模块和无线通信模组；所述外部数据通道用于接收来自不同接口类型的业务终端的终端数据帧，并将其存储在数据缓冲区；所述通道转发模块用于从数据缓冲区取各个终端数据帧，并解析各个终端数据帧，得到各个终端数据帧的目的地址；依据目的地址，找到与目的地址对应的转发表；根据转发表，将目的地址相同的终端数据帧和对应的转发表信息封装在一起，得到对应的上送数据帧，并将上送数据帧发送至数据接口；其中，所述转发表包括有目的地址、源地址和数据类型的映射关系，且一个目的地址对应一个转发表；所述无线通信模组用于与控制模块的数据接口进行数据交互，将上送数据帧转发至对应的业务主站。
其有益效果：本发明针对海量电力业务终端的接入需求，对于接收的终端数据帧只需知晓其目的地址，依据转发表，将目的地址相同的所有终端数据帧连同转发表信息封装在一起，以得到上送数据帧，将上送数据帧通过无线通信模组转发至对应的业务主站。本发明不再将终端数据帧中具体的数据解析出来，可减少大量的解析数据时间，从而深度融合电力业务和通信网，高效、灵活、可靠地接入各种接口类型的终端数据帧，实现电力通信网络的泛在互联。
作为方法的进一步改进，还包括如下下送步骤：通过通信模组接收来自业务主站的主站控制帧；依据转发表，对接收的主站控制帧进行解封，以得到下送控制帧；对下送控制帧进行解析，得到目的地址；依据目的地址，将解析得到的下送控制帧发送至对应的业务终端。
作为装置的进一步改进，所述无线通信模组还用于接收来自业务主站的主站控制帧，并发送给控制模块的数据接口；所述通道转发模块还用于依据转发表，对接收的主站控制帧进行解封，以得到下送控制帧；对下送控制帧进行解析，得到目的地址，并将下送控制帧存储在数据缓冲区；所述外部数据通道还用于依据目的地址，将解析得到的下送控制帧发送至对应的业务终端。
作为方法及装置的进一步改进，为了兼容现有的多种电力业务数据类型，所述接口类型包括以下类型中的至少两个：网口、串口、以太网、无线和光纤。
作为方法及装置的进一步改进，所述无线通信模组包括电力无线专网模组和/或无线公网模组。
作为方法及装置的进一步改进，所述转发表信息为为包含目的地址、源地址和数据类型信息的唯一数据识别码。
附图说明
图1是本发明的装置实施例的业务终端与业务主站之间数据传输装置的结构示意图；
图2是本发明的装置实施例的数据传输流程图。
具体实施方式
装置实施例：
该实施例提供了一种业务终端与业务主站之间数据传输装置，其结构示意图如图1所示，以实现不同业务终端和不同业务主站之间的数据交互。该装置包括控制模块、两个无线通信模组和电源模块。
控制模块为MCU，与两个无线通信模组均相连。如图1所示，MCU包括外部数据通道、数据总线、数据缓存区、数据转发通道和业务数据UART。两个无线通信模组分别为主无线通信模组和备无线通信模组，具体对应为电力无线专网模组和无线公网模组，每个无线通信模组均包括数据UART、调试UART、CPU、基带芯片、射频发送模块和射频接收模块。
电源模块通过相应的线路连接MCU和两个无线通信模组，以为MCU和两个无线通信模组供电，可将外部电源转换为5V或其他适配电压等级的工作电源。
下面对MCU和两个无线通信模组的具体功能进行详细说明，以实现一种业务终端与业务主站之间数据传输方法。该方法包括两种数据传输流向，分别为由业务终端至业务主站的数据传输流向(对应上送步骤)，以及由业务主站至业务终端的数据传输流向(对应下送步骤)。
下面先对由业务终端至业务主站的数据传输流向所对应的方法进行说明。
步骤一，MCU的外部数据通道接收来自不同接口类型的电力业务终端(下简称业务终端)的终端数据帧，接口类型包括RS232、RJ485、ETH、LoRa、Zigbee等，并将接收的终端数据帧通过数据总线存入数据缓冲区。
步骤二，MCU中的通道转发模块解析接收的各个终端数据帧，得到各个终端数据帧的目的地址。通过目的地址找到与目的地址对应的转发表。该转发表为预配置好的，一个目的地址对应一个转发表。一个目的地址对应一个业务主站，根据业务主站的个数确定目的地址的个数，相应确定转发表的个数。该转发表中存储有包含同一目的地址的不同业务终端的数据信息，不同的源地址、不同的数据类型可对应一个目的地址，形成映射关系。该转发表为业务主站接收数据后解析的凭证。
步骤三，根据转发表，MCU中的通道转发模块将目的地址相同的终端数据帧封装在一起，封装为携带对应的转发表信息的上送数据帧，便于业务主站进行解析，并将上送数据帧存储至MCU中的业务数据UART。其中，转发表信息可为包含目的地址、源地址和数据类型信息的唯一数据识别码。
步骤四，MCU中的业务数据UART根据接入网类型判断接入主/备无线通信模组中的哪一个或两个。当电力无线专网模组(主无线通信模组)使能时，MCU中的业务数据UART与电力无线专网模组内的数据UART进行交互，将上送数据帧传输至数据UART，电力无线专网模组内的CPU调度数据UART与基带芯片进行数据交互，并通过射频发送模块与上层射频信号建立通信连接，将上送数据帧发送出去。
其中，MCU中的调试UART承担模组中有关调试信息的输出、空口与基站之间指令交换过程的信息输出以及模组程序升级工作。
而且，主/备无线通信模组可根据接入网类型使能，可实现电力无线专网模组和无线公网模组之间的切换，可实现电力无线专网不同模式LTE 230、LTE 1800和IoT230的切换，也可实现同一网络模式下不同子带之间的切换。
下面对由业务主站至业务终端的数据传输流向所对应的方法进行说明。
步骤一，当电力无线专网模组(主无线通信模组)使能时，电力无线专网模组中的CPU调度射频接收模块接收来自业务主站的主站控制帧，电力无线专网模组内的CPU调度基带芯片与数据UART进行数据交互，通过数据UART将主站控制帧发送至MCU中的业务数据UART。
步骤二，MCU中的业务数据UART接收到主站控制帧后，MCU中的通道转发模块依据转发表将其进行解封，得到下送控制帧；并对下送控制帧进行解封操作，以得到目的地址。
步骤三，MCU中的外部数据通道依据对应的目的地址，将下送控制帧发送至对应的业务终端。
整体来看，该装置实现的业务终端与业务主站之间的数据传输方法，可实现业务终端的多个通道并发接入，降低组网成本。而且，采用开放式框架设计以及标准化接口，可兼容无线公网模组与电力无线专网模组，实现双模共用，根据业务需求进行主备模组切换；另外，可兼容电力无线专网LTE 1800、LTE 230及IoT 230模组，兼容同种制式下不同子带的模组，实现不同子带模组的即插即用。同时，该方法遵循通信规范和电力规范，满足不同电力业务标准的要求，可承载用电信息采集、配电自动化、线路监测、精准负控等多种电力业务数据。
另外，需说明的是，该实施例中使用的无线通信模组为电力无线专网模组和无线公网模组，作为其他实施方式，可不局限于这两种无线通信模组，可使用现有技术中任何一种无线通信模组。
下面举一个具体的实例，结合图2，对图1的装置所实现的方法进行进一步说明，下面先对由业务终端至业务主站的数据传输流向所对应的方法进行说明，对于由业务主站至业务终端的数据传输流向所对应的方法不再赘述。
步骤一，该实例中的电力业务终端包含m61850和m103、LoRa三种接口终端接入外部数据通道，串口通道、网络通道、无线通道使能，保持三种业务终端同时在线。
步骤二，MCU中的外部数据通道把接收到的三种格式的终端数据帧通过数据总线存入数据缓冲区。
步骤三，MCU中的通道转发模块从数据缓冲区读取终端数据帧，对这三种终端数据帧进行解析，得到目的地址；依据目的地址，找到与目的地址对应的转发表；依据转发表，将目的地址相同的终端数据帧和对应的数据识别码封装在一起得到对应的上送数据帧。
步骤四，将携带转发表数据识别码的上送数据帧存入业务数据UART。
步骤五，根据接入网需求，判断使能的无线通信模组，通过使能的无线通信模组将各个上送数据帧进行上送。若LTE230电力无线专网模组使能，则业务数据UART与电力无线专网模组内UART进行数据交换；若无线公网模组使能，则业务数据UART与无线公网模组内UART进行数据交换。
步骤六，对应的无线通信模组内的CPU调度数据UART与基带芯片通信，并经射频发送模块与上层射频信号进行数据交互。
方法实施例：
该实施例提供了一种业务终端与业务主站之间数据传输方法，该方法已在装置实施例中做了详细介绍，这里不再赘述。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种业务终端与业务主站之间数据传输方法，其特征在于，包括如下上送步骤：
接收来自不同接口类型的业务终端的终端数据帧，并得到各个终端数据帧的目的地址；
依据目的地址，找到与目的地址对应的转发表，所述转发表包括有目的地址、源地址和数据类型的映射关系，且一个目的地址对应一个转发表；
根据转发表，将目的地址相同的终端数据帧和对应的转发表信息封装在一起，得到对应的上送数据帧；
将各个上送数据帧通过无线通信模组转发至对应的业务主站。
2.根据权利要求1所述的业务终端与业务主站之间数据传输方法，其特征在于，还包括如下下送步骤：
通过通信模组接收来自业务主站的主站控制帧；
依据转发表，对接收的主站控制帧进行解封，以得到下送控制帧；
对下送控制帧进行解析，得到目的地址；
依据目的地址，将解析得到的下送控制帧发送至对应的业务终端。
3.根据权利要求1所述的业务终端与业务主站之间数据传输方法，其特征在于，所述接口类型包括以下类型中的至少两个：网口、串口、以太网、无线和光纤。
4.根据权利要求1所述的业务终端与业务主站之间数据传输方法，其特征在于，所述无线通信模组包括电力无线专网模组和/或无线公网模组。
5.根据权利要求1～4任一项所述的业务终端与业务主站之间数据传输方法，其特征在于，所述转发表信息为包含目的地址、源地址和数据类型信息的唯一数据识别码。
6.一种业务终端与业务主站之间数据传输装置，其特征在于，包括电源模块、控制模块和至少一个无线通信模组；所述控制模块包括外部数据通道、数据缓冲区、通道转发模块和数据接口；所述数据接口与无线通信模组相连；电源模块供电连接所述控制模块和无线通信模组；
所述外部数据通道用于接收来自不同接口类型的业务终端的终端数据帧，并将其存储在数据缓冲区；
所述通道转发模块用于从数据缓冲区取各个终端数据帧，并解析各个终端数据帧，得到各个终端数据帧的目的地址；依据目的地址，找到与目的地址对应的转发表；根据转发表，将目的地址相同的终端数据帧和对应的转发表信息封装在一起，得到对应的上送数据帧，并将上送数据帧发送至数据接口；其中，所述转发表包括有目的地址、源地址和数据类型的映射关系，且一个目的地址对应一个转发表；
所述无线通信模组用于与控制模块的数据接口进行数据交互，将上送数据帧转发至对应的业务主站。
7.根据权利要求6所述的业务终端与业务主站之间数据传输装置，其特征在于，所述无线通信模组还用于接收来自业务主站的主站控制帧，并发送给控制模块的数据接口；
所述通道转发模块还用于依据转发表，对接收的主站控制帧进行解封，以得到下送控制帧；对下送控制帧进行解析，得到目的地址，并将下送控制帧存储在数据缓冲区；
所述外部数据通道还用于依据目的地址，将解析得到的下送控制帧发送至对应的业务终端。
8.根据权利要求6所述的业务终端与业务主站之间数据传输装置，其特征在于，所述接口类型包括以下类型中的至少两个：网口、串口、以太网、无线和光纤。
9.根据权利要求6所述的业务终端与业务主站之间数据传输装置，其特征在于，所述无线通信模组包括电力无线专网模组和/或无线公网模组。
10.根据权利要求6～9所述的业务终端与业务主站之间数据传输装置，其特征在于，所述转发表信息为为包含目的地址、源地址和数据类型信息的唯一数据识别码。
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