CN111600970B - 一种稳控装置程序集中下载的方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种稳控装置程序集中下载的方法及系统，集中下载管理计算机通过以太网交换机连接多台前置下载装置，所述前置下载装置设置在稳控机柜内部，前置下载装置配置多个串口，并通过串口连接多台稳控机箱。本发明通过前置下载装置部署在稳控装置机柜内，实现程序下载的串口数据传输和硬件自动控制；集中下载管理计算机实现稳控系统程序下载的集中配置、操作和管理。本发明实现了程序下载过程的全自动化，并突破了稳控装置程序需要逐台下载的限制，提高了实验室程序下载的整体效率。

Description

一种稳控装置程序集中下载的方法及系统
技术领域
本发明涉及一种稳控装置程序集中下载的方法及系统，属于电力自动化技术领域。
背景技术
电网安全稳定控制系统（简称“稳控系统”) 是保证电网安全稳定运行的重要防线。它是当系统出现失稳状态后，通过执行各种紧急控制措施，使系统恢复到正常运行状态下的控制系统。稳控系统主要由稳控装置组成，可以分为就地型稳定控制、区域稳定控制和混合型稳定控制三类；其中，区域稳定控制是由两个或者两个以上的稳控装置组成，经信息信道和通信接口设备联系在一起而组成的系统。
稳控装置作为典型的嵌入式设备，内部包含多个中央处理器，在工程应用时需要进行相应程序的更新下载。国内有多个稳控装置生产厂家，各家生产的稳控装置由于平台不同，程序下载方式也有所不同。除少数支持以太网一线下载功能外，很多厂家的稳控装置还需要使用串口下载。通过串口下载的稳控装置只能手动单装置独立下载，有些还需要手动设置启动方式，导致批量下载效率不高。
在生产厂家、测试实验室或大型验证实验室的稳控系统调试过程中，需要将分布式的稳控装置资源进行相应的硬件搭建及程序下载。一些大型工程需要配置多达几百台稳控装置，下载、配置、调试等基本操作就需要数个工作日才能完成。为提高大批量稳控装置的调试效率，本发明提出一种稳控装置程序集中下载的方法。
发明内容
目的：为了克服现有技术中存在的不足，提高工作效率，本发明提供一种稳控装置程序集中下载的方法及系统。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种稳控装置程序集中下载的系统，包括：以太网交换机，集中下载管理计算机通过以太网交换机连接多台前置下载装置，所述前置下载装置设置在稳控机柜内部，前置下载装置配置多个串口，并通过串口连接多台稳控机箱。
作为优选方案，所述每台稳控机柜内安装一台前置下载装置。
作为优选方案，所述稳控机柜分区域进行放置。
一种稳控装置程序集中下载的方法，其特征在于：包括如下步骤：
对所有稳控机箱进行编号；
根据稳控机箱的编号结果对前置下载装置的MAC地址和稳控机箱串口端口号进行编址；
通过向所有前置下载装置的MAC地址发送链路层报文获悉前置下载装置的IP地址，将前置下载装置的IP地址和稳控机箱串口端口号记录到寻址记录文件中；
根据寻址记录文件，集中下载管理计算机通过TCP/IP依次下载程序到前置下载装置，集中下载管理计算机发送命令控制前置下载装置通过串口将程序下载到各稳控机箱。
作为优选方案，还包括：在集中下载管理计算机中根据前置下载装置和稳控机箱的编址结果，建立对应前置下载装置和稳控机箱的图形化组件，用户通过拖拽各图形化组件，实现对前置下载装置和稳控机箱下载程序的控制。
作为优选方案，还包括：各稳控机箱程序下载完成或程序下载超时时，集中下载管理计算机显示并记录下载结果。
作为优选方案，所述对所有稳控机箱进行编号，具体步骤如下：
获取稳控机柜所在区域号，稳控机柜的机柜号，稳定机柜内稳控机箱的机箱号；
依次将区域号、机柜号、机箱号相连接，获得稳控机箱的编号结果。
作为优选方案，所述根据稳控机箱的编号结果对前置下载装置的MAC地址和稳控机箱串口端口号进行编址，具体步骤如下：
根据稳控机箱的区域号对应替换前置下载装置原MAC地址的第五字节，稳控机箱的机柜号YY对应替换前置下载装置原MAC地址的第六字节，获得前置下载装置的MAC地址；
根据稳控机箱的机箱号Z对应前置下载装置的串口端口号地址。
有益效果：本发明提供的一种稳控装置程序集中下载的方法及系统，采用前置下载装置+集中下载管理计算机的系统架构。其中，前置下载装置部署在稳控装置机柜内，实现程序下载的串口数据传输和硬件自动控制；集中下载管理计算机实现稳控系统程序下载的集中配置、操作和管理。本发明实现了程序下载过程的全自动化，并突破了稳控装置程序需要逐台下载的限制，提高了实验室程序下载的整体效率。
附图说明
图1是本发明的系统架构示意图；
图2是本发明的系统架构编号示意图；
图3是本发明的方法流程示意图；
图4是基于编号地址的自动寻址流程图；
图5是集中下载管理计算机工作流程图；
图6是前置下载装置工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图1-2所示，一种稳控装置程序集中下载的系统，包括：集中下载管理计算机、以太网交换机、稳控机柜、前置下载装置和稳控机箱。集中下载管理计算机通过以太网交换机连接多台前置下载装置，所述前置下载装置设置在稳控机柜内部，配置多个串口，可同时连接多台稳控机箱，从而实现大规模稳控系统装置程序的集中下载管理。
如图3所示，一种稳控装置程序集中下载的方法，包括以下步骤：
根据编号方法对所有稳控机箱进行编号，根据编址方法对前置下载装置和稳控机箱进行编址。在每台稳控机柜内安装一台前置下载装置，并正确连接好网线、串口线和硬件控制线，保证前置下载装置接入到正确的交换机网络；根据以上编址结果，对前置下载装置的MAC地址进行设置并固化。
对前置下载装置和稳控机箱进行图形化建模。根据前置下载装置和稳控机箱的编址结果，建立对应前置下载装置和稳控机箱的图形化组件，图形化组件的配置属性包含对应的编址结果。完成所有组件配置后，在用户使用之前，还要执行自动寻址过程。
如图4所示，自动寻址过程如下：根据前置下载装置的配置编号（XX.YY）确定其MAC地址，根据稳控机箱的配置编号（Z）确定其对应的串口端口号。通过向各前置下载装置MAC地址发送链路层报文（非TCP/IP）获悉前置下载装置IP地址。再将所有IP地址和串口端口号记录到寻址记录文件中，供后续下载使用。图形化组件和硬件连接配置不修改的条件下，只执行一次自动寻址即可长期使用。
如图5-6所示，完成以上配置后，用户即可通过拖拽各组件，实现将前置下载装置和稳控机箱添加到下载过程，再指定各稳控机箱待下载文件，完成下载配置。点击“程序下载”按钮，进入下载过程：通过TCP/IP依次下载程序到前置下载装置，并发送命令控制前置下载装置通过串口将程序下载到各稳控机箱。下载完成或超时时，显示并记录下载结果。
实施例1：
本方法的核心思想是组态化图形配置和基于物理信息的自动寻址技术。首先根据物理信息对所有稳控机箱进行编号，分为区域号、机柜号和机箱号三级，编号格式为XX-YY-Z（XX、YY、Z分别对应区域号、机柜号和机箱号）。从设备的角度看，XX-YY对应某个前置下载装置的编号，Z对应前置下载装置上的某个串口的编号。再对前置下载装置的以太网和串口进行编址管理，具体方法是：稳控机箱的区域号XX对应替换前置下载装置原MAC地址的第五字节，稳控机箱的机柜号YY对应替换前置下载装置原MAC地址的第六字节，稳控机箱的机箱号Z对应前置下载装置的串口地址。稳控机箱的区域号、机柜号XX-YY对应机柜中前置下载装置地址，根据以上编址方法，集中下载管理软件理论上最大可连接65536台前置下载装置。对应关系如表1所示。
Figure DEST_PATH_IMAGE002
表1编号、编址规则表
组态化图形配置是将前置下载装置和稳控机箱进行图形化建模，根据以上编址方法，设置前置下载装置和稳控机箱的编号地址。用户使用过程中，只需要拖拽相应物理信息的前置下载装置和稳控机箱，再指定待下载文件，即可实现待下载系统的配置。
基于编号地址的自动寻址是指：根据前置下载装置的配置编号地址（XX.YY）确定其MAC地址，根据稳控机箱的配置编号地址（Z）确定其对应的串口端口号。集中下载管理软件通过向各前置下载装置MAC地址发送链路层报文（非TCP/IP）获悉其IP地址。再将所有IP地址和串口端口号记录到寻址记录文件中，供后续下载使用。图形化组件和硬件连接配置不修改的条件下，只执行一次自动寻址即可长期使用。
实施例2：
基于中国国家电网《电力电子化特征电网控制系统产业化实验能力建设》项目建设的系统保护实验室是目前国内首个大型安全稳定控制实验室，具备模拟国家电网六大区之一的全域安全稳定控制系统、区域级系统保护控制工程的规模。实验室的系统保护控制装置区，布置了分布式、模块化的安全稳定控制装置集群。通过组合与配置，可真实模拟任一既有安全稳定控制系统，或接近等比例模拟大区级稳控系统或精准切负荷控制系统。
按照本发明的方法，该实验室系统保护控制装置区的每台稳控机柜安装一台前置下载装置，每台机柜最多配置三台稳控装置。对每台稳控机柜和机箱进行编号，再对前置下载装置和稳控机箱进行编址，并设置固化各前置下载装置的MAC地址。连接前置下载装置和稳控机箱之间的串口线和硬件控制线，再将前置下载装置通过网线连接到交换机，并将集中下载管理计算机也连接到交换机。在集中下载管理计算机中，配置图形化组件，再拖拽组件配置下载过程，最后操作进行批量集中下载。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种稳控装置程序集中下载的系统的程序集中下载的方法，其特征在于：所述系统包括：集中下载管理计算机、以太网交换机、稳控机柜、前置下载装置和稳控机箱；集中下载管理计算机通过以太网交换机连接多台前置下载装置，所述前置下载装置设置在稳控机柜内部，配置多个串口，同时连接多台稳控机箱；
所述程序集中下载的方法包括：
包括如下步骤：
对所有稳控机箱进行编号；
根据稳控机箱的编号结果对前置下载装置的MAC地址和稳控机箱串口端口号进行编址；
通过向所有前置下载装置的MAC地址发送链路层报文获悉前置下载装置的IP地址，将前置下载装置的IP地址和稳控机箱串口端口号记录到寻址记录文件中；
根据寻址记录文件，集中下载管理计算机通过TCP/IP依次下载程序到前置下载装置，集中下载管理计算机发送命令控制前置下载装置通过串口将程序下载到各稳控机箱。
2.根据权利要求1所述的程序集中下载的方法，其特征在于：还包括：在集中下载管理计算机中根据前置下载装置和稳控机箱的编址结果，建立对应前置下载装置和稳控机箱的图形化组件，用户通过拖拽各图形化组件，实现对前置下载装置和稳控机箱下载程序的控制。
3.根据权利要求1所述的程序集中下载的方法，其特征在于：还包括：各稳控机箱程序下载完成或程序下载超时时，集中下载管理计算机显示并记录下载结果。
4.根据权利要求1所述的程序集中下载的方法，其特征在于：所述对所有稳控机箱进行编号，具体步骤如下：
获取稳控机柜所在区域号，稳控机柜的机柜号，稳控机柜内稳控机箱的机箱号；
依次将区域号、机柜号、机箱号相连接，获得稳控机箱的编号结果。
5.根据权利要求1所述的程序集中下载的方法，其特征在于：所述根据稳控机箱的编号结果对前置下载装置的MAC地址和稳控机箱串口端口号进行编址，具体步骤如下：
根据稳控机箱的区域号对应替换前置下载装置原MAC地址的第五字节，稳控机箱的机柜号YY对应替换前置下载装置原MAC地址的第六字节，获得前置下载装置的MAC地址；
根据稳控机箱的机箱号Z对应前置下载装置的串口端口号地址。
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