CN113098128A - 一种适用于变电站数据通信的网关机系统 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种适用于变电站数据通信的网关机系统，包括：网关机，用于变电站控制端和被控制端的信息交互；电源装置，用于向所述网关机提供电能；在所述网关机系统中，所述网关机将从被控制端接收到的信号进行统一通信规约而转换成变电站控制端所接收的可读信号；在网关机中，所述网关机包括基本输入输出系统和支持B码对时的对时模块，所述对时模块实现对时管理具体包括：通过信息旁路侦听方式，根据预先配置好的网关机输入输出映射规则，获取数据通信网关机输入输出报文时间戳，从而得到数据通信网关机处理时间；采用预设的补偿规则对通信网关机的报文时间戳进行补偿修正。本发明相对于现有技术，能够有效满足数据通信网关机的授时精度要求。
Description
技术领域
本公开涉及电力通信和电力自动化领域，尤其涉及一种适用于变电站数据通信的网关机系统。
背景技术
电力数据通信网是国网公司综合性的广域网络传输平台，是国网公司系统内各种计算机应用系统实现互联的基础，是电力信息基础设施的重要组成部分。近年来，国网公司各网省公司纷纷建设数据通信网络，数据通信网对内服务的业务范围包括数据、图像、多媒体和语音业务。数据通信网关机作为通信装置，能够实现智能变电站与调度、生产等主站系统之间的通信，为主站系统实现智能变电站监视控制、信息查询和远程浏览等功能提供数据、模型和图形的传输服务。数据通信网关机作为调控主站与变电站信息交互的纽带，需要对其处理时间的性能进行测试，但是当前并没有有效的对时手段，不能满足数据通信网关机的授时精度要求。
发明内容
本公开的目的之一是克服现有技术的缺陷，提供一种适用于变电站数据通信的网关机系统，来有效满足数据通信网关机的授时精度要求。
为实现上述目的，根据本公开实施例的第一实施例，提供一种适用于变电站数据通信的网关机系统，包括：网关机，用于变电站控制端和被控制端的信息交互；电源装置，用于向所述网关机提供电能；在所述网关机系统中，所述网关机经从电源装置提供的电能作为电源而进行动作，将从被控制端接收到的信号进行统一通信规约而转换成变电站控制端所接收的可读信号；在网关机中，所述网关机包括基本输入输出系统和支持B码对时的对时模块，所述对时模块用于实现对时管理，所述对时模块实现对时管理具体包括：通过信息旁路侦听方式，根据预先配置好的网关机输入输出映射规则，获取数据通信网关机输入输出报文时间戳，从而得到数据通信网关机处理时间；基于每一条报文所带的每一个时间戳和报文经行次数的增多，采用预设的补偿规则对通信网关机的报文时间戳进行补偿修正。
可选的，所述数据通信网关机处理时间包括遥测处理时间、遥信处理时间及遥控处理时间，遥控处理时间包括遥控选择处理时间及遥控执行处理时间，所述对时模块通过分别进行计算得到遥测处理时间、遥信处理时间及遥控处理时间。
可选地，所述电源装置包括主主关系的110/220V双电源系统，所述网关机包括能够支持双电源系统输入的电源输入模块。
本发明能够达到的有益效果：
本发明为数据通信网关机处理时间测试提供有效可靠的测试手段，减小时间测试结果误差，实现变电站与调度、生产等主站系统之间的通信，为主站系统实现变电站监视控制、信息查询和远程浏览等功能提供数据、模型和图形的传输服务。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本申请一个实施例提供的一种适用于变电站数据通信的网关机系统的结构示意图；
附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的结构。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包括一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
如图1所示，本发明提供的一种适用于变电站数据通信的网关机系统，包括：网关机，用于变电站控制端和被控制端的信息交互；电源装置，用于向所述网关机提供电能；在所述网关机系统中，所述网关机经从电源装置提供的电能作为电源而进行动作，将从被控制端接收到的信号进行统一通信规约而转换成变电站控制端所接收的可读信号；在网关机中，所述网关机包括基本输入输出系统和支持B码对时的对时模块，所述对时模块用于实现对时管理，所述对时模块实现对时管理具体包括：通过信息旁路侦听方式，根据预先配置好的网关机输入输出映射规则，获取数据通信网关机输入输出报文时间戳，从而得到数据通信网关机处理时间；基于每一条报文所带的每一个时间戳和报文经行次数的增多，采用预设的补偿规则对通信网关机的报文时间戳进行补偿修正。
其中，所述网关机接收到的信号可以是无线信号，接收信号的途径可以基于无线通信协议，例如包括ISA100、WirelessHART等。本申请的网关装置能够与变电站的控制端和被控制端进行无线通信或有线（例如经由线缆）通信，其中控制端和被控制端的服务器可以采用现有技术。其中，预设的补偿规则可以为现有的补偿规则，预先存储在网关机的存储装置中。
具体地，所述B码对时模块中的B码可以指IRIG—B码，由美国IRIG组织发布用于时间同步的时间码标准，是专用于时钟传输的时钟码。为国际通用时间格式码，用于各系统的时间同步。目前GPS对时装置提供IRIG—B码有多种方式：TTL电平，差分信号，RS422等，由于TTL电平或差分信号只是占用一个I/O口的资源，故这里选用TTL电平或差分信号做为IRIG—B码的输入方式。B码同步方式是将时间信息与脉冲信号相结合，按照一定的格式，对时间信息进行编码。授时设备将时间信息进行编码发送后，被授时设备接收到进行解码，并得到时间信息，完成时间同步。IRIG—B格式时间码是每秒一帧的时间串码，在B码时间格式中含有Et、时、分、秒，码元的“准时”参考点是其脉冲前沿。时间精度可以达到微秒级。每秒输出一帧按秒、分、时、日的顺序排列时间信息，B码校时方式在一组信号中即达到了时间精度，又保证了时问数值的正确性。因此在变电站的新建或改造工程中应优先采用B码对时方式，有利于减少GPS时钟的接口数量和电缆数量，也使运行维护更为简单方便。
现有技术中，B码对时是单向时间同步，无法对传输延时进行消除，若采用固定的延时补偿模式，需要对延时量进行实时的调整，不能满足日益增长的授时精度要求。而本发明针对B码对时进行了改进，首先测量变电站数据通信网关机处理时间。通过信息旁路侦听方式，根据预先配置好的网关机输入输出映射规则，获取数据通信网关机输入输出报文时间戳，从而得出数据通信网关机处理时间。随着报文经行次数的增多，通过机器的自主计算，使得计算的误差逐渐减少，对时的精度不断提高。最后，对通信网关机的报文时间戳进行补偿修正，达到高精度网络对时的目的。
其中可选的，所述数据通信网关机处理时间包括遥测处理时间、遥信处理时间及遥控处理时间，遥控处理时间包括遥控选择处理时间及遥控执行处理时间，所述对时模块通过分别进行计算得到遥测处理时间、遥信处理时间及遥控处理时间。
可选地，所述电源装置包括主主关系的110/220V双电源系统，所述网关机包括能够支持双电源系统输入的电源输入模块。
具体地，本申请的数据网关机能够支持双电源输入的自适应110/220V的AC/DC电源供电，具备电源状态监测、掉电报警功能和硬件状态监测功能，使得数据网关机能够适应各种不同的工作环境，具有较高的稳定性。本申请的双电源提供的是冗余的电源输入，一个电源失效的情况下不会导致网关机系统的断电，还可以通过另一个备用电源进行正常工作。
进一步地，本申请的数据网关机还可以根据用户需求定制BIOS系统，为计算机提供最底层的、最直接的硬件设置和控制。
需要说明的是，上文对网关机系统的描述仅是示例，在实际应用中，本领域的普通技术人员应当理解，本申请的网关机系统还可以包括其他装置或单元或模块等，例如包括用于不同连接部件进行信号输入输出的端子。
与现在技术相比，本申请的一种适用于智能变电站的新型数据通信网关机，能够较好地实现变电站与调度、生产等主站系统之间的通信，为主站系统实现变电站监视控制、信息查询和远程浏览等功能提供数据、模型和图形的传输服务。并且，通过高精度B码对时的高精度对时模块对通信网关机的报文时间戳进行补偿修正，能够适应各种不同的工作环境，具有较高的稳定性。另外，本申请能够为数据通信网关机处理时间测试提供有效快速可靠的测试手段，极大减少此项工作对人工读秒的依赖，减小工作误差。并对现有数据通信网关机的外观接口、装置界面、系统配置进行优化，降低运维人员的工作量，降低设备的安全运行隐患。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。
对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (3)
1.一种适用于变电站数据通信的网关机系统，包括：
网关机，用于变电站控制端和被控制端的信息交互，
电源装置，用于向所述网关机提供电能，
在所述网关机系统中，所述网关机经从电源装置提供的电能作为电源而进行动作，将从被控制端接收到的信号进行统一通信规约而转换成变电站控制端所接收的可读信号；
在网关机中，所述网关机包括基本输入输出系统和支持B码对时的对时模块，所述对时模块用于实现对时管理，所述对时模块实现对时管理具体包括：通过信息旁路侦听方式，根据预先配置好的网关机输入输出映射规则，获取数据通信网关机输入输出报文时间戳，从而得到数据通信网关机处理时间；基于每一条报文所带的每一个时间戳和报文经行次数的增多，采用预设的补偿规则对通信网关机的报文时间戳进行补偿修正。
2.根据权利要求1所述的网关机系统，其特征在于，所述数据通信网关机处理时间包括遥测处理时间、遥信处理时间及遥控处理时间，遥控处理时间包括遥控选择处理时间及遥控执行处理时间，所述对时模块通过分别进行计算得到遥测处理时间、遥信处理时间及遥控处理时间。
3.根据权利要求1所述的网关机系统，其特征在于，所述电源装置包括主主关系的110/220V双电源系统，所述网关机包括能够支持双电源系统输入的电源输入模块。
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