CN114629967A - 通信转化方法、装置、电子设备和存储介质 - Google Patents

通信转化方法、装置、电子设备和存储介质 Download PDF

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CN114629967A CN202210240002.2A CN202210240002A CN114629967A CN 114629967 A CN114629967 A CN 114629967A CN 202210240002 A CN202210240002 A CN 202210240002A CN 114629967 A CN114629967 A CN 114629967A
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Abstract

本申请涉及一种通信转化方法、装置和电子设备,应用于数字化变电站场景。方法包括:在第一时刻获取第一时间周期内的Modbus数据集合,Modbus数据集合中每个Modbus数据包括Modbus数据的起始地址以及地址域;在第二时间周期内接收第一数据请求,第一数据请求用于请求目标IEC618590数据,数据请求携带用于索引目标IEC618590数据的目标对象引用;根据目标对象引用,确定目标对象引用对应的目标起始地址以及目标地址域;根据目标起始地址以及目标地址域,从Modbus数据集合中确定目标Modbus数据;将目标Modbus数据转化后得到的目标IEC618590数据,发送至发出第一数据请求的客户端。采用本方法能降低数据交互的时间,提升在不同协议的装置之间进行通信的效率。

Description

通信转化方法、装置、电子设备和存储介质
技术领域
本申请涉及数字化变电站通信管理技术领域,特别是涉及一种通信转化方法、装置、电子设备和存储介质。
背景技术
随着工业网络通讯技术的发展,国际电工委员会(International Electrotechnical Commission,IEC)61850标准是迄今为止变电站系统最完整的通信标准协议,采用了IEC618590标准的变电站内各个装置之间可以互相通讯,也就是通过互通协议(Interworking Protocol,IP)网络进行各个装置之间数据的交换,涉及变电站系统中的继电保护,自动化,电能质量等等。
目前,传统的电池管理单元系统使用的是Modbus通信协议,由此不同厂家的设备采用协议转化器,将现有的设备使用的Modbus通信协议转化为IEC61850通信协议。具体地,在IEC61850标准的变电站需要数据接入时,首先IEC61850标准的变电站向协议转化器发送对目标IEC61850数据的数据请求,协议转化器基于该数据请求确定对应的目标Modbus数据,并发送对目标Modbus数据的数据请求至Modbus电池管理单元,使得协议转化器从Modbus电池管理单元获取目标Modbus数据,因此将目标Modbus数据转化为目标IEC61850数据后,向IEC61850标准的变电站发送目标IEC61850数据,从而完成变电站内各个装置之间进行通信。
然而,协议转化器需要基于数据请求进行处理以及转发,并且在请求Modbus数据的过程中需要等待Modbus电池管理单元响应,由此提升获取目标Modbus数据的时长,也就是提升获取目标IEC61850数据,从而导致提升数据交互的时间,由此降低在不同协议的装置之间进行通信的效率。
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够提升在不同协议的装置之间进行通信的效率的通信转化方法、装置、电子设备和存储介质。
第一方面,本申请提供了一种通信转化方法。方法包括:
在第一时刻获取第一时间周期内的Modbus数据集合,Modbus数据集合中每个Modbus数据包括Modbus数据的起始地址以及地址域,第一时间周期的结束时刻为第一时刻;
在第二时间周期内接收第一数据请求,第一数据请求用于请求目标IEC618590数据,数据请求携带用于索引目标IEC618590数据的目标对象引用,第二时间周期的开始时刻为第一时刻;
根据目标对象引用,确定目标对象引用对应的目标起始地址以及目标地址域;
根据目标起始地址以及目标地址域,从Modbus数据集合中确定目标Modbus数据;
将目标Modbus数据转化后得到的目标IEC618590数据,发送至发出第一数据请求的客户端。
在其中一个实施例中,方法还包括:
统计在第一时间周期内接收到的N个数据请求,每个数据请求携带发出数据请求的时间标识,时间标识用于唯一标识一个时刻,N为大于0的整数;
计算N个时间标识所标识时刻之间的时间间隔,得到(N-1)个时间间隔;
当(N-1)为0时,则通过第一时刻与预设调整时间确定第二时间周期的结束时刻;
当(N-1)大于0时,则通过第一时刻与(N-1)个时间间隔确定第二时间周期的结束时刻。
在其中一个实施例中,当(N-1)为0时,则通过第一时刻与预设调整时间确定第二时间周期的结束时刻,包括:
当(N-1)为0时,则通过第一时刻与预设调整时间,确定多个待调整时刻;
根据多个待调整时刻与数据请求发出的时刻,确定数据请求对应的多个待调整时间差;
根据数据请求对应的多个待调整时间差、运行负载、预设实时性百分比以及预设资源百分比,确定数据请求在多个待调整时间差下的反馈奖励结果;
基于数据请求在多个待调整时间差下的反馈奖励结果,从多个待调整时刻中确定第二时间周期的结束时刻。
在其中一个实施例中,当(N-1)大于0时,则通过第一时刻与(N-1)个时间间隔确定第二时间周期的结束时刻,包括:
当(N-1)大于0时,则计算(N-1)个时间间隔的平均值;
通过第一时刻与(N-1)个时间间隔的平均值,确定多个待调整时刻;
根据多个待调整时刻与每个数据请求发出的时刻,确定每个数据请求对应的多个待调整时间差;
根据每个数据请求对应的多个待调整时间差、运行负载、预设实时性百分比以及预设资源百分比,确定每个数据请求在多个待调整时间差下的反馈奖励结果;
基于每个数据请求在多个待调整时间差下的反馈奖励结果,从多个待调整时刻中确定第二时间周期的结束时刻。
在其中一个实施例中,方法还包括:
构建Modbus数据的起始地址以及地址域与对象引用的映射关系;
根据目标对象引用,确定目标对象引用对应的目标起始地址以及目标地址域,包括:
根据目标对象引用,通过Modbus数据的起始地址以及地址域与对象引用的映射关系,确定目标对象引用所映射的目标起始地址以及目标地址域。
在其中一个实施例中,方法还包括:
获取Modbus电池管理单元的功能集合;
对功能集合进行划分,得到IEC61850逻辑结构,IEC61850逻辑结构包括逻辑设备,逻辑节点以及IEC61850数据;
基于IEC61850逻辑结构构建对象引用,对象引用包括多个逻辑设备,每个逻辑设备与多个逻辑节点的索引关系,以及每个逻辑节点与多个IEC618590数据的索引关系;
构建Modbus数据的起始地址以及地址域与对象引用的映射关系,包括:
构建地址域与逻辑设备之间的映射关系,以及起始地址与逻辑节点以及IEC618590数据之间的映射关系;
根据目标对象引用,通过Modbus数据的起始地址以及地址域与对象引用的映射关系,确定目标对象引用所映射的目标起始地址以及目标地址域,包括:
根据目标对象引用中目标逻辑节点与目标IEC618590数据的索引关系,通过起始地址与逻辑节点以及IEC618590数据之间的映射关系,确定目标起始地址;
根据目标对象引用中目标逻辑设备与目标逻辑节点的索引关系,通过地址域与逻辑设备之间的映射关系,确定目标地址域。
第二方面,本申请还提供了一种通信转化装置。装置包括:
通信模块,用于在第一时刻获取第一时间周期内的Modbus数据集合,Modbus数据集合中每个Modbus数据包括Modbus数据的起始地址以及地址域,第一时间周期的结束时刻为第一时刻;并在第二时间周期内接收第一数据请求,第一数据请求用于请求目标IEC618590数据,数据请求携带用于索引目标IEC618590数据的目标对象引用,第二时间周期的开始时刻为第一时刻;
处理模块,用于根据目标对象引用,确定目标对象引用对应的目标起始地址以及目标地址域;根据目标起始地址以及目标地址域,从Modbus数据集合中确定目标Modbus数据;
通信模块,还用于将目标Modbus数据转化后得到的目标IEC618590数据,发送至发出第一数据请求的客户端。
第三方面,本申请还提供了一种电子设备。电子设备包括存储器和处理器,存储器存储有计算机程序,处理器执行计算机程序时实现以下步骤:
在第一时刻获取第一时间周期内的Modbus数据集合,Modbus数据集合中每个Modbus数据包括Modbus数据的起始地址以及地址域,第一时间周期的结束时刻为第一时刻;
在第二时间周期内接收第一数据请求,第一数据请求用于请求目标IEC618590数据,数据请求携带用于索引目标IEC618590数据的目标对象引用,第二时间周期的开始时刻为第一时刻;
根据目标对象引用,确定目标对象引用对应的目标起始地址以及目标地址域;
根据目标起始地址以及目标地址域,从Modbus数据集合中确定目标Modbus数据;
将目标Modbus数据转化后得到的目标IEC618590数据,发送至发出第一数据请求的客户端。
第四方面,本申请还提供了一种计算机可读存储介质。计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
在第一时刻获取第一时间周期内的Modbus数据集合,Modbus数据集合中每个Modbus数据包括Modbus数据的起始地址以及地址域,第一时间周期的结束时刻为第一时刻;
在第二时间周期内接收第一数据请求,第一数据请求用于请求目标IEC618590数据,数据请求携带用于索引目标IEC618590数据的目标对象引用,第二时间周期的开始时刻为第一时刻;
根据目标对象引用,确定目标对象引用对应的目标起始地址以及目标地址域;
根据目标起始地址以及目标地址域,从Modbus数据集合中确定目标Modbus数据;
将目标Modbus数据转化后得到的目标IEC618590数据,发送至发出第一数据请求的客户端。第五方面,本申请还提供了一种计算机程序产品。计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
在第一时刻获取第一时间周期内的Modbus数据集合,Modbus数据集合中每个Modbus数据包括Modbus数据的起始地址以及地址域,第一时间周期的结束时刻为第一时刻;
在第二时间周期内接收第一数据请求,第一数据请求用于请求目标IEC618590数据,数据请求携带用于索引目标IEC618590数据的目标对象引用,第二时间周期的开始时刻为第一时刻;
根据目标对象引用,确定目标对象引用对应的目标起始地址以及目标地址域;
根据目标起始地址以及目标地址域,从Modbus数据集合中确定目标Modbus数据;
将目标Modbus数据转化后得到的目标IEC618590数据,发送至发出第一数据请求的客户端。
上述通信转化方法、装置、电子设备、存储介质和计算机程序产品,在第一时刻获取第一时间周期内的Modbus数据集合,Modbus数据集合中每个Modbus数据包括该Modbus数据的起始地址以及地址域,然后在第二时间周期内接收第一数据请求,第一数据请求用于请求目标IEC618590数据,数据请求携带用于索引目标IEC618590数据的目标对象引用,第二时间周期的开始时刻为第一时刻,并根据目标对象引用,确定目标对象引用对应的目标起始地址以及目标地址域,然后根据目标起始地址以及目标地址域,从Modbus数据集合中确定目标Modbus数据,最后将目标Modbus数据转化后得到的目标IEC618590数据,发送至发出第一数据请求的客户端。通过上述方法,通过在第一时间周期的结束时刻获取第一时间周期内的Modbus数据集合,能够将来源于Modbus电池管理单元的Modbus数据存储于本地,从而在第二时间周期内获取指示请求目标IEC618590数据的数据请求时,直接在本地所存储的Modbus数据集合中获取目标Modbus数据,定时获取Modbus数据集合能够降低数据读取的响应时间,将程序运行压力合理的分配到通信转化装置中,从而降低数据交互的时间,由此提升在不同协议的装置之间进行通信的效率。
附图说明
图1为一个实施例中通信转化方法的应用环境图;
图2为一个实施例中基于通信转化装置进行通信转化的应用环境图;
图3为一个实施例中Modbus电池管理单元的构成示意图;
图4为一个实施例中通信转化方法的流程示意图;
图5为另一个实施例中通信转化方法的流程示意图;
图6为一个实施例中当(N-1)为0时,则通过第一时刻与预设调整时间确定第二时间周期的结束时刻的流程示意图;
图7为一个实施例中当(N-1)大于0时,则通过第一时刻与(N-1)个时间间隔确定第二时间周期的结束时刻的流程示意图;
图8为另一个实施例中通信转化方法的流程示意图;
图9为另一个实施例中通信转化方法的流程示意图;
图10为一个实施例中IEC61850标准对数据进行标准定义的实施例示意图;
图11为一个实施例中通信转化装置的结构框图;
图12为一个实施例中电子设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
本申请实施例提供的通信转化方法,可以应用于如图1所示的应用环境中。其中,在数字化变电站通信管理技术领域中,IEC61850客户端102通过网络与通信转化装置104进行通信,通信转化装置104通过网络与Modbus电池管理单元106进行通信。通信转化装置104需要存储的数据存储于本地数据库。其中,IEC61850客户端102为变电站中符合IEC61850标准的客户端,且IEC61850客户端102包括但不限于电子式互感器以及智能化开关等。
基于图1的应用环境,下面先介绍IEC61850客户端102、通信转化装置104进行通信以及Modbus电池管理单元106之间进行通信的方式。如图2所示,通信转化装置104先根据Modbus电池管理单元106构建智能电子设备(Intelligent Electronic Device,IED)模型,前述IED模型包括信息模型和服务模型。然后,通信转化装置104基于IED模型构建Modbus控制(Master)模块202、数据映射模块204以及IEC61850服务器206。基于此,通信转化装置104搭建Modbus服务端模拟器并构建IEC61850客户端102。
具体地,通信转化装置104先构建Modbus Master模块202,Modbus Master模块202用于进行数据的收发功能,也就是Modbus电池管理单元106按照Modbus的格式进行封装得到Modbus数据,并且向Modbus Master模块202进行传输,Modbus Master模块202由此获取前述Modbus数据。而通信转化装置104使用所构建的IED模型,通过预设的编写程序将所构建的IED模型转化为static_model.h文件与static_model.c文件,并根据static_model.h文件与static_model.c文件作为句柄文件搭建IEC61850服务器206,以使得IEC61850服务器206能够根据句柄文件开启服务。基于此,通信转化装置104通过所构建的Modbus Master模块202解析Modbus电池管理单元106上传的Modbus数据,通信转化装置104再通过数据映射模块204将Modbus数据,分别映射到信息模型和服务模型中,通过信息模型和服务模型将Modbus数据映射得到IEC61850数据,最后通过IEC61850服务器206向IEC61850客户端102发送映射得到的IEC61850数据,从而实现与IEC61850客户端102之间的通信。
其次,通信转化装置104根据Modbus电池管理单元106中输入寄存器以及保持寄存器中的偏移地址构建Modbus服务端模拟器,通过Modbus服务端模拟器模拟Modbus电池管理单元中的输入寄存器和保持寄存器。
进一步地,如图3所示,图1中Modbus电池管理单元106具体包括电池管理模块304、网卡306以及电池控制模块308。电池管理模块304用于监测单体电压,监测单体温度以及监测均衡状态,也就是电池管理模块304通过监测单体电压能够获取单体电压,通过监测单体温度能够获取单体温度,以及监测均衡状态能够获取单体均衡状态,前述单体电压,单体温度以及单体均衡状态均为Modbus数据。其次,电池控制模块308包含很多逻辑节点,每一个逻辑节点包括很多数据,通过电池控制模块308能够完成对于实际设备的分类,由此能够基于源程序清单(Source list,SCL)配置语言基于电池控制模块308所包括的多个逻辑节点进行建模。而网卡306用于进行网卡状态检测,也就是检测每个Modbus数据的网卡状态,且Modbus电池管理单元106通过网卡306接入网络,从而完成与通信转化装置104之间的通信。
在一个实施例中,如图4所示,提供了一种通信转化方法,以该方法应用于图1中的通信转化装置104为例进行说明,包括以下步骤:
步骤402,在第一时刻获取第一时间周期内的Modbus数据集合,Modbus数据集合中每个Modbus数据包括Modbus数据的起始地址以及地址域,第一时间周期的结束时刻为第一时刻。
本申请提供的通信转化方法应用于数字化变电站场景,且Modbus数据为按照Modbus的格式进行封装的数据。且基于图3可知,通信转化装置具体通过与Modbus电池管理单元中的网卡进行通信,由此在第一时刻获取第一时间周期内Modbus电池管理单元中每个电池单体的输入寄存器中读取数据,然后将返回的Modbus数据进行解码存储到数据库,从而获取Modbus数据集合,该Modbus数据集合包括封装为Modbus格式的单体电压,单体温度以及单体均衡状态等数据。
具体地,第一时刻具体为第一时间周期的结束时刻,例如,若第一时间周期为0秒至10秒,那么第一时刻为10秒,若第一时间周期为10秒至25秒,那么第一时刻为25秒。且第一时间周期的时间间隔为预设时间间隔,例如,10秒,15秒或者20秒。应理解,前述示例均用于理解本方案,预设时间间隔是根据实际需求以及大量实验数据确定的,而第一时刻是根据第一时间周期的开始时刻与预设时间间隔确定的,因此前述不应理解为本方案的限定。
其次,Modbus数据的地址域用于表征该Modbus数据的来源于哪个单体电池(蓄电池),例如,地址域10001表征该Modbus数据的来源于单体电池1,地址域10002表征该Modbus数据的来源于单体电池2,以及地址域10003表征该Modbus数据的来源于单体电池3。
再次,Modbus数据的起始地址是根据读取Modbus数据的固定地址进行构建的,例如,起始地址30001表征存储电池组总电压,30002表征存储电池组总电流,起始地址30003表征存储电池组平均温度,起始地址30004表征存储最高单体电池电压,前述电池组总电压、电池组总电流、电池组平均温度以及最高单体电池电压均为不同数据属性的数据,将前述数据按照Modbus的格式进行封装即可得到Modbus数据。应理解,前述示例仅用于理解本方案,地址域与单体电池之间的对应关系,以及起始地址表征存储不同数据属性的Modbus数据的关系均需要基于实际情况确定,而不应理解为本申请限定。
步骤404,在第二时间周期内接收第一数据请求,第一数据请求用于请求目标IEC618590数据,数据请求携带用于索引目标IEC618590数据的目标对象引用,第二时间周期的开始时刻为第一时刻。
本实施例中,当图1中的IEC61850客户端在第二时间周期内需要获取目标IEC618590数据时,会通过网络向图1中的通信转化装置发送第一数据请求,由此通信转化装置获取第一数据请求,第二时间周期为与第一时间周期相邻的时间周期,且第二时间周期的开始时刻为第一时刻,例如,第一时间周期为0秒至10秒,第二时间周期为10秒至20秒,因此第一时刻10秒为第一时间周期的结束时刻,也为第二时间周期的开始时刻。且第一数据请求用于请求目标IEC618590数据,数据请求携带用于索引目标IEC618590数据的目标对象引用。
具体地,目标IEC618590数据为按照IEC618590的格式进行封装的数据,即目标IEC618590数据可以包括但不限于按照IEC618590的格式进行封装的电池组总电压、电池组总电流、电池组平均温度以及最高单体电池电压等数据。
步骤406,根据目标对象引用,确定目标对象引用对应的目标起始地址以及目标地址域。
通过前述介绍可知,由于IED模型包括信息模型和服务模型,而目标对象引用用于索引目标IEC618590数据,因此通信转化装置中的数据映射模块通过目标对象引用,并基于信息模型中能够确定目标起始地址以及目标地址域。
步骤408,根据目标起始地址以及目标地址域,从Modbus数据集合中确定目标Modbus数据。
具体而言,由于目标地址域指示目标Modbus数据的来源的单体电池,以及目标起始地址指示目标Modbus数据的具体数据,因此通过目标起始地址以及目标地址域能够从Modbus数据集合中确定携带前述目标起始地址以及目标地址域的目标Modbus数据。
进一步地,通信转化装置在步骤402中获取到Modbus数据集合后,将Modbus数据集合存储到数据库中,由此通过目标起始地址以及目标地址域能够进一步地根据信息模型确定目标起始地址以及目标地址域所对应的目标Modbus数据。
步骤410,将目标Modbus数据转化后得到的目标IEC618590数据,发送至发出第一数据请求的客户端。
通信转化装置确定目标Modbus数据后,将目标Modbus数据更新到IEC61850服务器中,并需要调用IEC61850服务器,然后通过IEC61850服务器解析目标Modbus数据得到目标数据,并按照IEC618590的格式对前述目标数据进行封装得到目标IEC618590数据,然后通信转化装置向所得到的目标IEC618590数据发送至发出第一数据请求的IEC61850客户端。
具体地,通信转化装置调用IEC61850服务器将目标Modbus数据转化为对应会员管理系统(Membership Management System,MMS)的有名变量,使用ACSI协议映射到MMS协议的目标更新函数中,并且将目标对象引用转为目标域(domain)和目标有名变量,然后确定在MMS服务器中的目标更新数据,并判断目标对象引用和目标更新数据是否为相同数据类型,接下来判断目标更新数据是否满足触发条件,前述触发条件包括可更新,可读取以及可修改任一项。基于此,在目标对象引用和目标更新数据为同一数据类型,且满足触发条件后,使用MMS协议的目标更新函数将目标更新数据更新到MMS服务器,并且将MMS服务器外部封装得到IEC61850服务器。因此,具体对前述目标数据进行封装时,先基于MMS协议进行封装,然后基于IEC61850协议对MMS协议封装得到的数据进行再次封装,从而得到目标IEC61850数据。
上述通信转化方法中,通过在第一时间周期的结束时刻获取第一时间周期内的Modbus数据集合,能够将来源于Modbus电池管理单元的Modbus数据存储于本地,从而在第二时间周期内获取指示请求目标IEC618590数据的数据请求时,直接在本地所存储的Modbus数据集合中获取目标Modbus数据,定时获取Modbus数据集合能够降低数据读取的响应时间,将程序运行压力合理的分配到通信转化装置中,从而降低数据交互的时间,由此提升在不同协议的装置之间进行通信的效率。
由于在实际的生产中对发送数据请求的请求频率是无法预估的,若时间周期太短会加重了Modbus服务器和IEC61850服务器的负载,而时间周期太长无法保证所读取的数据为最新的数据。因此需要基于第一时间周期的数据请求情况对第二时间周期的时间间隔进行调整,即调整第二时间周期的结束时刻。下面将详细描述如何调整第二时间周期的结束时刻。
在一个实施例中,如图5所示,还包括以下步骤:
步骤502,统计在第一时间周期内接收到的N个数据请求,每个数据请求携带发出数据请求的时间标识,时间标识用于唯一标识一个时刻,N为大于0的整数。
具体地,通信转化装置还能够统计在第一时间周期内接收到的N个数据请求,N为大于0的整数,也就是具体统计在第一时间周期内接收到至少一个数据请求。因此,通信转化装置由此得到A=[A1,A2,…,AN],A为每个数据请求发出的时刻,A1为第一个数据请求发出的时刻,A2为第二个数据请求发出的时刻,以此类推,AN为第N个数据请求发出的时刻。
具体地,每个数据请求携带发出数据请求的时间标识,该时间标识用于唯一标识一个时刻。例如,第一时间周期的时间间隔具体为0秒至10秒,在第一时间周期内接收到数据请求1,数据请求2以及数据请求3,数据请求1携带的时间标识1用于标识第3秒,数据请求2携带的时间标识2用于标识第6秒,以及数据请求3携带的时间标识3用于标识第9秒。
应理解,由于在实际应用中,每个周期的时间间隔都可以根据上一相邻周期的数据请求的真实次数进行调整,因此第一时间周期的时间间隔可为预设时间间隔,也可以为上一相邻周期的数据请求的真实次数进行调整后得到的时间间隔,此处不作限定。
步骤504,计算N个时间标识所标识时刻之间的时间间隔,得到(N-1)个时间间隔。
通信转化装置具体计算N个时间标识所标识时刻中相邻时刻之间的时间间隔,以得到(N-1)个时间间隔。基于通信转化装置所得到A=[A1,A2,…,AN]可知,Ai-Ai-1(i>1)为两个相邻时刻之间的时间间隔,那么对于N个数据请求存在C=[A2-A1,A3-A2,…,AN-AN-1,C为(N-1)个时间间隔。应理解,若N为1时,则该数据请求携带的时间标识所标识时刻不具有相邻时刻,因此时间间隔为0,此时将执行步骤506。若N为大于1的正整数,则执行步骤508。
示例性地,若数据请求1携带的时间标识1用于标识第3秒,数据请求2携带的时间标识2用于标识第6秒,以及数据请求3携带的时间标识3用于标识第9秒,第3秒与第6秒为相邻时刻,以及第6秒与第9秒为相邻时刻,因此计算第3秒与第6秒之间的时间间隔为3秒,以及第6秒与第9秒之间的时间间隔为3秒。
步骤506,当(N-1)为0时,则通过第一时刻与预设调整时间确定第二时间周期的结束时刻。
具体地,当(N-1)为0时,说明通信转化装置在第一时间周期内仅接收到1个数据请求。基于此,通信转化装置还需要获取通信转化装置中IEC61850服务器在第一时间周期内的运行负载,然后具体通过第一时刻、预设调整时间、IEC61850服务器在第一时间周期内的运行负载、预设实时性百分比以及预设资源百分比确定第二时间周期的结束时刻,也就是对第二时间周期的时间间隔进行调整。
前述预设调整时间可以为0.05秒、0.1秒等,预设调整时间是通过大量实验数据确定的,此处不做限定。
步骤508,当(N-1)大于0时,则通过第一时刻与(N-1)个时间间隔确定第二时间周期的结束时刻。
具体地,当(N-1)大于0时,通信转化装置获取通信转化装置中IEC61850服务器在第一时间周期内的运行负载,然后具体通过第一时刻、(N-1)个时间间隔、IEC61850服务器在第一时间周期内的运行负载、预设实时性百分比以及预设资源百分比确定第二时间周期的结束时刻,也就是对第二时间周期的时间间隔进行调整。
应理解,前述示例均用于理解本方案,前述预设实时性百分比以及预设资源百分比是根据实际需求确定的,此处不作限定。
上述通信转化方法中,通过统计在第一时间周期内接收到的数据请求的次数,实时确定数据请求的时间间隔,由此通过上一时间周期(第一时间周期)的数据请求情况对下一周期(第二时间周期)确定第二时间周期的结束时刻,也就是对下一周期的时间间隔进行调整,避免预设时间间隔太短加重运行负载的问题,也能够提升所读取的数据的实时性。
下面将具体介绍在(N-1)为0的情况下,如何确定第二时间周期的结束时刻的方法。在一个实施例中,如图6所示,步骤506,当(N-1)为0时,则通过第一时刻与预设调整时间确定第二时间周期的结束时刻,包括:
步骤516,当(N-1)为0时,则通过第一时刻与预设调整时间,确定多个待调整时刻。
具体地,通信转化装置计算第一时刻与至少一个预设调整时间相加后得到至少一个时刻,以及计算第一时刻与至少一个预设调整时间相减后得到至少一个时刻,从而多个待调整时刻。例如,以第一时刻为10秒,且预设调整时间为0.1秒为例进行说明,10秒与一个0.1秒相加后得到10.1秒,10秒与两个0.1秒相加后得到10.2秒,而10秒与一个0.1秒相减后得到9.9秒,10秒与两个0.1秒相减后得到9.8秒,因此所得到的多个待调整时刻为10.1秒,10.2秒,9.9秒以及9.8秒。
步骤526,根据多个待调整时刻与数据请求发出的时刻,确定数据请求对应的多个待调整时间差。
具体地,由于N-1位为0时,说明在第一时间周期内仅接收到1个数据请求,因此通信转化装置将多个待调整时刻与该数据请求发出的时刻相减,并取相减后的绝对值作为数据请求对应的多个待调整时间差。具体如公式(1):
V=|A-T|; (1)
其中,V为数据请求对应的待调整时间差,A为数据请求发出的时刻,T为待调整时刻。
例如,基于多个待调整时刻为10.1秒,10.2秒,9.9秒以及9.8秒的示例对公式(1)进行详细说明,若数据请求发出的时刻为7秒,第一个待调整时刻为10.1秒,那么数据请求对应的一个待调整时间差为3.1秒,其次,第二个待调整时刻为10.1s秒,那么数据请求对应的另一待调整时间差为3.2秒,第三个待调整时刻为9.9秒,那么数据请求对应的另一待调整时间差为2.9秒,以及第二个待调整时刻为9.8秒,那么数据请求对应的另一待调整时间差为2.8秒。
步骤536,根据数据请求对应的多个待调整时间差、运行负载、预设实时性百分比以及预设资源百分比,确定数据请求在多个待调整时间差下的反馈奖励结果。
通信转化装置还需要获取通信转化装置中IEC61850服务器在第一时间周期内的运行负载。具体如公式(2):
S=W+L; (2)
其中,S为运行负载,W为IEC61850服务器在第一时间周期内的网络带宽,L为IEC61850服务器在第一时间周期内的服务器负载。
基于此,通信转化装置具体通过公式(3)以及公式(4)确定数据请求在多个待调整时间差下的反馈奖励结果。
Figure BDA0003540092770000121
其中,load为数据请求的运行负载,V为数据请求对应的多个待调整时间差,S为运行负载,rp为预设实时性百分比,lp为预设资源百分比。
Figure BDA0003540092770000122
其中,Reward为数据请求在一个待调整时间差下的反馈奖励结果,load_Ai为数据请求的运行负载,load_Ai-1为与数据请求相邻的上一数据请求的运行负载,Ai为第i个数据请求发出的时刻,Ai-1为第(i-1)个数据请求发出的时刻。
具体地,通信转化装置对数据请求对应的多个待调整时间差通过公式(2)至公式(4)进行计算,可以确定该数据请求在一个待调整时间差下的反馈奖励结果,因此对数据请求均进行公式(2)至公式(4)的类似计算,即可确定数据请求在多个待调整时间差下的反馈奖励结果。
应理解,预设实时性百分比与预设资源百分比之和等于1,且预设实时性百分比越大代表更倾向于系统的实时性的优化,预设资源百分比越大代表更倾向于系统负载的优化,因此预设实时性百分比与预设资源百分比的设定需要根据实际需求确定。
步骤546,基于数据请求在多个待调整时间差下的反馈奖励结果,从多个待调整时刻中确定第二时间周期的结束时刻。
通信转化装置首先需要确定数据请求在多个待调整时间差下的反馈奖励结果所反应的情况。具体地,当在某个待调整时间差下的反馈奖励结果大于0代表是正反馈奖励,说明当时间间隔调整至该待调整时间差,系统性能将优化。而在某个待调整时间差下的反馈奖励结果小于0代表是正反馈奖励,说明当时间间隔调整至该待调整时间差,系统性能降低。
其次,选择反馈奖励结果的数值最大的作为该数据请求的目标调整时间差。例如,数据请求的在待调整时间差(10.1秒)下的反馈奖励结果为0.5,以及数据请求的在待调整时间差(9.9秒)下的反馈奖励结果为1.2,那么可以确定待调整时间差(9.9秒)为该数据请求的目标调整时间差,由此确定9.9秒的时间间隔作为第二时间周期的结束时刻,也就是第二时间周期从第一时刻(10秒)开始,从19.9(10+9.9)秒结束。
上述通信转化方法中,具体通过待调整时间差、运行负载、预设实时性百分比以及预设资源百分比确定反馈奖励结果,运行负载能够准确反应在一个时间周期内网络状况与运行状况,从而保证反馈奖励结果的准确性以及实时性,以及预设实时性百分比以及预设资源百分比需要实际情况灵活变动,因此最后所确定的第二时间周期的结束时刻是准确以及具有实时性的。
下面将具体介绍在(N-1)大于0的情况下,如何确定第二时间周期的结束时刻的方法。在一个实施例中,如图7所示,步骤508,当(N-1)大于0时,则通过第一时刻与(N-1)个时间间隔确定第二时间周期的结束时刻,包括:
步骤518,当(N-1)大于0时,则计算(N-1)个时间间隔的平均值。
由于(N-1)大于0,也就是在第一时间周期内通信转化装置至少接收到2个数据请求,通过前述实施例可统计得到每个相邻时刻之间的时间间隔,如C=[A2-A1,A3-A2,…,AN-AN-1],C即为(N-1)个时间间隔。基于此,具体通过公式(5)计算(N-1)个时间间隔的平均值:
Figure BDA0003540092770000141
其中,AN-AN-1为相邻时刻之间的时间间隔,N为接收到的数据请求的数量。
示例性地,若数据请求1携带的时间标识1用于标识第3秒,数据请求2携带的时间标识2用于标识第6秒,以及数据请求3携带的时间标识3用于标识第7秒,计算可得第3秒与第6秒之间的时间间隔为3秒,以及第6秒与第7秒之间的时间间隔为1秒,并通过公式(5)可知2个时间间隔的平均值为2。
步骤528,通过第一时刻与(N-1)个时间间隔的平均值,确定多个待调整时刻。
具体地,通信转化装置根据第一时刻与(N-1)个时间间隔的平均值,通过公式(6)确定多个待调整时刻:
Figure BDA0003540092770000142
其中,T为待调整时刻,T0为第一时间周期的结束时刻,AN-AN-1为相邻时刻之间的时间间隔,N为接收到的数据请求的数量。
基于此,通信转化装置具体计算第一时刻与至少一个前述公式计算得到的数值相加后得到至少一个时刻,以及计算第一时刻与至少一个前述公式计算得到的数值相减后得到至少一个时刻,从而多个待调整时刻。例如,以第一时刻为10秒,且平均值为2秒为例进行说明,通过公式(6)可知平均值计算后得到0.4秒,因此10秒与一个0.4秒相加后得到10.4秒,10秒与两个0.4秒相加后得到10.8秒,而10秒与一个0.4秒相减后得到9.6秒,10秒与两个0.4秒相减后得到9.2秒,因此所得到的多个待调整时刻为10.4秒,10.8秒,9.6秒以及9.2秒。
步骤538,根据多个待调整时刻与每个数据请求发出的时刻,确定每个数据请求对应的多个待调整时间差。
具体地,通信转化装置将多个待调整时刻与每个数据请求发出的时刻相减,并取相减后的绝对值作为每个数据请求对应的多个待调整时间差。具体如前述公式(1),且对每个数据请求发出的时刻与多个待调整时刻均进行如公式(1)的计算,即可得到每个数据请求对应的多个待调整时间差,具体计算示例与步骤526所示类似,此处不再赘述。
步骤548,根据每个数据请求对应的多个待调整时间差、运行负载、预设实时性百分比以及预设资源百分比,确定每个数据请求在多个待调整时间差下的反馈奖励结果。
通信转化装置还需要获取通信转化装置中IEC61850服务器在第一时间周期内的运行负载。具体如前述公式(2)。且通信转化装置再通过前述公式(3)以及前述公式(4)确定数据请求在多个待调整时间差下的反馈奖励结果。通信转化装置对数据请求对应的多个待调整时间差通过公式(2)至公式(4)进行计算,可以确定该数据请求在一个待调整时间差下的反馈奖励结果,因此对N个数据请求均进行公式(2)至公式(4)的类似计算,即可确定N个数据请求在多个待调整时间差下的反馈奖励结果。
步骤558,基于每个数据请求在多个待调整时间差下的反馈奖励结果,从多个待调整时刻中确定第二时间周期的结束时刻。
与步骤546类似,通信转化装置先确定每个数据请求在多个待调整时间差下的反馈奖励结果所反应的情况。具体地,当在某个待调整时间差下的反馈奖励结果大于0代表是正反馈奖励,说明当时间间隔调整至该待调整时间差,系统性能将优化。而在某个待调整时间差下的反馈奖励结果小于0代表是正反馈奖励,说明当时间间隔调整至该待调整时间差,系统性能降低。
其次,选择每个数据请求在多个待调整时间差下的反馈奖励结果的数值最大的作为第二时间周期的目标调整时间差。例如,数据请求1的在待调整时间差(10.4秒)下的反馈奖励结果为0.5,以及数据请求1的在待调整时间差(9.6秒)下的反馈奖励结果为-0.3,数据请求2的在待调整时间差(10.4秒)下的反馈奖励结果为0.2,以及数据请求2的在待调整时间差(9.6秒)下的反馈奖励结果为0.1,那么可以确定待调整时间差(10.4秒)为第二时间周期的目标调整时间差,也就是第二时间周期从第一时刻(10秒)开始,从20.1(10+10.4)秒结束。
上述通信转化方法中,通过每个数据请求发出的时间间隔的平均值确定待调整时间差,保证待调整时间差的准确度,从而通过待调整时间差、运行负载、预设实时性百分比以及预设资源百分比确定反馈奖励结果,进一步地提升所确定的第二时间周期的结束时刻的准确性以及实时性。
在一个实施例中,如图8所示,还包括以下步骤:
步骤802,构建Modbus数据的起始地址以及地址域与对象引用的映射关系。
具体地,通信转化装置构建Modbus数据的起始地址以及地址域与对象引用的映射关系,以实现通信转化装置和可以对于至少一个实际单体电池的Modbus数据进行转化以及通信。对象引用包括逻辑设备、逻辑节点与IEC61850数据之间的索引关系。
步骤S406,根据目标对象引用,确定目标对象引用对应的目标起始地址以及目标地址域,包括:
步骤416,根据目标对象引用,通过Modbus数据的起始地址以及地址域与对象引用的映射关系,确定目标对象引用所映射的目标起始地址以及目标地址域。
具体地,通信转化装置基于Modbus数据的起始地址以及地址域与对象引用的映射关系,先获取目标Modbus数据的目标起始地址以及目标地址域与目标对象引用的映射关系,从而根据目标对象引用,具体通过目标Modbus数据的目标起始地址以及目标地址域与目标对象引用的映射关系,确定目标对象引用所映射的目标起始地址以及目标地址域。
本实施例中,通过起始地址以及地址域与对象引用之间映射关系,能够保证起始地址以及地址域与对象引用是一一对应的,从而保证所确定目标起始地址以及目标地址域的准确度以及可实现性,且映射关系可以减少通过查询检索的方式确定目标起始地址以及目标地址域的时间,从而以提升确定目标起始地以及目标地址域址的效率。
由于在步骤802中需要构建Modbus数据的起始地址以及地址域与对象引用的映射关系,根据前述实施例可知,Modbus数据的地址域用于表征该Modbus数据的来源于哪个单体电池,Modbus数据的起始地址是根据读取Modbus数据的固定地址进行构建的,那么下面将详细介绍如何得到前述实施例所介绍的对象引用。在一个实施例中,如图9所示,还包括以下步骤:
步骤902,获取Modbus电池管理单元的功能集合。
具体地,通信转化装置获取Modbus电池管理单元的功能集合,功能集合包括Modbus电池管理单元的多个功能,且前述功能包括但不限于操作功能,参数配置功能以及读写功能等,而操作功能包括但不限于强制闭合、强制断开、单箱均衡控制等,参数配置功能包括但不限于配置温度过低三级告警值、单体电压过高三级告警值等参数,以及读写功能包括但不限于读写电池组总电压、电池组总电流电池组平均温度、充电温度过高编号、放电温度过高编号等可读参数。
步骤904,对功能集合进行划分,得到IEC61850逻辑结构,IEC61850逻辑结构包括逻辑设备,逻辑节点以及IEC61850数据。
通信转化装置对功能集合按照IEC61850标准进行划分,划分为包括IEC61850服务器、逻辑设备、逻辑节点、IEC61850数据以及IEC61850数据的数据属性的IEC61850逻辑结构。
具体地,如图10所示,按照IEC61850所规定的SCL配置语言,将电池管理单元使用可扩展标记语言(Extensible Markup Language,XML)文件格式进行建模,首先构建IED模型的设备网络,再构建IEC61850服务器,此时将确定IEC61850服务器可以提供的具体服务,且所构建得IEC61850服务器包括逻辑设备、逻辑节点、IEC61850数据、每个IEC61850数据的数据属性,以及在实际应用还可以包括IEC61850数据集以及报告等。具体根据IEC61850标准中7-2、7-3以及7-4中定义每个逻辑节点的名称,IEC61850数据的名称等,在IEC61850标准未规定的范围内基于实际情况以及需求灵活确定。
为便于理解,以IEC61850数据为最高单体电池电压编号为例,那么对于输入寄存器中的只读参数最高单体电池电压编号,通信转化装置需要先确定其属于逻辑设备A,属于逻辑节点类A,以及IEC61850数据的名称为MaxVolNum,其数据类型为A,由此按照IEC61850标准中公共数据类确定该数据对象中的数据属性A,基于此,以确定最高单体电池电压编号在IEC61850标准中的数据属性A,以及对应的函数约束A。
步骤908,基于IEC61850逻辑结构构建对象引用,对象引用包括多个逻辑设备,每个逻辑设备与多个逻辑节点的索引关系,以及每个逻辑节点与多个IEC618590数据的索引关系。
具体地,由于IEC61850逻辑结构包括IEC61850服务器、逻辑设备、逻辑节点、IEC61850数据以及IEC61850数据的数据属性,而一个逻辑设备包括多个逻辑节点,一个逻辑节点包括多个IEC61850数据。
基于此,在通信转化装置仅进行一个IEC618590客户端与一个电池管理单元之间的通信连接以及协议转化时,对象引用包括一个与IEC618590客户端进行通信的IEC618590服务器,该IEC618590服务器与多个逻辑设备之间具有索引关系,每个逻辑设备与多个逻辑节点之间具有索引关系,每个逻辑节点与多个IEC618590数据的索引关系,以及每个IEC618590数据均具有对应的数据属性。
为便于理解,再次以IEC61850数据为最高单体电池电压编号为例,由于最高单体电池电压编号属于逻辑设备A,属于逻辑节点类A,以及IEC61850数据的名称为MaxVolNum,因此最高单体电池电压编号的对象引用为逻辑设备A与逻辑节点类A的索引关系,以及逻辑节点类A与MaxVolNum的索引关系。
在实际应用中,若通信转化装置可以进行多个IEC618590客户端与多个电池管理单元之间的通信连接以及协议转化时,对象引用中能够包括多个与IEC618590客户端进行通信的IEC618590服务器,每个IEC618590服务器均与多个逻辑设备之间具有索引关系,每个逻辑设备与多个逻辑节点之间具有索引关系,每个逻辑节点与多个IEC618590数据的索引关系,以及每个IEC618590数据均具有对应的数据属性。具体此处不做限定。
由于通信转化装置104能够通过对象引用所包括的多级索引关系,进一步地构建起始地址与每级索引的映射关系。基于此,步骤802,构建Modbus数据的起始地址以及地址域与对象引用的映射关系,包括:
812,构建地址域与逻辑设备之间的映射关系,以及起始地址与逻辑节点以及IEC618590数据之间的映射关系。
具体地,在通信转化装置构建数据映射模块时,使用Modbus TCP,将Modbus数据所包括的地址域映射为所创建的信息模型中的逻辑设备,以及将Modbus数据所包括的起始地址映射为IEC61850的对象引用中的逻辑节点以及IEC61850数据。
例如,将地址域A映射为逻辑设备A,将地址域B映射为逻辑设备B,并且将起始地址30001映射为逻辑节点A以及IEC61850数据A,以及将起始地址30002映射为逻辑节点B以及IEC61850数据B。应理解,前述示例仅用于理解本方案,而不应理解为本申请限定。
步骤416,根据目标对象引用,通过Modbus数据的起始地址以及地址域与对象引用的映射关系,确定目标对象引用所映射的目标起始地址以及目标地址域,包括:
步骤426,根据目标逻辑节点与目标IEC618590数据的索引关系,通过起始地址与逻辑节点以及IEC618590数据之间的映射关系,确定目标起始地址。
在所构建的起始地址与逻辑节点以及IEC618590数据之间的映射关系的基础上,由于对象引用包括逻辑设备与逻辑节点的索引关系,且包括逻辑节点与IEC61850数据之间的索引关系,因此目标对象引用能够包括目标逻辑节点与目标IEC618590数据的索引关系。其次,起始地址与逻辑节点以及IEC618590数据之间的映射关系具体包括目标起始地址与目标逻辑节点以及目标IEC618590数据之间的映射关系。
基于此,通信转化装置根据目标逻辑节点与目标IEC618590数据的索引关系确定目标逻辑节点,从而通过目标起始地址与目标逻辑节点以及目标IEC618590数据之间的映射关系,确定能够和目标逻辑节点与目标IEC618590数据相映射的目标起始地址。
步骤436,根据目标对象引用中的目标逻辑设备与目标逻辑节点的索引关系,通过地址域与逻辑设备之间的映射关系,确定目标地址域。
通信转化装置在步骤426确定目标逻辑节点后,根据目标对象引用中的目标逻辑设备与目标逻辑节点的索引关系,能进一步地确定目标逻辑设备。其次,地址域与逻辑设备之间的映射关系具体包括目标地址域与目标逻辑设备之间的映射关系。基于此,通信转化装置根据所确定的目标逻辑设备,通过目标地址域与目标逻辑设备之间的映射关系,确定能够和目标逻辑设备相映射的目标地址域。
本实施例中,通过对根据Modbus电池管理单元的功能进行划分所得到的IEC61850逻辑结构,能够更为准确的定义IEC61850逻辑结构,且所得到的EC61850逻辑结构能够与Modbus电池管理单元中的功能对应,以保证IEC61850逻辑结构的准确度和可靠性。而基于IEC61850逻辑结构所构建的对象引用包括多级索引关系,由于每个索引中的数据都是按照索引键键值进行排序后存放的,因此能够保证对象引用中每级索引关系的可靠性以及准确度。其次,因此通过多级的索引关系确定确定目标起始地址以及目标地址域可以减少在检索中排序和分组的时间,其次,基于多级的索引关系以及多层级映射关系还能够进一步地可以减少检索的时间,由此提升确定目标起始地址以及目标地址域的效率。
应理解,在实际应用中,在构建数据映射模块时,对于每一个功能码的Modbus数据,IEC61850服务器会返回所请求的数据在预先定义的缓存(buffer)里,随后在buffer中取出Modbus数据,并且根据Modbus数据的数据起始地址以及Modbus数据的地址域确定Modbus数据对应的IEC61850信息模型的对象引用,根据Modbus数据的功能码映射服务模型的具体功能,也就是一个功能码对应一个服务操作函数。基于此,构建数据映射模块需要对于不同的功能码构造不同的功能调用函数,也就是对于不同的功能码构造不同的参数地址域,服务器地址,服务器监听端口,物理设备网卡,连接超时时间,以及最大连接数,以便于基于不同的功能码执行不用的功能操作。
基于此,在一个实施例中,通信转化装置在确定目标Modbus数据后,从本地数据库中获取所存储的目标Modbus数据,该目标Modbus数据包括功能码。然后通信转化装置通过目标Modbus数据的功能码调用服务操作函数,具体通过目标Modbus数据的功能码调用对应参数地址域,服务器地址,服务器监听端口,物理设备网卡,连接超时时间,以及最大连接数,从而通过服务操作函数对目标Modbus数据进行服务操作。本实施实施例中的对目标Modbus数据的具体服务操作为解析目标Modbus数据,并且获取目标数据,然后通过按照IEC618590的格式对目标数据进行封装以得到目标IEC618590数据。
应该理解的是,虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段,这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
基于同样的发明构思,本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的通信转化方法的通信转化装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似,故下面所提供的一个或多个通信转化装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于通信转化方法的限定,在此不再赘述。
在一个实施例中,如图11所示,提供了一种通信转化装置,包括:通信模块1102以及处理模块1104,其中:
通信模块1102,用于在第一时刻获取第一时间周期内的Modbus数据集合,Modbus数据集合中每个Modbus数据包括Modbus数据的起始地址以及地址域,第一时间周期的结束时刻为第一时刻;并在第二时间周期内接收第一数据请求,第一数据请求用于请求目标IEC618590数据,数据请求携带用于索引目标IEC618590数据的目标对象引用,第二时间周期的开始时刻为第一时刻;
处理模块1104,用于根据目标对象引用,确定目标对象引用对应的目标起始地址以及目标地址域;根据目标起始地址以及目标地址域,从Modbus数据集合中确定目标Modbus数据;
通信模块1102,还用于将目标Modbus数据转化后得到的目标IEC618590数据,发送至发出第一数据请求的客户端。
在一个实施例中,处理模块1104,还用于统计在第一时间周期内接收到的N个数据请求,每个数据请求携带发出数据请求的时间标识,时间标识用于唯一标识一个时刻,N为大于0的整数;并计算N个时间标识所标识时刻之间的时间间隔,得到(N-1)个时间间隔;当(N-1)为0时,则通过第一时刻与预设调整时间确定第二时间周期的结束时刻;当(N-1)大于0时,则通过第一时刻与(N-1)个时间间隔确定第二时间周期的结束时刻。
在一个实施例中,处理模块1104,具体用于:
当(N-1)为0时,则通过第一时刻与预设调整时间,确定多个待调整时刻;
根据多个待调整时刻与数据请求发出的时刻,确定数据请求对应的多个待调整时间差;
根据数据请求对应的多个待调整时间差、运行负载、预设实时性百分比以及预设资源百分比,确定数据请求在多个待调整时间差下的反馈奖励结果;
基于数据请求在多个待调整时间差下的反馈奖励结果,从多个待调整时刻中确定第二时间周期的结束时刻。
在一个实施例中,处理模块1104,具体用于:
周期的结束时刻,包括:
当(N-1)大于0时,则计算(N-1)个时间间隔的平均值;
通过第一时刻与(N-1)个时间间隔的平均值,确定多个待调整时刻;
根据多个待调整时刻与每个数据请求发出的时刻,确定每个数据请求对应的多个待调整时间差;
根据每个数据请求对应的多个待调整时间差、运行负载、预设实时性百分比以及预设资源百分比,确定反馈奖励结果;
基于反馈奖励结果,从多个待调整时刻中确定第二时间周期的结束时刻。
在一个实施例中,处理模块1104,还用于构建Modbus数据的起始地址以及地址域与对象引用的映射关系;并根据目标对象引用,通过Modbus数据的起始地址以及地址域与对象引用的映射关系,确定目标对象引用所映射的目标起始地址以及目标地址域。
在一个实施例中,通信模块1102,还用于获取Modbus电池管理单元的功能集合;
处理模块1104,还用于对功能集合进行划分,得到IEC61850逻辑结构,IEC61850逻辑结构包括逻辑设备,逻辑节点以及IEC61850数据;并基于IEC61850逻辑结构构建对象引用,对象引用包括多个逻辑设备,每个逻辑设备与多个逻辑节点的索引关系,以及每个逻辑节点与多个IEC618590数据的索引关系;并构建地址域与逻辑设备之间的映射关系,以及起始地址与逻辑节点以及IEC618590数据之间的映射关系;并根据目标对象引用中目标逻辑节点与目标IEC618590数据的索引关系,通过起始地址与逻辑节点以及IEC618590数据之间的映射关系,确定目标起始地址;并根据目标对象引用中目标逻辑设备与目标逻辑节点的索引关系,通过地址域与逻辑设备之间的映射关系,确定目标地址域。
上述通信转化装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于电子设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于电子设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中,提供了一种电子设备,该电子设备可以是服务器,其内部结构图可以如图12所示。该电子设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中,该电子设备的处理器用于提供计算和控制能力。该电子设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该电子设备的数据库用于存储Modbus数据。该电子设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种通信转化方法。
本领域技术人员可以理解,图12中示出的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的电子设备的限定,具体的电子设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中,提供了一种电子设备,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。
在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
在一个实施例中,提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory,ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory,MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory,FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory,PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限,RAM可以是多种形式,比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory,SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory,DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等,不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等,不限于此。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种通信转化方法,其特征在于,所述方法包括:
在第一时刻获取第一时间周期内的Modbus数据集合,所述Modbus数据集合中每个Modbus数据包括所述Modbus数据的起始地址以及地址域,所述第一时间周期的结束时刻为所述第一时刻;
在第二时间周期内接收第一数据请求,所述第一数据请求用于请求目标IEC618590数据,所述数据请求携带用于索引所述目标IEC618590数据的目标对象引用,所述第二时间周期的开始时刻为所述第一时刻;
根据所述目标对象引用,确定所述目标对象引用对应的目标起始地址以及目标地址域;
根据所述目标起始地址以及所述目标地址域,从所述Modbus数据集合中确定目标Modbus数据;
将所述目标Modbus数据转化后得到的所述目标IEC618590数据,发送至发出所述第一数据请求的客户端。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
统计在所述第一时间周期内接收到的N个数据请求,每个数据请求携带发出数据请求的时间标识,所述时间标识用于唯一标识一个时刻,N为大于0的整数;
计算N个时间标识所标识时刻之间的时间间隔,得到(N-1)个时间间隔;
当所述(N-1)为0时,则通过所述第一时刻与预设调整时间确定所述第二时间周期的结束时刻;
当所述(N-1)大于0时,则通过所述第一时刻与所述(N-1)个时间间隔确定所述第二时间周期的结束时刻。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述当所述(N-1)为0时,则通过所述第一时刻与预设调整时间确定所述第二时间周期的结束时刻,包括:
当所述(N-1)为0时,则通过所述第一时刻与所述预设调整时间,确定多个待调整时刻;
根据所述多个待调整时刻与数据请求发出的时刻,确定所述数据请求对应的多个待调整时间差;
根据所述数据请求对应的多个待调整时间差、运行负载、预设实时性百分比以及预设资源百分比,确定所述数据请求在多个待调整时间差下的反馈奖励结果;
基于所述数据请求在多个待调整时间差下的反馈奖励结果,从所述多个待调整时刻中确定所述第二时间周期的结束时刻。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,当所述(N-1)大于0时,则通过所述第一时刻与所述(N-1)个时间间隔确定所述第二时间周期的结束时刻,包括:
当所述(N-1)大于0时,则计算所述(N-1)个时间间隔的平均值;
通过所述第一时刻与所述(N-1)个时间间隔的平均值,确定多个待调整时刻;
根据所述多个待调整时刻与每个数据请求发出的时刻,确定每个数据请求对应的多个待调整时间差;
根据所述每个数据请求对应的多个待调整时间差、运行负载、预设实时性百分比以及预设资源百分比,确定每个数据请求在多个待调整时间差下的反馈奖励结果;
基于所述每个数据请求在多个待调整时间差下的反馈奖励结果,从所述多个待调整时刻中确定所述第二时间周期的结束时刻。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
构建所述Modbus数据的起始地址以及地址域与对象引用的映射关系;
所述根据所述目标对象引用,确定所述目标对象引用对应的目标起始地址以及目标地址域,包括:
根据所述目标对象引用,通过所述Modbus数据的起始地址以及地址域与对象引用的映射关系,确定所述目标对象引用所映射的所述目标起始地址以及所述目标地址域。
6.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取所述Modbus电池管理单元的功能集合;
对所述功能集合进行划分,得到IEC61850逻辑结构,所述IEC61850逻辑结构包括逻辑设备,逻辑节点以及IEC61850数据;
基于所述IEC61850逻辑结构构建所述对象引用,所述对象引用包括多个逻辑设备,每个逻辑设备与多个逻辑节点的索引关系,以及每个逻辑节点与多个IEC618590数据的索引关系;
所述构建所述Modbus数据的起始地址以及地址域与对象引用的映射关系,包括:
构建所述地址域与所述逻辑设备之间的映射关系,以及所述起始地址与所述逻辑节点以及所述IEC618590数据之间的映射关系;
所述根据所述目标对象引用,通过所述Modbus数据的起始地址以及地址域与对象引用的映射关系,确定所述目标对象引用所映射的所述目标起始地址以及所述目标地址域,包括:
根据所述目标对象引用中所述目标逻辑节点与目标IEC618590数据的索引关系,通过所述起始地址与所述逻辑节点以及所述IEC618590数据之间的映射关系,确定所述目标起始地址;
根据所述目标对象引用中所述目标逻辑设备与目标逻辑节点的索引关系,通过所述地址域与所述逻辑设备之间的映射关系,确定所述目标地址域。
7.一种通信转化装置,其特征在于,所述通信转化装置包括:
通信模块,用于在第一时刻获取第一时间周期内的Modbus数据集合,所述Modbus数据集合中每个Modbus数据包括所述Modbus数据的起始地址以及地址域,所述第一时间周期的结束时刻为所述第一时刻;并在第二时间周期内接收第一数据请求,所述第一数据请求用于请求目标IEC618590数据,所述数据请求携带用于索引所述目标IEC618590数据的目标对象引用,所述第二时间周期的开始时刻为所述第一时刻;
处理模块,用于根据所述目标对象引用,确定所述目标对象引用对应的目标起始地址以及目标地址域;根据所述目标起始地址以及所述目标地址域,从所述Modbus数据集合中确定目标Modbus数据;
通信模块,还用于将所述目标Modbus数据转化后得到的所述目标IEC618590数据,发送至发出所述第一数据请求的客户端。
8.一种电子设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机程序产品,包括计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
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Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040054829A1 (en) * 2001-06-25 2004-03-18 White William A. Method, system and program for the transmission of modbus messages between networks
CN104363214A (zh) * 2014-11-03 2015-02-18 许继电气股份有限公司 一种IEC61850规约和TCPModbus规约可配置的转换方法
CN204291043U (zh) * 2014-12-30 2015-04-22 深圳市行健自动化股份有限公司 多功能规约转换装置
KR101579928B1 (ko) * 2014-07-31 2015-12-23 서경대학교 산학협력단 IEC61850와 CoAP 간의 상호 호환 방법 및 그 기록 매체
CN106453071A (zh) * 2016-12-22 2017-02-22 南京因泰莱电器股份有限公司 一种符合iec61850标准的电力智能网关
US20200364148A1 (en) * 2019-05-15 2020-11-19 EMC IP Holding Company LLC Method, device and computer program product for implementing file system
CN212183548U (zh) * 2020-05-29 2020-12-18 西安和其光电科技股份有限公司 一种IEC61850协议与Modbus协议转接板
CN112866207A (zh) * 2020-12-31 2021-05-28 西安交通大学 一种用于变电站自动化的协议转换方法
CN113259425A (zh) * 2021-04-30 2021-08-13 广东顺畅科技有限公司 基于61850标准的数据转换方法、变电站网关及存储介质
CN113810492A (zh) * 2021-09-16 2021-12-17 南方电网数字电网研究院有限公司 基于智能网关的数据点表生成方法、装置和计算机设备
KR102345082B1 (ko) * 2020-07-31 2021-12-31 서경대학교 산학협력단 클라우드 기반 iec61850 정보 처리 방법

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040054829A1 (en) * 2001-06-25 2004-03-18 White William A. Method, system and program for the transmission of modbus messages between networks
KR101579928B1 (ko) * 2014-07-31 2015-12-23 서경대학교 산학협력단 IEC61850와 CoAP 간의 상호 호환 방법 및 그 기록 매체
CN104363214A (zh) * 2014-11-03 2015-02-18 许继电气股份有限公司 一种IEC61850规约和TCPModbus规约可配置的转换方法
CN204291043U (zh) * 2014-12-30 2015-04-22 深圳市行健自动化股份有限公司 多功能规约转换装置
CN106453071A (zh) * 2016-12-22 2017-02-22 南京因泰莱电器股份有限公司 一种符合iec61850标准的电力智能网关
US20200364148A1 (en) * 2019-05-15 2020-11-19 EMC IP Holding Company LLC Method, device and computer program product for implementing file system
CN212183548U (zh) * 2020-05-29 2020-12-18 西安和其光电科技股份有限公司 一种IEC61850协议与Modbus协议转接板
KR102345082B1 (ko) * 2020-07-31 2021-12-31 서경대학교 산학협력단 클라우드 기반 iec61850 정보 처리 방법
CN112866207A (zh) * 2020-12-31 2021-05-28 西安交通大学 一种用于变电站自动化的协议转换方法
CN113259425A (zh) * 2021-04-30 2021-08-13 广东顺畅科技有限公司 基于61850标准的数据转换方法、变电站网关及存储介质
CN113810492A (zh) * 2021-09-16 2021-12-17 南方电网数字电网研究院有限公司 基于智能网关的数据点表生成方法、装置和计算机设备

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李井泉等: "蓄电池管理系统接入边缘物联代理 Modbus-tcp 协议设计与实现", 《信息通信》, no. 9 *
郭振宇等: "基于IEC61850 规约转换的研究与实现", 《电子质量》 *

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