CN114885356A - 一种保证配电控制命令高可靠性接收的方法和装置 - Google Patents

一种保证配电控制命令高可靠性接收的方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种保证配电控制命令高可靠性接收的方法，包括以下步骤a、建立至少两条AVC和VCZ之间的通信链路；步骤b、利用已经建立的通信链路进行数据收发；步骤c、保持已经建立好的通信链路；步骤d、通信链路失败后删除重建。一种保证配电控制命令高可靠性接收的装置，包括通信单元和执行单元，通信单元的通讯端连接有至少两个链路数据处理模块，链路数据处理模块和链路控制模块连接，链路控制实体控制链路数据接收、处理链路数据，链路数据处理模块均与数据合并模块连接，数据合并模块对接收到的链路数据进行合并后并发送给执行单元。本申请提高了现有通信方案的可靠性，均衡了业务负载，为后续业务扩展提供了可能。

Description

一种保证配电控制命令高可靠性接收的方法和装置
技术领域
本发明涉及数据传输技术领域，具体为一种保证配电控制命令高可靠性接收的方法和装置。
背景技术
电站中的控制执行装置从电站的AVC接收控制命令，并对控制命令进行执行来保证电力合乎电网运行质量标准，因此其与AVC之间信号传输的可靠性和时效性就十分重要。5g技术推出后，由于其优秀的传输性能，电站迅速将其并入电网进行使用，大大提高了电站信息传输的时效性。
虽然将5g网络并入电站使用后提到了电站的工作性能，但仍存在一些缺陷，例如，当前的专网设计的网络架构是在电信5g系统架构上的裁剪，减少了处理移动性部分功能的网络，单传输效率仍然偏低，可靠性也比较差，不能满足后续的业务扩展。
发明内容
本发明针对上述现有技术存在的问题，提供一种保证配电控制命令高可靠性接收的方法和装置。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种保证配电控制命令高可靠性接收的方法，包括以下步骤a、建立至少两条AVC和VCZ之间的通信链路；步骤b、利用已经建立的通信链路进行数据收发；步骤c、保持已经建立好的通信链路；步骤d、通信链路失败后删除重建；步骤e、定期对通信链路进行抽样检查。
进一步地，在步骤a中，通讯端口进行自检，并在自检后向链路控制实体报告所连接CPE个数，链路控制实体根据CPE个数决定建立通信链路实体的个数，AVC发送自身标识信息或业务类型给VCZ，对建立子实体的类型提出要求，VCZ接收到该要求后建立AM实体或UM子实体，并在建立完成或失败后发送反馈信号给AVC。
进一步地，所述每个CPE应当至少对应一个通信链路实体，每个通信链路实体中至少有一个UM子实体。
进一步地，所述步骤b中，AVC发出控制命令，控制命令通过数据端口传送给至少两个子实体，子实体对数据包进行处理。
进一步地，各子实体接收数据包后将未携带包序号和时间戳信息的数据包丢弃，对携带包序号和时间戳信息的数据包进行校验、解密，丢弃解密失败的数据包，最终将解密成功的数据包发送给数据合并模块。
进一步地，数据合并模块接收解密成功的数据包后对数据包的包序号和时间戳信息进行比对，滤除重复的数据包后将其余数据包发送给VCZ。
进一步地，步骤c中保持链路需配置定时器时长，定时器在AVC接收来自VCZ数据时重置，在空闲时进行计时，计时超时后链路失效。
进一步地，AVC和VCZ之间周期性相互发送链路保持数据包使链路保持建立。
进一步地，在步骤e中，链路数据处理实体UPF将同周期内的丢弃数据进行压缩，并将压缩后的数据发送给可靠性检测单元RTU，RTU对数据包进行解压，解压完成后RTU对数据包中的数据进行抽样，对抽取的样本进行读取并统计其中含有包序号和时间戳信息的数据包，计算含有包序号和时间戳信息的数据包在样本中的占比。
一种保证配电控制命令高可靠性接收的装置，包括通信单元和执行单元，所述通信单元包括通讯端，所述通讯端连接有至少两个链路数据处理模块，所述链路数据处理模块和链路控制模块连接，所述链路控制模块还与通讯端口连接，所述链路控制实体控制链路数据接收、处理链路数据，所述链路数据处理模块均与数据合并模块连接，所述数据合并模块对接收到的链路数据进行合并，并将合并后的结果发送给执行单元进行执行。
本发明的有益效果：
本发明提供的保证配电控制命令高可靠性接收的方法通过建立至少两条AVC和VCZ之间的通信链路，数据合并模块将数据包进行合并后发送给VCZ执行，多路传输保证了数据传输的可靠性，也解决了链路单点的负载异常大的问题，提高了现有通信方案的可靠性，均衡了业务负载，为后续业务扩展提供了可能。同时，通过可靠性检测单元RTU对各时期数据进行抽样检查，能够计算出特定线路数据传输的可靠性，便于电站的运维管理，进一步保证了传输的可靠性。
附图说明
图1为本发明保证配电控制命令可靠性接收方法的流程图；
图2为本发明保证配电控制命令可靠性接收方法的网络架构图。
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。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本发明可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、元件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本发明，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
在本发明中，“模块”、“系统”等等指应用于计算机的相关实体，如硬件、硬件和软件的组合、软件或执行中的软件等。详细地说，例如，元件可以、但不限于是运行于处理器的过程、处理器、对象、可执行元件、执行线程、程序和/或计算机。还有，运行于服务器上的应用程序或脚本程序、服务器都可以是元件。一个或多个元件可在执行的过程和/或线程中，并且元件可以在一台计算机上本地化和/或分布在两台或多台计算机之间，并可以由各种计算机可读介质运行。元件还可以根据具有一个或多个数据包的信号，例如，来自一个与本地系统、分布式系统中另一元件交互的，和/或在因特网的网络通过信号与其它系统交互的数据的信号通过本地和/或远程过程来进行通信。
最后，还需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”，不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
请参考图1，为本发明提供的一种保证配电控制命令高可靠性接收的方法，主要用于解决自动电压无功控制系统AVC和控制执行装置信息传输过程中的孤岛效应，提高电站运维的可靠性和高效性。
一种保证配电控制命令高可靠性接收的方法包括以下步骤：
步骤a、建立至少两条AVC和VCZ之间的通信链路；
步骤b、利用已经建立的通信链路进行数据收发；
步骤c、保持已经建立好的通信链路；
步骤d、通信链路失败后删除重建；
步骤e、定期对通信链路进行抽样检查。
其中，步骤a具体包括通讯端口进行自检，并在自检后向链路控制实体报告所连接CPE个数，链路控制实体根据CPE个数决定建立通信链路实体的个数，AVC发送自身标识信息或业务类型给VCZ，对建立子实体的类型提出要求，VCZ接收到该要求后建立AM实体或UM子实体，并在建立完成或失败后发送反馈信号给AVC。
传输业务类型分为控制命令类和监测上报类，根据传输业务类型的不同，通信链路的子实体包括AM实体和UM子实体两种类型。根据技术的进步，子实体类型可进行扩展，此处仅以AM实体和UM子实体为例，并不以此为限制。
需要说明的是，AM实体用于AM模式，即VCZ收到AVC的数据之后发送信号给AVC进行确认，并在确认后由VCZ进行执行。AM模式的可靠性比较好，但是时延较大，用于传输用于上报的监测类信息。
UM子实体用于UM模式，即VCZ收到AVC的数据之后，立即由VCZ进行执行，在命令执行完毕之后VCZ反馈给AVC执行结果，并且当AVC不要求VCZ反馈执行结果时，则VCZ不用反馈命令执行结果。UM模式时延性好，用于传输控制命令。
为了确保传输的可靠性和高延迟性，每个CPE应当至少对应一个通信链路实体，每个通信链路实体中至少有一个UM子实体。
以图2为例，AVC和VCZ1之间具有两条链路通信实体，即AVC-UPF1-NR-CPE1-VCZ1。AVC和VCZ2之间具有两条链路通信实体，即AVC-UPF1-NR-CPE2-VCZ2和AVC-UPF2-NR-CPE3-VCZ2。
步骤b具体包括AVC发出控制命令，控制命令通过数据端口传送给至少两个链路数据处理实体，链路数据处理实体对数据包进行处理。
数据包的处理包括识别、解密、发送和丢弃几个环节。各个子实体接收数据包后首先检查数据包是否携带包序号和时间戳信息，之后将未携带包序号和时间戳信息的数据包丢弃，对携带包序号和时间戳信息的数据包进行校验、解密，丢弃解密失败的数据包，将解密成功的数据包发送给数据合并模块。
数据合并模块接收解密成功的数据包后对数据包的包序号和时间戳信息进行比对，滤除重复的数据包后将其余数据包发送给VCZ进行执行。
以AVC和VCZ2之间具有两条链路通信实体，即AVC-UPF1-NR-CPE2-VCZ2和AVC-UPF2-NR-CPE3-VCZ2为例，若AVC-UPF1-NR-CPE2-VCZ2和AVC-UPF2-NR-CPE3-VCZ2发送的数据包若包序号和时间戳信息均相同，则丢弃其中一个数据包，将另一个数据包发送给VCZ2进行执行。
在本实施例中，采用单个NR对应CPE2和CPE3连接到VCZ2，CPE2和CPE3接收同一个NR发送的数据就需要用组播的方式。
NR通过AVC、CPE或自身配置三者获取采用组播方式的信息，例如，AVC要求某个数据包使用组播方式，或者通过这两个CPE反馈得知NR发送给这两个CPE数据时需要使用组播的方式。组播号的配置方式：AVC，执行器自己，NR3者皆可。
步骤c中保持链路需配置定时器时长，定时器在AVC接收来自VCZ数据时重置，在空闲时进行计时，计时超时后链路失效。
具体而言，在AVC与VCZ建立连接之后，AVC在其存储器内部设有定时器Txa，VCZ在其存储器内部设置定时器Txv。定时器Txa和定时器Txv的时长可配置。在AVC接收来自VCZ的数据时Txa重置，在AVC未收发数据时，定时器Txa计时，计时达到配置时间之后，AVC判定链路失效，重新向VCZ发起链路建立请求。
同理，Txv的运行机制与定时器Txa类似，但由于VCZ可能会连接有两个以上CPE，因此VCZ中的定时器Txa的个数与CPE的个数相同，所有Txa定时器都超时VCZ判定链路失效，重新向AVC发起链路建立请求。
AVC内设有定时器Txb，用于周期性向VCZ发送链路保持数据包，VCZ内设有定时器Txm用于周期性向AVC发送链路保持数据包，该数据包可能只有时间戳。若VCZ连有两个以上CPE时，上述数据包由任一CPE发送。
步骤e中，链路数据处理实体UPF将同周期内的丢弃数据进行压缩，并将压缩后的数据发送给可靠性检测单元RTU，RTU对数据包进行解压，解压完成后RTU对数据包中的数据进行抽样，对抽取的样本进行读取并统计其中含有包序号和时间戳信息的数据包，计算含有包序号和时间戳信息的数据包在样本中的占比，本期占比不应小于80％，将本周期占比与往期进行比对，差值不应超出30％。
具体而言，抽样方法为按照时间间隔抽样，以一天为周期为例，在0:00-24:00之间抽取时间点为2:00、4:00、6:00、8:00、10:00、12:00、14:00、16:00、18:00、20:00、22:00、24:00的数据包，若无相应时间点数据包，则跳过该时间点。还可以以多天为周期进行抽检，此处对周期长度不作限制。
由前文可知，样本中含有具有包序号和时间戳信息的数据包占比越大，则传输性能越可靠，并且多期数据进行比较，差值越小，证明传输稳定且可靠，通过以上检测，即可获知相应节点的传输可靠性，便于电站的管理和运维。
一种保证配电控制命令高可靠性接收的装置，包括通信单元和执行单元，所述通信单元包括通讯端，所述通讯端连接有至少两个链路数据处理模块，所述链路数据处理模块和链路控制模块连接，所述链路控制模块还与通讯端口连接，所述链路控制实体控制链路数据接收、处理链路数据，所述链路数据处理模块均与数据合并模块连接，所述数据合并模块对接收到的链路数据进行合并，并将合并后的结果发送给执行单元进行执行，所述链路控制实体和链路数据处理实体UPF连接，将丢弃的数据包发送给UPF，所述UPF对其进行分析。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种保证配电控制命令高可靠性接收的方法，其特征在于：包括以下步骤a、建立至少两条AVC和VCZ之间的通信链路；步骤b、利用已经建立的通信链路进行数据收发；步骤c、保持已经建立好的通信链路；步骤d、通信链路失败后删除重建；步骤e、定期对通信链路进行抽样检查。
2.根据权利要求1所述的保证配电控制命令高可靠性接收的方法，其特征在于：在步骤a中，通讯端口进行自检，并在自检后向链路控制实体报告所连接CPE个数，链路控制实体根据CPE个数决定建立通信链路实体的个数，AVC发送自身标识信息或业务类型给VCZ，对建立子实体的类型提出要求，VCZ接收到该要求后建立AM实体或UM子实体，并在建立完成或失败后发送反馈信号给AVC。
3.根据权利要求2所述的保证配电控制命令高可靠性接收的方法，其特征在于：所述每个CPE应当至少对应一个通信链路实体，每个通信链路实体中至少有一个UM子实体。
4.根据权利要求1所述的保证配电控制命令高可靠性接收的方法，其特征在于：所述步骤b中，AVC发出控制命令，控制命令通过数据端口传送给至少两个子实体，子实体对数据包进行处理。
5.根据权利要求4所述的保证配电控制命令高可靠性接收的方法，其特征在于：各子实体接收数据包后将未携带包序号和时间戳信息的数据包丢弃，对携带包序号和时间戳信息的数据包进行校验、解密，丢弃解密失败的数据包，最终将解密成功的数据包发送给数据合并模块。
6.根据权利要求5所述的保证配电控制命令高可靠性接收的方法，其特征在于：数据合并模块接收解密成功的数据包后对数据包的包序号和时间戳信息进行比对，滤除重复的数据包后将其余数据包发送给VCZ。
7.根据权利要求1所述的保证配电控制命令高可靠性接收的方法，其特征在于：步骤c中保持链路需配置定时器时长，定时器在AVC接收来自VCZ数据时重置，在空闲时进行计时，计时超时后链路失效。
8.根据权利要求7所述的保证配电控制命令高可靠性接收的方法，其特征在于：AVC和VCZ之间周期性相互发送链路保持数据包使链路保持建立。
9.根据权利要求1所述的保证配电控制命令高可靠性接收的方法，其特征在于：在步骤e中，链路数据处理实体UPF将同周期内的丢弃数据进行压缩，并将压缩后的数据发送给可靠性检测单元RTU，RTU对数据包进行解压，解压完成后RTU对数据包中的数据进行抽样，对抽取的样本进行读取并统计其中含有包序号和时间戳信息的数据包，计算含有包序号和时间戳信息的数据包在样本中的占比。
10.一种保证配电控制命令高可靠性接收的装置，其特征在于：包括通信单元和执行单元，所述通信单元包括通讯端，所述通讯端连接有至少两个链路数据处理模块，所述链路数据处理模块和链路控制模块连接，所述链路控制模块还与通讯端口连接，所述链路控制实体控制链路数据接收、处理链路数据，所述链路数据处理模块均与数据合并模块连接，所述数据合并模块对接收到的链路数据进行合并，并将合并后的结果发送给执行单元进行执行，所述链路控制实体和链路数据处理实体UPF连接，将丢弃的数据包发送给UPF，所述UPF对其进行分析。
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