CN115297167A - 一种面向电力系统监控的5g通信方法、设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种面向电力系统监控的5G通信方法、设备及介质,主要涉及5G技术领域,用以解决现有的5G通信终端,不具备对Modbus协议数据的采集功能,也不能作为使用IEC 104规约电网主站的client端等问题。方法包括:获取启动指令,读取配置文件信息;创建Modbus‑masterserver线程,创建IEC 104server线程;当任一线程监听到上传报文后,根据上传报文中的功能码,确定上传报文对应的协议帧结构;确定待传递报文对应的处理设备,将待传递报文下发给对应的处理设备。本申请通过上述方法实现了在具备5G通信功能的同时,也具备对上通过104协议与主站通信。
Description
技术领域
本申请涉及5G通讯技术领域,尤其涉及一种面向电力系统监控的5G通信方法、设备及介质。
背景技术
新型电力系统建设提出“源网荷储”双向友好互动的要求,而随着光伏发电、风电、电动汽车等大量分布式能源的接入,为实现对分布式能源的群调群控,如果采用传统的有线专线方案,不仅成本高昂,而且存在因场站地点偏僻难以敷设线路等问题。随着5G无线通信技术的成熟,其低时延、高带宽和无需敷设线路的特性为解决上述问题提供了可能。
但是,现有的涉及5G无线通信用于对分布式能源进行群调群控的相关发明主要为:通过有线专网实现对电力系统监控设备的数据采集和运行状态监测,从电气角度解决分布式电源的并网问题;忽略了主站与场站间监控信息传输的问题,且常规的5G通信终端,不具备对电力系统终端监控设备中Modbus协议数据的采集,也不能作为使用IEC104规约电网主站的client端,进而无法将采集的电力系统终端设备运行数据上传给主站。
发明内容
针对现有技术的上述不足,本发明提供一种面向电力系统监控的5G通信方法、设备及介质,以解决上述技术问题。
第一方面,本申请提供了一种面向电力系统监控的5G通信方法,方法包括:获取启动指令,初始化Modbus-master服务端和IEC 104服务端,并读取配置文件信息;创建Modbus-masterserver线程以监听Modbus类型的上传报文,创建IEC 104server线程以监听104类型的上传报文;当任一线程监听到上传报文后,根据上传报文中的功能码,确定上传报文对应的协议帧结构;按照协议帧结构将上传报文转换为待传递报文;其中,功能码和协议帧结构的类型都包括:Modbus类型和104类型;确定待传递报文对应的处理设备,以通过监听线程将待传递报文下发给对应的处理设备;其中,处理设备包含Modbus从设备和104主站。
进一步地,配置文件信息至少包括Modbus从设备的地址、波特率、协议功能转换表。
进一步地,当任一线程监听到上传报文后,根据上传报文中的功能码,确定上传报文对应的协议帧结构,具体包括:当任一线程为IEC 104server线程时;IEC 104server线程根据上传报文中的104类型的功能码,查找配置文件的协议功能转换表,以确定104类型的功能码对应的Modbus类型的功能码;确定Modbus类型的功能码对应的Modbus类型的协议帧结构。
进一步地,确定待传递报文对应的处理设备,以通过监听线程将待传递报文下发给对应的处理设备,具体包括:当待传递报文对应的处理设备为Modbus从设备时,向Modbus从设备发送包含待传递报文的召测指令,以使Modbus从设备收到召测指令后,根据待传递报文对应的寄存器地址,通过无线公网上报待传递报文对应的数据。
进一步地,当任一线程监听到上传报文后,根据上传报文中的功能码,确定上传报文对应的协议帧结构,具体还包括:当任一线程为Modbus-masterserver线程时;Modbus-masterserver线程根据上传报文中的Modbus类型的功能码,查找配置文件的协议功能转换表,以确定Modbus类型的功能码对应的104类型的功能码;确定104类型的功能码对应的104类型的协议帧结构。
进一步地,确定待传递报文对应的处理设备,以通过监听线程将待传递报文下发给对应的处理设备,具体还包括:当待传递报文对应的处理设备为104主站时,通过无线公网向104主站发送待传递报文。
第二方面,一种基于移动门户App的移动应用迁移设备,该设备包括104主站、5GCPE和Modbus从设备;其中,5G CPE包含规约转换模块,且规约转换模块包含规约指令;规约指令设置成在104主站和Modbus从设备被执行时能够执行上述的任一项的基于移动门户App的移动应用迁移方法。
第三方面,一种非易失性计算机存储介质,其上存储有计算机指令,计算机指令执行上述的一种面向电力系统监控的5G通信方法。
本领域技术人员能够理解的是,本发明至少具有如下有益效果:
一方面,相较于采用传统有线专网接入的方式,采用本发明设计的5G通信终端通过无线公网实现对电力终端设备的监控,不仅为电网节约了大量敷设有线专网的成本,且解决了因地点偏僻难以敷设有线专网线路的电力系统终端接入问题;同时,相较于4G网络,5G公网在时延上也满足了新型电力系统对“源网荷储”双向友好互动的即时性要求。
另一方面,传统电力终端监控设备不能直接与电网的104主站进行通信,需要另外安装具有协议转换功能的设备,比如新能源场站安装的通讯管理机等。本发明将规约转换功能通过软件实现的方式集成在5G通信终端内,使得本发明设计的终端在具备5G通信功能的同时,也具备对上通过104协议与主站通信,对下通过modbus协议与各种电力系统终端监控设备通信的能力。
附图说明
下面参照附图来描述本公开的部分实施例,附图中:
图1是本申请实施例提供的一种面向电力系统监控的5G通信方法流程图。
图2是本申请实施例提供的一种面向电力系统监控的5G通信设备内部结构示意图。
具体实施方式
本领域技术人员应当理解的是,下文所描述的实施例仅仅是本公开的优选实施例,并不表示本公开仅能通过该优选实施例实现,该优选实施例仅仅是用于解释本公开的技术原理,并非用于限制本公开的保护范围。基于本公开提供的优选实施例,本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所获得的其它所有实施例,仍应落入到本公开的保护范围之内。
还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,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、商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“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
下面通过附图对本申请实施例提出的技术方案进行详细的说明。
图1为本申请实施例提供的一种面向电力系统监控的5G通信方法。如图1所示,本申请实施例提供的方法,主要包括以下步骤:
步骤110、获取启动指令,初始化Modbus-master服务端和IEC104服务端,并读取配置文件信息。
需要说明的是,配置文件信息至少包括Modbus从设备的地址、波特率、协议功能转换表。此外,初始化以及读取操作可由现有方法或技术实现,本申请对此不作限定。
步骤120、创建Modbus-masterserver线程以监听Modbus类型的上传报文,创建IEC104server线程以监听104类型的上传报文。
步骤130、当任一线程监听到上传报文后,根据上传报文中的功能码,确定上传报文对应的协议帧结构;按照协议帧结构将上传报文转换为待传递报文。
需要说明的是,功能码和协议帧结构的类型都包括:Modbus类型和104类型。
作为示例一地,当任一线程为IEC 104server线程时,当任一线程监听到上传报文后,根据上传报文中的功能码,确定上传报文对应的协议帧结构,具体包括:IEC 104server线程根据上传报文中的104类型的功能码,查找配置文件的协议功能转换表,以确定104类型的功能码对应的Modbus类型的功能码;确定Modbus类型的功能码对应的Modbus类型的协议帧结构。
作为示例二地,当任一线程为Modbus-masterserver线程时;当任一线程监听到上传报文后,根据上传报文中的功能码,确定上传报文对应的协议帧结构,具体还包括:Modbus-masterserver线程根据上传报文中的Modbus类型的功能码,查找配置文件的协议功能转换表,以确定Modbus类型的功能码对应的104类型的功能码;确定104类型的功能码对应的104类型的协议帧结构。
步骤140、确定待传递报文对应的处理设备,以通过监听线程以及无线公网将待传递报文下发给对应的处理设备。
需要说明的是,处理设备包含Modbus从设备和104主站。
作为示例一地,当待传递报文对应的处理设备为Modbus从设备时,确定待传递报文对应的处理设备,以通过监听线程以及无线公网将待传递报文下发给对应的处理设备,具体包括:向Modbus从设备发送包含待传递报文的召测指令,以使Modbus从设备收到召测指令后,根据待传递报文对应的寄存器地址,通过无线公网上报待传递报文对应的数据。
作为示例二地,当待传递报文对应的处理设备为104主站时,确定待传递报文对应的处理设备,以通过监听线程以及无线公网将待传递报文下发给对应的处理设备,具体还包括:通过无线公网向104主站发送待传递报文。
除此之外,本申请实施例还提供了一种面向电力系统监控的5G通信方法适配设备,如图2所示,设备包括:104主站110、5G CPE120和Modbus从设备130;其中,5G CPE120包含规约转换模块121,且规约转换模块121包含规约指令;规约指令设置成在104主站110和Modbus从设备130被执行时能够执行上述的一种面向电力系统监控的5G通信方法适配方法。
需要说明的是,规约转换模块121用于获取启动指令,初始化Modbus-master服务端和IEC 104服务端,并读取配置文件信息;创建Modbus-masterserver线程以监听Modbus类型的上传报文,创建IEC 104server线程以监听104类型的上传报文;当任一线程监听到上传报文后,根据上传报文中的功能码,确定上传报文对应的协议帧结构;按照协议帧结构将上传报文转换为待传递报文;其中,功能码和协议帧结构的类型都包括:Modbus类型和104类型;确定待传递报文对应的处理设备,以通过监听线程以及无线公网将待传递报文下发给对应的处理设备;其中,处理设备包含Modbus从设备130和104主站110。
除此之外,本申请实施例还提供了一种非易失性计算机存储介质,其上存储有可执行指令,在该可执行指令被执行时,实现如上述的一种面向电力系统监控的5G通信方法。
至此,已经结合前文的多个实施例描述了本公开的技术方案,但是,本领域技术人员容易理解的是,本公开的保护范围并不仅限于这些具体实施例。在不偏离本公开技术原理的前提下,本领域技术人员可以对上述各个实施例中的技术方案进行拆分和组合,也可以对相关技术特征作出等同的更改或替换,凡在本公开的技术构思和/或技术原理之内所做的任何更改、等同替换、改进等都将落入本公开的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种面向电力系统监控的5G通信方法,其特征在于,所述方法包括:
获取启动指令,初始化Modbus-master服务端和IEC 104服务端,并读取配置文件信息;
创建Modbus-masterserver线程以监听Modbus类型的上传报文,创建IEC 104server线程以监听104类型的上传报文;
当任一线程监听到上传报文后,根据上传报文中的功能码,确定上传报文对应的协议帧结构;按照协议帧结构将上传报文转换为待传递报文;其中,功能码和所述协议帧结构的类型都包括:Modbus类型和104类型;
确定待传递报文对应的处理设备,以通过监听线程以及无线公网将所述待传递报文下发给对应的处理设备;其中,所述处理设备包含Modbus从设备和104主站。
2.根据权利要求1所述的面向电力系统监控的5G通信方法,其特征在于,所述配置文件信息至少包括Modbus从设备的地址、波特率、协议功能转换表。
3.根据权利要求1所述的面向电力系统监控的5G通信方法,其特征在于,当任一线程监听到上传报文后,根据上传报文中的功能码,确定上传报文对应的协议帧结构,具体包括:
当所述任一线程为IEC 104server线程时;
IEC 104server线程根据上传报文中的104类型的功能码,查找配置文件的协议功能转换表,以确定104类型的功能码对应的Modbus类型的功能码;
确定所述Modbus类型的功能码对应的Modbus类型的协议帧结构。
4.根据权利要求3所述的面向电力系统监控的5G通信方法,其特征在于,确定待传递报文对应的处理设备,以通过监听线程以及无线公网将所述待传递报文下发给对应的处理设备,具体包括:
当待传递报文对应的处理设备为Modbus从设备时,向所述Modbus从设备发送包含待传递报文的召测指令,以使Modbus从设备收到召测指令后,根据待传递报文对应的寄存器地址,通过无线公网上报待传递报文对应的数据。
5.根据权利要求1所述的面向电力系统监控的5G通信方法,其特征在于,当任一线程监听到上传报文后,根据上传报文中的功能码,确定上传报文对应的协议帧结构,具体还包括:
当所述任一线程为Modbus-masterserver线程时;
Modbus-masterserver线程根据上传报文中的Modbus类型的功能码,查找配置文件的协议功能转换表,以确定Modbus类型的功能码对应的104类型的功能码;
确定所述104类型的功能码对应的104类型的协议帧结构。
6.根据权利要求5所述的面向电力系统监控的5G通信方法,其特征在于,确定待传递报文对应的处理设备,以通过监听线程以及无线公网将所述待传递报文下发给对应的处理设备,具体还包括:
当待传递报文对应的处理设备为104主站时,通过无线公网向所述104主站发送待传递报文。
7.一种面向电力系统监控的5G通信方法适配设备,其特征在于,所述设备包括:
104主站、5G CPE和Modbus从设备;其中,所述5G CPE包含规约转换模块,且所述规约转换模块包含规约指令;
所述规约指令设置成在所述104主站和所述Modbus从设备被执行时能够执行如权利要求1-6任一项所述的一种面向电力系统监控的5G通信方法。
8.一种非易失性计算机存储介质,其特征在于,其上存储有计算机指令,所述计算机指令在被执行时实现如权利要求1-6任一项所述的一种面向电力系统监控的5G通信方法。
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