CN115623096A - 基于iec104规约的通信系统、通信方法、存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种基于IEC104规约的通信系统、通信方法、存储介质。其中，该系统包括：IEC功能模块，用于将主站不同功能的I帧报文进行预装载，得到预装载数据；业务处理模块，用于接收预装载数据，并确定从站接收S帧确认指令所需要的第一时长，在第一时长小于第一预设时长的情况下，将预装载数据发送至从站，其中，第一预设时长为第一定时器的有效计时时长，第一定时器的开始计时时刻与从站发送S帧报文至主站的时刻为同一时刻，S帧确认指令为主站响应从站发送的S帧报文生成的指令。本申请解决了相关技术中由于突变数据量较大造成的下发遥调、遥测等指令误报超时、下发指令失败等的技术问题。

Description

基于IEC104规约的通信系统、通信方法、存储介质

技术领域

本申请涉及通信领域，具体而言，涉及一种基于IEC104规约的通信系统、通信方法、存储介质。

背景技术

IEC104规约由国际电工委员会制定，IEC104规约是把IEC101的应用服务数据通过TCP/IP进行传输的标准，该标准为远程信息的网络传输提供了通信规约的依据，采用IEC104规约可很好的保证规约的标准化和通信的可靠性。

IEC104规约在实际应用中，现有通信调试工具在主站模式(客户端)下发总召唤指令、对时、遥控、遥调等，在从站(服务器端)突变数据量较大时，对于主站下发的指令，从站的报文响应时间会变得冗长，容易发生卡帧，造成遥控及遥调命令响应时间较长，易导致下发遥调、遥测指令误报超时、下发指令失败等问题；且在对具有IEC104协议的设备测试时，无法实现主站发送U帧测试指令到测试确认的时间T1的测试，以及从站突发或响应总召唤到收到确认S帧的时间T2的测试，以及从站没有收到任何数据时启动U帧的间隔时间T3的测试。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请实施例提供了一种基于IEC104规约的通信系统、通信方法、存储介质，以至少解决相关技术中由于突变数据量较大造成的下发遥调、遥测等指令误报超时、下发指令失败等技术问题。

根据本申请实施例的一个方面，提供了一种基于IEC104规约的通信系统，包括：IEC功能模块，用于将主站不同功能的I帧报文进行预装载，得到预装载数据；业务处理模块，用于接收预装载数据，并确定从站接收S帧确认指令所需要的第一时长，在第一时长小于第一预设时长的情况下，将预装载数据发送至从站，其中，第一预设时长为第一定时器的有效计时时长，第一定时器的开始计时时刻与从站发送S帧报文至主站的时刻为同一时刻，S帧确认指令为主站响应从站发送的S帧报文生成的指令。

可选地，业务处理模块在将预装载数据发送至从站后，重置第一定时器，以用于将第一定时器置零。

可选地，业务处理模块，还用于在第一时长大于第一预设时长的情况下，发送新的S帧报文至主站，以用于从站从主站获取新的S帧确认指令。

可选地，业务处理模块，还用于启动第二定时器，并在第二定时器的第二预设时长内检测主站与从站之间是否存在数据通信，其中，第二预设时长为第二定时器的有效计时时长。

可选地，业务处理模块，还用于在确定主站与从站之间在第二定时器的第二预设时长内不存在数据通信的情况下，控制主站向从站发送U帧测试报文，并同时启动第三定时器，确定主站向从站发送U帧测试报文与从站回复的U帧测试确认命令之间相间隔的第二时长，在第二时长大于第三预设时长的情况下，关闭主站与从站之间当前正在用于通信的TCP/IP连接，其中，第三预设时长为第三定时器的有效计时时长。

可选地，业务处理模块，还用于在确定主站与从站之间在第二定时器的第二预设时长内不存在数据通信的情况下，控制从站向主站发送U帧测试报文，并同时启动第三定时器，确定从站向主站发送U帧测试报文与主站回复的U帧测试确认命令之间相间隔的第二时长，在第二时长大于第三预设时长的情况下，关闭主站与从站之间当前正在用于通信的TCP/IP连接，其中，第三预设时长为第三定时器的有效计时时长。

可选地，业务处理模块，还用于在确定主站与从站之间在第二定时器的第二预设时长内存在数据通信的情况下，启动第一定时器，以及第二定时器，并在主站接收到I帧报文，且第一定时器未超时的情况下，发送S帧确认指令至从站，并重置第一定时器、第二定时器。

可选地，业务处理模块，还用于开启计数器，用于对从站接收主站召唤后向主站发送的I帧报文进行计数，在I帧报文的个数等于预设阈值的情况下，重置第一定时器以及计数器，发送S帧确认指令至从站。

根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种基于IEC104规约的通信方法，包括：将主站各种不同功能的I帧报文进行预装载，得到预装载数据；确定从站接收到S帧确认指令的第一时长；在第一时长小于第一预设时长的情况下，将预装载数据发送至从站，其中，第一预设时长为第一定时器的有效计时时长，第一定时器的开始计时时刻与从站发送S帧报文至主站的时刻为同一时刻，S帧确认指令为主站响应从站发送的S帧报文生成的指令。

根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种非易失性存储介质，存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制存储介质所在设备执行任意一种基于IEC104规约的通信方法。

根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种电子设备，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，处理器被配置为执行指令，以实现任意一种基于IEC104规约的通信方法。

在本申请实施例中，采用定时控制的方式，通过IEC功能模块，用于将主站不同功能的I帧报文进行预装载，得到预装载数据；业务处理模块，用于接收预装载数据，并确定从站接收S帧确认指令所需要的第一时长，在第一时长小于第一预设时长的情况下，将预装载数据发送至从站，其中，第一预设时长为第一定时器的有效计时时长，第一定时器的开始计时时刻与从站发送S帧报文至主站的时刻为同一时刻，S帧确认指令为主站响应从站发送的S帧报文生成的指令，达到了同时触发S帧与I帧命令进行策略控制的目的，从而实现优先判断S帧数据段是否超时，在未超时的情况下，可发送数据至从站，避免了指令的误报超时，并可自动计算激活确认的响应时间的技术效果，进而解决了相关技术中由于突变数据量较大造成的下发遥调、遥测等指令误报超时、下发指令失败等技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请实施例的基于IEC104规约的通信系统的结构示意图；

图2是本申请一可选的系统模块示意图；

图3是本申请实施例中一种系统控制流程示意图；

图4是根据本申请实施例的基于IEC104规约的通信方法的流程示意图；

图5示出了可以用来实施本申请的实施例的示例电子设备500的示意性框图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于本领域技术人员更好地理解本申请相关实施例，现将本申请可能涉及的技术术语或者部分名词解释如下：

LabVIEW(Laboratory Virtual instrument Engineering Workbench)是一种图形化编程语言的开发环境，它广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受，视为一个标准的数据采集和仪器控制软件。图形化的程序语言，又称为“G”语言。LabVIEW是一个面向最终用户的工具。它提供了实现仪器编程和数据采集系统的便捷途径。使用它进行原理研究、设计、测试并实现仪器系统时，可以大大提高工作效率；它主要的优点在于，一个硬件的情况下，可以通过改变软件，就可以实现不同的仪器仪表的功能，非常方便，即相当于软件即硬件。

根据本申请实施例，提供了一种基于IEC104规约的通信系统的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1是根据本申请实施例的基于IEC104规约的通信系统，如图1所示，该通信系统包括：

IEC功能模块10，用于将主站不同功能的I帧报文进行预装载，得到预装载数据；

业务处理模块20，用于接收预装载数据，并确定从站接收S帧确认指令所需要的第一时长，在第一时长小于第一预设时长的情况下，将预装载数据发送至从站，其中，第一预设时长为第一定时器的有效计时时长，第一定时器的开始计时时刻与从站发送S帧报文至主站的时刻为同一时刻，S帧确认指令为主站响应从站发送的S帧报文生成的指令。

需要说明的是，S帧确认指令为从站向主站发送S帧数据报文后，主站侧向从站侧返回的指令，可以理解的，第一定时器的开始计时时刻与从站发送S帧报文至主站的时刻为同一时刻，则意味着从站发送S帧报文的同时，开启了第一定时器，在本申请一些实施例中，该第一定时器对应的第一预设时长可用T2表示，一般可设置为5S。可选的，该基于IEC104规约的通信系统为根据Labview语言开发的系统。

该通信系统中，IEC功能模块10，用于将主站不同功能的I帧报文进行预装载，得到预装载数据；业务处理模块20，用于接收预装载数据，并确定从站接收S帧确认指令所需要的第一时长，在第一时长小于第一预设时长的情况下，将预装载数据发送至从站，其中，第一预设时长为第一定时器的有效计时时长，第一定时器的开始计时时刻与从站发送S帧报文至主站的时刻为同一时刻，S帧确认指令为主站响应从站发送的S帧报文生成的指令，达到了同时触发S帧与I帧命令进行策略控制的目的，从而实现优先判断S帧数据段是否超时，在未超时的情况下，可发送数据至从站，避免了指令的误报超时，并可自动计算激活确认的响应时间的技术效果，进而解决了相关技术中由于突变数据量较大造成的下发遥调、遥测等指令误报超时、下发指令失败等技术问题。

需要说明的是，业务处理模块在将预装载数据发送至从站后，重置第一定时器，以用于将第一定时器置零。可以理解的，在预装载数据发送至从站后，相当于本次通信已经结束，因此，需要将第一定时器置零，如此，在新一轮通信过程中，可以继续进行判断，即在主站发送新的数据给从站时，可以先进行S帧数据的超时判断，在未超时的情况下，将新的数据发送至从站，而在S帧数据超时的情况下，则需要重新由从站向主站发送S帧数据，即，业务处理模块，还用于在第一时长大于第一预设时长的情况下，发送新的S帧报文至主站，以用于从站从主站获取新的S帧确认指令。

本申请一些实施例中，还可通过定时器对主站与从站之间的通信进行实时监控，在一定的时长内，未检测到从站与主站存在数据交互的情况下，执行相应的操作，具体的，业务处理模块，还用于启动第二定时器，并在第二定时器的第二预设时长内检测主站与从站之间是否存在数据通信，其中，第二预设时长为第二定时器的有效计时时长。需要说明的是，本申请一些实施例中，第二定时器对应的第二预设时长可用T3表示，一般可设置为15S，

可选地，业务处理模块，还用于在确定主站与从站之间在第二定时器的第二预设时长内不存在数据通信的情况下，控制主站向从站发送U帧测试报文，并同时启动第三定时器，确定主站向从站发送U帧测试报文与从站回复的U帧测试确认命令之间相间隔的第二时长，在第二时长大于第三预设时长的情况下，关闭主站与从站之间当前正在用于通信的TCP/IP连接，其中，第三预设时长为第三定时器的有效计时时长。需要说明的是，本申请一些实施例中，第三定时器对应的第三预设时长可以用T1表示，可以设置为10S。

作为另一种可选的实施例，业务处理模块，还用于在确定主站与从站之间在第二定时器的第二预设时长内不存在数据通信的情况下，控制从站向主站发送U帧测试报文，并同时启动第三定时器，确定从站向主站发送U帧测试报文与主站回复的U帧测试确认命令之间相间隔的第二时长，在第二时长大于第三预设时长的情况下，关闭主站与从站之间当前正在用于通信的TCP/IP连接，其中，第三预设时长为第三定时器的有效计时时长。即，不论是主站或者从站，发送U帧后都需要启动T1，当超过T1时则关闭主站与从站之间当期正在用于通信的TCP/IP连接。

可以理解的，通过上述技术方案，不仅可以在主站与从站之间在一定时长内不存在数据通信的情况下，关闭主站与从站之间的TCP/IP连接，而且可以实现主站发送U帧测试指令到测试确认的时间T1(大于T1关闭通信连接)的测试，以及从站突发或响应总召唤到收到确认S帧的时间T2的测试，以及从站没有收到任何数据时启动U帧的间隔时间T3的测试。

本申请一可选的实施例中，在主站与从站存在数据通信的情况下，依然可启动相应的定时器，以对各个过程中所用的时长进行监控，具体的，业务处理模块，还用于在确定主站与从站之间在第二定时器的第二预设时长内存在数据通信的情况下，启动第一定时器T2，以及第二定时器T3，并在主站接收到I帧报文，且第一定时器T2未超时的情况下，发送S帧确认指令至从站，并重置第一定时器T2、第二定时器T3。

本申请一些实施例中，业务处理模块，还用于开启计数器，用于对从站接收主站召唤后向主站发送的I帧报文进行计数，在I帧报文的个数等于预设阈值的情况下，重置第一定时器以及计数器，发送S帧确认指令至从站。在本申请一些实施例中，I帧报文的个数可以用K表示。同时，第一定时器T2可根据如下公式确定：T2≤(K*2)/3。

图2是本申请一可选的系统模块示意图，如图2所示，该系统包括：IEC功能模块，以及业务处理模块，业务处理模块包括：数据装载模块，数据发送模块，通信接口连接模块，数据接收模块，以及数据解析模块等。

具体的，IEC功能模块可实现设备协议文件的自动导入功能，并将遥信、遥测、遥控、遥调地址等信息分别导入对应的功能表，实现遥控、遥调、总召唤、对时功能数据预装载功能，通过队列将数据发送到业务处理模块中的数据装载模块，并实时接收业务处理模块中的数据解析模块的提供的地址及对应数据信息。容易注意到的是，通过上述系统可实现协议文件的自动导入功能，并将遥信、遥测、遥控、遥调地址等信息分别导入对应的功能表，避免重复查询协议文件及人工地址信息录入，可提高通信测试效率及降低测试时间。

业务处理模块中发送状态、接收状态及应答状态计数器在建立TCP连接后都应清零，接收从站发送的I帧数据时每接收到一个与其接收序号相等的I格式报文后，其接收序号也应加1，若此I格式报文的发送序号大于自己的接收序号，这说明发送方发送的一些报文出现了丢失；若此I格式报文的发送序号小于自己的接收序号，这意味着发送方出现了重复传送。此外，I格式和S格式报文的接收序号表明了发送该报文的一方对已接收到的I格式报文的确认，若发送方发送的某一I格式报文后长时间无法在对方的接收序号中得到确认，这就意味着发生了报文丢失。当出现上述这些报文丢失、错序的情况时，判断TCP连接出现了问题，通信接口连接模块断开TCP/IP连接并在新的TCP连接上重新开始会话过程。

业务处理模块中的数据装载模块实现对遥控、遥调、总召唤、对时功能预装的载数据控制域字段的修改，满足S帧在小于超时时间T2时将其数据通过数据发送模块将数据发出，并重置定时器T2；在不满足条件下将重复修改控制域字段实现数据发送。可以理解的，通过业务处理模块中数据装载模块将接收到的预装载数据进行后续发送数据处理，可实现S帧在等于超时时间T2优先回复S帧，然后再对IEC功能模块接口的预装载数据进行数据装载发送，通过此方法可以避免发送数据超时及报错现象。

业务处理模块中的数据接收模块在没有数据通信时，启动U帧测试间隔T3定时器，当T3定时器超时启动U帧测试命令，并将数据通过队列方式传递到数据装载模块；当发送U帧测试指令到接收到测试确认指令的时间大于T1时，通信接口连接模块断开TCP/IP连接并在新的TCP连接上重新开始会话过程。当有数据通信时，将接收的数据传递到数据解析模块。

业务处理模块中的数据解析模块将接收的I帧格式通过类型标识符实现单点数与浮点数据的对象数据的读取，并将数据传递到IEC功能接口模块，并有其实现数据自动更新；将发送状态、接收状态及应答状态计数器更新，并与要回复数据一起通过队列发送给数据装载模块。

业务处理模块中的数据解析模块、下发数据是否成功判断及响应时间计算模块实现IEC功能模块接口下发激活帧是否成功进行判断，当激活命令确认后计算激活耗时时间并将输出结果到IEC功能模块接口，并将数据装载模块中的对应激活命令清除。容易注意到的是，通过数据装载模块、下发数据是否成功判断及响应时间计算模块，数据装载模块可实现S帧与I帧命令同时触发时进行策略控制，解决突变数据量较大时下发遥调、遥测指令误报超时、下发指令失败等问题，并能自动计算出激活确认的响应时间。

图3是本申请实施例中一种系统控制流程示意图，如图3所示，该控制流程包括：

(1)客户端与服务器建立连接，同时发送启动帧；

(2)服务器端在接受到启动帧后，向客户端发送启动确认帧；

(3)客户端收到启动确认帧后，发送总召数据请求帧；

(4)服务端收到总召唤数据请求后，发送总召唤数据响应帧，接收报文计数器，然后继续发送总召唤数据，客户端清除接收报文计数器K并启动无数据报文超时T2；

(5)客户端接收召唤数据，计时器K对I帧进行计数；

(6)判断K是否等于预设值。若等于K等于预设值，则清除定时器T2(即将T2置零)，发送S格式帧确认；

(7)发送S格式帧确认后，判断召唤激活是否终止。若召唤激活已终止，则客户端发送对时请求帧；

(8)召唤激活终止后，客户端发送对时请求帧，服务端收到对时请求后，发送对时响应帧；

(9)然后启动无数据报文超时T2，启动长期空闲定时器T3，判断接收到I格式报文后T2是否超时；

(10)若是，则清定时器T2、T3，发送S格式帧确认；若否，发送遥调、遥控命令、对时指令等，接着判断T3是否超时；

(11)若T3已超时，则主动发送测试U帧，关闭定时器T2、T3，启动定时器T1；若T3没有超时，则重新启动无数据报文超时T2，启动长期空闲定时器T3，判断接收到I格式报文后T2是否超时；

(12)然后判断接收到U确认帧时，T1是否超时；

(13)若T1已超时，则关闭定时器T1；若T1没有超时，则重新启动无数据报文超时T2，启动长期空闲定时器T3，判断接收到I格式报文后T2是否超时。

图4是根据本申请实施例的基于IEC104规约的通信方法，如图4所示，该方法包括如下步骤：

步骤S402，将主站各种不同功能的I帧报文进行预装载，得到预装载数据；

步骤S404，确定从站接收到S帧确认指令的第一时长；

步骤S406，在第一时长小于第一预设时长的情况下，将预装载数据发送至从站，其中，第一预设时长为第一定时器的有效计时时长，第一定时器的开始计时时刻与从站发送S帧报文至主站的时刻为同一时刻，S帧确认指令为主站响应从站发送的S帧报文生成的指令。

该基于IEC104规约的通信方法中，将主站各种不同功能的I帧报文进行预装载，得到预装载数据；确定从站接收到S帧确认指令的第一时长；然后，在第一时长小于第一预设时长的情况下，将预装载数据发送至从站，其中，第一预设时长为第一定时器的有效计时时长，第一定时器的开始计时时刻与从站发送S帧报文至主站的时刻为同一时刻，S帧确认指令为主站响应从站发送的S帧报文生成的指令，达到了同时触发S帧与I帧命令进行策略控制的目的，从而实现优先判断S帧数据段是否超时，在未超时的情况下，可发送数据至从站，避免了指令的误报超时，并可自动计算激活确认的响应时间的技术效果，进而解决了相关技术中由于突变数据量较大造成的下发遥调、遥测等指令误报超时、下发指令失败等技术问题。

根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种非易失性存储介质，存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制存储介质所在设备执行任意一种基于IEC104规约的通信方法。

具体地，上述存储介质用于存储以下功能的程序指令，实现以下功能：

将主站各种不同功能的I帧报文进行预装载，得到预装载数据；确定从站接收到S帧确认指令的第一时长；在第一时长小于第一预设时长的情况下，将预装载数据发送至从站，其中，第一预设时长为第一定时器的有效计时时长，第一定时器的开始计时时刻与从站发送S帧报文至主站的时刻为同一时刻，S帧确认指令为主站响应从站发送的S帧报文生成的指令。

可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。上述存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

在本申请一示例性实施例中，还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，计算机程序在被处理器执行时实现上述任一项的基于IEC104规约的通信方法。

可选地，该计算机程序在被处理器执行时可实现如下步骤：

将主站各种不同功能的I帧报文进行预装载，得到预装载数据；确定从站接收到S帧确认指令的第一时长；在第一时长小于第一预设时长的情况下，将预装载数据发送至从站，其中，第一预设时长为第一定时器的有效计时时长，第一定时器的开始计时时刻与从站发送S帧报文至主站的时刻为同一时刻，S帧确认指令为主站响应从站发送的S帧报文生成的指令。

根据本申请的实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括：至少一个处理器；以及与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行上述任一项的基于IEC104规约的通信方法。

可选地，上述电子设备还可以包括传输设备以及输入输出设备，其中，该传输设备和上述处理器连接，该输入设备输出设备和上述处理器连接。

图5示出了可以用来实施本申请的实施例的示例电子设备500的示意性框图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本申请的实现。

如图5所示，设备500包括计算单元501，其可以根据存储在只读存储器(ROM)502中的计算机程序或者从存储单元508加载到随机访问存储器(RAM)503中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 503中，还可存储设备500操作所需的各种程序和数据。计算单元501、ROM 502以及RAM 503通过总线504彼此相连。输入/输出(I/O)接口505也连接至总线504。

设备500中的多个部件连接至I/O接口505，包括：输入单元506，例如键盘、鼠标等；输出单元507，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元508，例如磁盘、光盘等；以及通信单元509，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元509允许设备500通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。

计算单元501可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。计算单元501的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的计算单元、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。计算单元501执行上文所描述的各个方法和处理，例如基于IEC104规约的通信方法。例如，在一些实施例中，基于IEC104规约的通信方法可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元508。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 502和/或通信单元509而被载入和/或安装到设备500上。当计算机程序加载到RAM 503并由计算单元501执行时，可以执行上文描述的基于IEC104规约的通信方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，计算单元501可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行基于IEC104规约的通信方法。

本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。

用于实施本申请的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

在本申请的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的系统和技术，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。

可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)和互联网。

计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，也可以为分布式系统的服务器，或者是结合了区块链的服务器。

上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本申请的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (11)

1.一种基于IEC104规约的通信系统，其特征在于，包括：

IEC功能模块，用于将主站不同功能的I帧报文进行预装载，得到预装载数据；

业务处理模块，用于接收所述预装载数据，并确定从站接收S帧确认指令所需要的第一时长，在所述第一时长小于第一预设时长的情况下，将所述预装载数据发送至从站，其中，所述第一预设时长为第一定时器的有效计时时长，所述第一定时器的开始计时时刻与所述从站发送S帧报文至所述主站的时刻为同一时刻，所述S帧确认指令为所述主站响应所述从站发送的所述S帧报文生成的指令。

2.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于，所述业务处理模块在将所述预装载数据发送至从站后，重置所述第一定时器，以用于将所述第一定时器置零。

3.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于，所述业务处理模块，还用于在所述第一时长大于第一预设时长的情况下，发送新的S帧报文至所述主站，以用于所述从站从所述主站获取新的S帧确认指令。

4.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于，业务处理模块，还用于启动第二定时器，并在所述第二定时器的第二预设时长内检测所述主站与所述从站之间是否存在数据通信，其中，所述第二预设时长为所述第二定时器的有效计时时长。

5.根据权利要求4所述的通信系统，其特征在于，所述业务处理模块，还用于在确定所述主站与所述从站之间在所述第二定时器的第二预设时长内不存在数据通信的情况下，控制主站向从站发送U帧测试报文，并同时启动第三定时器，确定所述主站向从站发送U帧测试报文与从站回复的U帧测试确认命令之间相间隔的第二时长，在所述第二时长大于第三预设时长的情况下，关闭所述主站与所述从站之间当前正在用于通信的TCP/IP连接，其中，所述第三预设时长为所述第三定时器的有效计时时长。

6.根据权利要求4所述的通信系统，其特征在于，所述业务处理模块，还用于在确定所述主站与所述从站之间在所述第二定时器的第二预设时长内不存在数据通信的情况下，控制从站向主站发送U帧测试报文，并同时启动第三定时器，确定所述从站向主站发送U帧测试报文与主站回复的U帧测试确认命令之间相间隔的第二时长，在所述第二时长大于第三预设时长的情况下，关闭所述主站与所述从站之间当前正在用于通信的TCP/IP连接，其中，所述第三预设时长为所述第三定时器的有效计时时长。

7.根据权利要求4所述的通信系统，其特征在于，所述业务处理模块，还用于在确定所述主站与所述从站之间在所述第二定时器的第二预设时长内存在数据通信的情况下，启动所述第一定时器，以及所述第二定时器，并在主站接收到I帧报文，且所述第一定时器未超时的情况下，发送S帧确认指令至从站，并重置所述第一定时器、所述第二定时器。

8.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于，业务处理模块，还用于开启计数器，用于对所述从站接收所述主站召唤后向所述主站发送的I帧报文进行计数，在所述I帧报文的个数等于预设阈值的情况下，重置所述第一定时器以及所述计数器，发送S帧确认指令至所述从站。

9.一种基于IEC104规约的通信方法，其特征在于，包括：

将主站各种不同功能的I帧报文进行预装载，得到预装载数据；

确定从站接收到S帧确认指令的第一时长；

在所述第一时长小于第一预设时长的情况下，将所述预装载数据发送至从站，其中，所述第一预设时长为第一定时器的有效计时时长，所述第一定时器的开始计时时刻与所述从站发送S帧报文至所述主站的时刻为同一时刻，所述S帧确认指令为所述主站响应所述从站发送的所述S帧报文生成的指令。

10.一种非易失性存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行权利要求9中所述的基于IEC104规约的通信方法。

11.一种电子设备，其特征在于，包括：

处理器；

用于存储所述处理器可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为执行所述指令，以实现如权利要求9中所述的基于IEC104规约的通信方法。

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