CN115766895A - 应用于电力系统的通信方法、装置、可读介质及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请属于公开了一种应用于电力系统的通信方法、装置、可读介质以及电子设备，所述方法包括：获取第一电力装置向第二电力装置发送的、基于第一通信协议生成的第一通信报文；确定第一通信报文的消息类型，并根据消息类型确定第二电力装置所适用的第二通信协议；根据第二通信协议的报文格式对第一通信报文进行转换，得到与第二通信协议对应的第二通信报文；将第二通信报文发送至第二电力装置。本申请技术方案实现了使用不同通信协议的电力装置之间的通信，可适用于AMI系统和电表的集成，使得任意类型或厂商提供的智能电表均可以与AMI系统的通信，扩大了电表的适用范围，提高了AMI系统集成电表的效率。

Description

应用于电力系统的通信方法、装置、可读介质及电子设备

技术领域

本申请属于电网技术领域，具体涉及一种应用于电力系统的通信方法、装置、可读介质以及电子设备。

背景技术

智能电表是智能电网数据采集的基本设备之一，承担着原始电能数据采集、计量和传输任务，在智能电表基础上构建的先进计量架构系统则具备自动抄表、电能计量、电价处理、电网质量分析和网络管理、故障排查等功能，是数以万计乃至千万计智能电表的最终数据处理和存储中心。在集成先进计量架构系统与智能电表时，首先需要实现电表与先进计量架构系统之间的通信，然后进行二者之间业务功能的集成。然而，电表与先进计量架构系统之间的通信依赖于二者之间专有通信链路的建立，这种专有通信链路的构建通常耗时较长，导致集成效率低下。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本申请的目的在于提供一种应用于电力系统的通信方法、装置、可读介质以及电子设备，以优化相关技术中电表与先进计量架构系统的集成效率低下的问题。

本申请的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本申请的实践而习得。

根据本申请实施例的一个方面，提供一种应用于电力系统的通信方法，包括：

获取第一电力装置向第二电力装置发送的、基于第一通信协议生成的第一通信报文；

确定所述第一通信报文的消息类型，并根据所述消息类型确定所述第二电力装置所适用的第二通信协议；

根据所述第二通信协议的报文格式对所述第一通信报文进行转换，得到与所述第二通信协议对应的第二通信报文；

将所述第二通信报文发送至所述第二电力装置。

根据本申请实施例的一个方面，提供一种应用于电力系统的通信装置，包括：

第一通信报文获取模块，用于获取第一电力装置向第二电力装置发送的、基于第一通信协议生成的第一通信报文；

消息类型确定模块，用于确定所述第一通信报文的消息类型，并根据所述消息类型确定所述第二电力装置所适用的第二通信协议；

第二通信报文生成模块，用于根据所述第二通信协议的报文格式对所述第一通信报文进行转换，得到与所述第二通信协议对应的第二通信报文；

报文发送模块，用于将所述第二通信报文发送至所述第二电力装置。

在本申请的一个实施例中，所述第一通信报文包括消息类型标识；消息类型确定模块具体用于：

当所述第一通信报文中的消息类型标识为请求标识，则确定所述第一通信报文为客户端请求信息；

当所述第一通信报文中的消息类型标识为响应标识，则确定所述第一通信报文为服务端响应信息。

在本申请的一个实施例中，消息类型确定模块还用于：

当所述第一通信报文为服务端响应信息时，所述第二通信协议是基于传输控制协议及互联网协议的协议簇中的一种通信协议；

当所述第一通信报文为客户端请求信息时，所述第二通信协议为高级数据链路控制通信协议。

在本申请的一个实施例中，第二通信报文生成模块包括：

第一生成单元，用于当所述第一通信报文为客户端请求信息时，对所述第一通信报文进行解析，得到第一报文头和第一报文数据；根据所述第一报文头生成和所述第二通信协议的报文格式生成第二报文信息，并将所述第二报文信息与所述第一报文数据拼接，得到与所述第二通信协议对应的第二通信报文。

在本申请的一个实施例中，第二通信报文生成模块包括：

第二生成单元，用于当所述第一通信报文为服务端响应信息时，提取所述第一通信报文中的第一报文数据；获取预先缓存的与所述第一通信报文关联的客户端请求信息中的报文头信息；根据所述报文头信息和所述第一报文数据生成与所述第二通信协议对应的第二通信报文。

在本申请的一个实施例中，所述第二生成单元具体用于：

将所述报文头信息中的源地址和目的地址进行交换，生成目标报文头；

将所述目标报文头和所述第一报文数据拼接，得到与所述第二通信协议对应的第二通信报文。

在本申请的一个实施例中，所述装置还包括：

日志生成模块，用于生成基于所述第一通信协议的第一通信日志，以及，生成基于所述第二通信协议的第二通信日志。

根据本申请实施例的一个方面，提供一种计算机可读介质，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如以上技术方案中的应用于电力系统的通信方法。

根据本申请实施例的一个方面，提供一种电子设备，该电子设备包括：处理器；以及存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；其中，所述处理器执行所述可执行指令使得所述电子设备执行如以上技术方案中的应用于电力系统的通信方法。

根据本申请实施例的一个方面，提供一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行如以上技术方案中的应用于电力系统的通信方法。

在本申请实施例提供的技术方案中，通过获取第一电力装置向第二电力装置发送的、基于第一通信协议生成的第一通信报文；然后确定第一通信报文的消息类型，并根据消息类型确定第二电力装置所适用的第二通信协议；进而根据第二通信协议的报文格式对第一通信报文进行转换，得到与第二通信协议对应的第二通信报文并将其发送至第二电力装置，实现了使用不同通信协议的电力装置之间的通信，可适用于AMI系统和电表的集成，使得任意类型或厂商提供的智能电表均可以与AMI系统的通信，扩大了电表的适用范围，提高了AMI系统集成电表的效率。

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，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示意性地示出了应用本申请技术方案的示例性电力系统的架构框图。

图2A示意性地示出了本申请一个实施例提供的电力系统的架构框图。

图2B示意性地示出了应用本申请技术方案的系统架构框图。

图3示意性地示出了本申请一个实施例提供的应用于电力系统的通信方法的流程图。

图4A示意性地示出了本申请一个实施例提供的TCP报文的结构图。

图4B示意性地示出了本申请一个实施例提供的HDLC报文的结构图。

图4C示意性地示出了本申请一个实施例提供的LLC封装头的结构图。

图4D示意性地示出了本申请一个实施例提供的多帧HDLC报文的结构图。

图5示意性地示出了本申请一个实施例提供的适配器的架构图。

图6示意性地示出了本申请实施例提供的应用于电力系统的通信装置的结构框图。

图7示意性示出了适于用来实现本申请实施例的电子设备的计算机系统结构框图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本申请将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本申请的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本申请的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本申请的各方面。

附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。

图1示意性地示出了应用本申请技术方案的示例性电力系统的架构框图。

如图1所示，电力系统可以包括第一电力装置110、适配器120和第二电力装置130。第一电力装置110和第二电力装置130均属于智能电网中的设施，例如可以是先进计量架构(Advanced Metering Infrastructure，AMI)系统、高级配电运行(AdvancedDistributionOperation，ADO)系统、高级输电运行(AdvancedTransmissionOperation，ATO)系统、高级资产管理(AdvancedAssetManagement，AAM)系统、智能电表、计量数据管理系统(Meter Data ManagementSystem，MDMS)等。一般的，第一电力装置110和第二电力装置130属于不同类型的电网设施。

适配器120可以是集成了本申请提供的应用于电力系统的通信装置的硬件或软件设备，其可以用于执行本申请任意实施例提供的应用于电力系统的通信方法。

在图1所示电力系统中，第一电力装置110基于第一通信协议对外通信，第二电力装置130基于第二通信协议对外通信。当第一电力装置110需要对第二电力装置130进行通信时，第一电力装置110将基于第一通信协议生成的第一通信报文发送至适配器120，然后适配器120确定第一通信报文的消息类型，然后根据消息类型确定第二电力装置130使用的第二通信协议。接下来，适配器120可以根据第二通信协议的报文格式对第一通信报文进行转换，得到与第二通信协议对应的第二通信报文。最后适配器120将第二通信报文发送至第二电力装置130，从而实现第一电力装置110和第二电力装置130之间的通信。

在本申请实施例中，第一电力装置110可以是AMI系统和智能电表中的一个，第二电力装置130是二者中的另一个。示例性的，图2A示意性地示出了本申请一个实施例提供的电力系统的架构框图，如图2A所示，该电力系统包括AMI系统210、适配器220和电表230。

如图2A所示，AMI系统210可以通过适配器220向电表230发送消息，电表230也可以通过适配器220向AMI系统210发送消息。

当AMI系统210向电表230发送消息时，此时AMI系统210作为第一电力装置，电表230作为第二电力装置，本申请提供的应用于电力系统的通信方法可以通过步骤1-3实施。步骤1.AMI系统210基于第一通信协议向电表230发送第一通信报文，该第一通信协议可以是TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol，传输控制协议/网际协议)协议，第一通信报文可以称为TCPRequest。步骤2.适配器220获取该第一通信报文，确定其消息类型为客户端请求消息，同时确定作为第二电力装置的电表230所适用的第二通信协议，例如，第二通信协议为HDLC(High Level Data Link Control，高级数据链路控制)协议。适配器220根据HDLC协议格式对第一通信报文TCPRequest进行转换，得到第二通信报文，该第二通信报文记为HDLCRequest。步骤3.适配器220将第二通信报文HDLCRequest发送至电表230，使电表230接收到AMI系统210的请求信息。

当电表230向AMI系统210发送消息时，此时电表230作为第一电力装置，AMI系统210作为第二电力装置，本申请提供的应用于电力系统的通信方法可以通过步骤4-6实施。步骤4.电表230基于第一通信协议向AMI系统210发送第一通信报文，该第一通信协议为HDLC协议，此时电表230箱AMI系统210发送的信息相当于是对步骤1-3中AMI系统210向电表230所发送消息的回复，故而该第一通信报文记为HDLCResponse。步骤5.适配器220获取该第一通信报文，确定其消息类型为服务端响应消息，同时确定作为第二电力装置的AMI系统210所适用的第二通信协议为TCP/IP协议。适配器220根据TCP协议格式对第一通信报文HDLCResponse进行转换，得到第二通信报文，该第二通信报文记为TCPResponse。步骤6.适配器220将第二通信报文TCPResponse发送至AMI系统210，使AMI系统210接收到电表230的响应信息。

示例性的，图2B示意性地示出了应用本申请技术方案的系统架构框图。如图2B所示，该系统架构包括AMI系统210、适配器220、电表230、应用层240、链路层250和物理层260，其中，应用层240、链路层250和物理层260为OSI(Open System Interconnection，开放系统互连)模型中的层级。应用层240为操作系统或网络应用程序提供访问网络服务的接口。链路层250用于在通信的实体间建立数据传输链路，至少包括三大功能：开启链路层连接服务、链路层数据船速和和终止链路层服务。物理层260用于建立、维护和断开物理连接，至少包括的功能有：建立服务、数据传输和终止服务。

当AMI系统210需要向电表230发送消息时，首选AMI系统210将TCP请求(即图2B中的TCP/IP DLMS Request)发送至适配器220，由适配器220提取TCP请求中的报文数据(即图2B中的APDU)，并根据电表230适用的HDLC协议将TCP请求转化为HDLC请求(即图2B中的HDLCDLMS Request)。然后适配器220将HDLC请求透传至应用层240，通过应用层240对HDLC请求进行链路封装，并将封装后的数据传输至链路层250，再通过链路层250调用物理层260进行输出传输，由物理层260将HDLC请求传输至电表230。

当电表230响应AMI系统210的请求时，电表将HDLC响应数据(即图2B中的HDLCDLMS Response)发送至物理层260，物理层260将HDLC响应数据传输至应用层140，应用层140对HDLC响应数据封装后传输至链路层250，然后由链路层250将封装的HDLC响应数据发送至适配器220。适配器220接收到HDLC响应数据后，根据AMI系统适配的TCP协议对HDLC响应数据进行转换，得到TCP响应数据(即图2B中的TCP/IP Response)，然后将TCP响应数据发送至AMI系统210。

本申请实施例提供的应用于电力系统的通信方法使得AMI系统和智能电表之间无需建立专用通信链路可以进行数据交互，提高了AMI系统和电表的集成效率；且任意类型或厂商提供的智能电表均可以通过本申请技术方案实现与AMI系统的通信，扩大了电表的适用范围。

下面结合具体实施方式对本申请提供的应用于电力系统的通信方法做出详细说明。

图3示意性地示出了本申请一个实施例提供的应用于电力系统的通信方法的流程图，如图3所示，该方法包括步骤310至步骤340，具体如下：

步骤310、获取第一电力装置向第二电力装置发送的、基于第一通信协议生成的第一通信报文。

具体地，第一电力装置和第二电力装置均属于智能电网中的设施，例如，第一电力装置是AMI系统，第二电力装置是电表；或者，第一电力装置是电表，第二电力装置是AMI系统。

第一通信协议为第一电力装置所适用的通信协议。在本申请实施例中，当第一电力装置是AMI系统时，第一通信协议可以是TCP/IP协议，那么第一通信报文是基于TCP/IP协议生成的报文信息，可以简记为TCP报文；当第一电力装置是电表时，第一通信协议可以是HDLC协议，那么第一通信报文是基于HDLC协议生成的报文信息，可以简记为HDLC报文。

在本申请的一个实施例中，当第一电力装置是AMI系统，第一通信协议为TCP/IP协议时，通过套接字(Socket)端口获取第一通信报文。当第一电力装置是电表，第一通信协议为HDLC协议时，通过串行通讯端口(Cluster Communication Port，COM口)获取第一通信报文。一般的，为方便安装、调试和故障排查，电表普遍都具有红外通信的端口和通信接口，故而本申请实施例通过串口以红外通信的方式实现与电表交互，从而绕过各类复杂的通信协议和关联设备，实现AMI系统与各类型电表的通信。

步骤320、确定第一通信报文的消息类型，并根据消息类型确定第二电力装置所适用的第二通信协议。

具体地，第一通信报文中有一标识位，该标志域用于指示第一通信报文的消息类型。当第一通信报文中的消息类型标识为请求标识，则确定第一通信报文为客户端请求信息；当第一通信报文中的消息类型标识为响应标识，则确定第一通信报文为服务端响应信息。

在AMI系统和电表的集成过程中，首先由AMI系统向电表发送集成请求，然后AMI系统接收电表的响应信息，从而实现二者的集成。据此通信过程可以看出，AMI系统相当于电表的客户端，电表相当于AMI系统的服务端。那么，当第一通信报文中的消息类型标识为请求标识时，说明第一通信报文是由AMI系统向电表发出的，故而属于客户端请求信息；当第一通信报文中的消息类型标识为响应标识时，说明第一通信报文是由电表向AMI系统发出的，故而属于服务端响应信息。

确定了消息类型，就相当于确定了发起第一通信报文的第一电力装置具体是哪一个，以及接收该第一通信报文的第二电力装置具体是哪一个。当第一通信报文为客户端请求信息时，说明第一电力装置为AMI系统，第二电力装置为电表，那么第二通信协议为高级数据链路控制通信协议，即HDLC协议。当第一通信报文为服务端响应信息时，说明第一电力装置为电表，第二电力装置为AMI系统，那么第二通信协议为基于传输控制协议及互联网协议的协议簇中的一种通信协议，基于传输控制协议及互联网协议的协议簇即为TCP/IP协议簇，其是利用IP进行通信时所必须用到的协议群的统称，包含了多种协议，例如IP协议、IMCP(Internet Control Message Protocol，互联网控制报文协议)协议、TCP协议等，第二通信协议可以记为TCP/IP协议。

步骤330、根据第二通信协议的报文格式对第一通信报文进行转换，得到与第二通信协议对应的第二通信报文。

具体地，由于第一电力装置使用第一通信协议进行通信，第二电力装置使用第二通信协议进行通信，二者所使用的通信协议不同，不能直接通信，故而根据第二通信协议的报文格式对第一通信报文进行转换，以将基于第一通信协议生成的第一通信报文转换为第二通信协议对应的第二通信报文，就可以使第二电力装置识别第二通信报文，从而实现第一电力装置和第二电力装置之间的通信。

在本申请的一个实施例中，根据第一通信报文的消息类型不同，或者说根据第二通信协议的具体情况不同，第二通信报文的生成过程有所区别。当第一通信报文为客户端请求信息时，第一通信报文记为TCP报文，第二通信报文记为HDLC报文，第二通信报文的生成过程包括：对第一通信报文进行解析，得到第一报文头和第一报文数据；根据第一报文头生成和第二通信协议的报文格式生成第二报文信息，并将第二报文信息与第一报文数据拼接，得到与第二通信协议对应的第二通信报文。

具体地，TCP报文的格式如图4A所示，TCP报文包括封装头(Wrapper header)和数据单元(Application Protocol data unit，APDU)。其中，封装头也可以称为报文头，报文头主要包括报文控制信息(Wrappercontrolinformation)，例如包括版本(Version)、源端口(SourcewPort)、目的端口(DestinationwPort)和长度(Length)，上述各项均为2字节(bytes)。当第一通信报文为客户端请求信息时，对TCP报文进行解析，将封装头和数据单元APDU分离提取，封装头即为第一报文头，数据单元APDU即为第一报文数据。

HDLC报文的格式如图4B所示，HDLC报文包括第一标志域(Flag)、帧格式(Frameformat)、目的地址(Dest.address)、源地址(Src.address)、控制域(Control)、第一校验域(HCS)、报文消息(information)、第二校验域(FCS)和第二标志域(Flag)。其中，报文消息(information)包括LLC(Logical Link Control，逻辑控制链路)封装头和报文数据，在进行报文转换时，将第二报文数据作为报文消息(information)中的报文数据，HDLC报文中的其余部分是根据第一报文头生成的第二报文信息。

首先根据第一报文头生成LLC封装头。LLC封装头的格式如图4C所示，其包括目的LSAP(Destination(remote)LSAP)、源LSAP(Source(local)LSAP)、LLC质量(LLC_Quality)和封装消息(information)，其中，LSAP表示链路服务接入点(Link Service AccessPoint)。目的LSAP、源LSAP和LLC质量都是一个字节，即8位(bits)。对于采用DLMS(Distribution Line Message Specification，配电线报文规范)协议的电表而言，目的LSAP、源LSAP和LLC质量的值根据第一通信报文的消息类型确定，当第一通信报文为客户端请求信息时，即表示该报文是客户端(client)发送的，上述三项为0xE6,0xE6,0x00；当第一通信报文为服务端响应信息时，即表示该报文是服务端(server)发送的，上述三项为0xE6,0xE7,0xE6。封装消息(information)项一般为空。

然后生成第一标志域和第二标志域的值。第一标志域表示HDLC报文帧头，第二标志域表示HDLC报文帧尾。对于DLMS协议电表而言，其帧头和帧尾是固定的，均为0x7E。当一条报文有多帧时，两帧之间的标志域既是前一帧报文的帧尾，又是后一帧报文的帧头，如图4D所示，示例性的，FrameI帧和FrameI+1帧之间的标志域Flag，既是FrameI帧的帧尾，又是FrameI+1帧的帧头。

接下来，根据第一报文头中的源端口和目的端口生成HDLC报文中的源地址和目的地址，并根据HDLC协议规定生成帧格式、控制域、第一校验域、帧类型以及帧长。帧类型为0xA0，帧长为从帧长字段到HDLC报文最后一个字段的总数。源地址和目的地址根据第一报文头中的源端口和目的端口生成，并且，根据对应地址是客户端(client)地址还是服务端(server)地址有所不同，client地址始终为1个字节；server地址可以包含高低地址及多个字节。控制域则用于计算发送帧/接收帧的计数，根据报文所处环境的不同，又可以进一步区分为RR、RNR、SNRM、UA、DISC、DM、UI、FRMR帧。

最后，生成HDLC报文中的第二校验域(FCS)，第二校验域用于校验报文的完整性。

通过以上转换过程，可以将TCP报文转换为HDLC报文，进而可以将HDLC报文发送至第二电力装置，即电表。

在以上转换过程中，在对TCP报文进行解析得到第一报文头和第一报文数据后，缓存该第一报文头，以便后续在将HDLC报文转换为TCP报文时使用。

在本申请的一个实施例中，当第一通信报文为服务端响应信息时，第一通信报文记为HDLC报文，第二通信报文记为TCP报文，第二通信报文的生成过程包括：提取第一通信报文中的第一报文数据；获取预先缓存的与第一通信报文关联的客户端请求信息中的报文头信息；根据报文头信息和第一报文数据生成与第二通信协议对应的第二通信报文。

具体地，当第一通信报文为服务端响应信息时，表明此前已经接收过该HDLC响应信息对应的TCP历史请求信息，并对该历史请求信息进行了解析，缓存了对应的TCP报文头信息，然后将TCP报文头信息与当前所接收的第一通信报文中的第一报文数据拼接，即可得到TCP形式的第二通信报文。

在拼接TCP报文头信息和第一报文数据时，还需要先将TCP报文头信息中的源地址和目的地址交换，生成目标报文头，进而将目标报文头与第一报文数据拼接成第二通信报文。

步骤340、将第二通信报文发送至第二电力装置。

具体地，将第二通信报文发送至第二电力装置，第二电力装置可以识别出基于第二通信协议的格式生成的第二通信报文，从而响应该报文信息。

在本申请实施例提供的技术方案中，通过获取第一电力装置向第二电力装置发送的、基于第一通信协议生成的第一通信报文；然后确定第一通信报文的消息类型，并根据消息类型确定第二电力装置所适用的第二通信协议；进而根据第二通信协议的报文格式对第一通信报文进行转换，得到与第二通信协议对应的第二通信报文并将其发送至第二电力装置，实现了使用不同通信协议的电力装置之间的通信，可适用于AMI系统和电表的集成，使得任意类型或厂商提供的智能电表均可以与AMI系统的通信，扩大了电表的适用范围，提高了AMI系统集成电表的效率。

示例性的，如图2A所示的电力系统，步骤1.当AMI系统210向电表230发送消息时，第一通信报文为TCPRequest。步骤2.适配器220通过socket端口接收到TCPRequest时，对TCPRequest进行解析，得到第一报文头(Wrapper Header)和第一报文数据(APDU)，适配器220缓存第一报文头(即Wrap缓存)，并将第一报文数据转换为HDLC帧格式，即将TCP报文转换为HDLC报文，得到第二通信报文HDLCRequest。步骤3.适配器220将HDLCRequest发送至电表230。

步骤4.电表230接收到HDLCRequest后，对其进行响应，生成HDLC Response，并将HDLC Response发送至适配器220。步骤5.适配器220通过串口接收到HDLC Response后，对HDLC Response进行解析，提取HDLC Response中的第一报文数据(APDU)，将预先缓存的报文头信息中的源地址和目的地址调换后与第一报文数据拼接，生成第二通信报文TCPResponse，即将HDLC报文转换为TCP帧格式。步骤6.适配器220将TCP Response发送至AMI系统210，从而使AMI系统210接收到电表230的响应信息。

在本申请的一个实施例中，本申请技术方案还可以生成基于第一通信协议的第一通信日志，以及，生成基于第二通信协议的第二通信日志，用户可以通过第一通信日志和第二通信日志查询第一电力装置和第二电力装置之间的通信记录，并可据此进行通信链路检测、异常问题分析等。

应当注意，尽管在附图中以特定顺序描述了本申请中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。

以下介绍本申请的装置实施例，可以用于执行本申请上述实施例中的应用于电力系统的通信方法。图5示意性地示出了本申请一个实施例提供的适配器的架构图，如图5所示，该适配器包括通信层510、交互层520、服务层530和UI层540。

通信层510包含两大核心功能实现：基于COM口和HDLC协议的红外通信实现和基于Socket的TCP/IP传输实现。基于HDLC的异步数据链路层核心包括两个子层：逻辑链路控制子层(LLC sub-layer)和介质访问控制子层(MAC sub-layer)，后续分别简称LLC层和MAC层。

MAC层基于COM口和HDLC协议，通过红外信道与电表进行数据交互，MAC层本身的连接和断开服务并不使用MAC层之上的协议层服务，而是由LLC层透明提供，MAC层只提供数据传输交互服务。初始化服务时，程序会自动扫描当前计算机可用COM口，用户选择COM口后初始化参数连接设备。

LLC层需要向用户层提供数据链路(DL)的连接、断开和数据交互服务，而LLC层服务依赖于MAC层服务实现，因此LLC实际上是为用户层提供透明的MAC连接和断开服务。

通信层510还包括应用层，应用层负责传输来自于AMI系统的TCP/IP数据包，并根据数据包是请求(即客户端请求信息)还是回复(即服务端响应信息)对数据包的地址域进行地址域帧处理，客户端地址为1个字节，服务端地址可以是1、2、4字节。应用层用于提取出报文信息中的目的地址和源地址。

交互层520用于处理HDLC和TCP/IP协议间的切换和调度，网络适配器对电表使用基于串口和HDLC协议的红外通信，对AMI系统，则使用基于TCP/IP的Socket进行双向通信，为了实现双工的效果，适配器采用多线程和信号量机制来处理不同协议之间的报文转换和传输。HDLC和TCP/IP协议间的切换可以参考前述方法实施例中的相关描述，在此不再赘述。

服务层530是一个带有UI界面的可视化层，用于用户可视化操作设置电表的一些连接参数，并打印数据互联互通过程中的日志交互。

适配器在AMI系统和电表通信的过程中充当着桥接的角色，适配器可以实时调度和转换AMI系统的请求报文发送给电表，反之也可以实时转换来自电表的回复数据给AMI系统，因此对于AMI系统而言，适配器相当于一个处于server模式的电表，用户只需要为实际电表在AMI系统中的档案配置一个IP地址，即可建立起与电表的通信。

为了实现此功能，同时考虑到不同项目所使用的数据库提供商不同，为统一处理，适配器使用对象关系映射模型(ORM)，实现多种数据库的调用，而对用户透明，用户只需要配置所需要使用的数据库连接参数，即可进行操作。

UI层540基于WPF框架设计，并提供窗体导航、参数配置、通信启动、日志和数据持久化服务。

在本申请实施例中，适配器的安装可以采用Windows用户界面框架WPF(WindowsPresentation Foundation，Windows呈现基础)构建，可视化界面可以让用户更加简便直观的操作，此外采用WPF框架构建可以方便的在任意Windows系统上安装和卸载，而无需配置Web服务器。适配器安装完毕后，再将红外连接线覆盖电表红外窗口，此时用户即可通过适配器可视化UI界面配置与AMI系统和电表的连接参数，配置参数包括：串口通信参数、电表通信参数和Socket地址信息。串口通信参数包括波特率、串口编号等。电表通信参数包括电表连接客户端，Frame Count，IEC(International Electrotechnical Commission，国际电工技术委员会)等参数。

对于AMI系统而言，以适配器做桥接的情况下，电表无论是何种通信协议(例如无法直接与AMI建立通信的RF或PLC模式)，AMI系统均可通过连接server的方式与电表建立起间接连接，其本质是AMI系统作为client连接到作为server的适配器程序，适配器程序实时处理请求报文，通过串口和红外传输以HDLC协议方式与电表通信。

适配器通过红外串口的方式连接电表的同时，还需要和AMI系统建立Socket连接，此时便可以通过适配器的可视化UI界面，为所需要处理的电表配置IP地址和端口，从而进行通信。

当用户配置好参数后，即可启动适配器，从而实现AMI系统与电表的非直接交互。之后，用户便可以通过AMI进行电表所有业务功能的集成验证工作，为便于用户在集成交互过程中，查看报文记录，适配器还集成有日志组件，支持实时打印Socket通信日志和HDLC通信日志，并支持持久化到本地。

图6示意性地示出了本申请实施例提供的应用于电力系统的通信装置的结构框图。如图6所示，该应用于电力系统的通信装置包括：

第一通信报文获取模块610，用于获取第一电力装置向第二电力装置发送的、基于第一通信协议生成的第一通信报文；

消息类型确定模块620，用于确定所述第一通信报文的消息类型，并根据所述消息类型确定所述第二电力装置所适用的第二通信协议；

第二通信报文生成模块630，用于根据所述第二通信协议的报文格式对所述第一通信报文进行转换，得到与所述第二通信协议对应的第二通信报文；

报文发送模块640，用于将所述第二通信报文发送至所述第二电力装置。

在本申请的一个实施例中，所述第一通信报文包括消息类型标识；消息类型确定模块620具体用于：

当所述第一通信报文中的消息类型标识为请求标识，则确定所述第一通信报文为客户端请求信息；

当所述第一通信报文中的消息类型标识为响应标识，则确定所述第一通信报文为服务端响应信息。

在本申请的一个实施例中，消息类型确定模块620还用于：

当所述第一通信报文为服务端响应信息时，所述第二通信协议是基于传输控制协议及互联网协议的协议簇中的一种通信协议；

当所述第一通信报文为客户端请求信息时，所述第二通信协议为高级数据链路控制通信协议。

在本申请的一个实施例中，第二通信报文生成模块630包括：

第一生成单元，用于当所述第一通信报文为客户端请求信息时，对所述第一通信报文进行解析，得到第一报文头和第一报文数据；根据所述第一报文头生成和所述第二通信协议的报文格式生成第二报文信息，并将所述第二报文信息与所述第一报文数据拼接，得到与所述第二通信协议对应的第二通信报文。

在本申请的一个实施例中，第二通信报文生成模块630包括：

第二生成单元，用于当所述第一通信报文为服务端响应信息时，提取所述第一通信报文中的第一报文数据；获取预先缓存的与所述第一通信报文关联的客户端请求信息中的报文头信息；根据所述报文头信息和所述第一报文数据生成与所述第二通信协议对应的第二通信报文。

在本申请的一个实施例中，所述第二生成单元具体用于：

将所述报文头信息中的源地址和目的地址进行交换，生成目标报文头；

将所述目标报文头和所述第一报文数据拼接，得到与所述第二通信协议对应的第二通信报文。

在本申请的一个实施例中，所述装置还包括：

日志生成模块，用于生成基于所述第一通信协议的第一通信日志，以及，生成基于所述第二通信协议的第二通信日志。

本申请各实施例中提供的应用于电力系统的通信装置的具体细节已经在对应的方法实施例中进行了详细的描述，此处不再赘述。

图7示意性地示出了用于实现本申请实施例的电子设备的计算机系统结构框图。

需要说明的是，图7示出的电子设备的计算机系统700仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图7所示，计算机系统700包括中央处理器701(Central Processing Unit，CPU)，其可以根据存储在只读存储器702(Read-Only Memory，ROM)中的程序或者从存储部分708加载到随机访问存储器703(Random Access Memory，RAM)中的程序而执行各种适当的动作和处理。在随机访问存储器703中，还存储有系统操作所需的各种程序和数据。中央处理器701、在只读存储器702以及随机访问存储器703通过总线704彼此相连。输入/输出端口705(Input/Output端口，即I/O端口)也连接至总线704。

以下部件连接至输入/输出端口705：包括键盘、鼠标等的输入部分706；包括诸如阴极射线管(Cathode Ray Tube，CRT)、液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)等以及扬声器等的输出部分707；包括硬盘等的存储部分708；以及包括诸如局域网卡、调制解调器等的网络端口卡的应用于电力系统的通信部分709。应用于电力系统的通信部分709经由诸如因特网的网络执行应用于电力系统的通信处理。驱动器710也根据需要连接至输入/输出端口705。可拆卸介质711，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器710上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分708。

特别地，根据本申请的实施例，各个方法流程图中所描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本申请的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过应用于电力系统的通信部分709从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质711被安装。在该计算机程序被中央处理器701执行时，执行本申请的系统中限定的各种功能。

需要说明的是，本申请实施例所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory，EPROM)、闪存、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、有线等等，或者上述的任意合适的组合。

附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本申请的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本申请实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、触控终端、或者网络设备等)执行根据本申请实施方式的方法。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种应用于电力系统的通信方法，其特征在于，所述方法包括：

获取第一电力装置向第二电力装置发送的、基于第一通信协议生成的第一通信报文；

确定所述第一通信报文的消息类型，并根据所述消息类型确定所述第二电力装置所适用的第二通信协议；

根据所述第二通信协议的报文格式对所述第一通信报文进行转换，得到与所述第二通信协议对应的第二通信报文；

将所述第二通信报文发送至所述第二电力装置。

2.根据权利要求1所述的应用于电力系统的通信方法，其特征在于，所述第一通信报文包括消息类型标识；确定所述第一通信报文的消息类型，包括：

当所述第一通信报文中的消息类型标识为请求标识，则确定所述第一通信报文为客户端请求信息；

当所述第一通信报文中的消息类型标识为响应标识，则确定所述第一通信报文为服务端响应信息。

3.根据权利要求2所述的应用于电力系统的通信方法，其特征在于，根据所述消息类型确定所述第二电力装置所适用的第二通信协议，包括：

当所述第一通信报文为服务端响应信息时，所述第二通信协议是基于传输控制协议及互联网协议的协议簇中的一种通信协议；

当所述第一通信报文为客户端请求信息时，所述第二通信协议为高级数据链路控制通信协议。

4.根据权利要求2所述的应用于电力系统的通信方法，其特征在于，根据所述第二通信协议的报文格式对所述第一通信报文进行转换，得到与所述第二通信协议对应的第二通信报文，包括：

当所述第一通信报文为客户端请求信息时，对所述第一通信报文进行解析，得到第一报文头和第一报文数据；

根据所述第一报文头生成和所述第二通信协议的报文格式生成第二报文信息，并将所述第二报文信息与所述第一报文数据拼接，得到与所述第二通信协议对应的第二通信报文。

5.根据权利要求2所述的应用于电力系统的通信方法，其特征在于，根据所述第二通信协议的报文格式对所述第一通信报文进行转换，得到与所述第二通信协议对应的第二通信报文，包括：

当所述第一通信报文为服务端响应信息时，提取所述第一通信报文中的第一报文数据；

获取预先缓存的与所述第一通信报文关联的客户端请求信息中的报文头信息；

根据所述报文头信息和所述第一报文数据生成与所述第二通信协议对应的第二通信报文。

6.根据权利要求5所述的应用于电力系统的通信方法，其特征在于，根据所述报文头信息和所述第一报文数据生成与所述第二通信协议对应的第二通信报文，包括：

将所述报文头信息中的源地址和目的地址进行交换，生成目标报文头；

将所述目标报文头和所述第一报文数据拼接，得到与所述第二通信协议对应的第二通信报文。

7.根据权利要求1-6任一项所述的应用于电力系统的通信方法，其特征在于，所述方法还包括：

生成基于所述第一通信协议的第一通信日志，以及，生成基于所述第二通信协议的第二通信日志。

8.一种应用于电力系统的通信装置，其特征在于，包括：

第一通信报文获取模块，用于获取第一电力装置向第二电力装置发送的、基于第一通信协议生成的第一通信报文；

消息类型确定模块，用于确定所述第一通信报文的消息类型，并根据所述消息类型确定所述第二电力装置所适用的第二通信协议；

第二通信报文生成模块，用于根据所述第二通信协议的报文格式对所述第一通信报文进行转换，得到与所述第二通信协议对应的第二通信报文；

报文发送模块，用于将所述第二通信报文发送至所述第二电力装置。

9.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，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7中任意一项所述的应用于电力系统的通信方法。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：

处理器；以及

存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；

其中，所述处理器执行所述可执行指令使得所述电子设备执行权利要求1至7中任意一项所述的应用于电力系统的通信方法。

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