CN116016352A - 一种iec104报文的传输方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请提出的IEC104报文的传输方法、装置及存储介质中，接收IEC104报文，其中，104报文中包括应用规约控制信息和应用服务数据单元，根据104报文中的应用规约控制信息和应用服务数据单元，确定104报文的优先级，根据104报文的优先级，将104报文插入对应的传输队列中，其中，每个传输队列对应不同的优先级和最大报文传输数量，根据每个传输队列的优先级和最大报文传输数量，传输每个传输队列中的104报文。由此可知，本申请在每次传输过程中各优先级的传输队列均可以传输104报文并占用对应的带宽，从而避免出现“高优先级104报文一直占用所有带宽，导致其他报文被阻塞”的情况。

Description

一种IEC104报文的传输方法及装置

技术领域

本申请涉及信息传输领域，尤其涉及一种IEC104报文的传输方法、装置及存储介质。

背景技术

目前电力系统使用IEC104规约进行远动信息的网络传输，实现控制站与场站间的实时信息共享。IEC104(IEC60870-5-104)规约主要用于电力系统控制和信息采集，并基于TCP/IP网络进行传输，位于网络架构中的应用层。其中，不同功能的104报文对应的实时性要求也不同，基于此104规约定义了报文的优先级顺序，以区分不同功能的实时性。其中，可以基于104报文的优先级进行104报文的传输。

相关技术中，采用的“严格按照优先级发送”的策略，但是该方法出现高优先级104报文一直占用所有带宽，导致其他报文被阻塞的情况，从而导致其他报文中数据的有效性过期，也无法及时完成传输。

发明内容

本申请提供一种IEC104报文的传输方法、装置及存储介质，以解决上述相关技术中出现的技术问题。

本申请第一方面实施例提出一种IEC104报文的传输方法，包括：

接收IEC104报文，其中，104报文中包括应用规约控制信息和应用服务数据单元；

根据所述104报文中的应用规约控制信息和应用服务数据单元，确定所述104报文的优先级；

根据所述104报文的优先级，将所述104报文插入对应的传输队列中，其中，每个传输队列对应不同的优先级和最大报文传输数量；

根据每个传输队列的优先级和最大报文传输数量，传输所述每个传输队列中的104报文。

本申请第二方面实施例提出一种IEC104报文的传输装置，包括：

接收模块，用于接收IEC104报文，其中，104报文中包括应用规约控制信息和应用服务数据单元；

确定模块，用于根据所述104报文中的应用规约控制信息和应用服务数据单元，确定所述104报文的优先级；

插入模块，用于根据所述104报文的优先级，将所述104报文插入对应的传输队列中，其中，每个传输队列对应不同的优先级和最大报文传输数量；

传输模块，用于根据每个传输队列对应的优先级和最大报文传输数量，传输所述每个传输队列中的104报文。

本申请第三方面实施例提出的计算机设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时，实现如上第一方面所述的方法。

本申请第四方面实施例提出的计算机存储介质，其中，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令；所述计算机可执行指令被处理器执行后，能够实现如上第一方面所述的方法。

本申请的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果：

本申请提出的IEC104报文的传输方法、装置及存储介质中，接收IEC104报文，其中，104报文中包括应用规约控制信息和应用服务数据单元，根据104报文中的应用规约控制信息和应用服务数据单元，确定104报文的优先级，根据104报文的优先级，将104报文插入对应的传输队列中，其中，每个传输队列对应不同的优先级和最大报文传输数量，根据每个传输队列的优先级和最大报文传输数量，传输每个传输队列中的104报文。由此可知，本申请根据104报文的优先级，将其插入对应的传输队列中，然后根据每个传输队列的优先级和最大报文传输数量，传输每个传输队列中的104报文，具体在每次传输过程中各优先级的传输队列均可以传输104报文并占用对应的带宽，从而避免出现“高优先级104报文一直占用所有带宽，导致其他报文被阻塞”的情况。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本申请一个实施例提供的IEC104报文的传输方法的流程示意图；

图2为本申请一个实施例提供的一种IEC104报文的结构示意图；

图3为本申请一个实施例提供的一种104报文传输的示意图；

图4为根据本申请一个实施例提供的IEC104报文的传输装置的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

下面参考附图描述本申请实施例的IEC104报文的传输方法与装置。

图1为根据本申请一个实施例提供的IEC104报文的传输方法的流程示意图，如图1所示，可以包括以下步骤：

步骤101、接收IEC104报文。

其中，在本申请的一个实施例之中，104规约位于应用层，基于此可以通过应用层接收IEC104报文。

以及，在本申请的一个实施例之中，104报文中可以包括应用规约控制信息和应用服务数据单元。其中，应用规约控制信息中定义了多种类型的104报文格式，用于实现104报文的传输控制；应用服务数据单元中可以包括TI(TYPE IDENTIFICATION，类型标识)、COT(CAUSE OF TRANSMISSION，传送原因)、召唤限定词(QOI)，以区分不同功能的104报文。

步骤102、根据104报文中的应用规约控制信息和应用服务数据单元，确定104报文的优先级。

其中，在本申请的一个实施例之中，根据104报文中的应用规约控制信息和应用服务数据单元，确定104报文的优先级的方法可以包括以下步骤：

步骤一、根据104报文中的应用规约控制信息，确定104报文的格式；

其中，图2为本申请实施例提供的一种IEC104报文的结构示意图。如图2所示，具体可以根据控制域8位位组①、控制域8位位组②、控制域8位位组③、控制域8位位组④确定104报文的格式。

示例的，在本申请的一个实施例之中，根据应用规约控制信息中的控制域8位位组①、控制域8位位组②、控制域8位位组③、控制域8位位组④确定104报文的格式为I格式报文。

步骤二、根据104报文的格式和应用服务数据单元中的类型标识、传送原因和召唤限定词，确定104报文的应用数据的类型；

其中，在本申请的一个实施例之中，上述104报文的格式和应用服务数据单元中的类型标识、传送原因和召唤限定词与应用数据的类型存在对应关系，可以根据104报文的格式和应用服务数据单元中的类型标识、传送原因和召唤限定词与应用数据的类型的对应关系，确定104报文的应用数据的类型。

示例的，假设104报文的格式为U格式报文和I格式报文，应用服务数据单元中的类型标识为100、传送原因为7和召唤限定词为20，则根据对应关系可以确定该报文对应的应用数据的类型为总召唤的应答数据报文。

需要说明的是，在本申请的一个实施例之中，具体的标识方法可以由各使用IEC104的系统自定义，以上信息不是完全固定，而是按照各地实施细则进行自定义。

步骤三、根据应用数据的类型与优先级的对应关系，确定104报文的优先级。

其中，在本申请的一个实施例之中，上述应用数据的类型与优先级的对应关系可以为对应关系表，并且对应关系表可以提前存储在系统中。

示例的，表1为本申请实施例提供的一种应用数据的类型与优先级的对应关系表。

表1

优先级	应用数据的类型
		1	初始化结束
2	总召唤的应答数据(初始化)
		3	遥控命令的应答报文
4	状态量变化(COS)
		5	总召唤的应答数据(非初始化)
6	事件顺序记录(SOE)
		7	时钟同步的应答报文
8	变化遥测
		9	复位进程
10	参数设置

如表1所示，每个应用数据的类型均有与对应的优先级序号，示例的，假设应用数据的类型为初始化结束，通过表1可以得出对应的优先级序号为1。以及，上述对应关系表中的优先级的级别按照序号的增大而逐渐降低。具体的，优先级序号为1对应的优先级的级别最高，优先级序号为10对应的优先级的级别最低。

步骤103、根据104报文的优先级，将104报文插入对应的传输队列中，其中，每个传输队列对应不同的优先级和最大报文传输数量。

其中，在本申请的一个实施例之中，根据104报文的优先级，将104报文插入对应的传输队列中之前，还可以包括：根据104报文所有优先级和每个优先级预设时间段内对应的104报文数量，确定传输队列的数量、每个传输队列对应的优先级和最大报文传输数量、以及每个传输队列与104报文优先级的对应关系。

以及，在本申请的一个实施例之中，根据104报文所有优先级和每个优先级预设时间段内对应的104报文数量，确定传输队列的数量、每个传输队列对应的优先级和最大报文传输数量、以及每个传输队列与104报文优先级的对应关系的方法可以包括：将相邻优先级的报文类合并入到一个传输队列中，并根据传输队列对应的优先级确定所有传输队列中每个传输队列对应的优先级。其中，在本申请的一个实施例之中，可以根据每个优先级预设时间段内对应的104报文数量确定每个传输队列的最大报文传输数量。

示例的，在本申请的一个实施例之中，将10种不同优先级的报文和其他报文分在四个传输队列中，其中每个传输队列与104报文优先级的对应关系为：优先级为1、2、3的104报文在传输队列1(编号为q1)中，优先级为4、5、6、7、8的104报文在传输队列2(编号为q2)中，优先级为9、10的104报文在传输队列3(编号为q3)中，其他报文在传输队列4(编号为q4)中；各传输队列的最大报文传输数量分别为：传输队列1的最大报文传输数量c1＝4；传输队列2的最大报文传输数量c2＝3；传输队列3的最大报文传输数量c3＝2；传输队列的最大报文传输数量c4＝4；每个传输队列对应的优先级为：传输队列1的优先级序号为1，传输队列2的优先级序号为2，传输队列3的优先级序号为3，传输队列4的优先级序号为4，且传输队列1至传输队列4的优先级依次降低。

其中，其他报文为该报文对应的应用数据的类型不在上述表1中的应用数据的类型中，且其他报文的优先级序号为11，优先级的级别最低。

进一步地，在本申请的一个实施例之中，根据104报文的优先级，将104报文插入对应的传输队列中的方法可以包括以下步骤：

步骤a、根据104报文的优先级和每个传输队列与104报文优先级的对应关系，确定104报文对应的传输队列；

步骤b、将104报文插入确定的传输队列中。

其中，在本申请的一个实施例之中，上述将104报文插入确定的传输队列中，可以参照队列数据结构的插入，也即是插入当前传输队列中的队尾的后面。

步骤104、根据每个传输队列的优先级和最大报文传输数量，传输每个传输队列中的104报文。

其中，在本申请的一个实施例之中，每个传输队列均有对应的计数器，计数器中的数值为传输队列中当前104报文的数量。

以及，在本申请的一个实施例之中，根据传输队列对应的优先级和最大报文传输数量，传输每个传输队列中的104报文的方法可以包括以下步骤：

步骤1041、每次传输过程中，根据每个传输队列的优先级从高到低依次将每个传输队列的计数器中的值与每个传输队列的最大报文传输数量进行比较，若计数器中的值大于或等于最大报文传输数量，则传输最大报文传输数量个104报文；否则，传输计数器当前值个104报文；

步骤1042、每个传输队列对应的计数器减去传输的104报文数量，重复上述步骤。

以及，在本申请的一个实施例之中，上述方法还包括：

若某个优先级的传输队列对应的计数器数值为0，则继续传输下一优先级的传输队列中的104报文。

进一步地，在本申请的一个实施例之中，上述方法还包括：若所有优先级的传输队列对应的计数器数值均为0，则根据104报文所有优先级和每个优先级预设时间段内对应的104报文数量，重新确定传输队列的数量、每个传输队列对应的优先级和最大报文传输数量、以及每个传输队列与104报文优先级的对应关系；根据重新确定的每个传输队列对应的优先级和最大报文传输数量，传输每个传输队列中的104报文。

示例的，在本申请的一个实施例之中，假设基于上述步骤103中的传输队列进行，图3为本申请提出的一种104报文传输的示意图，如图3所示，可以根据图3中的传输队列进行上述步骤1041～步骤1042。

具体地，第一次传输：传输队列q1中计数器的值大于等于c1，将4份104报文传输至TCP发送窗口，计数器的值为4；传输队列q2中计数器的值大于等于c2，将3份104报文传输至TCP发送窗口，计数器的值为7；传输队列q3中计数器的值大于等于c3，将2份104报文传输至TCP发送窗口，计数器的值为9；传输队列q4中计数器的值大于等于c4，将1份104报文传输至TCP发送窗口，计数器的值为9；

第二次传输：传输队列q1中计数器的值大于等于c1，104报文传输至TCP发送窗口，计数器的值为0；传输队列q2中计数器的值大于等于c2，将3份104报文传输至TCP发送窗口，计数器的值为4；传输队列q3中计数器的值大于等于c3，将2份104报文传输至TCP发送窗口，计数器的值为7；传输队列q4中计数器的值大于等于c4，将1份104报文传输至TCP发送窗口，计数器的值为8。

第三次传输：传输队列q1中计数器的值等于0，结束该传输队列的发送任务；传输队列q2中计数器的值大于等于c2，将3份104报文传输至TCP发送窗口，计数器的值为1；传输队列q3中计数器的值大于等于c3，将2份104报文传输至TCP发送窗口，计数器的值为5；传输队列q4中计数器的值大于等于c4，将1份104报文传输至TCP发送窗口，计数器的值为7。

后面传输次数的具体情况可以参考上述描述。

需要说明的是，在本公开的一个实施例之中，当每个传输队列均有大量104报文等待发送时，不同优先级队列的发送速率比值与每个传输队列的最大传输数量的比值相同。示例的假设上述四个传输队列的发送速率比值为c1:c2:c3:c4，数据发送站的发送带宽为100Mbps，则在仅考虑每个传输队列均发送最大传输报文数量的情况下，传输队列1将分得40Mbps的带宽，传输队列2将分得30Mbps的带宽，传输队列3将分得20Mbps的带宽，传输队列4将分得10Mbps的带宽。

以及，在本申请的一个实施例之中，当某个传输队列发送的104报文数量小于该传输队列的最大传输报文数量时，在完成该传输队列传输后将立刻切换到低优先级的传输队列进行传输，从而保证了低优先级的队列也能及时完成传输任务。

进一步地，在本申请的一个实施例之中，上述每次传输过程是按照传输队列的优先级进行传输，而不是严格按照报文优先级进行插队传输，从而避免高优先级的104报文一直占用发送带宽，导致其他优先级的104报文被阻塞。同时，通过调整每个传输队列的最大报文传输量，也可以控制不同优先级104报文的发送速度。

本申请提出的IEC104报文的传输方法中，接收IEC104报文，其中，104报文中包括应用规约控制信息和应用服务数据单元，根据104报文中的应用规约控制信息和应用服务数据单元，确定104报文的优先级，根据104报文的优先级，将104报文插入对应的传输队列中，其中，每个传输队列对应不同的优先级和最大报文传输数量，根据每个传输队列的优先级和最大报文传输数量，传输每个传输队列中的104报文。由此可知，本申请根据104报文的优先级，将其插入对应的传输队列中，然后根据每个传输队列的优先级和最大报文传输数量，传输每个传输队列中的104报文，具体在每次传输过程中各优先级的传输队列均可以传输104报文并占用对应的带宽，从而避免出现“高优先级104报文一直占用所有带宽，导致其他报文被阻塞”的情况。

图4为根据本申请一个实施例提供的IEC104报文的传输装置的结构示意图，如图4所示，可以包括：

接收模块401，用于接收IEC104报文，其中，104报文中包括应用规约控制信息和应用服务数据单元；

确定模块402，用于根据104报文中的应用规约控制信息和应用服务数据单元，确定104报文的优先级；

插入模块403，用于根据104报文的优先级，将104报文插入对应的传输队列中，其中，每个传输队列对应不同的优先级和最大报文传输数量；

传输模块404，用于根据每个传输队列对应的优先级和最大报文传输数量，传输每个传输队列中的104报文。

本申请提出的IEC104报文的传输装置中，接收IEC104报文，其中，104报文中包括应用规约控制信息和应用服务数据单元，根据104报文中的应用规约控制信息和应用服务数据单元，确定104报文的优先级，根据104报文的优先级，将104报文插入对应的传输队列中，其中，每个传输队列对应不同的优先级和最大报文传输数量，根据每个传输队列的优先级和最大报文传输数量，传输每个传输队列中的104报文。由此可知，本申请根据104报文的优先级，将其插入对应的传输队列中，然后根据每个传输队列的优先级和最大报文传输数量，传输每个传输队列中的104报文，具体在每次传输过程中各优先级的传输队列均可以传输104报文并占用对应的带宽，从而避免出现“高优先级104报文一直占用所有带宽，导致其他报文被阻塞”的情况。

为了实现上述实施例，本申请还提出一种计算机设备。

本申请实施例提供的计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序；处理器执行程序时，能够实现如图1所示的方法。

为了实现上述实施例，本申请还提出一种计算机存储介质。

本申请实施例提供的计算机存储介质，计算机存储介质存储有计算机可执行指令；计算机可执行指令被处理器执行后，能够实现如图1所示的方法。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种IEC104报文的传输方法，其特征在于，所述方法包括：

接收IEC104报文，其中，所述104报文中包括应用规约控制信息和应用服务数据单元；

根据所述104报文中的应用规约控制信息和应用服务数据单元，确定所述104报文的优先级；

根据所述104报文的优先级，将所述104报文插入对应的传输队列中，其中，每个传输队列对应不同的优先级和最大报文传输数量；

根据所述每个传输队列的优先级和最大报文传输数量，传输所述每个传输队列中的104报文。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述应用服务数据单元包括类型标识、传送原因和召唤限定词；

所述根据所述104报文中的应用规约控制信息和应用服务数据单元，确定所述104报文的优先级，包括：

根据所述104报文中的应用规约控制信息，确定所述104报文的格式；

根据所述104报文的格式和所述应用服务数据单元中的类型标识、传送原因和召唤限定词，确定所述104报文的应用数据的类型；

根据所述应用数据的类型与优先级的对应关系，确定所述104报文的优先级。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述104报文的优先级，将所述104报文插入对应的传输队列中之前，还包括：

根据104报文所有优先级和每个优先级预设时间段内对应的104报文数量，确定传输队列的数量、每个传输队列对应的优先级和最大报文传输数量、以及每个传输队列与104报文优先级的对应关系。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述104报文的优先级，将所述104报文插入对应的传输队列中，包括：

根据所述104报文的优先级和每个传输队列与104报文优先级的对应关系，确定所述104报文对应的传输队列；

将所述104报文插入所述确定的传输队列中。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述每个传输队列均有对应的计数器，所述计数器中的数值为传输队列中当前104报文的数量；

所述根据所述传输队列对应的优先级和最大报文传输数量，传输所述每个传输队列中的104报文，包括：

每次传输过程中，根据每个传输队列的优先级从高到低依次将每个传输队列的计数器中的值与每个传输队列的最大报文传输数量进行比较，若计数器中的值大于或等于最大报文传输数量，则传输最大报文传输数量个104报文；否则，传输计数器当前值个104报文；

每个传输队列对应的计数器减去传输的104报文数量，重复上述步骤。

6.根据权利要求5所述方法，其特征在于，所述方法还包括：

若某个优先级的传输队列对应的计数器数值为0，则继续传输下一优先级的传输队列中的104报文。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所有优先级的传输队列对应的计数器数值均为0，则根据所述104报文所有优先级和每个优先级预设时间段内对应的104报文数量，重新确定传输队列的数量、每个传输队列对应的优先级和最大报文传输数量、以及每个传输队列与104报文优先级的对应关系；

根据重新确定的每个传输队列对应的优先级和最大报文传输数量，传输每个传输队列中的104报文。

8.一种IEC104报文的传输装置，其特征在于，所述装置包括：

接收模块，用于接收IEC104报文，其中，104报文中包括应用规约控制信息和应用服务数据单元；

确定模块，用于根据所述104报文中的应用规约控制信息和应用服务数据单元，确定所述104报文的优先级；

插入模块，用于根据所述104报文的优先级，将所述104报文插入对应的传输队列中，其中，每个传输队列对应不同的优先级和最大报文传输数量；

传输模块，用于根据每个传输队列对应的优先级和最大报文传输数量，传输所述每个传输队列中的104报文。

9.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时，实现如权利要求1-7中任一所述的方法。

10.一种计算机存储介质，其中，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令；所述计算机可执行指令被处理器执行后，能够实现权利要求1-7任一所述的方法。

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