CN116366496B - 一种104协议数据接收处理上传方法、系统 - Google Patents

一种104协议数据接收处理上传方法、系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种104协议数据接收处理上传方法、系统；本发明具备以下有益效果：（1）本发明通过第一定时器在第一预设周期内判断现有全部通道的连接状态，若通道为断开状态则自动进行重连，直至重连上为止，解决现有技术在通道断开后需要手动重连的缺陷；（2）本发明可以在已有连接通道的基础上修改或新增通道信息，会自动更新连接通道或新增连接通道，解决现有技术连接通道只能静态指定的缺陷；（3）本发明通过对数据和通道状态的定时判断，避免了在上传链路正常且在上传链路状态的判断周期内，由于104协议本身数据不突变不推送的数据传输形式而导致判定上传链路状态为中断的误差。

Description

一种104协议数据接收处理上传方法、系统
技术领域
本发明涉及新能源电力技术领域，具体为一种104协议数据接收处理上传方法、系统。
背景技术
在光伏新能源、风电新能源等新能源电力行业中，通常采用IEC60870-5-104协议（简称104协议）进行通信，104协议以TCP/IP系列协议为底层通信协议，使用方便；主站与从站之间进行104协议数据的接收、处理及上传。
现有104协议数据接收处理上传存在以下技术问题：（1）104协议需要主站、从站之间保持通道连接且处于活动状态，在通道连接上之后，数据传输过程中由于网络波动或异常数据等原因都会导致通道断开，通道断开之后数据传输也中断，现有技术不会自动重连，只能通过手动重连；（2）104协议通道连接需要指定通道IP和端口（PORT）信息进行连接，现有技术只能静态指定通道信息，无法在数据接收的过程中动态修改或新增新通道；（3）104协议接收数据有两种形式，一种是总召数据，一种是突发数据；总召数据需要主站下发总召指令，从站响应总召数据给主站；突发数据是从站主动向主站推送的有突变的数据，无需主站下发指令；光伏新能源发电依赖于太阳辐照，太阳落山期间光伏板不再发电，风电新能源依赖风速，风速太小或太大都会停止发电，从而关键的生产数据：有功功率值一直为0，不再突变，从站也就不再实时主动推送突变数据，只能依赖于定时总召，一般15分钟一次总召，这对于上位机每分钟通过判断实时库中是否有接收到新数据来判断数据上传链路的状态会造成误差。
发明内容
（一）解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种104协议数据接收处理上传方法、系统，能够解决上述技术问题。
（二）技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供如下一技术方案：一种104协议数据接收处理上传方法，包括以下步骤：
S1：主站与各个从站进行通道连接；
S2：主站与从站之间进行数据接收交互，其中数据为104协议数据；
S3a：通过第一定时器在第一预设周期内判断全部通道的状态，若通道为断开状态则自动进行重连，直至重连上为止；
S3b：通过第一定时器在第一预设周期内判断是否有新增的通道信息，若有则自动新增对应的通道；
S3c：通过第一定时器在第一预设周期内判断是否有修改的通道信息，若有则自动更新对应的通道；
S3d1：主站对数据进行处理；
S3d2：通过第二定时器在第二预设周期内根据数据存入缓存库的时间点以及通道的状态，以判断上传链路的状态。
优选的，步骤S1具体为：主站根据通道IP以及端口信息与各个从站进行通道连接。
优选的，步骤S2具体包括以下子步骤：
S21：主站下发通道启用指令报文至从站；
S22：从站响应主站一个通道启用响应报文；
S23：主站下发总召指令报文至从站；
S24：从站响应主站一个总召响应报文；
S25：从站向主站推送总召数据；
S26：从站在总召数据推送完成之后，主动推送突发数据给主站，直到下一次总召指令报文下发为止。
优选的，在步骤S3a中，若判断到通道处于连接完好状态则不作处理。
优选的，步骤S3d1具体包括以下子步骤：
S31：主站对接收到的数据进行解析；
S32：主站一边将解析之后的数据全量推送到Kafka，一边根据筛选规则表筛选出需要上传的数据，并将筛选之后的数据封装成结构化的数据存入缓存库。
优选的，步骤3d2具体包括以下子步骤：
S3d21：通过第二定时器在第二预设周期内判断数据存入缓存库的时间点与当前时间点两者的时间间隔是否超出预设的时间周期，若没有超出则将数据上传到实时库中。
优选的，在子步骤S3d21中，若时间间隔超出预设的时间周期，则进一步包括以下子步骤S3d22：判断从站与主站之间的通道的状态；若通道的状态处于连接且活动的状态则进行数据时间点更新处理。
优选的，在子步骤S3d22中，数据时间点更新处理具体为：保持数据的数值不变、且更新数据的时间点为当前时间点；
进一步的，子步骤S3d22还包括：将更新处理后的数据回写到缓存库中，之后将更新处理后的数据上传到实时库中。
优选的，在子步骤S3d22中，若判断到通道的状态处于断开状态或处于连接但不活动的状态，则判断上传链路的状态为中断。
为解决上述技术问题，本发明提供如下另一技术方案：一种104协议数据接收处理上传系统，包括：主站、各个从站、第一定时器以及第二定时器；
主站用于与各个从站进行通道连接；
主站还用于与从站之间进行数据接收交互，其中数据为104协议数据；
第一定时器用于在第一预设周期内判断全部通道的状态，若通道为断开状态则自动进行重连，直至重连上为止；
第一定时器还用于在第一预设周期内判断是否有新增的通道信息，若有则自动新增对应的通道；
第一定时器还用于在第一预设周期内判断是否有修改的通道信息，若有则自动更新对应的通道；
主站还用于对数据进行处理；
第二定时器用于在第二预设周期内根据数据存入缓存库的时间点以及通道的状态，以判断上传链路的状态。
（三）有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种104协议数据接收处理上传方法、系统，具备以下有益效果：（1）本发明通过第一定时器在第一预设周期内判断现有全部通道的连接状态，若通道为断开状态则自动进行重连，直至重连上为止，解决现有技术在通道断开后需要手动重连的缺陷；（2）本发明可以在已有连接通道的基础上修改或新增通道信息，会自动更新连接通道或新增连接通道，解决现有技术连接通道只能静态指定的缺陷；（3）本发明通过对数据和通道状态的定时判断，避免了在上传链路正常且在上传链路状态的判断周期内，由于104协议本身数据不突变不推送的数据传输形式而导致判定上传链路状态为中断的误差。
附图说明
图1为本发明一种104协议数据接收处理上传方法的步骤流程图；
图2为本发明的总体数据流图；
图3为本发明的数据接收交互图；
图4为本发明的数据处理示意图。
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，显然，所描述的实施例仅仅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做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。
如图1-图4所示，本发明提供一种104协议数据接收处理上传方法，包括以下步骤：
S1：主站与各个从站进行通道连接。
该步骤S1具体为：主站根据通道IP以及端口（PORT）信息与各个从站进行通道连接。
S2：主站与从站之间进行数据接收交互，其中数据为104协议数据。
优选的，该步骤S2具体包括以下子步骤：
S21：主站下发通道启用指令报文至从站。
S22：从站在接收到主站下发的通道启用指令报文之后，从站响应主站一个通道启用响应报文。
S23：主站在接收到从站的通道启用响应报文之后，主站下发总召指令报文至从站。
S24：从站响应主站一个总召响应报文。
S25：从站向主站推送总召数据。
S26：从站在总召数据推送完成之后，主动推送突发数据给主站，直到下一次总召指令报文下发为止，即主站一直如上循环接收总召数据和突发数据。其中，总召数据即全量数据；突发数据是数值发生变化的数据，包括有：机组有功功率，无功功率，发电量，电流，电压等。
S3a：通过第一定时器在第一预设周期内判断全部通道的状态，若通道为断开状态则自动进行重连，直至重连上为止；具体在判断到通道断开后则自动获取该通道对应的通道信息进行重新连接。其中，若重连不上就会触发连接超时、连接不上等报错信息，一触发报错信息就会再次重连，一直到重新连上为止。
此外，在该步骤S3a中，若判断到通道处于连接完好状态则不作处理。
S3b：通过第一定时器在第一预设周期内判断是否有新增的通道信息，若有则自动新增对应的通道。具体的，可与已连接的通道信息作对比，之前没有的通道信息就判断为新增的通道信息，例如现在通道信息表中有192.168.11.1:8081和192.168.11.1:8082通道，且上述两个通道已连接在接收数据，在重连状态的也算已有通道，那么在通道信息表中新增了192.168.11.1:8083，则该通道就是新增的通道。
S3c：通过第一定时器在第一预设周期内判断是否有修改的通道信息，若有则自动更新对应的通道。进一步的，根据修改后的通道信息自动连接从站进行数据接收。具体的，每条通道信息都有一个唯一id，该id不变，其他信息变了则认为是修改了，比如现有id为1的通道信息192.168.11.1:8081,修改该通道信息为192.168.11.1:8082，id不变，则判断为修改的通道。
S3d1：主站对数据进行处理。
优选的，该步骤S3d1具体包括以下子步骤：
S3d11：主站对接收到的数据进行解析。
S3d12：主站一边将解析之后的数据全量推送到Kafka，以提供给各业务系统使用；其中，Kafka是由Apache软件基金会开发的一个开源流处理平台，由Scala和Java编写，Kafka是一种高吞吐量的分布式发布订阅消息系统。此外，主站还一边根据筛选规则表筛选出需要上传的数据，并将筛选之后的数据封装成结构化的数据存入缓存库；例如只需要上传机组有功功率的数据，则筛选规则表中需要有该有功功率的信息，筛选规则表中的字段包括自增主键ID，场站id，通道IP，通道端口，通道id，寄存器地址，实时库测点id，实时库测点全局名称。即筛选规则表可根据具体需求而进行相应设置，此处不作过多限制。此外，在将筛选之后的数据封装成结构化的数据存入缓存库中，具体可封装成上传对象UploadInfoVo，比如UploadInfoVo{channelInfo='192.168.11.1:8081', gn='W3.YGC.DBS_POWER', pointValue=999.9, creatTime=Fri Jan 06 10:03:46 CST 2023,inCacheTime=Fri Jan 06 10:03:46 CST 2023}。
S3d2：通过第二定时器在第二预设周期内根据数据存入缓存库的时间点以及通道的状态，以判断上传链路的状态。
优选的，该步骤S3d2具体包括以下子步骤：
S3d21：通过第二定时器在第二预设周期内判断数据存入缓存库的时间点与当前时间点两者的时间间隔是否超出预设的时间周期，若没有超出则将数据上传到实时库中。例如某条数据存入缓存库的时间点与当前时间点两者的时间间隔为8秒，没有超出预设的10秒周期，则将该条数据直接上传到实时库中；具体可通过调用实时库API接口上传到实时库中。
在该子步骤S3d21中，若时间间隔超出预设的时间周期，则进一步包括以下子步骤S3d22：判断从站与主站之间的通道的状态；若通道的状态处于连接且活动的状态则进行数据时间点更新处理。具体可通过netty网络架构本身的判断方法isActive()为true，则通道的状态处于连接且活动的状态。
在该子步骤S3d22中，数据时间点更新处理具体为：保持数据的数值不变、且更新数据的时间点为当前时间点；进一步的，子步骤S3d22还包括：将更新处理后的数据回写到缓存库中以便于下次判断，之后将更新处理后的数据上传到实时库中。
在该子步骤S3d22中，若判断到通道的状态处于断开状态或处于连接但不活动的状态，则判断上传链路的状态为中断，此时在通道自动重连上之前都不上传数据。具体可通过netty网络架构本身的判断方法isActive()为false，则通道的状态处于断开状态或处于连接但不活动的状态。
本发明还提供一种104协议数据接收处理上传系统，包括：主站、各个从站、第一定时器以及第二定时器。
主站用于与各个从站进行通道连接。
主站还用于与从站之间进行数据接收交互，其中数据为104协议数据。
第一定时器用于在第一预设周期内判断全部通道的状态，若通道为断开状态则自动进行重连，直至重连上为止。
第一定时器还用于在第一预设周期内判断是否有新增的通道信息，若有则自动新增对应的通道。
第一定时器还用于在第一预设周期内判断是否有修改的通道信息，若有则自动更新对应的通道。
主站还用于对数据进行处理。
第二定时器用于在第二预设周期内根据数据存入缓存库的时间点以及通道的状态，以判断上传链路的状态。
本发明的104协议数据接收处理上传系统具体可参阅上述104协议数据接收处理上传方法的描述记载，此处不作过多赘述。
与现有技术相比，本发明提供了一种104协议数据接收处理上传方法、系统，具备以下有益效果：（1）本发明通过第一定时器在第一预设周期内判断现有全部通道的连接状态，若通道为断开状态则自动进行重连，直至重连上为止，解决现有技术在通道断开后需要手动重连的缺陷；（2）本发明可以在已有连接通道的基础上修改或新增通道信息，会自动更新连接通道或新增连接通道，解决现有技术连接通道只能静态指定的缺陷；（3）本发明通过对数据和通道状态的定时判断，避免了在上传链路正常且在上传链路状态的判断周期内，由于104协议本身数据不突变不推送的数据传输形式而导致判定上传链路状态为中断的误差。
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、物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、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“包括一个……”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。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种104协议数据接收处理上传方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：主站与各个从站进行通道连接；
S2：所述主站与所述从站之间进行数据接收交互，其中所述数据为所述104协议数据；
S3a：通过第一定时器在第一预设周期内判断全部通道的状态，若所述通道为断开状态则自动进行重连，直至重连上为止；
S3b：通过所述第一定时器在所述第一预设周期内判断是否有新增的通道信息，若有则自动新增对应的通道；
S3c：通过所述第一定时器在所述第一预设周期内判断是否有修改的通道信息，若有则自动更新对应的通道；
S3d1：所述主站对所述数据进行处理；
S3d2：通过第二定时器在第二预设周期内根据所述数据存入缓存库的时间点以及所述通道的状态，以判断上传链路的状态；
所述步骤S3d2具体包括以下子步骤：
S3d21：通过所述第二定时器在所述第二预设周期内判断所述数据存入所述缓存库的时间点与当前时间点两者的时间间隔是否超出预设的时间周期，若没有超出则将所述数据上传到实时库中；
在所述子步骤S3d21中，若所述时间间隔超出所述预设的时间周期，则进一步包括以下子步骤S3d22：判断所述从站与所述主站之间的通道的状态；若所述通道的状态处于连接且活动的状态则进行数据时间点更新处理。
2.根据权利要求1所述的104协议数据接收处理上传方法，其特征在于：所述步骤S1具体为：所述主站根据通道IP以及端口信息与各个所述从站进行通道连接。
3.根据权利要求2所述的104协议数据接收处理上传方法，其特征在于：所述步骤S2具体包括以下子步骤：
S21：所述主站下发通道启用指令报文至所述从站；
S22：所述从站响应所述主站一个通道启用响应报文；
S23：所述主站下发总召指令报文至所述从站；
S24：所述从站响应所述主站一个总召响应报文；
S25：所述从站向所述主站推送总召数据；
S26：所述从站在所述总召数据推送完成之后，主动推送突发数据给所述主站，直到下一次所述总召指令报文下发为止。
4.根据权利要求3所述的104协议数据接收处理上传方法，其特征在于：在所述步骤S3a中，若判断到所述通道处于连接完好状态则不作处理。
5.根据权利要求4所述的104协议数据接收处理上传方法，其特征在于：所述步骤S3d1具体包括以下子步骤：
S3d11：所述主站对接收到的所述数据进行解析；
S3d12：所述主站一边将解析之后的数据全量推送到Kafka，一边根据筛选规则表筛选出需要上传的数据，并将筛选之后的所述数据封装成结构化的数据存入所述缓存库。
6.根据权利要求5所述的104协议数据接收处理上传方法，其特征在于：在所述子步骤S3d22中，所述数据时间点更新处理具体为：保持所述数据的数值不变、且更新所述数据的时间点为当前时间点；
进一步的，所述子步骤S3d22还包括：将更新处理后的所述数据回写到所述缓存库中，之后将更新处理后的所述数据上传到所述实时库中。
7.根据权利要求6所述的104协议数据接收处理上传方法，其特征在于：在所述子步骤S3d22中，若判断到所述通道的状态处于断开状态或处于连接但不活动的状态，则判断所述上传链路的状态为中断。
8.一种104协议数据接收处理上传系统，其特征在于，包括：主站、各个从站、第一定时器以及第二定时器；
所述主站用于与各个所述从站进行通道连接；
所述主站还用于与所述从站之间进行数据接收交互，其中所述数据为所述104协议数据；
所述第一定时器用于在第一预设周期内判断全部通道的状态，若所述通道为断开状态则自动进行重连，直至重连上为止；
所述第一定时器还用于在所述第一预设周期内判断是否有新增的通道信息，若有则自动新增对应的通道；
所述第一定时器还用于在所述第一预设周期内判断是否有修改的通道信息，若有则自动更新对应的通道；
所述主站还用于对所述数据进行处理；
所述第二定时器用于在第二预设周期内根据所述数据存入缓存库的时间点以及所述通道的状态，以判断上传链路的状态；
所述第二定时器具体用于在所述第二预设周期内判断所述数据存入所述缓存库的时间点与当前时间点两者的时间间隔是否超出预设的时间周期，若没有超出则将所述数据上传到实时库中；
若所述时间间隔超出所述预设的时间周期，则所述第二定时器进一步判断所述从站与所述主站之间的通道的状态；若所述通道的状态处于连接且活动的状态则进行数据时间点更新处理。
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