專利名稱：數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)的問答式規(guī)約報(bào)文處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)通信技術(shù)，特別是涉及一種數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)的問答式規(guī)約報(bào)文處理方法的技術(shù)。
背景技術(shù)：
在電力自動(dòng)化行業(yè)，數(shù)據(jù)采集裝置或者各類傳感器都通過通訊規(guī)約(communication protocol)把采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)絊CADA (數(shù)據(jù)采集監(jiān)控)系統(tǒng)，由SCADA系統(tǒng)對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理、顯示以及告警。因而，在此過程當(dāng)中，通訊規(guī)約能否穩(wěn)定、準(zhǔn)確、快速的把各個(gè)采集終端數(shù)據(jù)送達(dá)SCADA系統(tǒng)，對于安全生產(chǎn)，顯得尤為重要。目前在電力行業(yè)中的通訊規(guī)約按傳輸模式大體可以分為以下這幾類· O循環(huán)傳輸規(guī)約，這種規(guī)約由RTU (遠(yuǎn)程終端單元)以固定速率循環(huán)地向SCADA系統(tǒng)端上位機(jī)上傳數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)依規(guī)定的幀格式連續(xù)循環(huán)，周而復(fù)始地傳送，這種規(guī)約的優(yōu)點(diǎn)是簡單，適合投資成本比較低的通信線路，其缺點(diǎn)是傳輸容量小，占用帶寬大，比較典型的循環(huán)傳輸規(guī)約有CDT規(guī)約；
2)問答式傳輸規(guī)約,這種規(guī)約由SCADA系統(tǒng)端上位機(jī)主動(dòng)向RTU (遠(yuǎn)程終端單元)發(fā)送查詢命令報(bào)文，RTU響應(yīng)后才上傳信息，SCADA系統(tǒng)端上位機(jī)收到所需信息后,才開始新一輪查詢，否則會(huì)繼續(xù)向RTU詢問召喚此類信息，這種規(guī)約的優(yōu)點(diǎn)是SCADA系統(tǒng)端上位機(jī)可以控制數(shù)據(jù)傳輸過程，允許多臺(tái)RTU以共線的方式共用一個(gè)通道，這樣有助于節(jié)省通道，提高通道占用率，其缺點(diǎn)是不允許主動(dòng)上報(bào)，對事故的響應(yīng)速度稍慢，比較典型的問答式傳輸規(guī)約有 IEC10U IEC102、IEC103 等。問答式規(guī)約傳輸由于具有諸多優(yōu)點(diǎn)，在電力系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)有電力系統(tǒng)中的問答式規(guī)約傳輸都采用單線程設(shè)計(jì)，當(dāng)SCADA系統(tǒng)端上位機(jī)發(fā)送命令后開始計(jì)時(shí)，在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)等待RTU端的響應(yīng)，如果響應(yīng)時(shí)間超時(shí)后SCADA系統(tǒng)端上位機(jī)還沒有收到數(shù)據(jù)，SCADA系統(tǒng)端上位機(jī)會(huì)重新發(fā)送命令(通常三次)，這種常規(guī)設(shè)計(jì)的缺陷在于如果SCADA系統(tǒng)端上位機(jī)在重新發(fā)送命令的時(shí)候，RTU回送的數(shù)據(jù)到達(dá)，使得RTU再次回送數(shù)據(jù)，從而導(dǎo)致接收緩沖區(qū)中會(huì)有兩條由RTU回送上來的同樣報(bào)文，而SCADA系統(tǒng)端上位機(jī)一般只會(huì)處理一條報(bào)文，長此下去接收緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)堆積會(huì)越來越多。如果一個(gè)通道只連接一個(gè)RTU，那么上述缺陷會(huì)導(dǎo)致計(jì)算機(jī)的內(nèi)存耗費(fèi)越來越大，最終會(huì)導(dǎo)致計(jì)算機(jī)因內(nèi)存不足而崩潰；如果一個(gè)通道連接多個(gè)RTU，那么上述缺陷還會(huì)導(dǎo)致RTU已上送報(bào)文，但SCADA系統(tǒng)端上位機(jī)查看到的報(bào)文卻不是本廠站地址所對應(yīng)的報(bào)文，會(huì)造成張冠李戴的現(xiàn)象，從而使數(shù)據(jù)沒有及時(shí)準(zhǔn)確的到達(dá)SCADA系統(tǒng)端上位機(jī)，從而給安全生產(chǎn)帶來影響。當(dāng)然，可以通過使SCADA系統(tǒng)端上位機(jī)以遍歷方式掃描緩沖區(qū)數(shù)據(jù)來解決上述缺陷，但是這會(huì)消耗大量的計(jì)算機(jī)資源，降低系統(tǒng)資源利用率，更大的問題是不能快速的處理數(shù)據(jù)，不能滿足SCADA系統(tǒng)對數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性、穩(wěn)定性的要求
發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能快速、準(zhǔn)確的處理報(bào)文，能有效避免接收緩沖區(qū)數(shù)據(jù)堆積的數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)的問答式規(guī)約報(bào)文處理方法。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所提供的一種數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)的問答式規(guī)約報(bào)文處理方法，其特征在于
在SCADA系統(tǒng)端上位機(jī)中建立一個(gè)狀態(tài)機(jī)，并將狀態(tài)機(jī)初始化為初始狀態(tài)；
在SCADA系統(tǒng)端上位機(jī)中建立兩個(gè)相互獨(dú)立的線程，其中一個(gè)為命令發(fā)送線程，另一個(gè)為遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)接收線程；
SCADA系統(tǒng)端上位機(jī)利用命令發(fā)送線程向RTU發(fā)送命令，利用遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)接收線程接收RTU上送的數(shù)據(jù)報(bào)文； 命令發(fā)送線程向RTU發(fā)送命令的步驟如下
Al)命令發(fā)送線程向RTU發(fā)送命令，并將狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)設(shè)置為發(fā)送狀態(tài)；
A2)在設(shè)定時(shí)間段內(nèi)檢測狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)；
如果在設(shè)定時(shí)間段內(nèi)檢測到狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)一直保持在發(fā)送狀態(tài)，即表明遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)接收線程未接收到RTU回送的數(shù)據(jù)報(bào)文，則轉(zhuǎn)至步驟A3 ；
如果在設(shè)定時(shí)間段內(nèi)檢測到狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)從發(fā)送狀態(tài)翻轉(zhuǎn)為接收狀態(tài)，即表明遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)接收線程已接收到RTU回送的數(shù)據(jù)報(bào)文，則轉(zhuǎn)至步驟A4 ；
A3)如果命令發(fā)送線程向RTU重新發(fā)送命令的次數(shù)未超過設(shè)定次數(shù)，命令發(fā)送線程即向RTU重新發(fā)送命令，再轉(zhuǎn)至步驟A2 ；
如果命令發(fā)送線程向RTU重新發(fā)送命令的次數(shù)超過設(shè)定次數(shù)，即表明RTU沒有響應(yīng)，命令發(fā)送線程即向SCADA系統(tǒng)端上位機(jī)返回命令發(fā)送失敗信息，命令發(fā)送線程單次向RTU發(fā)送命令完畢；
A4)將狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)初始化為初始狀態(tài)，命令發(fā)送線程單次向RTU發(fā)送命令完畢，命令發(fā)送線程即可進(jìn)入下一輪命令發(fā)送；
遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)接收線程不斷檢測數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，如果檢測到數(shù)據(jù)緩沖區(qū)有RTU上送的完整數(shù)據(jù)報(bào)文，即讀取該數(shù)據(jù)報(bào)文，并檢測該數(shù)據(jù)報(bào)文與命令發(fā)送線程發(fā)送給RTU的命令是否匹配，如果檢測結(jié)果為匹配，即將狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)設(shè)置為接收狀態(tài)，反之則將該數(shù)據(jù)報(bào)文丟棄，然后繼續(xù)檢測數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。本發(fā)明提供的數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)的問答式規(guī)約報(bào)文處理方法，將發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)解耦，降低處理問題的復(fù)雜度，能穩(wěn)定、準(zhǔn)確、快速的處理報(bào)文，有效避免接收緩沖區(qū)數(shù)據(jù)堆積，而且在多個(gè)RTU共用通道的情況下，也不會(huì)產(chǎn)生有報(bào)文上送，但SCADA系統(tǒng)端上位機(jī)無法收到正確數(shù)據(jù)的情況，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)清晰明確，能滿足SCADA系統(tǒng)對數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性、穩(wěn)定性的要求。


圖I是本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)的問答式規(guī)約報(bào)文處理方法的原理圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合

對本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但本實(shí)施例并不用于限制本發(fā)明，凡是采用本發(fā)明的相似結(jié)構(gòu)及其相似變化，均應(yīng)列入本發(fā)明的保護(hù)范圍。如圖I所示，本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)的問答式規(guī)約報(bào)文處理方法，其特征在于
在SCADA系統(tǒng)端上位機(jī)中建立一個(gè)狀態(tài)機(jī)，并將狀態(tài)機(jī)初始化為初始狀態(tài)；
在SCADA系統(tǒng)端上位機(jī)中建立兩個(gè)相互獨(dú)立的線程，其中一個(gè)為命令發(fā)送線程，另一個(gè)為遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)接收線程；
SCADA系統(tǒng)端上位機(jī)利用命令發(fā)送線程向RTU (遠(yuǎn)程終端單元)發(fā)送命令，利用遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)接收線程接收RTU (遠(yuǎn)程終端單元)上送的數(shù)據(jù)報(bào)文；
命令發(fā)送線程向RTU發(fā)送命令的步驟如下 Al)命令發(fā)送線程向RTU發(fā)送命令，并將狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)設(shè)置為發(fā)送狀態(tài)；
A2)在設(shè)定時(shí)間段內(nèi)檢測狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)；
如果在設(shè)定時(shí)間段內(nèi)檢測到狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)一直保持在發(fā)送狀態(tài)，即表明遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)接收線程未接收到RTU回送的數(shù)據(jù)報(bào)文，則轉(zhuǎn)至步驟A3 ；
如果在設(shè)定時(shí)間段內(nèi)檢測到狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)從發(fā)送狀態(tài)翻轉(zhuǎn)為接收狀態(tài)，即表明遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)接收線程已接收到RTU回送的數(shù)據(jù)報(bào)文，則轉(zhuǎn)至步驟A4 ；
A3)如果命令發(fā)送線程向RTU重新發(fā)送命令的次數(shù)未超過設(shè)定次數(shù)，命令發(fā)送線程即向RTU重新發(fā)送命令，再轉(zhuǎn)至步驟A2 ；
如果命令發(fā)送線程向RTU重新發(fā)送命令的次數(shù)超過設(shè)定次數(shù)，即表明RTU沒有響應(yīng)，命令發(fā)送線程即向SCADA系統(tǒng)端上位機(jī)返回命令發(fā)送失敗信息，命令發(fā)送線程單次向RTU發(fā)送命令完畢；
A4)將狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)初始化為初始狀態(tài)，命令發(fā)送線程單次向RTU發(fā)送命令完畢，命令發(fā)送線程即可進(jìn)入下一輪命令發(fā)送；
遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)接收線程不斷檢測數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，如果檢測到數(shù)據(jù)緩沖區(qū)有RTU (遠(yuǎn)程終端單元)上送的完整數(shù)據(jù)報(bào)文，即讀取該數(shù)據(jù)報(bào)文，并檢測該數(shù)據(jù)報(bào)文與命令發(fā)送線程發(fā)送給RTU的命令是否匹配，如果檢測結(jié)果為匹配，即將狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)設(shè)置為接收狀態(tài)，反之則將該數(shù)據(jù)報(bào)文丟棄，然后繼續(xù)檢測數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)的問答式規(guī)約報(bào)文處理方法，其特征在于 在SCADA系統(tǒng)端上位機(jī)中建立一個(gè)狀態(tài)機(jī)，并將狀態(tài)機(jī)初始化為初始狀態(tài)； 在SCADA系統(tǒng)端上位機(jī)中建立兩個(gè)相互獨(dú)立的線程，其中一個(gè)為命令發(fā)送線程，另一個(gè)為遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)接收線程； SCADA系統(tǒng)端上位機(jī)利用命令發(fā)送線程向RTU發(fā)送命令，利用遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)接收線程接收RTU上送的數(shù)據(jù)報(bào)文； 命令發(fā)送線程向RTU發(fā)送命令的步驟如下 Al)命令發(fā)送線程向RTU發(fā)送命令，并將狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)設(shè)置為發(fā)送狀態(tài)； A2)在設(shè)定時(shí)間段內(nèi)檢測狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)； 如果在設(shè)定時(shí)間段內(nèi)檢測到狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)一直保持在發(fā)送狀態(tài)，即表明遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)接收線程未接收到RTU回送的數(shù)據(jù)報(bào)文，則轉(zhuǎn)至步驟A3 ； 如果在設(shè)定時(shí)間段內(nèi)檢測到狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)從發(fā)送狀態(tài)翻轉(zhuǎn)為接收狀態(tài)，即表明遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)接收線程已接收到RTU回送的數(shù)據(jù)報(bào)文，則轉(zhuǎn)至步驟A4 ； A3)如果命令發(fā)送線程向RTU重新發(fā)送命令的次數(shù)未超過設(shè)定次數(shù)，命令發(fā)送線程即向RTU重新發(fā)送命令，再轉(zhuǎn)至步驟A2 ； 如果命令發(fā)送線程向RTU重新發(fā)送命令的次數(shù)超過設(shè)定次數(shù)，即表明RTU沒有響應(yīng)，命令發(fā)送線程即向SCADA系統(tǒng)端上位機(jī)返回命令發(fā)送失敗信息，命令發(fā)送線程單次向RTU發(fā)送命令完畢； A4)將狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)初始化為初始狀態(tài)，命令發(fā)送線程單次向RTU發(fā)送命令完畢，命令發(fā)送線程即可進(jìn)入下一輪命令發(fā)送； 遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)接收線程不斷檢測數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，如果檢測到數(shù)據(jù)緩沖區(qū)有RTU上送的完整數(shù)據(jù)報(bào)文，即讀取該數(shù)據(jù)報(bào)文，并檢測該數(shù)據(jù)報(bào)文與命令發(fā)送線程發(fā)送給RTU的命令是否匹配，如果檢測結(jié)果為匹配，即將狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)設(shè)置為接收狀態(tài)，反之則將該數(shù)據(jù)報(bào)文丟棄，然后繼續(xù)檢測數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。
全文摘要
一種數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)的問答式規(guī)約報(bào)文處理方法，涉及數(shù)據(jù)通信技術(shù)領(lǐng)域，所解決的是穩(wěn)定、準(zhǔn)確、快速的處理報(bào)文，及避免數(shù)據(jù)堆積技術(shù)問題。該方法在SCADA系統(tǒng)端上位機(jī)中建立一個(gè)狀態(tài)機(jī)，并建立一個(gè)命令發(fā)送線程，一個(gè)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)接收線程；SCADA系統(tǒng)端上位機(jī)利用命令發(fā)送線程向RTU發(fā)送命令，利用遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)接收線程接收RTU上送的數(shù)據(jù)報(bào)文；命令發(fā)送線程向RTU發(fā)送命令后，通過狀態(tài)機(jī)檢測遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)接收線程有否正確接收到RTU回送的報(bào)文；遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)接收線程檢測到報(bào)文后，如果檢測到報(bào)文與發(fā)送的命令匹配，即將狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)置位，反之則將報(bào)文丟棄。本發(fā)明提供的方法，能滿足SCADA系統(tǒng)對數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性、穩(wěn)定性的要求。
文檔編號(hào)G05B19/418GK102843290SQ20121028611
公開日2012年12月26日 申請日期2012年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月13日
發(fā)明者夏湘洪 申請人:上海申瑞繼保電氣有限公司