專利名稱：智能電子設(shè)備可靠通訊的方法
智能電子設(shè)備可靠通訊的方法
豐支術(shù)令頁i或本發(fā)明涉及一種程序控制系統(tǒng)，特別是涉及一種智能電子設(shè)備可靠通訊的方法。
背景l(fā)支術(shù)在電力、能源與化工等自動化工業(yè)控制領(lǐng)域中，現(xiàn)有技術(shù)工業(yè)控制監(jiān)控系統(tǒng)
與智能電子設(shè)備(IED)之間的通訊組網(wǎng)方式是將一定數(shù)量的智能電子設(shè)備串接為一組作為 一條通訊總線，然后將該通訊總線連接到通訊管理機的通訊采集端口進行該通訊總線上各智 能電子設(shè)備的數(shù)據(jù)采集，這種單通訊端口獨立總線運行的方式，常常由于通訊總線被斷開而 導(dǎo)致該通訊端口上連接的所有智能電子設(shè)備通訊中斷。參見圖ll、圖12,圖中各字母含義如 下(以下其他說明書附圖同)
LANx,表示通訊管理機的第x個以太網(wǎng)口，如LAN1表示第一個以太網(wǎng)口；
Px,表示通訊管理機的通訊串口編號，如P1表示第一個串口；
IEDx,表示第x臺智能電子設(shè)備，如IED1表示第1臺智能電子設(shè)備；IEDn表示第n臺智能 電子設(shè)備；
Prx,表示端口協(xié)議，如Prl表示端口協(xié)議l。
智能電子設(shè)備都是借助獨立串行總線連接通過通訊端口連接到通訊管理機上，各總線之 間沒有通訊。由于采用的是單協(xié)議單端口的通訊方式，當(dāng)總線因故中斷，尤其是重要監(jiān)控智 能電子設(shè)備的通訊中斷后，對整個工業(yè)控制系統(tǒng)的可靠穩(wěn)定運行會造成極大影響。
另外，如果通訊總線上各臺智能電子設(shè)備有兩個不同通訊協(xié)議端口時，由于通訊協(xié)議不 統(tǒng)一，導(dǎo)致通訊組網(wǎng)時難以將智能電子設(shè)備不同通訊協(xié)議端口釆集到的數(shù)據(jù)進行整合，而只 能釆取接入其中一個通訊協(xié)議端口的方案，這樣，就使得不同通訊協(xié)議端口的智能電子設(shè)備 不能接入到一條通訊總線上來，導(dǎo)致兼容性太差，且浪費智能電子設(shè)備資源。各種具有雙通 訊協(xié)議的智能電子設(shè)備只能通過相同通訊協(xié)議的端口連接到通訊總線上來，且各總線之間沒 有通訊聯(lián)系，不僅浪費了設(shè)備資源，也使監(jiān)控系統(tǒng)采集智能電子設(shè)備IED的可靠性得不到較好 的保證
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，對現(xiàn)有技術(shù)工業(yè)控制系統(tǒng)中智能電子設(shè)備通訊網(wǎng)絡(luò)組態(tài)進行改進，提出一種通訊穩(wěn)定可靠、兼容性強的智 能電子設(shè)備可靠通訊的方法。
本發(fā)明為解決所述技術(shù)問題，提出的技術(shù)方案是， 一種智能電子設(shè)備可靠通訊的方法， 基于所述智能電子設(shè)備的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，包括后臺監(jiān)控系統(tǒng)、交換機、通訊管理機和智能電子設(shè)
備子網(wǎng)絡(luò)；所述后臺監(jiān)控系統(tǒng)和交換機雙向連接；所述交換機和通訊管理機雙向連接；所述 通訊管理機和智能電子設(shè)備子網(wǎng)絡(luò)雙向連接；所述智能電子設(shè)備子網(wǎng)絡(luò)包括至少一臺智能電 子設(shè)備IED;所述智能電子設(shè)備IED包括單通訊協(xié)議端口設(shè)備和雙通訊協(xié)議端口設(shè)備；尤其 是，
所述通訊管理機包括至少一個通訊端口；所述后臺監(jiān)控系統(tǒng)和所述智能電子設(shè)備子網(wǎng)絡(luò) 之間可靠通訊的方法包括如下步驟
a. 確定所要采集智能電子設(shè)備IED的基本信息；
b. 根據(jù)步驟a中所述智能電子設(shè)備IED的基本信息來確定監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備組態(tài)；
c. 將被監(jiān)控的智能電子設(shè)備組成設(shè)備子網(wǎng)絡(luò)，并將該智能電子設(shè)備子網(wǎng)絡(luò)和所述通訊管 理機的通訊端口連接；
d. 創(chuàng)建包括監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組態(tài)信息的通訊網(wǎng)絡(luò)工程文件；
e. 創(chuàng)建適配智能電子設(shè)備各通訊協(xié)議的動態(tài)庫so文件；
f. 創(chuàng)建通訊管理機主程序；
g. 將步驟d、 e、 f所述的通訊網(wǎng)絡(luò)工程文件、智能電子設(shè)備各通訊協(xié)議的動態(tài)庫so文 件和通訊管理機主程序配置完成后，將其下載到通訊管理機，步驟f所述的通訊管理 機主程序?qū)⒏鶕?jù)該工程文件的配置加載步驟e所述的智能電子設(shè)備各通訊協(xié)議的動態(tài)
庫文件，并開辟需要的邏輯線程，然后根據(jù)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備組態(tài)確定監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù) 冗余方式。
所述的通訊端口為通訊管理機上的串口 。
步驟a所述的采集準(zhǔn)備監(jiān)控的所述智能電子設(shè)備子網(wǎng)絡(luò)中智能電子設(shè)備IED的基本信息， 包括釆集所述智能電子設(shè)備子網(wǎng)絡(luò)中智能電子設(shè)備IED的標(biāo)識符ID及其可運行的通訊協(xié)議、智 能電子設(shè)備的數(shù)量、智能電子設(shè)備的重要程度。
步驟c所述的智能電子設(shè)備子網(wǎng)絡(luò)連接方式為線型、星型、環(huán)網(wǎng)或菊花鏈?zhǔn)健?所述的通訊管理機為兩個或以上時，各通訊管理機之間以用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP方式連接進
行數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)同步或切換控制。步驟b所述確定監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備組態(tài)包括如下步驟如果所述智能電子設(shè)備子網(wǎng)絡(luò)中智能 電子設(shè)備IED均為單通訊協(xié)議端口設(shè)備，就釆用通訊端口冗余的方式；如果所述智能電子設(shè)備 子網(wǎng)絡(luò)中智能電子設(shè)備IED均為雙通訊協(xié)議端口設(shè)備，就采用協(xié)議冗余或端口協(xié)議混合冗余方 式；根據(jù)所述智能電子設(shè)備子網(wǎng)絡(luò)中智能電子設(shè)備IED數(shù)量及其監(jiān)控的重要程度確定通訊管理 機冗余方式。
所述通訊端口冗余是將通訊管理機上的通訊端口根據(jù)主/從通訊端口的先后順序進行通 訊端口的通訊冗余定義；所述協(xié)議冗余是將所述具有雙通訊協(xié)議端口的智能電子設(shè)備IED根據(jù) 通訊協(xié)議端口的主/從通訊協(xié)議端口先后順序進行通訊冗余定義；所述通訊管理機冗余是為監(jiān)
控網(wǎng)絡(luò)配置兩臺或以上的通訊管理機來連接所述智能電子設(shè)備子網(wǎng)絡(luò)，通訊管理機與后臺監(jiān) 控系統(tǒng)通訊采用雙冗余以太網(wǎng)通訊。
步驟d所述的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組態(tài)信息包括智能電子設(shè)備子網(wǎng)絡(luò)信息、通訊管理機信息、通 訊管理機通訊端口信息、智能電子設(shè)備端口運行的通訊協(xié)議和通訊管理機通訊端口的冗余關(guān) 系信息。
步驟g所述的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)冗余方式包括單通訊管理機雙通訊端口冗余方式、單管理 機雙協(xié)議冗余方式、雙通訊管理機雙通訊端口冗余、雙通訊管理機雙協(xié)議冗余和雙通訊管理 機雙協(xié)議雙通訊端口冗余方式。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有以下有益效果
1、 智能電子設(shè)備和后臺監(jiān)控系統(tǒng)通訊穩(wěn)定可靠；本發(fā)明方法改變了現(xiàn)有技術(shù)智能電子設(shè) 備通訊組網(wǎng)方式，將通訊管理機通訊端口的采集的數(shù)據(jù)進行冗余處理，采用了單管理機雙端 口冗余、單管理機雙協(xié)議冗余、雙管理機雙端口冗余、雙管理機雙協(xié)議冗余或雙管理機雙端 口雙協(xié)議的冗余模式，這種有效的組網(wǎng)策略和設(shè)備組態(tài)，將智能電子設(shè)備按照通訊端口冗余 的方式擴展了智能電子設(shè)備和通訊管理機的通訊鏈路，形成了設(shè)備通訊的熱備份，保證了當(dāng) 前使用的通訊管理機的通訊端口、智能電子設(shè)備的通訊協(xié)議端口出現(xiàn)故障時，能夠由其它端 口實時替換通訊，保證了智能電子設(shè)備和后臺監(jiān)控系統(tǒng)通訊的可靠穩(wěn)定。
2、 兼容性強；現(xiàn)有技術(shù)智能電子設(shè)備網(wǎng)絡(luò)只能接入相同協(xié)議的智能電子設(shè)備，本發(fā)明為 智能電子設(shè)備定義了兩套參數(shù)，組成智能電子設(shè)備端口協(xié)議冗余模式，可以將具有兩個通訊 協(xié)議端口的智能電子設(shè)備同時接入同一通訊網(wǎng)絡(luò)，使得任何種類的智能電子設(shè)備都能接入網(wǎng) 絡(luò)，兼容性更強。


圖l是本發(fā)明智能電子設(shè)備可靠通訊方法的單管理機雙端口冗余組網(wǎng)示意圖2是所述本發(fā)明方法單管理機雙協(xié)議冗余組網(wǎng)示意圖3是所述方法雙管理機雙端口冗佘組網(wǎng)示意圖4是所述方法雙管理機雙協(xié)議冗余組網(wǎng)示意圖5是所述方法雙管理機雙端口雙協(xié)議冗余組網(wǎng)示意圖6是所述本發(fā)明方法通訊管理機主程序流程圖7是所述方法通訊端口冗余關(guān)系判斷流程圖8是所述方法協(xié)議冗余時端口控制權(quán)限程序流程圖9是所述方法雙管理機雙端口切換程序流程圖10是所迷方法雙端口切換程序流程圖1 l是現(xiàn)有技術(shù)單協(xié)議雙端口通訊組網(wǎng)示意圖12是現(xiàn)有技術(shù)雙協(xié)議雙端口通訊組網(wǎng)示意圖。
圖13是所述方法實施例五組網(wǎng)方式的協(xié)議端口優(yōu)先權(quán)限循環(huán)過程圖。
具《本實方每方式以下結(jié)合附圖所示之優(yōu)選實施例作進一步詳述。 根據(jù)工程實際情況，首先需要對準(zhǔn)備建立通訊監(jiān)控的智能電子設(shè)備進行基本信息整理 (包括采集的點及運行的通訊協(xié)議)，確立智能電子設(shè)備的組網(wǎng)方案。基本原則是如果智能 電子設(shè)備只有一個通訊協(xié)議口，那么就采取端口主/從冗佘的方式；如果智能電子設(shè)備支持兩 個協(xié)議端口，那么就需要考慮端口協(xié)議冗佘或雙端口雙協(xié)議冗余方式。另外，根據(jù)智能電子 設(shè)備數(shù)量的多少及監(jiān)控的重要程度，確定需要的管理機數(shù)量及管理機冗余的方式。在工程設(shè) 計中，針對不同的使用情況，將通訊管理機進行靈活的組網(wǎng)，可以配置為單管理機雙端口冗 余、單管理機雙協(xié)議冗佘、雙管理機雙端口冗余、雙管理機雙協(xié)議冗余、雙管理機雙協(xié)議雙 端口冗余的數(shù)據(jù)冗余組網(wǎng)方式。
按照上述工程中的實際情況，本發(fā)明監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組態(tài)可有多個實施例，下面根據(jù)數(shù)據(jù) 冗余組網(wǎng)方式來對實施例進行描述。
實施例一單管理機雙端口冗余組網(wǎng)方式。
圖1所示是單管理機雙端口冗余組網(wǎng)方式，該組網(wǎng)方式將智能電子設(shè)備IED串接在一起， 引出兩根主干線分別接到通訊管理機的兩個串口 Pl、 P2上。通訊管理機的兩串口P1、 P2是 主/從工作方式，兩串口P1、 P2不同時工作，分為工作口和備用口，工作口具備收發(fā)權(quán)限， 備用口無發(fā)送權(quán)限，處于端口數(shù)據(jù)流檢測狀態(tài)。當(dāng)工作端口無數(shù)據(jù)流時，具備發(fā)送權(quán)限的工 作端口停止發(fā)送數(shù)據(jù)，將權(quán)限交給各用口，由備用口啟動發(fā)送權(quán)限。如P1 口主干線因故斷開
7后，Pl 口將按設(shè)置的通訊重發(fā)次數(shù)嘗試對智能設(shè)備的數(shù)據(jù)請求，當(dāng)數(shù)據(jù)請求都失敗后，該串 口將主動停止本串口的報文發(fā)送，并將本串口的收發(fā)權(quán)限轉(zhuǎn)交給備用串口 P2。由于P1 口停 止了報文收發(fā)，此時作為備用的P2 口將不能檢測到端口的數(shù)據(jù)流，同時又收到了工作口 Pl 提交的要求P2 口對智能電子設(shè)備進行收發(fā)權(quán)限控制的請求，那么P2 口就直接開始啟動對智 能電子設(shè)備的通訊。這樣，當(dāng)其中一個通訊主干線因故斷開后，就可以很快地由備用端口進 行通訊管理，保證了智能電子設(shè)備和后臺監(jiān)控系統(tǒng)通訊的實時可靠。 實施例二單管理機雙協(xié)議端口冗余組網(wǎng)方式。
圖2所示是單管理機雙協(xié)議端口冗余組網(wǎng)方式，該組網(wǎng)方式的通訊主干線同樣有兩路網(wǎng) 絡(luò)分支，不同的是兩路網(wǎng)絡(luò)分支所運行的通訊協(xié)議可以不同，分主從協(xié)議口，每個智能電子 設(shè)備信息點包含兩套參數(shù)分別對應(yīng)兩種協(xié)議，智能電子設(shè)備兩個通訊協(xié)議端口正常時都處于 收發(fā)狀態(tài)，但只有主通訊協(xié)議端口可以完成參數(shù)設(shè)置、控制和事件處理，并且每一智能電子 設(shè)備兩通訊協(xié)議端口控制權(quán)限可以交互。當(dāng)工作的通訊端口所有智能電子設(shè)備通訊都中斷后， 控制權(quán)限則交給智能電子設(shè)備冗余的通訊協(xié)議端口完成。如果某智能電子設(shè)備其中 一個通訊 協(xié)議端口通訊中斷后，也可由該智能電子設(shè)備的另一個通訊協(xié)議端口去完成通訊。具體如圖 2示意，當(dāng)通訊端口 Pl的Prl端口協(xié)議掛接的所有智能電子設(shè)備通訊中斷后，則可以通過端 口 P2的Pr2端口協(xié)議繼續(xù)進行通訊；如果智能電子設(shè)備IED11的Prl端口協(xié)議故障不能通訊 中斷后，IED11的信息采集由Pr2協(xié)議端口通過P2 口去完成。這樣解決了智能電子設(shè)備雙協(xié) 議不能同時接入的問題。
實施例三雙管理機雙端口冗余組網(wǎng)方式。
圖3所示是雙管理機雙端口冗余組網(wǎng)方式，該組網(wǎng)方式由兩臺通訊管理機組成，也即雙 管理機方式；該組網(wǎng)方式將智能電子設(shè)備IED串接在一起，通訊主干線同實施例一相同，也 有兩路網(wǎng)絡(luò)分支，但是兩路網(wǎng)絡(luò)分支分別接入到兩臺通訊管理機通訊端口上，兩通訊串口 Pl、 P2分別在兩通訊管理機上，且也設(shè)置為主/從工作方式，通訊管理機之間以用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議 UDP方式連接進行數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)同步或切換控制。在該種方式下，兩通訊管理機的智能電 子設(shè)備信息點完全一致，采用熱備份工作方式，可完成對多客戶端進行數(shù)據(jù)信息的轉(zhuǎn)發(fā)，兩 臺通訊管理機都可以進行信息轉(zhuǎn)發(fā)。
實施例四雙管理機雙協(xié)議冗余組網(wǎng)方式。
圖4所示是雙管理機雙協(xié)議冗余組網(wǎng)方式，該組網(wǎng)方式由兩臺通訊管理機組成，具有雙 通訊協(xié)議端口的智能電子設(shè)備通過兩路網(wǎng)絡(luò)分支分別和通訊管理機相連，在該種方式下，兩 通訊管理機接入的智能電子設(shè)備是完全一致的，但兩路網(wǎng)絡(luò)總線的通訊協(xié)議可以相同也可以不相同。兩通訊管理機之間通過UDP方式連接為熱備份工作方式，并進行數(shù)據(jù)同步，可完成 對多客戶端進行數(shù)據(jù)信息的轉(zhuǎn)發(fā)。該工作方式是雙通訊協(xié)議同時運行，但任何時候只有一個 通訊協(xié)議可以完成對所有IED信息的采集并對其進行控制，另外一個通訊協(xié)議只負責(zé)遙信、 遙測、遙脈數(shù)據(jù)采集。
實施例五雙管理機雙端口雙協(xié)議冗余組網(wǎng)方式。
圖5所示是雙管理機雙端口雙協(xié)議冗余組網(wǎng)方式，該組網(wǎng)方式在將本通訊管理機雙端口 協(xié)議冗余后再把通訊管理機相同協(xié)議的兩端口進行端口冗余，可以充分保證設(shè)備信息釆集的 可靠。在該種工作方式下，通訊管理機的通訊口分為主協(xié)議主口、主協(xié)議從口、從協(xié)議主口、 從協(xié)議從口這四種類型。這幾種協(xié)議端口的優(yōu)先權(quán)限按圖13所示的過程進行循環(huán)。
通過以上四種端口類型的邏輯優(yōu)先權(quán)限的判斷，然后以UDP信息同步的方式交互兩通訊 管理機的信息，以達到兩通訊管理機間不同端口類型的報文收發(fā)及控制權(quán)限的管理。兩通訊 管理機的遙測、遙脈以變化率方式同步，事件、遙信變位和控制命令則實時同步。這樣有效 地控制了網(wǎng)絡(luò)流量，又由于兩通訊管理機間是以非連接的UDP方式進行信息同步，可以很好 地提高實時性，同時也起到了可靠通訊的目的。
通過以上五種實施例的組網(wǎng)方式，智能電子設(shè)備的通訊組網(wǎng)方式確定后，就需要配置該 工程的設(shè)備組態(tài)。在應(yīng)用中，先創(chuàng)建一個工程文件，以后該工程的設(shè)備組態(tài)信息都在該工程 目錄中，然后在該工程節(jié)點下添加需要的通訊管理機，再為各通訊管理機添加通訊串口，并 設(shè)置串口運行的通訊協(xié)議，接著設(shè)置通訊管理機串口間的冗余關(guān)系(端口冗余或協(xié)議冗余)。 最后，創(chuàng)建適配智能電子設(shè)備各通訊協(xié)議的動態(tài)庫so文件，這樣，基本的組網(wǎng)策略就配置完 成了，剩下的工作就是為通訊管理機的通訊口添加智能電子設(shè)備及設(shè)備采集的信息點。當(dāng)智 能電子設(shè)備的信息點添加完成后，再為轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議端口添加需要轉(zhuǎn)發(fā)的信息點。如果是雙通訊 管理機冗余方式，還需要配置好完成數(shù)據(jù)同步的以太網(wǎng)端口的IP地址，這是完成雙通訊管理 機冗余的關(guān)鍵。這些配置都完成后，就可以生成通訊管理機運行所需的設(shè)備配置文件，然后 下載到通訊管理機，引導(dǎo)通訊管理機主程序運行進行配置文件正確性的基本檢測。
當(dāng)通訊管理機的設(shè)備配置文件檢測正確后，根據(jù)前面確定的組網(wǎng)方案，就需要搭建整個 網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)平臺。這時需要完成的工作是連接智能電子設(shè)備的串口通訊線至對應(yīng)的通訊管 理機通訊端口；將通訊管理機的以太網(wǎng)口連至相應(yīng)的交換機，并與轉(zhuǎn)發(fā)監(jiān)控端后臺或遠方調(diào)度連接起來。
圖6 ~ 10為本發(fā)明實施例在通訊管理機中實現(xiàn)的邏輯流程。下面將結(jié)合附圖逐一介紹 圖6描述了本發(fā)明實施例的主程序流程。在主程序中，首先需要讀取通訊管理機中的工 程配置文件，從中解析出本通訊管理機的通訊組網(wǎng)配置，包括通訊管理機各通訊端口的通 訊參數(shù)、各通訊端口間的組網(wǎng)關(guān)系、通訊端口配置協(xié)議的組合關(guān)系、串口總線所在的智能電 子設(shè)備信息(如智能電子設(shè)備的地址和基本信息點)。圖7為該主程序流程的一部分。當(dāng)系統(tǒng) 配置文件讀取成功后，才進入整個系統(tǒng)協(xié)議參數(shù)及資源開辟步驟。這時，主程序?qū)⑺械南?統(tǒng)參數(shù)進行初始化，然后根據(jù)系統(tǒng)配置的情況，將各通訊端口進行初始化，接著加載配置的 通訊協(xié)議so庫。最后根據(jù)配置文件中的組網(wǎng)策略，進行工作線程的創(chuàng)建。為保證系統(tǒng)的實時 性，通訊管理機中各任務(wù)分配釆用了單進程多線程的工作方式。這其中，包括
1) 創(chuàng)建冗余線程完成端口冗余或協(xié)議冗余的參數(shù)及控制權(quán)限的判定工作；
2) 創(chuàng)建同步服務(wù)器線程該線程是為解決在雙管理機冗余的情況下，對兩通訊管理機間 數(shù)據(jù)信息的同步啟動工作。如當(dāng)需要遙測同步時，將遙測同步標(biāo)志置位；
3) 創(chuàng)建同步數(shù)據(jù)接收線程用于實時接收同步數(shù)據(jù)的線程。將收到的同步數(shù)據(jù)放入同步 數(shù)據(jù)接收緩沖；
4) 創(chuàng)建同步數(shù)據(jù)處理線程用于同步數(shù)據(jù)的類型區(qū)分，分析出是遙測同步、遙信同步， 還是soe事件同步或ym同步，并將本通訊管理機相應(yīng)的信息點數(shù)據(jù)更新；
5) 創(chuàng)建轉(zhuǎn)發(fā)調(diào)度SOE處理線程該線程是完成soe時間的格式轉(zhuǎn)換，用于維護soe事件 循環(huán)的緩沖區(qū)；
6) 創(chuàng)建定時同步Y(jié)C數(shù)據(jù)線程該線程實時檢測yc同步標(biāo)志，當(dāng)需要同步時則將遙測同 步信息點的值，實時發(fā)送到對端的冗余通訊管理機；
7) 創(chuàng)建定時同步Y(jié)X/YM線程該線程實時檢測yx/ym同步標(biāo)志，當(dāng)需要同步時則將yx/ym 同步信息點的值，實時發(fā)送到對端的冗余通訊管理機；
8) 創(chuàng)建網(wǎng)卡監(jiān)視線程用于實時監(jiān)視通訊管理機網(wǎng)卡的工作狀態(tài)
9) 創(chuàng)建調(diào)度YK處理線程用于實時處理來自上位機需要的遙控處理工作。 以上就是主程序中需要創(chuàng)建工作線程的過程說明。在主程序中，如果需要退出整個程序
時，則調(diào)用關(guān)閉系統(tǒng)資源過程，安全完整地釋放系統(tǒng)資源，以保證通訊管理機系統(tǒng)的運行穩(wěn) 定、安全。
圖7為圖6的一個過程分支，主要功能是為完成通訊管理機通訊端口冗余關(guān)系判斷的實 現(xiàn)流程。在本流程中，需要遍歷所有的通訊端口。當(dāng)本通訊端口有端口冗余時，則需要判斷出是本通訊管理機端口冗余還是雙通訊管理機間端口冗余，并相應(yīng)置位端口冗余標(biāo)志。當(dāng)本 通訊端口冗余判定后，還需要確定是否協(xié)議冗余。如果是，則需要判定是本機端口間協(xié)議冗 余還是雙機間協(xié)議冗余。圖7的過程是完成端口組網(wǎng)策略的關(guān)鍵，通過該流程，完成了信息 點的釆集工作，轉(zhuǎn)發(fā)點的分配工作，整個系統(tǒng)的資源分配和線程創(chuàng)建則需要通過該分析結(jié)果 來進行。
圖8為本發(fā)明實施例實現(xiàn)協(xié)議冗余時端口控制權(quán)限的程序流程。在該流程中，通過循環(huán) 遍歷所有的通訊端口，檢測本端口的發(fā)送權(quán)限標(biāo)志、本端口的協(xié)議權(quán)限、本端口和冗余端口 的數(shù)據(jù)流狀態(tài)及本端口的級別，進行邏輯控制，達到對各協(xié)議冗余端口的權(quán)限交互。其原則 就是所有的通訊端口冗余中，任何時候都只有一個通訊端口可以有控制權(quán)限。該權(quán)限表示 該通訊端口可以完成設(shè)備的遙控工作、soe事件的讀取及遙信變位的生成，同時也包括智能 電子設(shè)備定值的讀寫工作。在協(xié)議冗余時,各端口都具備報文收發(fā)權(quán)限，但控制權(quán)限則需要 邏輯確定。這樣做，就保證了對同一個智能電子設(shè)備的控制工作，在任何時候都是只有一個 通訊端口在進行。這樣，就很好地解決了在雙協(xié)議運行時，同時通訊卻唯一控制的功能，同 時也保證了 soe事件和遙信變位事件因為雙協(xié)議重復(fù)報警的可能。
圖9、 IO是本發(fā)明實施例為實現(xiàn)端口冗余而設(shè)計的程序流程。
圖9中，在雙通訊管理機間端口冗余時，需要為每個冗余端口創(chuàng)建一個冗余線程，用于 實時檢測端口的收發(fā)控制權(quán)限。兩通訊管理機間數(shù)據(jù)通過UDP通訊，實時檢測通訊狀態(tài)，以 心跳標(biāo)志作為判斷。本流程中，通過檢測本口的主/從權(quán)限、數(shù)據(jù)流狀態(tài)，同時實時交互兩機 間的端口狀態(tài)，以達到兩機間控制權(quán)限的交互。實現(xiàn)的目的是保證在任何時候只有一個通訊 端口具備控制權(quán)限，處于報文收發(fā)狀態(tài)。
圖IO為本發(fā)明中實施例本通訊管理機端口冗余時的程序設(shè)計流程。當(dāng)單機端口冗余時， 兩冗余端口間的信息交互由主端口來完成，主端口才創(chuàng)建該流程的監(jiān)視線程。當(dāng)主端口在發(fā) 送且有數(shù)據(jù)流時，則停止從端口發(fā)送；如果主從端口都在發(fā)送，則直接停止從端口的發(fā)送。
權(quán)利要求
1.一種智能電子設(shè)備可靠通訊的方法，基于所述智能電子設(shè)備的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，包括后臺監(jiān)控系統(tǒng)、交換機、通訊管理機和智能電子設(shè)備子網(wǎng)絡(luò)；所述后臺監(jiān)控系統(tǒng)和交換機雙向連接；所述交換機和通訊管理機雙向連接；所述通訊管理機和智能電子設(shè)備子網(wǎng)絡(luò)雙向連接；所述智能電子設(shè)備子網(wǎng)絡(luò)包括至少一臺智能電子設(shè)備IED；所述智能電子設(shè)備IED包括單通訊協(xié)議端口設(shè)備和雙通訊協(xié)議端口設(shè)備；其特征在于所述通訊管理機包括至少一個通訊端口；所述后臺監(jiān)控系統(tǒng)和所述智能電子設(shè)備子網(wǎng)絡(luò)之間可靠通訊的方法包括如下步驟a.確定所要采集智能電子設(shè)備IED的基本信息；b.根據(jù)步驟a中所述智能電子設(shè)備IED的基本信息來確定監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備組態(tài)；c.將被監(jiān)控的智能電子設(shè)備組成設(shè)備子網(wǎng)絡(luò)，并將該智能電子設(shè)備子網(wǎng)絡(luò)和所述通訊管理機的通訊端口連接；d.創(chuàng)建包括監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組態(tài)信息的通訊網(wǎng)絡(luò)工程文件；e.創(chuàng)建適配智能電子設(shè)備各通訊協(xié)議的動態(tài)庫文件；f.創(chuàng)建通訊管理機主程序；g.將步驟d、e、f所述的通訊網(wǎng)絡(luò)工程文件、智能電子設(shè)備各通訊協(xié)議的動態(tài)庫文件和通訊管理機主程序配置完成后，將其下載到通訊管理機，步驟f所述的通訊管理機主程序?qū)⒏鶕?jù)該工程文件的配置加載步驟e所述的智能電子設(shè)備各通訊協(xié)議的動態(tài)庫文件，并開辟需要的邏輯線程，然后根據(jù)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備組態(tài)確定監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)冗余方式。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的智能電子設(shè)備可靠通訊的方法，其特征在于所述的通訊端口為通 訊管理機上的串口。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的智能電子設(shè)備可靠通訊的方法，其特征在于步驟a所述的智能電 子設(shè)備IED的基本信息，包括所述智能電子設(shè)備IED的標(biāo)識符ID及其可運行的通訊協(xié)議、 智能電子設(shè)備的數(shù)量、智能電子設(shè)備的重要程度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的智能電子設(shè)備可靠通訊的方法，其特征在于步驟c所述的智能電 子設(shè)備子網(wǎng)絡(luò)連接方式為線型、星型、環(huán)網(wǎng)或菊花鏈?zhǔn)健?br> 5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的智能電子設(shè)備可靠通訊的方法，其特征在于所述的通訊管理機為 兩個或以上時，各通訊管理機之間以用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP方式連接進行數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)同 步或切換控制。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的智能電子設(shè)備可靠通訊的方法，其特征在于，步驟b所述確定監(jiān)控 網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備組態(tài)包括如下步驟如果所述智能電子設(shè)備子網(wǎng)絡(luò)中智能電子設(shè)備IED均為單 通訊協(xié)議端口設(shè)備，就釆用通訊端口冗余的方式；如果所述智能電子設(shè)備子網(wǎng)絡(luò)中智能電 子設(shè)備IED均為雙通訊協(xié)議端口設(shè)備，就采用協(xié)議冗佘或端口協(xié)議混合冗余方式；根據(jù)所 述智能電子設(shè)備子網(wǎng)絡(luò)中智能電子設(shè)備IED數(shù)量及其監(jiān)控的重要程度確定通訊管理機冗 余方式。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的智能電子設(shè)備可靠通訊的方法，其特征在于所述通訊端口冗余是 將通訊管理機上的通訊端口根據(jù)主/從通訊端口的先后順序進行通訊端口的通訊冗余定 義；所述協(xié)議冗余是將所述具有雙通訊協(xié)議端口的智能電子設(shè)備IED根據(jù)通訊協(xié)議端口的主/從通訊協(xié)議端口先后順序進行通訊冗余定義；所述通訊管理機冗余是為監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)配置 兩臺或以上的通訊管理機來連接所述智能電子設(shè)備子網(wǎng)絡(luò)，通訊管理機與后臺監(jiān)控系統(tǒng)通 訊采用雙冗余以太網(wǎng)通訊。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的智能電子設(shè)備可靠通訊的方法，其特征在于步驟d所述的監(jiān)控網(wǎng) 絡(luò)設(shè)備組態(tài)信息包括智能電子設(shè)備子網(wǎng)絡(luò)信息、通訊管理機信息、通訊管理機通訊端口信 息、智能電子設(shè)備端口運行的通訊協(xié)議和通訊管理機通訊端口冗余關(guān)系信息。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的智能電子設(shè)備可靠通訊的方法，其特征在于步驟g所述的監(jiān)控網(wǎng) 絡(luò)的數(shù)據(jù)冗余方式包括單通訊管理機雙通訊端口冗余方式、單管理機雙協(xié)議冗余方式、 雙通訊管理機雙通訊端口冗余、雙通訊管理機雙協(xié)議冗余和雙通訊管理機雙協(xié)議雙通訊端 口冗余方式。
全文摘要
本發(fā)明涉及智能電子設(shè)備可靠通訊的方法，基于所述智能電子設(shè)備的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，所述方法包括如下步驟確定所要采集智能電子設(shè)備IED的基本信息；根據(jù)IED的基本信息確定監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備組態(tài)；將被監(jiān)控的IED組成子網(wǎng)絡(luò)并和通訊管理機的通訊端口連接；創(chuàng)建包括監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組態(tài)信息的通訊網(wǎng)絡(luò)工程文件、適配智能電子設(shè)備各通訊協(xié)議的動態(tài)庫文件和通訊管理機主程序；將通訊網(wǎng)絡(luò)工程文件、智能電子設(shè)備各通訊協(xié)議的動態(tài)庫文件和通訊管理機主程序配置完成后下載到通訊管理機，通訊管理機主程序根據(jù)該工程文件的配置加載智能電子設(shè)備各通訊協(xié)議的動態(tài)庫文件，并開辟需要的邏輯線程，然后根據(jù)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備組態(tài)確定監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)冗余方式。
文檔編號H04L29/08GK101587351SQ20091010741
公開日2009年11月25日 申請日期2009年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月15日
發(fā)明者丁建義, 周正龍, 張孝山, 曹崇望, 李孝波, 李小秋, 林峰平, 烜 桂, 峰 江 申請人:深圳市康必達控制技術(shù)有限公司