一種基于prp并行冗余保護(hù)裝置的雙網(wǎng)冗余實現(xiàn)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于PRP并行冗余保護(hù)裝置的雙網(wǎng)冗余實現(xiàn)方法，屬于電力工程的繼電保護(hù)自動化【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明將在應(yīng)用層實現(xiàn)冗余的方式通過數(shù)據(jù)鏈路層實現(xiàn)，在從雙網(wǎng)上接收報文，雙網(wǎng)上接收的報文都傳送到數(shù)據(jù)鏈路層，數(shù)據(jù)鏈路層提取第一個收到的幀報文，丟棄重復(fù)的那幀報文，然后只上送冗余處理后的一幀報文，發(fā)送時，應(yīng)用層只發(fā)送一幀報文，逐級下發(fā)，在數(shù)據(jù)鏈路層時，對這幀報文進(jìn)行復(fù)制，同時發(fā)送到兩個網(wǎng)絡(luò)上，從而在數(shù)據(jù)鏈路層實現(xiàn)雙冗余。本發(fā)明在基于PRP并行冗余的基礎(chǔ)上實現(xiàn)保護(hù)裝置網(wǎng)絡(luò)通信的冗余。處理效率高，能夠?qū)崿F(xiàn)無縫切換，能極大地提高變電站中保護(hù)裝置網(wǎng)絡(luò)的通信質(zhì)量。
【專利說明】—種基于PRP并行冗余保護(hù)裝置的雙網(wǎng)冗余實現(xiàn)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于PRP并行冗余保護(hù)裝置的雙網(wǎng)冗余實現(xiàn)方法，屬于電力工程的繼電保護(hù)自動化【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]目前在變電站設(shè)計中，傳統(tǒng)保護(hù)裝置雙網(wǎng)冗余解決方案只能針對某種通信協(xié)議和特定網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如圖1所示，目前保護(hù)裝置雙網(wǎng)冗余實現(xiàn)方法，在并行網(wǎng)絡(luò)中，保護(hù)裝置還有兩塊網(wǎng)卡，同時從雙網(wǎng)上接收報文，報文從物理層一級級上相傳送，雙網(wǎng)上接收的報文都傳送到應(yīng)用層，然后在應(yīng)用層進(jìn)行冗余處理，根據(jù)時標(biāo)或其他報文表示進(jìn)行過濾，只剩余一幀合適的報文。發(fā)送時應(yīng)用層要發(fā)送兩幀相同的報文，每一層都要處理2幀相同的報文，然后發(fā)送至兩個網(wǎng)絡(luò)上。保護(hù)裝置應(yīng)用層通過解析報文過濾時標(biāo)來實現(xiàn)冗余，耗費(fèi)了大量的保護(hù)裝置資源，處理效率低，并且容易丟失數(shù)據(jù)，故障時，雙網(wǎng)切換時間過長，因此不能滿足變電站網(wǎng)絡(luò)通信對保護(hù)裝置的要求。并且對于沒有時標(biāo)的報文不能進(jìn)行處理，在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時，保護(hù)裝置雙網(wǎng)切換時間過長。容易丟失數(shù)據(jù)。因此不能滿足保護(hù)裝置對通信網(wǎng)絡(luò)的安全需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種基于PRP并行冗余保護(hù)裝置的雙網(wǎng)冗余實現(xiàn)方法，以解決目前保護(hù)裝置是在應(yīng)用層通過解析報文過濾時標(biāo)來實現(xiàn)冗余導(dǎo)致處理效率低，安全性差的問題。
[0004]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題而提供一種基于PRP并行冗余保護(hù)裝置的雙網(wǎng)冗余實現(xiàn)方法，該方法將雙網(wǎng)上的接收的報文都傳送到數(shù)據(jù)鏈路層，數(shù)據(jù)鏈路層根據(jù)收到報文的序列號判斷數(shù)據(jù)是否冗余，并將冗余的數(shù)據(jù)丟棄。
[0005]所述數(shù)據(jù)鏈路層在判斷是否冗余時，創(chuàng)建一個滑動窗口，通過滑動窗口提取第一個收到的幀報文，丟棄重復(fù)的那幀報文，只上送冗余處理后的一幀報文。
[0006]所述滑動窗口為持續(xù)的丟棄窗口，窗口上限為期望的下一幀序號，下限為起始幀的序號。
[0007]所述保護(hù)裝置發(fā)送報文時應(yīng)用層只發(fā)送一幀報文，通過數(shù)據(jù)鏈路層將報文復(fù)制為兩份分別通過物理層發(fā)送至兩個并行冗余的網(wǎng)絡(luò)上。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明將在應(yīng)用層實現(xiàn)冗余的方式通過數(shù)據(jù)鏈路層實現(xiàn)，在從雙網(wǎng)上接收報文，雙網(wǎng)上接收的報文都傳送到數(shù)據(jù)鏈路層，數(shù)據(jù)鏈路層提取第一個收到的幀報文，丟棄重復(fù)的那幀報文，然后只上送冗余處理后的一幀報文，發(fā)送時，應(yīng)用層只發(fā)送一幀報文，逐級下發(fā)，在數(shù)據(jù)鏈路層時，對這幀報文進(jìn)行復(fù)制，同時發(fā)送到兩個網(wǎng)絡(luò)上，從而在數(shù)據(jù)鏈路層實現(xiàn)雙冗余。本發(fā)明在基于PRP并行冗余的基礎(chǔ)上實現(xiàn)保護(hù)裝置網(wǎng)絡(luò)通信的冗余。處理效率高，能夠?qū)崿F(xiàn)無縫切換，能極大地提高變電站中保護(hù)裝置網(wǎng)絡(luò)的通信質(zhì)量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是傳統(tǒng)基于PRP并行冗余保護(hù)裝置冗余實現(xiàn)原理示意圖；
[0010]圖2是本發(fā)明的基于PRP并行冗余保護(hù)裝置冗余實現(xiàn)原理示意圖；
[0011]圖3是本發(fā)明冗余處理過程原理示意圖。

【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進(jìn)一步的說明。
[0013]如圖2所示，本發(fā)明的基于PRP并行冗余保護(hù)裝置有兩塊網(wǎng)卡，同時從雙網(wǎng)上接收報文，報文從物理層一級級向上傳送，雙網(wǎng)上接收的報文都傳送到數(shù)據(jù)鏈路層，報文在進(jìn)入數(shù)據(jù)鏈路層會生成一個序號，并在上傳的過程上層網(wǎng)絡(luò)時丟棄該序號。本發(fā)明根據(jù)數(shù)據(jù)鏈路層生成相應(yīng)序號的功能，將冗余處理放到數(shù)據(jù)鏈路層，由數(shù)據(jù)鏈路層根據(jù)收到報文的序列號判斷數(shù)據(jù)是否冗余，并將冗余的數(shù)據(jù)丟棄，其中數(shù)據(jù)鏈路層提取第一個收到的幀報文，丟棄重復(fù)的那幀報文，然后只上送冗余處理后的一幀報文。發(fā)送時，應(yīng)用層只發(fā)送一幀報文，逐級下發(fā)，在數(shù)據(jù)鏈路層時，對這幀報文進(jìn)行復(fù)制，然后同時發(fā)送到兩個網(wǎng)絡(luò)上。
[0014]下面給出一種數(shù)據(jù)鏈路層在進(jìn)行冗余處理時的具體手段，數(shù)據(jù)鏈路層在進(jìn)行冗余處理時，創(chuàng)建并保持一個持續(xù)的丟棄窗口，窗口上限為ExpectedSeqA，(不包括該值)，下限為StartSeqA(網(wǎng)絡(luò)丟棄的最低序號)如圖3所示即為LAN_A上的丟棄窗口。StartSeqA為起始巾貞的序號，CurrentSeqA為目前報文巾貞的訊號，ExpectSeqA期望的下一巾貞序號,接收節(jié)點(diǎn)通過丟棄窗口決定是否丟棄接收幀，若LAN_B的接收幀其序列號和在LAN_A窗口內(nèi)部，則這幀報文將要丟棄，否則，接收幀將會提交給網(wǎng)絡(luò)層處理(圖3中的ke印B幀都將會上傳)，同時在幀丟棄或上送的同時，丟棄窗口的相關(guān)參數(shù)也在變化，這樣在丟棄窗口的配合下，進(jìn)行幀的舍棄和上送，任何一個獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)的故障，對于接收節(jié)點(diǎn)來說，都沒有任何影響，總有一幀報文可以實時的上送至節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)層，進(jìn)而實現(xiàn)冗余通信。
[0015]本發(fā)明將在應(yīng)用層實現(xiàn)冗余的方式通過數(shù)據(jù)鏈路層實現(xiàn)，在從雙網(wǎng)上接收報文，雙網(wǎng)上接收的報文都傳送到數(shù)據(jù)鏈路層，數(shù)據(jù)鏈路層提取第一個收到的幀報文，丟棄重復(fù)的那幀報文，然后只上送冗余處理后的一幀報文，發(fā)送時，應(yīng)用層只發(fā)送一幀報文，逐級下發(fā)，在數(shù)據(jù)鏈路層時，對這幀報文進(jìn)行復(fù)制，同時發(fā)送到兩個網(wǎng)絡(luò)上，從而在數(shù)據(jù)鏈路層實現(xiàn)雙冗余。本發(fā)明在基于PRP并行冗余的基礎(chǔ)上實現(xiàn)保護(hù)裝置網(wǎng)絡(luò)通信的冗余。處理效率高，能夠?qū)崿F(xiàn)無縫切換，能極大地提高變電站中保護(hù)裝置網(wǎng)絡(luò)的通信質(zhì)量。
【權(quán)利要求】
1.一種基于PRP并行冗余保護(hù)裝置的雙網(wǎng)冗余實現(xiàn)方法，其特征在于，該雙方法將雙網(wǎng)上的接收的報文都傳送到數(shù)據(jù)鏈路層，數(shù)據(jù)鏈路層根據(jù)收到報文的序列號判斷數(shù)據(jù)是否冗余，并將冗余的數(shù)據(jù)丟棄。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PRP并行冗余保護(hù)裝置的雙網(wǎng)冗余實現(xiàn)方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)鏈路層在判斷是否冗余時，創(chuàng)建一個滑動窗口，通過滑動窗口提取第一個收到的幀報文，丟棄重復(fù)的那幀報文，只上送冗余處理后的一幀報文。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于PRP并行冗余保護(hù)裝置的雙網(wǎng)冗余實現(xiàn)方法，其特征在于，所述滑動窗口為持續(xù)的丟棄窗口，窗口上限為期望的下一幀序號，下限為起始幀的序號。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于PRP并行冗余保護(hù)裝置的雙網(wǎng)冗余實現(xiàn)方法，其特征在于，所述保護(hù)裝置發(fā)送報文時應(yīng)用層只發(fā)送一幀報文，通過數(shù)據(jù)鏈路層將報文復(fù)制為兩份分別通過物理層發(fā)送至兩個并行冗余的網(wǎng)絡(luò)上。
【文檔編號】H04L12/24GK104283658SQ201410477593
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月30日
【發(fā)明者】張新昌, 李俊剛, 劉星, 馬儀成, 魏勇, 李國斌, 史宏光 申請人:許繼電氣股份有限公司, 許昌許繼軟件技術(shù)有限公司