CN103944751A - 一种基于snmp协议的智能配电终端及其通信质量实时反馈方法 - Google Patents

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王江宁
梁晓虎
周捷
王凯
马聪智
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Nari Technology Co Ltd
State Grid Electric Power Research Institute
Tianjin Electric Power Corp
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Nari Technology Co Ltd
State Grid Electric Power Research Institute
Tianjin Electric Power Corp
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Abstract

本发明涉及一种基于SNMP协议的智能配电终端及其通信质量实时反馈方法，其包括第一CPU处理器以及置入SNMP协议的第二CPU处理器，在第一CPU处理器和第二CPU处理器通过串口连接，第一CPU处理器采集到实时三遥数据通过串口传输到第二CPU处理器上，并通过第二CPU处理器的通信接口对外传输。本发明是利用SNMP协议分析通信数据传输过程中，智能配电终端自身每一个通信端口上收发的报文。然后通过响应监控软件轮询，以及主动上送通信过程中的异常状态，实现对终端通信质量的实时反馈，使之能够准确的反映出智能配电终端在实际运行中的通信质量，保障智能配电网络在实际运行中通信传输更加可靠，具有重大的实际工程意义。

Description

一种基于SNMP协议的智能配电终端及其通信质量实时反馈方法
技术领域
本发明公开了一种基于SNMP协议的智能配电终端及其通信质量实时反馈方法，主要应用于配电自动化***中，属于电力***及其自动化领域。
背景技术
配电自动化建设是未来智能电网发展的必然趋势。在如今配电自动***中，采用智能配电终端对配电线路进行电压、电流、开关刀闸分合位置进行测控，并对故障信息及时反应、分析、隔离，这就产生了大量的网络数据交互。但是目前实际应用的配电网络中并没有针对配电终端本身通信数据质量的检测手段，这就使得智能配电网络实际运行中发生的丢包、误码等事件无从发现，无从处理。
目前，SNMP协议在通信设备中已经成熟运用，智能配电网络中的通信设备能够获取并反馈通信链路上的通信质量。但是，通信设备并不能明确的指出终端设备的通信质量，这就使得发现通信质量问题时我们不能更快更合理的查出问题根结所在。而基于SNMP协议的智能配电终端采用双CPU，通信与采集相互独立，适合将SNMP引入配电领域，能够明确的反应出当前终端的实时及历史通信质量，使得对智能配电网络通信稳定的维护更加现实可靠。
发明内容
针对目前配电网络通信质量无实时监控反馈的问题，本发明目的提供一种基于SNMP协议的智能配电终端，使之能够准确的反映出智能配电终端在实际运行中的通信质量，从而保障智能配电网络在实际运行中通信传输更加可靠。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
一种基于SNMP协议的智能配电终端，其包括用于负责采集和数据处理的第一CPU处理器以及用负责对外通信，并置入SNMP协议的第二CPU处理器，在所述第一CPU处理器和第二CPU处理器通过串口连接，所述第一CPU处理器采集到实时三遥数据通过串口传输到第二CPU处理器上，并通过第二CPU处理器的通信接口对外传输，所述第二CPU处理器通过调用Linux***中的OID（对象标识，Object identifier)库，实现通信质量的实时反映。
作为优选，所述第二CPU处理器上设置有蓝牙传输模块、红外线传输模块以及RS232调试口，方便使用。
作为优选，所述第二CPU处理器上还设置有外扩串口控制芯片16C2552，便于通信质量的上送。
作为优选，所述第一CPU处理器采用的是BF533板，所述第二CPU处理器采用的是BF518板。
一种利用上述基于SNMP协议的智能配电终端通信质量实时反馈的方法，其方法为：通过利用SNMP协议分析通信数据传输过程中，上述智能配电终端自身每一个通信端口上收发的报文，并通过上述智能配电终端的第二CPU处理器计算并记录端口的误码率、数据流量的通信质量重要指标；然后通过响应监控软件轮询，以及主动上送通信过程中的异常状态，实现对终端通信质量的实时反馈。
进一步的，所述监控软件轮询是主站监控后台采用UDP（UserDatagram Protocol的简称，中文名是用户数据报协议）广播轮询方式对上述智能配电终端进行通信质量数据的召唤，同时所述智能配电终端以UDP协议方式将误码率、数据流量的部分通信质量统计数据主动上送主站监控后台。
进一步的，所述智能配电终端以星形拓扑结构分布或环状拓扑结构分布，将整个配电网络中每一个终端的通信质量信息及时反馈到主站监控后台。
本发明是在符合配电网需求的智能配电终端基础上，加入SNMP协议，利用SNMP协议分析通信数据传输过程中，智能配电终端自身每一个通信端口上收发的报文，计算并记录端口的误码率、数据流量等通信质量重要指标。然后通过响应监控软件轮询，以及主动上送通信过程中的异常状态，实现对终端通信质量的实时反馈，使之能够准确的反映出智能配电终端在实际运行中的通信质量，从而保障智能配电网络在实际运行中通信传输更加
可靠，具有非常重大的实际工程意义。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；
图1为本实施例的基于SNMP协议的智能配电终端的结构框图；
图2为本实施例基于SNMP协议的智能配电终端信息上送模式图；
图3为本发明的基于SNMP协议的通信监控星形拓扑结构图；
图4为本发明的基于SNMP协议的通信监控环状拓扑结构图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
参见图1，本实施例是提供一种基于SNMP协议的智能配电终端，采用双CPU工作模式，其能实时计算当前终端通信状态的终端，在终端CPU中引入SNMP协议，解析终端每一个通信端口的收发数据，记录通信质量重要指标，并计算得到通信质量的重要信息。该智能配电终端包括用于负责采集和数据处理的第一CPU处理器，以及用于负责对外通信并置入SNMP协议的第二CPU处理器；第一CPU处理器通过串口与第二CPU处理器连接，所述第一CPU处理器采集到实时三遥数据通过串口传输到第二CPU处理器上，并通过第二CPU处理器的串口、以太网口等通信接口对外传输，所述第二CPU处理器通过调用Linux***中的OID库，实现通信质量的实时反映。
本实施例中，第一CPU处理器采用的是BF533板，所述第二CPU处理器采用的是BF518板，在BF518板上设置有蓝牙传输模块、红外线传输模块以及RS232调试口，方便使用。此外，BF518板上还设置有外扩串口控制芯片16C2552，便于通信质量的上送。
值得注意的是，本实施例在BF518板上入SNMP协议，将SNMP协议植入BF518中，通过调用BF518板上的uCLinux（micro-control linux.即“微控制器领域中的Linux***”）***中的OID库，实现通信质量的实时反映；其实现方法如下：
收到的包的总数：
TOTAL_INPUT_PACK-ETS=ifInUcastPkts+ifInNUcastPkts；
发出的包的总数：
TOTAL_OUTPUT_PACK-ETS=ifOutUcastPkts+ifOutNUcastPkts；
输入丢包率=ifInDiscards／(ifInUcastPkts+ifInNUcastPkts)*100％；
输出丢包率=ifOutDiscards／(ifInUcastPkts+ifInNUcastPkts)*100％；
输入差错率=ifInErrors／(ifInUcastPkts+ifInNUcastPkts)*100％；
输出差错率=ifOuterrors／(ifOutUcastPkts＋
ifOutNUcastPkts)*100％；
接口输入流量=ifInOctets*8／sysUpTime；
接口输出流量=ifOutOctets*8／sysUpTime；
接口利用率=((ifInOctes+ifOUtOetets)*8)／(T*ifSpeed)*100％；
上送披露了智能配电终端应用SNMP协议实时反应终端通信质量的实现方法，本实施例利用上述基于SNMP协议的智能配电终端通信质量实时反馈的方法，其方法为：通过利用SNMP协议分析通信数据传输过程中，上述智能配电终端自身每一个通信端口上收发的报文，并通过上述智能配电终端的第二CPU处理器计算并记录端口的误码率、数据流量的通信质量重要指标；然后通过响应监控软件轮询，以及主动上送通信过程中的异常状态，实现对终端通信质量的实时反馈。其中，参见图2，监控软件轮询是主站监控后台采用UDP广播轮询方式对上述智能配电终端进行通信质量数据的召唤，同时所述智能配电终端以UDP协议方式将部分误码率、数据流量等部分通信质量统计数据主动上送主站监控后台。其具体方法为：当智能配电终端收到基于SNMP协议的UDP广播轮询时，首先解析接收到的UDP报文，然后调用操作***OID库，取出轮询报文中查询的数据，然后组装UDP报文送回到主站监控后台；同时，在操作***发现通信质量出现重大问题时，自动调用OID库，组装UDP报文，主动上送到主站监控后台。
附图3是基于SNMP协议的通信监控星形拓扑结构，附图4是基于SNMP协议的通信监控环状拓扑结构。智能配电终端以星形拓扑结构分布或环状拓扑结构分布，将整个配电网络中每一个终端的通信质量信息及时反馈到主站监控后台。
本发明终端能实时上报实际配电网络运行中自身数据交互流量、误码率等各项重要通信技术指标，主要应用于配电自动化***中，属于电力***及其自动化领域，从而保障智能配电网络在实际运行中通信传输更加可靠，具有非常重大的实际工程意义。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种基于SNMP协议的智能配电终端，其特征在于，其包括用于负责采集和数据处理的第一CPU处理器，以及用于负责对外通信并置入SNMP协议的第二CPU处理器，在所述第一CPU处理器和第二CPU处理器通过串口连接，所述第一CPU处理器采集到实时三遥数据通过串口传输到第二CPU处理器上，并通过第二CPU处理器的通信接口对外传输，所述第二CPU处理器通过调用Linux***中的对象标识库，实现通信质量的实时反映。 
2.根据权利要求1所述的基于SNMP协议的智能配电终端，其特征在于，作为优选，所述第二CPU处理器上设置有蓝牙传输模块、红外线传输模块以及RS232调试口，方便使用。 
3.根据权利要求1所述的基于SNMP协议的智能配电终端，其特征在于，所述第二CPU处理器上还设置有外扩串口控制芯片。 
4.根据权利要求1所述的基于SNMP协议的智能配电终端，其特征在于，所述第一CPU处理器采用的是BF533板，所述第二CPU处理器采用的是BF518板。 
5.一种利用权利要求1-5任意一项基于SNMP协议的智能配电终端通信质量实时反馈的方法，其方法为：通过利用SNMP协议分析通信数据传输过程中，上述智能配电终端自身每一个通信端口上收发的报文，并通过上述智能配电终端的第二CPU处理器计算并记录端口的误码率、数据流量的通信质量重要指标；然后通过响应监控软件轮询，以及主动上送通信过程中的异常状态，实现对终端通信质量的实时反 馈。 
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述监控软件轮询是主站监控后台采用UDP广播轮询方式对上述智能配电终端进行通信质量数据的召唤，同时所述智能配电终端以UDP协议方式将误码率、数据流量的部分通信质量统计数据主动上送主站监控后台。 
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述智能配电终端以星形拓扑结构分布或环状拓扑结构分布，将整个配电网络中每一个终端的通信质量信息及时反馈到主站监控后台。 
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