CN109257359A - Mms报文解析至iec61850工程业务层的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种MMS报文解析至IEC61850工程业务层的方法，1、识别MMS数据包，调用wireshark动态库，获取MMS协议层的详细信息；2、依据MMS规范和IEC61850标准，将MMS协议层映射到ACSI协议层；3、判断是否存在与ACSI协议层相匹配的模型信息，获取逻辑设备、逻辑节点、数据集、数据对象的相关描述信息；4、根据ACSI协议层的服务及服务对象的描述信息，实现对工程业务层的操作、SOE事件的深度解析，直观展示出IEC61850工程业务层的深度解析结果信息。本发明实现了MMS报文到IEC61850工程应用层的映射，为智能变电站运行维护人员提供了通俗易懂的工程业务层操作信息的展示；为用户提供了一种直观、专业的业务信息展示方案，提高了IEC61850标准设备调试、检修、运行的便利性。

Description

MMS报文解析至IEC61850工程业务层的方法

技术领域

本发明属于变电站网络通信技术领域，具体涉及一种基于wireshark的MMS报文深度解析至IEC61850工程业务层的方法。

背景技术

变电站网络与通信标准IEC61850是新一代变电站网络通信体系。我国已将其采用为电力行业标准，其目标之一是实现互操作性，保证来自不同厂家的IED(IntelligentElectronic Device，智能电子设备)之间能够正确交换和使用信息，实现互操作。IEC61850标准中定义了抽象通信服务接口ACSI(Abstract Communication Service Interface)，它的作用在于约束厂家在装置实现通信中对IED功能与涉及的数据进行标准化以实现互操作性。

ACSI与下层通信***独立，主要定义了各类通信服务与通信对象及参数，设定了各类服务模型包括连接服务模型、变量访问服务模型、数据传输服务模型、设备控制服务模型、文件传输服务模型、时钟同步服务模型等。这些服务模型定义了通信对象以及如何对这些通信对象进行访问，实现客户应用端和服务应用端的通信，完成实时数据的访问和检索、对设备的控制、时间报告和记录、设备的自我描述等。

目前应用的IEC61850主要是按照IEC61850-8-1中定义的特殊通信服务映射SCSM(Specific Communication Service Mapping)将制造报文规范MMS(ISO/IEC9506-1、9506-2)映射到ACSI。MMS(Manufacturing Message Specification)制造报文规范是ISO/IEC制定的一套通信协议，用于规范工业领域具有通信能力的智能传感器、IED、智能控制设备的通信行为，使出自不同制造商的设备之间具有互操作性。

IEC61850工程业务层符合IEC61850标准设备建模规范，对数据类型定义、典型设备所包含的逻辑节点、扩充的保护设备所包含的逻辑节点及其数据对象、GOOSE及SV的配置和传输进行了规范，且为工程技术人员所熟悉。

在工程应用中，IEC61850标准在现场多种设备中均有应用，施工和分析信息流比较复杂，而目前使用的开源wireshark软件或企业开发的抓包分析工具，一般仅将报文解析至MMS层，MMS层协议内容较为复杂且抽象。在这种情况下，现场问题的快速定位、分析与解决，对于施工维护人员较为困难，专业要求较高。为了解决这个问题，本发明将MMS报文深度解析至工程业务层。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明基于wireshark动态库调用实现MMS报文解析，依据IEC61850标准和MMS规范将MMS协议层映射至ACSI协议层的模型及服务，并结合IEC61850工程设备模型，将ACSI协议层深度解析到IEC61850工程业务层。本发明所采用的具体技术方案如下：

MMS报文解析至IEC61850工程业务层的方法，包括以下步骤：

步骤1、识别MMS数据包，调用wireshark动态库，获取MMS协议层的详细信息；

步骤2、依据MMS规范和IEC61850标准，将MMS协议层映射到ACSI协议层；

步骤3、判断是否存在与ACSI协议层相匹配的模型信息，如果是、则从模型中获取逻辑设备、逻辑节点、数据集、数据对象等的相关描述信息；如果否、或模型中不存在相关描述信息、则使用IEC61850工程设备模型获得ACSI协议层的逻辑设备、逻辑节点、数据集、数据对象等的相关描述信息；

步骤4、根据ACSI协议层的服务及服务对象的描述信息，实现对工程业务层的操作、SOE(Sequence of Event事件顺序记录)事件的深度解析，直观展示出IEC61850工程业务层的深度解析结果信息。当电力设备发生遥信变位如开关变位时，电力保护设备或智能电力仪表会记录下变位时间、变位原因、开关跳闸时相应的测量值，形成SOE事件。

上述技术方案为智能变电站运行维护人员提供了通俗易懂的工程业务层操作信息的展示，更加直观、专业、便利。

优选地，步骤1所述的获取MMS协议层的详细信息的具体方法是：首先搭建wireshark开发环境，下载wireshark源码，编译wireshark动态库；然后调用wireshark动态库实现MMS数据包的解析，获取MMS协议层详细信息。

优选地，步骤2所述的将MMS协议层映射到ACSI协议层的具体方法是：首先根据MMSPDU类型对报文类型进行初步分类，然后映射到具体的服务类型，最后依照IEC61850-8-1标准，将具体的服务映射到ACSI协议层。所述的报文类型包括且不限于请求、响应、报告，所述的服务类型包括且不限于读、写、目录服务。

优选地，步骤4所述的深度解析的具体方法是：抽象通信服务接口ACSI依据相匹配的智能电子设备的SCL信息模型，结合IEC61850工程设备模型，以全面的反映当前智能电子设备模型中自定义及标准的描述信息，然后将ACSI协议层具体的服务及服务对象映射到工程业务层的操作、操作过程及操作对象。例如，ACSI协议层的带值选择服务，其对象为TEMPLATECTRL/CSWI1$CO$Pos$SBOw，ctlVal值为false，映射到业务层为：控制逻辑设备的第1路隔离开关的控分操作。与抽象通信服务接口相比，工程业务层的描述更加直观清晰、更易于智能变电站运行维护人员理解。

本发明的有益效果：

1)本发明实现了MMS报文到IEC61850工程应用层的映射，为智能变电站运行维护人员提供了通俗易懂的工程业务层操作信息的展示；

2)本发明为用户提供了一种直观、专业的业务信息展示方案，提高了IEC61850标准设备调试、检修、运行的便利性。

附图说明

图1是本发明的整体方案流程图；

图2是报文深度解析至IEC61850工程业务层的解析结果示意图。

具体实施方式

为了更加清楚地说明本发明的技术方案，下面结合附图具体说明本发明的实施方式。

如图1所示，是本发明的整体方案流程图。MMS报文解析至IEC61850工程业务层的方法，包括以下步骤：

步骤1、识别MMS数据包，调用wireshark动态库，获取MMS协议层的详细信息。具体地，首先搭建wireshark开发环境，下载wireshark源码，编译wireshark动态库；然后调用wireshark动态库实现MMS数据包的解析，获取MMS协议层详细信息。

步骤2、依据MMS规范和IEC61850标准，将MMS协议层映射到ACSI协议层。具体地，首先根据MMSPDU类型对报文类型进行初步分类，报文类型包括且不限于请求、响应、连接等；然后映射到具体的服务类型，服务类型包括且不限于读、写、目录服务等；最后依照IEC61850-8-1标准，将具体的服务映射到ACSI协议层服务。

步骤3、判断是否存在与ACSI协议层相匹配的模型信息，如果是、则从模型中获取逻辑设备、逻辑节点、数据集、数据对象等的相关描述信息；如果否、或模型中不存在相关描述信息、则使用IEC61850工程设备模型获得ACSI协议层的逻辑设备、逻辑节点、数据集、数据对象等的相关描述信息。

步骤4、根据ACSI协议层的服务及服务对象的描述信息，实现对工程业务层的操作、SOE的深度解析，直观展示出IEC61850工程业务层的深度解析结果信息。具体地，抽象通信服务接口ACSI依据相匹配的智能电子设备的SCL信息模型，结合IEC61850工程设备模型，以全面的反映当前智能电子设备模型中自定义及标准的描述信息，然后将ACSI协议层具体的服务及服务对象映射到工程业务层的操作、操作过程及操作对象。例如，ACSI的带值选择服务，其对象为TEMPLATECTRL/CSWI1$CO$Pos$SBOw，ctlVal值为false，映射到业务层为：控制逻辑设备的第1路隔离开关的控分操作。

如图2所示，是报文深度解析至IEC61850工程业务层的解析结果示意图，右侧为MMS数据包源码，经过wireshark协议解析库获得MMS协议层详细信息，从图中可以看到，报告服务的MMS协议层主要包含了VariableAccessSpecification、ListOfAccessResult等信息，其中，ListOfAccessResult中包含了报告服务中的主要变量的值，这些值依照MMS规范和IEC61850标准映射到ACSI协议层中。如图中所示，ACSI协议层对报告ID、选项域、顺序序号、条目时间、数据集名称、配置版本、位串、数据等进行了一一映射。在ACSI协议层，变量名称和值虽然比MMS协议层条目清晰，但其展示的内容仍然较为抽象，需要较丰富的专业知识和业务经验才能理解。在工程业务层，清楚地展示了服务的逻辑设备、对象名称及其值和报告上送原因，可以总结为：三相测量设备的第一路母线AB相线电压发生数据变化，变化后的值为34.09998。明显地，工程业务层的信息更加直观清晰、易于理解。

Claims (6)

1.MMS报文解析至IEC61850工程业务层的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、识别MMS数据包，调用wireshark动态库，获取MMS协议层的详细信息；

步骤2、依据MMS规范和IEC61850标准，将MMS协议层映射到ACSI协议层；

步骤3、判断是否存在与ACSI协议层相匹配的模型信息，如果是、则从模型中获取逻辑设备、逻辑节点、数据集、数据对象的相关描述信息；如果否、或模型中不存在相关描述信息、则使用IEC61850工程设备模型获得ACSI协议层的逻辑设备、逻辑节点、数据集、数据对象的相关描述信息；

步骤4、根据ACSI协议层的服务及服务对象的描述信息，实现对工程业务层的操作、SOE事件的深度解析，直观展示出IEC61850工程业务层的深度解析结果信息。

2.根据权利要求1所述的MMS报文解析至IEC61850工程业务层的方法，其特征在于，步骤1所述的获取MMS协议层的详细信息的具体方法是：

首先搭建wireshark开发环境，下载wireshark源码，编译wireshark动态库；然后调用wireshark动态库实现MMS数据包的解析，获取MMS协议层详细信息。

3.根据权利要求1所述的MMS报文解析至IEC61850工程业务层的方法，其特征在于，步骤2所述的将MMS协议层映射到ACSI协议层的具体方法是：

首先根据MMSPDU类型对报文类型进行初步分类，然后映射到具体的服务类型，最后依照IEC61850-8-1标准，将具体的服务映射到ACSI协议层。

4.根据权利要求3所述的MMS报文解析至IEC61850工程业务层的方法，其特征在于，所述的报文类型包括且不限于请求、响应、报告，所述的服务类型包括且不限于读、写、目录服务。

5.根据权利要求1－4任一项所述的MMS报文解析至IEC61850工程业务层的方法，其特征在于，步骤4所述的深度解析的具体方法是：

抽象通信服务接口ACSI依据相匹配的智能电子设备的SCL信息模型，结合IEC61850工程设备模型，以全面的反映当前智能电子设备模型中自定义及标准的描述信息，然后将ACSI协议层具体的服务及服务对象映射到工程业务层的操作、操作过程及操作对象。

6.根据权利要求5所述的MMS报文解析至IEC61850工程业务层的方法，其特征在于，所述的映射到工程业务层的操作、操作过程及操作对象的具体实例是：

ACSI的带值选择服务，其对象为TEMPLATECTRL/CSWI1$CO$Pos$SBOw，ctlVal值为false，映射到业务层为：控制逻辑设备的第1路隔离开关的控分操作。