CN111030867B - 基于拨码开关的通讯采集装置和通讯协议免配置方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于拨码开关的通讯采集装置,包括:通讯数据库模块、IEC61850模型处理模块和至少一个通讯接口单元,所述通讯接口单元包括:通讯接口模块、通讯协议处理程序模块和拨码开关。通讯接口模块与一台或多台同一型号通讯设备连接,所述通讯接口模块和拨码开关接入通讯协议处理程序模块;所有通讯接口单元的通讯协议处理程序模块均连接至通讯数据库模块;通讯数据库模块连接至模型处理模块。本发明同时提出了相应的通讯协议免配置方法。本发明实现通讯采集装置的即插即用,通讯采集装置更换无需通过通讯配置程序配置参数、选择通讯协议处理程序模块,运维人员即可完成通讯采集装置更换,减少维护工作量,提高运检工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及变电站辅助设备监控领域,尤其涉及一种基于拨码开关的通讯采集装置和通讯协议免配置方法。
背景技术
现有变电站辅助监控领域从常规站进化到数字化站、从数字化站进化到智能站,技术方向朝着集成化、平台化方向发展,管理朝着运检更高效的方向发展,在智能变电站的运维检修实际运行情况下,繁重的检修工作量和高额的检修成本仍极大的制约着智能变电站的发展。
现有变电站配置有多种辅助子***,每种辅助子***都有自己的辅助通讯设备,每一种通讯设备不同厂家都有自己的私有通讯协议,当需要将所有通讯设备信息上送时,传统做法就是在通讯采集装置上对每一类通讯设备的协议单独开发通讯协议处理程序模块,并通过配置不同的波特率、奇偶校验、数据位、停止位等参数与现场通讯设备进行匹配、确保通讯正常、通讯数据可以上送,通讯数据库模块拿到数据以后再通过厂家统一协议上送变电站辅控后台,如果通讯采集装置故障、厂家重发通讯采集装置以后,需要对参数进行重新配置、通讯程序进行重新选择,需要通过通讯采集装置的特定通讯配置程序进行配置并测试,这个工作运维人员一般无法完成,仍然需要厂家到场处理,更换麻烦,效率低下。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷和不足,本发明旨在提出一种基于拨码开关的通讯采集装置和通讯协议免配置方法,针对现场通讯采集装置更换时,运维人员需要协调厂家人员到场,对通讯采集装置重新进行配置、上电等工作,本方法无需厂家到场,仅需运维人员调整通讯采集装置拨码开关地址、上电重启即可完成相关工作。
为达成上述目的,本发明解决方案是:
一种基于拨码开关的通讯采集装置,包括:通讯数据库模块、IEC61850模型处理模块和至少一个通讯接口单元,所述通讯接口单元包括:通讯接口模块、通讯协议处理程序模块和拨码开关;
通讯接口模块与一台或多台同一型号通讯设备连接,所述通讯接口模块和拨码开关接入通讯协议处理程序模块;所有通讯接口单元的通讯协议处理程序模块均连接至通讯数据库模块;通讯数据库模块连接至模型处理模块;
所述通讯接口模块负责与通讯设备进行信息交互,并将通讯设备信息上送通讯协议处理程序模块;通讯协议处理程序模块接收到通讯接口模块的信息后,判断拨码地址信息数值,根据数值选择不同的通讯协议处理程序模块进行信息处理,并将处理后的通讯数据上送通讯数据库模块,通讯数据库模块的全部数据上送IEC61850模型处理模块,IEC61850模型处理模块根据一定规则生成IEC61850模型,供上一级平台调用。
进一步地,所述通讯协议处理程序模块还用于接收通讯数据库模块指令,下发控制指令给通讯接口模块,通讯接口模块传递给通讯设备,完成指令操作。
进一步地,所述的通讯接口模块包括RS232、RS485、RJ45、光纤口或者网口。
进一步地,所述的拨码开关为N位的基于二进制原理的拨码开关,拨码地址最小为0,最大为2N-1。
进一步地,所述的通讯协议处理程序模块是多个通讯协议处理程序的集合,根据拨码开关拨码地址选择运行的通讯协议处理程序。
进一步地,所述的通讯数据库模块是多个通讯协议处理程序处理的所有通讯数据的集合。
进一步地,所述的IEC61850模型处理模块生成的模型不是每一次通讯正常通讯设备数据的集合,是所有已定义的通讯数据的集合。
本发明同时提出了一种基于拨码开关的通讯协议免配置方法,包括如下步骤:
步骤1:通讯接口模块接入现场部署的一台或多台同一型号通讯设备;通讯接口模块负责与通讯设备进行信息交互,并将通讯设备信息上送通讯协议处理程序模块;
步骤2:根据现场配置的通讯设备种类,调整拨码开关的拨码地址使得通讯协议处理程序模块匹配现场的通讯设备;
步骤3:通讯协议处理程序模块接收到通讯接口模块的信息后,判断拨码地址信息数值,根据数值选择不同的通讯协议处理程序模块进行信息处理,并将处理后的通讯数据上送通讯数据库模块;
步骤4:通讯数据库模块的全部数据上送IEC61850模型处理模块;
步骤5:IEC61850模型处理模块根据一定规则生成IEC61850模型,供上一级平台调用。
进一步地,所述步骤3还包括:通讯协议处理程序模块还接收通讯数据库模块指令,并通过通讯接口模块下发控制指令给现场通讯设备。
进一步地,所述的拨码开关为N位的基于二进制原理的拨码开关,拨码地址最小为0,最大为2N-1。
本发明的有益效果是:
本发明实现通讯采集装置的即插即用,通讯采集装置更换无需通过通讯配置程序配置参数、选择通讯协议处理程序模块,运维人员即可完成通讯采集装置更换,减少维护工作量,提高运检工作效率,减少了出错概率,降低现场调试的难度,降低了项目成本。
附图说明
图1是本发明一种基于拨码开关的通讯采集装置的实施例示意图;
图2是本发明又一个基于拨码开关的通讯采集装置的实施例示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下根据原理附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施仅仅用以解释本发明,并不限定本发明。
如图1所示,本发明一种基于拨码开关的通讯采集装置的实施例包括:通讯数据库模块、IEC61850模型处理模块和至少一个通讯接口单元,所述通讯接口单元包括:通讯接口模块、通讯协议处理程序模块和拨码开关。
通讯接口模块与一台或多台同一型号通讯设备连接,所述通讯接口模块和拨码开关接入通讯协议处理程序模块;所有通讯接口单元的通讯协议处理程序模块均连接至通讯数据库模块;通讯数据库模块连接至模型处理模块。
所述通讯接口模块负责与通讯设备进行信息交互,并将通讯设备信息上送通讯协议处理程序模块;通讯协议处理程序模块接收到通讯接口模块的信息后,判断拨码地址信息数值,根据数值选择不同的通讯协议处理程序模块进行信息处理,并将处理后的通讯数据上送通讯数据库模块,通讯数据库模块的全部数据上送IEC61850模型处理模块,IEC61850模型处理模块根据一定规则生成IEC61850模型,供上一级平台调用。
所述通讯协议处理程序模块还用于接收通讯数据库模块指令,下发控制指令给通讯接口模块,通讯接口模块传递给通讯设备,完成指令操作。
所述的通讯协议处理程序模块是多个通讯协议处理程序的集合,根据拨码开关拨码地址选择运行的通讯协议处理程序。
所述的通讯数据库模块是多个通讯协议处理程序处理的所有通讯数据的集合。
所述的IEC61850模型处理模块生成的模型不是每一次通讯正常通讯设备数据的集合,是所有已定义的通讯数据的集合。
其中,通讯接口模块包括RS232、RS485、RJ45、光纤口或者网口。
其中,拨码开关可以为N位的基于二进制原理的拨码开关,拨码地址最小为0,最大为2N-1。例如,当为5位时可以设置的拨码地址最小为0,最大n为31;当为4位时可以设置的拨码地址最小为0,最大n为15;当为3位时可以设置的拨码地址最小为0,最大n为7。
如图2所示,为本发明的又一个基于拨码开关的通讯采集装置的实施例。以智能变电站辅助设备监控领域为例,经过现场信息收集,确定变电站现场有7种不同类型的串口通讯设备,分别为温湿度传感器、空调控制器、照明控制器、电子围栏控制器、SF6控制器、安防报警控制器、火灾报警主机。首先确定这7种不同类型的通讯设备的通讯协议,协议包含已经确定的上送的数据格式,然后确定各自的通讯波特率、奇偶校验等参数,根据变电站规模以及常规配置的通讯设备数量,确定单一串口最大可以接入的同类通讯设备数量,如表1所示:
表1每1路串口接入通讯设备类型定义
拨码地址 | 接入设备类型 | 每路串口接入设备数量上限 | 备注 |
0 | 未接入通讯设备 | ---- | |
1 | 温湿度传感器 | 5 | |
2 | 空调控制器 | 5 | |
3 | 照明控制器 | 5 | |
4 | 电子围栏控制器 | 5 | |
5 | SF6控制器 | 2 | |
6 | 安防报警控制器 | 1 | |
7 | 火灾报警主机 | 1 |
协议、参数、通讯设备数量都固化到程序中。
如图2所示,一种基于拨码开关的通讯采集装置配置了通讯数据库模块、IEC61850模型处理模块和5个通讯接口单元.每个通讯接口单元包括:1个RS485串口、包含7种通讯协议的通讯协议处理程序模块和1个3位拨码开关。
以串口1为例,当拨码开关1拨码地址设置为0时,不接入通讯设备,通讯协议处理程序模块不处理;当拨码开关1拨码地址设置为1时,可以接入1~5台温湿度传感器;当拨码开关1拨码地址设置为2时,可以接入1~5台空调控制器;等等设置依次类推,按表1所示,当拨码开关1拨码地址设置为7时,可以接入一台火灾报警主机;假定目前拨码开关1拨码地址设置为1,串口1串行接入了5台温湿度传感器,则通信协议处理程序模块选择温湿度传感器通讯协议处理程序模块与现场部署的5台温湿度传感器进行通讯,并将温度和湿度信息上送通讯数据库模块进行数据更新,串口1到串口5所有通讯的7类设备数据全部按照一定规则上送IEC61850模型处理模块,供平台调用。对于串口2~5均可以进行拨码地址设置选择不同的通讯设备,从而实现现场的灵活配置与组合,加快工程项目实施和维护效率。
如果现场通讯采集装置需更换,则通讯采集装置从备品中或厂家重新发货获取,到变电站现场以后,运维人员只需将通讯采集装置各串口的拨码地址按更换前设备进行同样地址设置并重新上电既可完成更换。
本发明的一种基于拨码开关的通讯协议免配置方法实施例,包括如下步骤:
S1:通讯接口模块接入现场部署的一台或多台同一型号通讯设备;通讯接口模块负责与通讯设备进行信息交互,并将通讯设备信息上送通讯协议处理程序模块;
S2:根据现场配置的通讯设备种类,调整拨码开关的拨码地址使得通讯协议处理程序模块匹配现场的通讯设备;
S3:通讯协议处理程序模块接收到通讯接口模块的信息后,判断拨码地址信息数值,根据数值选择不同的通讯协议处理程序模块进行信息处理,并将处理后的通讯数据上送通讯数据库模块;
S4:通讯数据库模块的全部数据上送IEC61850模型处理模块;
S5:IEC61850模型处理模块根据一定规则生成IEC61850模型,供上一级平台调用。
优选的实施例中,步骤S3中还包括:通讯协议处理程序模块还接收通讯数据库模块指令,并通过通讯接口模块下发控制指令给现场通讯设备。
优选的实施例中,拨码开关为N位的基于二进制原理的拨码开关,拨码地址最小为0,最大为2N-1。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及实施例。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 (8)
1.一种基于拨码开关的通讯采集装置,其特征在于,包括:通讯数据库模块、IEC61850模型处理模块和至少一个通讯接口单元,所述通讯接口单元包括:通讯接口模块、通讯协议处理程序模块和拨码开关;所述的通讯协议处理程序模块是多个通讯协议处理程序的集合,根据拨码开关拨码地址选择运行的通讯协议处理程序;所述的IEC61850模型处理模块生成的模型不是每一次通讯正常通讯设备数据的集合,是所有已定义的通讯数据的集合;
通讯接口模块与一台或多台同一型号通讯设备连接,所述通讯接口模块和拨码开关接入通讯协议处理程序模块;所有通讯接口单元的通讯协议处理程序模块均连接至通讯数据库模块;通讯数据库模块连接至模型处理模块;
所述通讯接口模块负责与通讯设备进行信息交互,并将通讯设备信息上送通讯协议处理程序模块;通讯协议处理程序模块接收到通讯接口模块的信息后,判断拨码地址信息数值,根据数值选择不同的通讯协议处理程序模块进行信息处理,并将处理后的通讯数据上送通讯数据库模块,通讯数据库模块的全部数据上送IEC61850模型处理模块,IEC61850模型处理模块根据一定规则生成IEC61850模型,供上一级平台调用。
2.如权利要求1所述的基于拨码开关的通讯采集装置,其特征在于,所述通讯协议处理程序模块还用于接收通讯数据库模块指令,下发控制指令给通讯接口模块,通讯接口模块传递给通讯设备,完成指令操作。
3.如权利要求1所述的基于拨码开关的通讯采集装置,其特征在于,所述的通讯接口模块包括RS232、RS485、RJ45、光纤口或者网口。
4.如权利要求1所述的基于拨码开关的通讯采集装置,其特征在于,所述的拨码开关为N位的基于二进制原理的拨码开关,拨码地址最小为0,最大为2N-1。
5.如权利要求1所述的基于拨码开关的通讯采集装置,其特征在于,所述的通讯数据库模块是多个通讯协议处理程序处理的所有通讯数据的集合。
6.一种基于拨码开关的通讯协议免配置方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1:通讯接口模块接入现场部署的一台或多台同一型号通讯设备;通讯接口模块负责与通讯设备进行信息交互,并将通讯设备信息上送通讯协议处理程序模块;
步骤2:根据现场配置的通讯设备种类,调整拨码开关的拨码地址使得通讯协议处理程序模块匹配现场的通讯设备;
步骤3:所述的通讯协议处理程序模块是多个通讯协议处理程序的集合,根据拨码开关拨码地址选择运行的通讯协议处理程序;通讯协议处理程序模块接收到通讯接口模块的信息后,判断拨码地址信息数值,根据数值选择不同的通讯协议处理程序模块进行信息处理,并将处理后的通讯数据上送通讯数据库模块;
步骤4:通讯数据库模块的全部数据上送IEC61850模型处理模块;
步骤5:IEC61850模型处理模块根据一定规则生成IEC61850模型,供上一级平台调用;所述的IEC61850模型处理模块生成的模型不是每一次通讯正常通讯设备数据的集合,是所有已定义的通讯数据的集合。
7.如权利要求6所述的基于拨码开关的通讯协议免配置方法,其特征在于,
所述步骤3还包括:通讯协议处理程序模块还接收通讯数据库模块指令,并通过通讯接口模块下发控制指令给现场通讯设备。
8.如权利要求6所述的基于拨码开关的通讯协议免配置方法,其特征在于,所述的拨码开关为N位的基于二进制原理的拨码开关,拨码地址最小为0,最大为2N-1。
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