CN112217802B - 一种基于多级归类方式的iec103报文解析方法及装置 - Google Patents

一种基于多级归类方式的iec103报文解析方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于多级归类方式的IEC103报文解析方法，包括以下报文归类步骤和报文解析步骤；所述报文归类步骤如下：根据是否为遥控报文对IEC103报文中所有进行Ⅰ级归类；根据报文的功能归类出复数个功能报文类别，对Ⅰ级第一类报文中的报文进行Ⅱ级归类；所述报文解析步骤如下：采集含有报文的数据信息；预设解析过程包括A模式和B模式，在A模式下，仅解析数据信息中的Ⅰ级第一类报文；在B模式下，仅解析数据信息中的Ⅰ级第二类报文；在初始状态下，默认为A模式，经上位机下发切换指令后，切换至B模式；解析后的数据输出至上位机。

Description

一种基于多级归类方式的IEC103报文解析方法及装置
技术领域
本发明涉及一种基于多级归类方式的IEC103报文解析方法及装置，属于电力***数据传输技术领域。
背景技术
500kV常规变电站间隔层网络常采用基于RS485通信方式下的IEC103规约，在日常检修的过程中，检修人员常关注于装置的外在问题，而忽略对站内网络报文的解读，然而报文的解读是有效提高工作效率的重要手段。现有的报文解析工具显示出的报文格式均为原始的16进制，且没有进行报文信息梳理，可读性较差，这也是制约检修人员主动分析报文的一个主要原因。
现有检验方式存在以下问题：
1.可读性较差。常规报文解析工具没有将报文进行解析或翻译，只是以最原始的16进制数显示出来，并且显示出来的都是大量没有条理性的数字，让现场检修人员查阅麻烦，容易遗漏关键数据；
2.现场适用性不强，没有进行报文归类，没有对重点报文进行解读。对于现场检修维护而言，常见的问题大致有两种，
问题1:保护装置AB网通信异常或者中断，这类故障主要是保护与管理机之间的通信***损坏导致通信异常或中断，所以就要确定故障点是在保护侧、通信线还是保护管理机上。现有解析工具没有进行报文的梳理，特别是在多保护装置级联通信时，会产生大量的心跳报文与总召报文，检修人员在大量原始报文面前无法快速找到故障装置的报文或者主站下发的访问报文，导致检修人员较少的使用报文解析工具，然而报文的解读是有效提高工作效率的重要手段。
问题2:主站遥控不成功。由于遥控不成功因素有很多，例如有可能为主站下发命令不成功、保护装置没有上送遥控确认报文等。而现有的报文解析工具没有突出重点，在解析大量报文时，没有将遥控报文进行重点突出，导致检修人员无法快速查阅到相关信息进行故障分析。
提出了一种基于多级归类方式下IEC103报文解析方法及其装置，将解析后结果以中文的形式翻译出来，利用多级归类方法进行报文解析，并对遥控报文进行析重点分析，具有可读性强，操作简单，携带便捷的特点。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提出了一种基于多级归类方式下IEC103报文解析方法及装置，将解析后结果以中文的形式翻译出来，利用多级归类方法进行报文解析，并对遥控报文进行析重点分析，具有可读性强，操作简单，携带便捷的特点。
本发明的技术方案如下：
技术方案一：
一种基于多级归类方式的IEC103报文解析方法，包括以下报文归类步骤和报文解析步骤；
所述报文归类步骤如下：
Ⅰ级归类，根据是否为遥控报文对IEC103报文中所有进行Ⅰ级归类，将非遥控报文的报文划分至Ⅰ级第一类报文，将遥控报文划分至Ⅰ级第二类报文；
Ⅱ级归类，根据报文的功能归类出复数个功能报文类别，对Ⅰ级第一类报文中的报文进行Ⅱ级归类，将Ⅰ级第一类报文中的报文根据报文的功能划分至各所述功能报文类别中；
所述报文解析步骤如下：
采集含有报文的数据信息；
预设解析过程包括A模式和B模式，在A模式下，仅解析数据信息中的Ⅰ级第一类报文，获取报文的传输方向、装置地址以及根据Ⅱ级归类获取的所在的功能报文类别；在B模式下，仅解析数据信息中的Ⅰ级第二类报文，获取报文的原始报文、传输方向、装置地址、传输原因以及报文功能；在初始状态下，默认为A模式，经上位机下发切换指令后，切换至B模式；
解析后的数据输出至上位机。
进一步的，所述功能报文类别包括心跳报文、运行信息报文和定值信息报文；所述心跳报文包括主站召唤报文和子站无信息上送时心跳报文；所述运行信息报文包括初始化报文、时间同步报文、总召报文、信号复归报文、告警报文和录波信息报文；所述定值信息报文包括读定值报文、写定值报文和读软压板报文。
进一步的，将采集到的每条含有报文的数据信息放入环形缓存队列中。
技术方案二：
一种基于多级归类方式的IEC103报文解析装置，其特征在于：包括报文检测模块、主CPU、电源模块以及解析数据输出模块；
所述报文检测模块用于采集含有报文的数据信息并传递至所述主CPU；
所述主CPU用于执行以下步骤：
对IEC103报文进行多级归类：
Ⅰ级归类，根据是否为遥控报文对IEC103报文中所有进行Ⅰ级归类，将非遥控报文的报文划分至Ⅰ级第一类报文，将遥控报文划分至Ⅰ级第二类报文；
Ⅱ级归类，根据报文的功能归类出复数个功能报文类别，对Ⅰ级第一类报文中的报文进行Ⅱ级归类，将Ⅰ级第一类报文中的报文根据报文的功能划分至各所述功能报文类别中；
对IEC103报文进行解析：
采集含有报文的数据信息；
预设解析过程包括A模式和B模式，在A模式下，仅解析数据信息中的Ⅰ级第一类报文，获取报文的传输方向、装置地址以及根据Ⅱ级归类获取的所在的功能报文类别；在B模式下，仅解析数据信息中的Ⅰ级第二类报文，获取报文的原始报文、传输方向、装置地址、传输原因以及报文功能；在初始状态下，默认为A模式，经上位机下发切换指令后，切换至B模式；
所述电源模块用于为装置内的用电器件供电；
所述解析数据输出模块用于连接主CPU和上位机，并将主CPU解析出的数据传输至上位机。
进一步的，所述报文检测模块为以MAX3485CSA芯片主体的485通信电路；所述主CPU采用STM32F103ZET6芯片；所述解析数据输出为以CH340G芯片为主体的USB串口转换电路。
本发明具有如下有益效果：
1、本发明一种基于多级归类方式的IEC103报文解析方法，利用多级归类方法进行报文解析，将非遥控报文和遥控报文进行分类，并将非遥控报文中的报文根据功能进行分类，简化报文信息，对非遥控报文进行简单解析，解析结果能体现装置之间通信过程即可；对遥控报文进行析单独解析，方便检修人员快速获取故障信息；解析后的数据可以中文的形式翻译出来，提高可读性。
2、一种基于多级归类方式的IEC103报文解析装置，功能模块数量少，操作简单，易于携带。
附图说明
图1为本发明实施例一的流程图；
图2为报文解析的流程图；
图3为本发明实施例二的装置原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例来对本发明进行详细的说明。
实施例一
参见图1和图2，一种基于多级归类方式的IEC103报文解析方法，包括以下报文归类步骤和报文解析步骤；
所述报文归类步骤如下：
Ⅰ级归类，根据是否为遥控报文对IEC103报文中所有进行Ⅰ级归类，将非遥控报文的报文划分至Ⅰ级第一类报文，将遥控报文划分至Ⅰ级第二类报文；
Ⅱ级归类，根据报文的功能归类出复数个功能报文类别，对Ⅰ级第一类报文中的报文进行Ⅱ级归类，将Ⅰ级第一类报文中的报文根据报文的功能划分至各所述功能报文类别中；
所述报文解析步骤如下：
采集含有报文的数据信息；
预设解析过程包括A模式和B模式，在A模式下，仅解析数据信息中的Ⅰ级第一类报文，获取报文的传输方向、装置地址以及根据Ⅱ级归类获取的所在的功能报文类别；在B模式下，仅解析数据信息中的Ⅰ级第二类报文，获取报文的原始报文、传输方向、装置地址、传输原因以及报文功能；在初始状态下，默认为A模式，经上位机下发切换指令后，切换至B模式；
解析后的数据输出至上位机。
进一步的，所述功能报文类别包括心跳报文、运行信息报文和定值信息报文；所述心跳报文包括主站召唤报文和子站无信息上送时心跳报文；所述运行信息报文包括初始化报文、时间同步报文、总召报文、信号复归报文、告警报文和录波信息报文；所述定值信息报文包括读定值报文、写定值报文和读软压板报文。
进一步的，将采集到的每条含有报文的数据信息放入环形缓存队列中。
本实施例利用多级归类方法进行报文解析，将非遥控报文和遥控报文进行分类，并将非遥控报文中的报文根据功能进行分类，简化报文信息，对非遥控报文进行简单解析，解析结果能体现装置之间通信过程即可；对遥控报文进行析单独解析，方便检修人员快速获取故障信息；解析后的数据可以中文的形式翻译出来，提高可读性。
实施例二：
参见图3，一种基于多级归类方式的IEC103报文解析装置，其特征在于：包括报文检测模块、主CPU、电源模块以及解析数据输出模块；
所述报文检测模块用于采集含有报文的数据信息并传递至所述主CPU；
所述主CPU用于执行以下步骤：
对IEC103报文进行多级归类：
Ⅰ级归类，根据是否为遥控报文对IEC103报文中所有进行Ⅰ级归类，将非遥控报文的报文划分至Ⅰ级第一类报文，将遥控报文划分至Ⅰ级第二类报文；
Ⅱ级归类，根据报文的功能归类出复数个功能报文类别，对Ⅰ级第一类报文中的报文进行Ⅱ级归类，将Ⅰ级第一类报文中的报文根据报文的功能划分至各所述功能报文类别中；
对IEC103报文进行解析：
采集含有报文的数据信息；
预设解析过程包括A模式和B模式，在A模式下，仅解析数据信息中的Ⅰ级第一类报文，获取报文的传输方向、装置地址以及根据Ⅱ级归类获取的所在的功能报文类别；在B模式下，仅解析数据信息中的Ⅰ级第二类报文，获取报文的原始报文、传输方向、装置地址、传输原因以及报文功能；在初始状态下，默认为A模式，经上位机下发切换指令后，切换至B模式；
所述电源模块用于为装置内的用电器件供电；包括总电源和5V转3.3V电源模块，总电源采用USB接口标准，实际使用时可采用大容量充电宝给装置供电；5V转3.3V电源模块，主要给STM32与MAX3485CSA供电。
所述解析数据输出模块用于连接主CPU和上位机，并将主CPU解析出的数据传输至上位机。
进一步的，所述报文检测模块为以MAX3485CSA芯片主体的485通信电路，通过接线端子排连接各个保护装置与保护管理机，负责采集保护装置与保护管理机485通信线上的电平信息，并将信息传递给主CPU解析；所述主CPU采用STM32F103ZET6芯片；所述解析数据输出为以CH340G芯片为主体的USB串口转换电路，通过USB接口连接上位机，上位机可以是电脑，电脑通过串口调试助手将解析后的数据显示出来。
本实施例功能模块少，具有操作简单，携带便捷的优点。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种基于多级归类方式的IEC103报文解析方法，其特征在于，包括以下报文归类步骤和报文解析步骤；
所述报文归类步骤如下：
Ⅰ级归类，根据是否为遥控报文对IEC103报文中所有进行Ⅰ级归类，将非遥控报文的报文划分至Ⅰ级第一类报文，将遥控报文划分至Ⅰ级第二类报文；
Ⅱ级归类，根据报文的功能归类出复数个功能报文类别，对Ⅰ级第一类报文中的报文进行Ⅱ级归类，将Ⅰ级第一类报文中的报文根据报文的功能划分至各所述功能报文类别中；
所述报文解析步骤如下：
采集含有报文的数据信息；
预设解析过程包括A模式和B模式，在A模式下，仅解析数据信息中的Ⅰ级第一类报文，获取报文的传输方向、装置地址以及根据Ⅱ级归类获取的所在的功能报文类别；在B模式下，仅解析数据信息中的Ⅰ级第二类报文，获取报文的原始报文、传输方向、装置地址、传输原因以及报文功能；在初始状态下，默认为A模式，经上位机下发切换指令后，切换至B模式；
解析后的数据输出至上位机。
2.根据权利要求1所述的一种基于多级归类方式的IEC103报文解析方法，其特征在于：所述功能报文类别包括心跳报文、运行信息报文和定值信息报文；所述心跳报文包括主站召唤报文和子站无信息上送时心跳报文；所述运行信息报文包括初始化报文、时间同步报文、总召报文、信号复归报文、告警报文和录波信息报文；所述定值信息报文包括读定值报文、写定值报文和读软压板报文。
3.根据权利要求1所述的一种基于多级归类方式的IEC103报文解析方法，其特征在于：将采集到的每条含有报文的数据信息放入环形缓存队列中。
4.一种基于多级归类方式的IEC103报文解析装置，其特征在于：包括报文检测模块、主CPU、电源模块以及解析数据输出模块；
所述报文检测模块用于采集含有报文的数据信息并传递至所述主CPU；
所述主CPU用于执行以下步骤：
对IEC103报文进行多级归类：
Ⅰ级归类，根据是否为遥控报文对IEC103报文中所有进行Ⅰ级归类，将非遥控报文的报文划分至Ⅰ级第一类报文，将遥控报文划分至Ⅰ级第二类报文；
Ⅱ级归类，根据报文的功能归类出复数个功能报文类别，对Ⅰ级第一类报文中的报文进行Ⅱ级归类，将Ⅰ级第一类报文中的报文根据报文的功能划分至各所述功能报文类别中；
对IEC103报文进行解析：
采集含有报文的数据信息；
预设解析过程包括A模式和B模式，在A模式下，仅解析数据信息中的Ⅰ级第一类报文，获取报文的传输方向、装置地址以及根据Ⅱ级归类获取的所在的功能报文类别；在B模式下，仅解析数据信息中的Ⅰ级第二类报文，获取报文的原始报文、传输方向、装置地址、传输原因以及报文功能；在初始状态下，默认为A模式，经上位机下发切换指令后，切换至B模式；
所述电源模块用于为装置内的用电器件供电；
所述解析数据输出模块用于连接主CPU和上位机，并将主CPU解析出的数据传输至上位机。
5.根据权利要求4所述的一种基于多级归类方式的IEC103报文解析装置，其特征在于：所述报文检测模块为以MAX3485CSA芯片主体的485通信电路；所述主CPU采用STM32F103ZET6芯片；所述解析数据输出为以CH340G芯片为主体的USB串口转换电路。
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