CN113452582A - 一种基于自动解析的数据传输方法、设备、***及介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种基于自动解析的数据传输方法、设备、***及介质，包括从预设的协议参数列表中提取与被控站的链路层通信参数匹配的协议参数；从预设的协议内容列表中提取与所述被控站的电力通信协议匹配的协议内容；根据所述协议参数和所述协议内容识别所述被控站的协议类型；根据所述协议类型对所述被控站的原始电力数据进行筛选，得到电力预处理值；将所述电力预处理值转换为符合服务器处理的格式，得到电力传输值；根据所述电力预处理值和所述电力传输值的对应关系，生成云端通信协议。该方法能自动解析被控站的协议类型并自动配置云端通信协议，实现被控站的快速接入以及减轻服务器的负荷，提高服务器的工作效率，节省流量和通信带宽资源。

Description

一种基于自动解析的数据传输方法、设备、***及介质

技术领域

本申请涉及的数据传输单元技术领域，尤其涉及一种基于自动解析的电力数据传输方法、设备、***及介质。

背景技术

数据传输单元(Data Transfer Unit，DTU)是专门用于将串口数据转换为IP数据或将IP数据转换为串口数据通过无线通信网络进行传送的无线终端设备。数据传输单元获取各个电力设备的电力数据，然后将电力数据上传至服务器，服务器通过自身的侦听端口来接收DTU发送的电力数据，实现对各个电力设备的监测。

然而，传统的DTU一般只能进行电力数据的透传或者仅仅对数据做简单的hex-to-ascii的处理，服务器端要进行电力数据的原始数据帧的分析，并且，随着电力物联网中的不断发展，越来越多的电力设备的引入，服务器端需处理的数据呈指数式***增长，服务器负载过重，拖慢运行速度，开销较大。

发明内容

为了解决上述背景技术提到的技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本申请提供一种基于自动解析的电力数据传输方法、设备、***及介质，该方法能减轻服务器的负荷，提高服务器的工作效率，节省流量和通信带宽资源。

第一方面，本申请提供了一种基于自动解析的电力数据传输方法，应用于DTU设备，包括：

从预设的协议参数列表中提取与被控站的链路层通信参数匹配的协议参数；

从预设的协议内容列表中提取与所述被控站的电力通信协议匹配的协议内容；

根据所述协议参数和所述协议内容识别所述被控站的协议类型；

根据所述协议类型对所述被控站的原始电力数据进行筛选，得到电力预处理值；

将所述电力预处理值转换为符合服务器处理的格式，得到电力传输值；

根据所述电力预处理值和所述电力传输值的对应关系，生成云端通信协议。

在此方案中，被控站接入DTU设备， DTU设备能够通过匹配被控站链路层通信参数对应的协议参数和匹配被控站的电力通信协议对应的协议内容，继而实现被控站的协议自识别，并依据识别出的协议类型对被控站传输的底层数据进行预处理，筛选出用于输出的目标数据，即电力预处理值。通过预处理步骤仅保留数据的有效信息能够减少数据冗余带来的通信压力，减少通信资源的占用，还能够提高数据处理速度。

进一步的，将电力预处理值转换为符合服务器处理要求的数据，并根据该转换关系自动生成该被控站与服务器之间的云端通信协议，完成被控站和服务器的协议自动匹配和通信数据的自动转换，一方面实现了被控站（比如通用性的底层电力通信协议设备）接入网络***后，能快速配置自定义协议与服务器通信；另一方面，无需改变现有的***通信结构，无需定制研发迎合服务器的数据模型的专用物联网电力设备，减少研发成本，再一方面，DTU设备作为处理被控站的底层数据的边缘计算层，在DTU设备端完成数据的筛选和转换等处理过程，大大减轻服务器的负荷，提高服务器的工作效率，节省流量和通信带宽资源。

优选的，还包括：存储所述电力传输值。

在此方案中，DTU设备能够存储电力传输值。在DTU设备的数据上传功能被触发唤醒时，再将存储的电力传输值数据一次性或分批处理后通过网络通道传递到服务器。通过此方案，DTU设备和服务器之间无需实时建立通信连接和通信交互，一方面通信资源占用较少，另一方面设备无需时刻保持唤醒状态，降低能量消耗，有利于延长工作时间。

优选的，还包括：确定所述电力传输值满足预设的消息响应规则，则输出所述电力传输值。

在此方案中，通过设置消息响应规则，在电力传输值满足该响应规则后上传至服务器，一方面能够减少流量消耗，避免通信浪费，另一方面无需提高DTU设备和服务器之间的有效通信频率，就能够及时跟踪和监听电力传输值的变化，实现服务器对被控站的持续且有效的监控。

优选的，通过跑字典法从预设的协议参数列表中提取与被控站的链路层通信参数匹配的协议参数，以及从预设的协议内容列表中提取与所述被控站的电力通信协议匹配的协议内容。

在此方案中，通过跑字典法能够简单、准确快速的进行协议参数的遍历查找，提高协议的识别速度。

优选的，将所述电力预处理值转换为符合服务器处理的格式，得到电力传输值，具体包括：将所述电力预处理值以轻量化脚本或函数方式转换为符合服务器处理的格式，得到电力传输值。

优选的，在将所述电力预处理值转换为符合服务器处理的格式，得到电力传输值之前，还包括：

用上位机软件对所述电力预处理值进行确认和修改。

优选的，还包括：存储所述云端通信协议。

第二方面，本申请提供了一种基于自动解析的DTU设备，包括：

存储器，用于存储程序指令和配置信息；

处理器，用于调用所述存储器中存储的所述程序指令和/或配置信息以实现如第一方面中任一方案所述的基于自动解析的电力数据传输方法。

第三方面，本申请提供了一种基于自动解析的数据传输***，包括：若干个被控站、上位机、服务器以及如第二方面所述的基于自动解析的DTU设备；若干个所述被控站连接至所述DTU设备，所述DTU设备分别连接至所述上位机和所述服务器。

第四方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有程序代码，所述程序代码用于实现如第一方面中任一方案所述的基于自动解析的电力数据传输方法。

本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：该方法能快速自动解析被控站（电力设备）的协议类型，筛选原始电力数据中有价值的数据信息，将数据以轻量化脚本或函数方式配置成满足服务器需求的格式上传至服务器，实现底层电力设备快速接入物联网***，一方面无需改变现有的***通信结构，无需定制研发迎合服务器的数据模型的专用物联网电力设备，减少研发成本，另一方面，形成了用于处理被控站的底层数据的边缘计算层，在边缘计算层通过DTU设备完成数据的筛选和转换等处理过程，大大减轻服务器的负荷，提高服务器的工作效率，节省流量和通信带宽资源；再一方面，通过消息响应规则，能够公式化配置自动变化平衡模式（比如只上报阈值变化外的关键信息），无需提高通信有效频率，就能及时跟踪数据的变化，减少通信浪费。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种基于自动解析的电力数据传输方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

为了便于理解，下面对本申请实施例提供的一种基于自动解析的电力数据传输方法、设备、***及介质进行详细介绍，参见图1，一种基于自动解析的电力数据传输方法，应用于DTU设备，包括以下步骤：

步骤S1，从预设的协议参数列表中提取与被控站的链路层通信参数匹配的协议参数；

步骤S2，从预设的协议内容列表中提取与所述被控站的电力通信协议匹配的协议内容；

步骤S3，根据所述协议参数和所述协议内容识别所述被控站的协议类型；

步骤S4，根据所述协议类型对所述被控站的原始电力数据进行筛选，得到电力预处理值；

步骤S5，将所述电力预处理值转换为符合服务器处理的格式，得到电力传输值；

步骤S6，根据所述电力预处理值和所述电力传输值的对应关系，生成云端通信协议。

在此方案中，被控站能够是指接入DTU设备的电力设备，比如电表。DTU设备连接至上位机（比如上位机通过RS232总线连接DTU设备）。上位机内存储有协议参数列表和协议内容列表。协议参数列表用来匹配电表的链路层通信参数，协议内容列表用于匹配电表的电力通信协议内容的协议内容参数。为了便于理解，以一款支持104协议的多功能三相有功电能表（以下简称“电表”）作为被控站为例，电表连接至DTU设备，DTU设备即控制站。上位机与DTU设备通过RS232总线连接通信。上位机发出自动检测的指令，DTU设备基于该指令开始自动检测电表的通信参数和通信协议。检测的具体原理和过程能够是：上位机内存储大量的常规区域，其中，一是协议参数区，二是协议内容区。协议参数区用来匹配电表的链路层通信参数，通过跑字典法在有限的参数列表中找到电表的链路通信参数（比如9600bps，8bit偶校验参数），之后用同样的方法用协议内容区的数据查找到电表的电力通信协议（比如IEC104协议），至此即完成了电表的协议自识别。

DTU设备适配好协议后对电表发出总召唤（控制站向被控站发出的要求传输用户数据的命令，用来获取全部数据），接收电表的底层数据帧。根据IEC104协议的功能划分标准给出电力参数预处理值，用户在上位机软件上进行确认或修改，之后DTU设备便会记住这个操作适配。至此，DTU设备已经完全解析出并得到了这个电表的应用数据。

进一步的，将上述解析出的应用数据通过某种符合云***处理的通信消息格式进行二次打包，比如打包成json格式。打包的过程类似一个Y=f(X)的函数处理，实际采用的是程序描述语言完成的。将数据打包的对应关系记录为f，存储在DTU设备的存储器中，之后激活自动转换，DTU设备再收到来自电表的数据后就可以自动配置云端通信协议，实现电表和服务器之间的快速连接和通信交互。

在本申请的一些具体实施例中，还包括：存储所述电力传输值。

在此方案中，DTU设备能够设有存储器，用于存储电力传输值。在DTU设备的数据上传功能被触发唤醒时，再将存储的电力传输值数据一次性或分批处理后通过网络通道传递到服务器。通过此方案，DTU设备和服务器之间无需实时建立通信连接和通信交互，一方面通信资源占用较少，另一方面设备无需时刻保持唤醒状态，降低能量消耗，有利于延长工作时间。

在本申请的一些具体实施例中，还包括：确定所述电力传输值满足预设的消息响应规则，则输出所述电力传输值。

在此方案中，用户能够自定义消息响应规则。比如开启变化平衡触发器，比如设置电压以第一预设值（比如220V）为基数，当动态变化率超过30%时上报服务器，或者设置电流超过第二预设值（比如100A）时上报服务器。在这个过程中，控制站和被控站之间的控制和监控都是间歇的，持续监控电表数据。服务器收到的只有变化平衡发生触发器激活的条件原因这类消息。

在此方案中，确定所述电力传输值满足预设的消息响应规则，则通过S帧主动向服务器上传用于表征数据变化明显得确认信息，便于服务器记录和接收数据。

在本申请的一些具体实施例中，通过跑字典法从预设的协议参数列表中提取与被控站的链路层通信参数匹配的协议参数，以及从预设的协议内容列表中提取与所述被控站的电力通信协议匹配的协议内容。

在本申请的一些具体实施例中，将所述电力预处理值转换为符合服务器处理的格式，得到电力传输值，具体包括：将所述电力预处理值以轻量化脚本或函数方式转换为符合服务器处理的格式，得到电力传输值。

在本申请的一些具体实施例中，在将所述电力预处理值转换为符合服务器处理的格式，得到电力传输值之前，还包括：

用上位机软件对所述电力预处理值进行确认和修改。

在本申请的一些具体实施例中，还包括：存储所述云端通信协议。

该方法能快速自动解析被控站（电力设备）的协议类型，筛选原始电力数据中有价值的数据信息，将数据以轻量化脚本或函数方式配置成满足服务器需求的格式上传至服务器，实现底层电力设备快速接入物联网***，一方面无需改变现有的***通信结构，无需定制研发迎合服务器的数据模型的专用物联网电力设备，减少研发成本，另一方面，形成了用于处理被控站的底层数据的边缘计算层，在边缘计算层通过DTU设备完成数据的筛选和转换等处理过程，大大减轻服务器的负荷，提高服务器的工作效率，节省流量和通信带宽资源；再一方面，通过消息响应规则，能够公式化配置自动变化平衡模式（比如只上报阈值变化外的关键信息），无需提高通信有效频率，又能及时跟踪数据的变化，减少通信浪费。

在本申请的又一些实施例中，还提供了一种基于自动解析的DTU设备，包括：

存储器，用于存储程序指令和配置信息；

处理器，用于调用所述存储器中存储的所述程序指令和/或配置信息以实现如上任一实施例中所述的基于自动解析的电力数据传输方法。

在本申请的又一些实施例中，还提供了一种基于自动解析的数据传输***，包括：若干个被控站、上位机、服务器以及如上面实施例所述的基于自动解析的DTU设备；若干个所述被控站连接至所述DTU设备，所述DTU设备分别连接至所述上位机和所述服务器。

DTU设备将接入若干个被控站，用户通过上位机中的软件实现按需求自由定义被控站和服务器之间的数据转换规则，对各个被控站的数据预处理后按照服务器的通讯要求进行打包。

在本申请的又一些实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有程序代码，所述程序代码用于实现如上任一实施例中所述的基于自动解析的电力数据传输方法。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种基于自动解析的电力数据传输方法，应用于DTU设备，其特征在于，包括：

从预设的协议参数列表中提取与被控站的链路层通信参数匹配的协议参数；

从预设的协议内容列表中提取与所述被控站的电力通信协议匹配的协议内容；

根据所述协议参数和所述协议内容识别所述被控站的协议类型；

根据所述协议类型对所述被控站的原始电力数据进行筛选，得到电力预处理值；

将所述电力预处理值转换为符合服务器处理的格式，得到电力传输值；

根据所述电力预处理值和所述电力传输值的对应关系，生成云端通信协议。

2.根据权利要求1所述的基于自动解析的电力数据传输方法，其特征在于，还包括：存储所述电力传输值。

3.根据权利要求2所述的基于自动解析的电力数据传输方法，其特征在于，还包括：确定所述电力传输值满足预设的消息响应规则，则输出所述电力传输值。

4.根据权利要求3所述的基于自动解析的电力数据传输方法，其特征在于，通过跑字典法从预设的协议参数列表中提取与被控站的链路层通信参数匹配的协议参数，以及从预设的协议内容列表中提取与所述被控站的电力通信协议匹配的协议内容。

5.根据权利要求4所述的基于自动解析的电力数据传输方法，其特征在于，将所述电力预处理值转换为符合服务器处理的格式，得到电力传输值，具体包括：将所述电力预处理值以轻量化脚本或函数方式转换为符合服务器处理的格式，得到电力传输值。

6.根据权利要求5所述的基于自动解析的电力数据传输方法，其特征在于，在将所述电力预处理值转换为符合服务器处理的格式，得到电力传输值之前，还包括：

用上位机软件对所述电力预处理值进行确认和修改。

7.根据权利要求6所述的基于自动解析的电力数据传输方法，其特征在于，还包括：存储所述云端通信协议。

8.一种基于自动解析的DTU设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存储程序指令和配置信息；

处理器，用于调用所述存储器中存储的所述程序指令和/或配置信息以实现如权利要求1至7中任一项所述的基于自动解析的电力数据传输方法。

9.一种基于自动解析的数据传输***，其特征在于，包括：若干个被控站、上位机、服务器以及如权利要求8所述的基于自动解析的DTU设备；若干个所述被控站连接至所述DTU设备，所述DTU设备分别连接至所述上位机和所述服务器。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有程序代码，所述程序代码用于实现如权利要求1至7中任一项所述的基于自动解析的电力数据传输方法。

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