CN114629968B - 一种继电保护装置的通信保活***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了继电保护技术领域的一种继电保护装置的通信保活***及方法，包括：在工具侧和继电保护装置建立通信Socket连接；接收工具侧发来经报文解析后的报文内容，发送至继电保护装置；通过无线循环子线程进行全局变量保活检测。本发明提高了继电保护装置的软硬件性能，同时提高了继电保护装置和相关工具的安全性和可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及一种继电保护装置的通信保活***及方法，属于继电保护技术领域。
背景技术
当电力***中的电力元件(如发电机、线路等)或电力***本身发生了故障危及电力***安全运行时，能够向运行值班人员及时发出警告信号，或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备。实现这种自动化措施的成套设备，一般通称为继电保护装置。
当前继电保护装置缺少通信保活的方法，当装置和调试工具、升级工具等建立通信连接后，如果长时间不操作工具，通信连接也不会断开，这样会导致继电保护装置安全性下降，同样也不符合国网对于装置安全性的要求
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种继电保护装置的通信保活***及方法，提高了继电保护装置的软硬件性能，同时提高了继电保护装置和相关工具的安全性和可靠性。
为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：
第一方面，本发明提供了一种继电保护装置的通信保活方法，包括：
在工具侧和继电保护装置建立通信Socket连接；
接收工具侧发来经报文解析后的报文内容，发送至继电保护装置；
通过无线循环子线程进行全局变量保活检测。
进一步的，通过无线循环子线程进行全局变量保活检测，包括：
判断保活间隔时间内是否接收到工具侧的消息；
响应于指定时间内接收到工具侧的消息时，将保活间隔时间清零，重新判断保活间隔时间内是否接收到工具侧的消息；
响应于指定时间内未接收到工具侧的消息时，向工具侧依序多次发送保活请求报文，判断是否收到工具侧反馈的保活响应报文；
响应于任一次保活请求报文发送后收到工具侧反馈的保活响应报文时，将保活间隔时间清零，判断保活间隔时间内是否接收到工具侧的消息；
响应于连续多次保活请求报文发送后均未收到工具侧反馈的保活响应报文时，主动关闭继电保护装置和工具侧之间的通信连接。
进一步的，向工具侧依序多次发送保活请求报文，包括：
响应于指定时间内未接收到工具侧的消息时，向工具侧发送第一次保活请求报文，判断是否收到工具侧反馈的保活响应报文；
响应于发送第一次保活请求报文后未收到工具侧反馈的保活响应报文时，在间隔二分之一保活间隔时间后，向工具侧发送第二次保活请求报文，判断是否收到工具侧反馈的保活响应报文；
响应于发送第二次保活请求报文后未收到工具侧反馈的保活响应报文时，在间隔四分之一保活间隔时间后，向工具侧发送第三次保活请求报文，判断是否收到工具侧反馈的保活响应报文。
进一步的，接收工具侧发来经报文解析后的报文内容，发送至继电保护装置，包括：根据工具侧发来的报文内容，判断报文发送归属侧，所述归属侧包括继电保护装置中的驱动层和应用层。
进一步的，所述通信报文包括保活报文、读文件报文、写文件报文和创建文件夹报文。
第二方面，本发明提供了一种继电保护装置的通信保活***，包括：
通信规约模块：用于约定工具和继电保护装置之间通信报文；
报文解析模块：用于解析工具和继电保护装置解析相互发送的通信报文；
通信代理模块：用于在工具侧和继电保护装置建立通信Socket连接；接收工具侧发来经报文解析后的报文内容，发送至继电保护装置；通过无线循环子线程进行全局变量保活检测。
进一步的，所述通信代理模块包括：
通信连接子模块：用于和工具侧、驱动层和应用层建立通信Socket连接；
报文分发子模块：根据工具侧发来的报文内容，判断报文发送归属。
进一步的，所述报文解析模块包括：通信规约和XML配置文件解析子模块、工具和继电保护装置报文构建子模块和工具和继电保护装置报文解析子模块，其中通信规约和XML配置文件解析子模块用于解析通信规约和XML配置文件。
第三方面，本发明提供了一种继电保护装置的通信保活装置，包括处理器及存储介质；
所述存储介质用于存储指令；
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据上述任一项所述方法的步骤。
第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述任一项所述方法的步骤。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：
本发明提供的一种继电保护装置的通信保活***及方法，提高了继电保护装置的软硬件性能，同时提高了继电保护装置和相关工具的安全性和可靠性。本发明基于XML开发，实现了跨平台，只要是支持XML技术的平台，就可以使用本发明。基于以上原因，本发明可以极大提高研发效率、测试效率，很好的降低维护成本、学习成本和人力成本。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的***架构示意图；
图2是本发明实施例一提供的保活机制示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例一：
下面结合具体实施例对本发明作更进一步的说明，一种继电保护装置的通信保活方法，基于C语言开发通信代理模块和报文解析模块和基于XML语言描述通信规约模块，其中：
第一、通信规约模块，该模块主要用来约定工具和继电保护装置之间通信报文，通信报文有很多种类，比如保活报文、读文件报文、写文件报文、创建文件夹报文等，本发明只涉及保活报文。
通信规约模块通过规约的形式约定了继电保护装置的通信保活的机制。通信保活的机制包括如下基本原则：
通信代理模块中所有规约配置在XML格式的保活配置文件KeepActiveCfg.xml中。
保活请求报文和保护响应报文格式定义如下。
继电保护装置发给工具保活请求报文内容如下：
工具发给继电保护装置保活响应报文内容如下：
继电保护装置增加通信代理模块，通信代理模块内置无线循环子线程(KeepActiveThread)。KeepActiveThread内置一个全局变量保活间隔时间IntervalTime，每当KeepActiveThread收到工具侧的任何消息，IntervalTime清零，否则持续增加时间。如果IntervalTime超过2分钟，继电保护装置发给工具开始发送第1次保活请求报文。工具侧收到保活请求报文，如果工具侧有任何操作(鼠标移动、键盘移动或者业务通信)，第一次操作会针对保活请求报文(KeepActiveMsg)，向装置反馈保活响应报文(KeepActiveResponse)。装置侧KeepActiveThread将保活间隔时间IntervalTime清零，开始重新计时。
第1次保活请求报文示例如下：
第1次保活响应报文示例如下：
在继电保护装置发送第1次保活请求报文之后，如果没有收到任何工具的反馈消息。在间隔二分之一保活间隔时间IntervalTime之后，发送第2次保活请求报文。工具侧收到保活请求报文，如果工具侧有任何操作(鼠标移动、键盘移动或者业务通信)，第一次操作会针对保活请求报文(KeepActiveMsg)，向装置反馈保活响应报文(KeepActiveResponse)。装置侧KeepActiveThread将保活间隔时间IntervalTime清零，开始重新计时。
第2次保活请求报文示例如下：
第2次保活响应报文示例如下：
在继电保护装置发送第2次保活请求报文之后，如果没有收到任何工具的反馈消息。在间隔四分之一保活间隔时间IntervalTime之后，发送第3次保活请求报文。工具侧收到保活请求报文，如果工具侧有任何操作(鼠标移动、键盘移动或者业务通信)，第一次操作会针对保活请求报文(KeepActiveMsg)，向装置反馈保活响应报文(KeepActiveResponse)。装置侧KeepActiveThread将保活间隔时间IntervalTime清零，开始重新计时。
第3次保活请求报文示例如下：
第3次保活响应报文示例如下：
继电保护装置连续三次发送保活响应报文都没有收到工具的响应报文，则认为继电保护装置和工具可以断开连接，并主动关闭继电保护装置和工具之间的Socket通信连接。
之前继电保护装置只有驱动层(BSP层)和应用层(APP层)，而且驱动层(BSP层)和应用层(APP层)的IP地址和端口号不一样。由于继电保护装置缺少统一管理的机制，导致装置无法准确判断当前工具和装置的连接状态，连接时间和闲置时间，进而无法判断是否需要断开通信连接。
通信代理模块，该模块主要是在继电保护装置的驱动层(BSP层)和应用层(APP层)之上在构建一个独立的通信代理层(Proxy层)，通信代理层(Proxy层)主要用于统一管理工具和继电保护装置的所有通信报文，由Proxy层根据报文类型来判断工具发送的报文是给驱动层(BSP层)还是应用层(APP层)。
通信代理模块可以划分为两个子模块：
通信连接子模块：该模块主要用于和工具、驱动层(BSP层)和应用层(APP层)建立通信Socket连接；
报文分发子模块：该模块主要根据工具发来的报文内容，进行判断报文是发给驱动层(BSP层)还是应用层(APP层)。
报文解析模块，该模块主要用于解析工具和继电保护装置解析相互发送的通信报文，报文解析模块可以划分为三个子模块：
通信规约和XML配置文件解析子模块：该模块主要用于解析通信规约和XML配置文件；
工具和继电保护装置报文构建子模块；
工具和继电保护装置报文解析子模块。
如图1-2所示，一种继电保护装置的通信保活方法具体实施方式如下所示：
第一、测试工具和装置建立通信连接后，长时间不操作，通过保活机制自动断开通信连接。
操作方式如下：
先将工具和继电保护装置建立连接，完成一次装置升级操作。
操作完成后，不断开通信连接。
2分30秒钟不在工具上做任何操作。
2分30秒后查看工具和继电保护装置是否断开通信连接。
预期结果：工具和继电保护装置的通信连接成功断开，不可以进行操作。
实际结果：工具和继电保护装置的通信连接成功断开，不可以进行操作。
第二、测试工具和装置建立通信连接后，长时间不操作，通过保活机制触发2次保活报文，在第三次保活报文触发之前恢复工具操作，保持通信连接不断开：
先将工具和继电保护装置建立连接，完成一次装置升级操作。
操作完成后，不断开通信连接。
2分01秒钟不在工具上做任何操作。
2分01秒后查看工具和继电保护装置是否断开通信连接。
预期结果：工具和继电保护装置依旧保持正常的通信连接，可以进行操作。
实际结果：工具和继电保护装置依旧保持正常的通信连接，可以进行操作。
综上所述，本实施例中的继电保护装置的通信保活方法是一种可以灵活配置、稳定性高、安全性高和性能优秀的通信保活方法。本发明分为三个部分，第一、通信规约模块：该模块主要用来约定工具和继电保护装置之间通信报文，通信报文有很多种类，比如保活报文、读文件报文、写文件报文、创建文件夹报文等，本发明只涉及保活报文；第二、通信代理模块：该模块主要是在继电保护装置的驱动层(BSP层)和应用层(APP层)之上再构建一个独立的通信代理层(Proxy层)，通信代理层(Proxy层)主要用于统一管理工具和继电保护装置的所有通信报文，由Proxy层根据报文类型来判断工具发送的报文是给驱动层(BSP层)还是应用层(APP层)；第三、报文解析模块：该模块主要用于解析工具和继电保护装置解析相互发送的通信报文。
基于XML的***对象模型的校验方法有以下显著优点：第一，提高了继电保护装置的性能。第二、提高了继电保护装置和相关工具的安全性和可靠性。第三、本发明基于XML开发，实现了跨平台，只要是支持XML技术的平台，就可以使用本发明。基于以上原因，本发明可以极大提高研发效率、测试效率，很好的降低维护成本、学习成本和人力成本。
实施例二：
一种继电保护装置的通信保活***，可实现实施例一所述的一种继电保护装置的通信保活方法，包括：
通信规约模块：用于约定工具和继电保护装置之间通信报文；
报文解析模块：用于解析工具和继电保护装置解析相互发送的通信报文；
通信代理模块：用于在工具侧和继电保护装置建立通信Socket连接；接收工具侧发来经报文解析后的报文内容，发送至继电保护装置；通过无线循环子线程进行全局变量保活检测。
实施例三：
本发明实施例还提供了一种继电保护装置的通信保活装置，可实现实施例一所述的一种继电保护装置的通信保活方法，包括处理器及存储介质；
所述存储介质用于存储指令；
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行下述方法的步骤：
在工具侧和继电保护装置建立通信Socket连接；
接收工具侧发来经报文解析后的报文内容，发送至继电保护装置；
通过无线循环子线程进行全局变量保活检测。
实施例四：
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，可实现实施例一所述的一种继电保护装置的通信保活方法，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现下述方法的步骤：
在工具侧和继电保护装置建立通信Socket连接；
接收工具侧发来经报文解析后的报文内容，发送至继电保护装置；
通过无线循环子线程进行全局变量保活检测。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种继电保护装置的通信保活方法，其特征是，包括：
在工具侧和继电保护装置建立通信Socket连接；
接收工具侧发来经报文解析后的报文内容，发送至继电保护装置；
通过无线循环子线程进行全局变量保活检测，包括：
判断保活间隔时间内是否接收到工具侧的消息；
响应于指定时间内接收到工具侧的消息时，将保活间隔时间清零，重新判断保活间隔时间内是否接收到工具侧的消息；
响应于指定时间内未接收到工具侧的消息时，向工具侧依序多次发送保活请求报文，判断是否收到工具侧反馈的保活响应报文；
响应于任一次保活请求报文发送后收到工具侧反馈的保活响应报文时，将保活间隔时间清零，判断保活间隔时间内是否接收到工具侧的消息；
响应于连续多次保活请求报文发送后均未收到工具侧反馈的保活响应报文时，主动关闭继电保护装置和工具侧之间的通信连接。
2.根据权利要求1所述的继电保护装置的通信保活方法，其特征是，向工具侧依序多次发送保活请求报文，包括：
响应于指定时间内未接收到工具侧的消息时，向工具侧发送第一次保活请求报文，判断是否收到工具侧反馈的保活响应报文；
响应于发送第一次保活请求报文后未收到工具侧反馈的保活响应报文时，在间隔二分之一保活间隔时间后，向工具侧发送第二次保活请求报文，判断是否收到工具侧反馈的保活响应报文；
响应于发送第二次保活请求报文后未收到工具侧反馈的保活响应报文时，在间隔四分之一保活间隔时间后，向工具侧发送第三次保活请求报文，判断是否收到工具侧反馈的保活响应报文。
3.根据权利要求1所述的继电保护装置的通信保活方法，其特征是，接收工具侧发来经报文解析后的报文内容，发送至继电保护装置，包括：根据工具侧发来的报文内容，判断报文发送归属侧，所述归属侧包括继电保护装置中的驱动层和应用层。
4.一种继电保护装置的通信保活***，包括：
通信规约模块：用于约定工具和继电保护装置之间通信报文；
报文解析模块：用于解析工具和继电保护装置解析相互发送的通信报文；
通信代理模块：用于在工具侧和继电保护装置建立通信Socket连接；接收工具侧发来经报文解析后的报文内容，发送至继电保护装置；通过无线循环子线程进行全局变量保活检测，包括：判断保活间隔时间内是否接收到工具侧的消息；
响应于指定时间内接收到工具侧的消息时，将保活间隔时间清零，重新判断保活间隔时间内是否接收到工具侧的消息；
响应于指定时间内未接收到工具侧的消息时，向工具侧依序多次发送保活请求报文，判断是否收到工具侧反馈的保活响应报文；
响应于任一次保活请求报文发送后收到工具侧反馈的保活响应报文时，将保活间隔时间清零，判断保活间隔时间内是否接收到工具侧的消息；
响应于连续多次保活请求报文发送后均未收到工具侧反馈的保活响应报文时，主动关闭继电保护装置和工具侧之间的通信连接。
5.根据权利要求4所述的继电保护装置的通信保活***，其特征是，所述通信代理模块包括：
通信连接子模块：用于和工具侧、驱动层和应用层建立通信Socket连接；
报文分发子模块：根据工具侧发来的报文内容，判断报文发送归属。
6.根据权利要求4所述的继电保护装置的通信保活***，其特征是，所述报文解析模块包括：通信规约和XML配置文件解析子模块、工具和继电保护装置报文构建子模块和工具和继电保护装置报文解析子模块，其中通信规约和XML配置文件解析子模块用于解析通信规约和XML配置文件。
7.一种继电保护装置的通信保活装置，其特征是，包括处理器及存储介质；
所述存储介质用于存储指令；
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据权利要求1~3任一项所述方法的步骤。
8.计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征是，该程序被处理器执行时实现权利要求1~3任一项所述方法的步骤。
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