[發(fā)明專利]變電站綜合自動化通信系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710043261.1
• 申請日: 2007-06-29
• 公開（公告）號: CN101335661A
• 公開（公告）日: 2008-12-31
• 發(fā)明（設計）人: 何正友;麥瑞坤
• 申請（專利權(quán)）人: 上海磁浮交通工程技術(shù)研究中心
• 主分類號: H04L12/28
• 分類號: H04L12/28;H04L12/54
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 陸嘉

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及變電站綜合自動化數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。

背景技術(shù)

變電站綜合自動化通信系統(tǒng)(簡稱，變電站綜自系統(tǒng))需要高可靠性， 高實時性與可擴展性。通常，變電站綜合自動化通信系統(tǒng)的高可靠性是通 過基于TCP通信模式來實現(xiàn)的。但是，TCP通信模式應用的前提是需要 知道目標地址且要經(jīng)過繁瑣的“握手”過程。以往系統(tǒng)首先要知道目標的 地址，所以不利于系統(tǒng)的擴展，因為新加入一個節(jié)點后，任何一個要與它 通信的子系統(tǒng)必須先獲得它的地址。由于要經(jīng)過握手過程且系統(tǒng)傳輸?shù)拇? 部分是短數(shù)據(jù)，這樣不但浪費大量的通信資源而且浪費通信時間。為了提 高實時性與可擴展性，可以采用UDP組播的通信方式。但是，UDP提供 的是不可靠的通信方式，因此它不滿足可靠性要求。通常，現(xiàn)在的變電站 綜合自動化通信系統(tǒng)采用TCP與UDP兩種通信模式，在進行可靠傳輸時 用TCP，在進行實時性傳輸時用UDP傳輸。雖然在一定程度上滿足高可 靠性與高實時性要求，但是可擴展性方面還是比較低。

另外，一般的網(wǎng)關(guān)算法只支持先來先服務協(xié)議。雖然它的算法簡單而 高效，但對變電站綜合自動化通信系統(tǒng)來說，它不能區(qū)分實時數(shù)據(jù)與非實 時數(shù)據(jù)，有效數(shù)據(jù)與無效數(shù)據(jù)。它對任何數(shù)據(jù)一視同仁，不能滿足實時性 要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提供一種新型的變電站綜合自動通信系統(tǒng)及通信方法，能 夠?qū)?shù)據(jù)進行有效的區(qū)分，從而提高整個通信網(wǎng)絡的工作效率，并能滿足 實時性的要求。

本發(fā)明的第一方面，提供一種變電站綜合自動化通信系統(tǒng)，包括：

通信骨干網(wǎng)；

至少一個監(jiān)控中心，監(jiān)控中心包括監(jiān)控中心內(nèi)網(wǎng)，通過監(jiān)控中心網(wǎng)關(guān) 連接到通信骨干網(wǎng)；

至少一個變電站，變電站包括變電站內(nèi)網(wǎng)，通過變電站網(wǎng)關(guān)連接到通 信骨干網(wǎng)；

其中，監(jiān)控中心網(wǎng)關(guān)和變電站網(wǎng)關(guān)在初始發(fā)送數(shù)據(jù)時，在數(shù)據(jù)頭中設 定量化指標；

監(jiān)控中心網(wǎng)關(guān)和變電站網(wǎng)關(guān)在轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)時，判斷該網(wǎng)關(guān)所連接的下一 級網(wǎng)絡中是否存在目標地址，如果不存在目標地址，則丟棄該數(shù)據(jù)，如果 存在目標地址，則根據(jù)數(shù)據(jù)的量化指標計算一量化值，按照量化值從大到 小的順序轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)至下一級網(wǎng)絡。

其中，所述量化指標包括超時時間、可靠性等級、實時性等級與優(yōu)先 級，所述量化值是基于所述超時時間、可靠性等級、實時性等級與優(yōu)先級 計算而得，所述監(jiān)控中心網(wǎng)關(guān)和變電站網(wǎng)關(guān)根據(jù)量化值的大小，將數(shù)據(jù)插 到待發(fā)的數(shù)據(jù)隊列中。

為了防止部分數(shù)據(jù)由于量化值較小而長期不能被發(fā)送的情況，本發(fā)明 的監(jiān)控中心網(wǎng)關(guān)和變電站網(wǎng)關(guān)在每次發(fā)送M(M＞0)個數(shù)據(jù)后，位于當前待 發(fā)的數(shù)據(jù)隊列中數(shù)據(jù)的量化值都增加n，其中n＞0；所述監(jiān)控中心網(wǎng)關(guān)和 變電站網(wǎng)關(guān)中更包括一定時時鐘，按照預定的時間遍歷所述待發(fā)的數(shù)據(jù)隊 列，待發(fā)的數(shù)據(jù)隊列中將離超時時間少于一預定間隔的數(shù)據(jù)丟棄。

所述監(jiān)控中心網(wǎng)關(guān)將需要轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)緩存預定的時間，并對數(shù)據(jù)進行 校驗，若發(fā)現(xiàn)錯誤則先檢查其它的監(jiān)控中心或變電站有沒有發(fā)出該數(shù)據(jù)的 NACK應答，若接收到該數(shù)據(jù)的NACK應答則不動作，若沒有接收到則發(fā) 出該數(shù)據(jù)的NACK應答；若檢驗沒錯，則發(fā)出已經(jīng)正確接收的ACK應答。

根據(jù)一實施例，所述變電站內(nèi)網(wǎng)包括：

內(nèi)網(wǎng)監(jiān)控主機；

視頻主機；

遠動主機；

一組保護測控裝置；

其中，該變電站網(wǎng)關(guān)將需要轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)發(fā)送到該變電站內(nèi)網(wǎng)中，由變 電站內(nèi)網(wǎng)中的目標接收者接收數(shù)據(jù)并對數(shù)據(jù)進行校驗，若發(fā)現(xiàn)有錯誤，則 向內(nèi)網(wǎng)監(jiān)控主機發(fā)出要求重發(fā)的請求，內(nèi)網(wǎng)監(jiān)控主機檢索緩存，如果緩存 中沒有數(shù)據(jù)則通過變電站網(wǎng)關(guān)向該數(shù)據(jù)的初始發(fā)布者發(fā)出重發(fā)請求，如果 緩存中有數(shù)據(jù)則發(fā)送到內(nèi)網(wǎng)中。

根據(jù)本發(fā)明的一實施例，所述至少一個監(jiān)控中心和至少一個變電站周 期性地向通信骨干網(wǎng)發(fā)布生存信息；而所述變電站內(nèi)網(wǎng)中的內(nèi)網(wǎng)監(jiān)控主機、 視頻主機、遠動主機和一組保護測控裝置周期性地向變電站內(nèi)網(wǎng)發(fā)布生存 信息。

本發(fā)明的第二方面，提供一種變電站綜合自動化通信方法，所述方法 應用于包括骨干通信網(wǎng)以及連接到所述骨干通信網(wǎng)的至少一個監(jiān)控中心和 至少一個變電站的通信網(wǎng)絡中，該監(jiān)控中心通過監(jiān)控中心網(wǎng)關(guān)與骨干通信 網(wǎng)相連，而變電站通過變電站網(wǎng)關(guān)與骨干通信網(wǎng)相連，該方法包括：

監(jiān)控中心網(wǎng)關(guān)和變電站網(wǎng)關(guān)在初始發(fā)送數(shù)據(jù)時，在數(shù)據(jù)頭中設定量化 指標；