[發(fā)明專利]數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)的問答式規(guī)約報(bào)文處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210286117.1
• 申請(qǐng)日: 2012-08-13
• 公開（公告）號(hào): CN102843290A
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 夏湘洪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海申瑞繼保電氣有限公司
• 主分類號(hào): H04L12/56
• 分類號(hào): H04L12/56;G05B19/418;H02J13/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 林煒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)通信技術(shù)，特別是涉及一種數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)的問答式規(guī)約報(bào)文處理方法的技術(shù)。

背景技術(shù)

在電力自動(dòng)化行業(yè)，數(shù)據(jù)采集裝置或者各類傳感器都通過通訊規(guī)約（communication?protocol）把采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)絊CADA（數(shù)據(jù)采集監(jiān)控）系統(tǒng)，由SCADA系統(tǒng)對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理、顯示以及告警。因而，在此過程當(dāng)中，通訊規(guī)約能否穩(wěn)定、準(zhǔn)確、快速的把各個(gè)采集終端數(shù)據(jù)送達(dá)SCADA系統(tǒng)，對(duì)于安全生產(chǎn)，顯得尤為重要。目前在電力行業(yè)中的通訊規(guī)約按傳輸模式大體可以分為以下這幾類：

1）循環(huán)傳輸規(guī)約，這種規(guī)約由RTU（遠(yuǎn)程終端單元）以固定速率循環(huán)地向SCADA系統(tǒng)端上位機(jī)上傳數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)依規(guī)定的幀格式連續(xù)循環(huán)，周而復(fù)始地傳送，這種規(guī)約的優(yōu)點(diǎn)是簡單，適合投資成本比較低的通信線路，其缺點(diǎn)是傳輸容量小，占用帶寬大，比較典型的循環(huán)傳輸規(guī)約有CDT規(guī)約；

2）問答式傳輸規(guī)約，這種規(guī)約由SCADA系統(tǒng)端上位機(jī)主動(dòng)向RTU（遠(yuǎn)程終端單元）發(fā)送查詢命令報(bào)文，RTU響應(yīng)后才上傳信息，SCADA系統(tǒng)端上位機(jī)收到所需信息后，才開始新一輪查詢，否則會(huì)繼續(xù)向RTU詢問召喚此類信息，這種規(guī)約的優(yōu)點(diǎn)是SCADA系統(tǒng)端上位機(jī)可以控制數(shù)據(jù)傳輸過程，允許多臺(tái)RTU以共線的方式共用一個(gè)通道，這樣有助于節(jié)省通道，提高通道占用率，其缺點(diǎn)是不允許主動(dòng)上報(bào)，對(duì)事故的響應(yīng)速度稍慢，比較典型的問答式傳輸規(guī)約有IEC101、IEC102、IEC103等。

問答式規(guī)約傳輸由于具有諸多優(yōu)點(diǎn)，在電力系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。現(xiàn)有電力系統(tǒng)中的問答式規(guī)約傳輸都采用單線程設(shè)計(jì)，當(dāng)SCADA系統(tǒng)端上位機(jī)發(fā)送命令后開始計(jì)時(shí)，在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)等待RTU端的響應(yīng)，如果響應(yīng)時(shí)間超時(shí)后SCADA系統(tǒng)端上位機(jī)還沒有收到數(shù)據(jù)，SCADA系統(tǒng)端上位機(jī)會(huì)重新發(fā)送命令（通常三次），這種常規(guī)設(shè)計(jì)的缺陷在于：如果SCADA系統(tǒng)端上位機(jī)在重新發(fā)送命令的時(shí)候，RTU回送的數(shù)據(jù)到達(dá)，使得RTU再次回送數(shù)據(jù)，從而導(dǎo)致接收緩沖區(qū)中會(huì)有兩條由RTU回送上來的同樣報(bào)文，而SCADA系統(tǒng)端上位機(jī)一般只會(huì)處理一條報(bào)文，長此下去接收緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)堆積會(huì)越來越多。如果一個(gè)通道只連接一個(gè)RTU，那么上述缺陷會(huì)導(dǎo)致計(jì)算機(jī)的內(nèi)存耗費(fèi)越來越大，最終會(huì)導(dǎo)致計(jì)算機(jī)因內(nèi)存不足而崩潰；如果一個(gè)通道連接多個(gè)RTU，那么上述缺陷還會(huì)導(dǎo)致RTU已上送報(bào)文，但SCADA系統(tǒng)端上位機(jī)查看到的報(bào)文卻不是本廠站地址所對(duì)應(yīng)的報(bào)文，會(huì)造成張冠李戴的現(xiàn)象，從而使數(shù)據(jù)沒有及時(shí)準(zhǔn)確的到達(dá)SCADA系統(tǒng)端上位機(jī)，從而給安全生產(chǎn)帶來影響。當(dāng)然，可以通過使SCADA系統(tǒng)端上位機(jī)以遍歷方式掃描緩沖區(qū)數(shù)據(jù)來解決上述缺陷，但是這會(huì)消耗大量的計(jì)算機(jī)資源，降低系統(tǒng)資源利用率，更大的問題是不能快速的處理數(shù)據(jù)，不能滿足SCADA系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性、穩(wěn)定性的要求。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能快速、準(zhǔn)確的處理報(bào)文，能有效避免接收緩沖區(qū)數(shù)據(jù)堆積的數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)的問答式規(guī)約報(bào)文處理方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所提供的一種數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)的問答式規(guī)約報(bào)文處理方法，其特征在于：

在SCADA系統(tǒng)端上位機(jī)中建立一個(gè)狀態(tài)機(jī)，并將狀態(tài)機(jī)初始化為初始狀態(tài)；

在SCADA系統(tǒng)端上位機(jī)中建立兩個(gè)相互獨(dú)立的線程，其中一個(gè)為命令發(fā)送線程，另一個(gè)為遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)接收線程；

SCADA系統(tǒng)端上位機(jī)利用命令發(fā)送線程向RTU發(fā)送命令，利用遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)接收線程接收RTU上送的數(shù)據(jù)報(bào)文；

命令發(fā)送線程向RTU發(fā)送命令的步驟如下：

A1）命令發(fā)送線程向RTU發(fā)送命令，并將狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)設(shè)置為發(fā)送狀態(tài)；

A2）在設(shè)定時(shí)間段內(nèi)檢測(cè)狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)；

如果在設(shè)定時(shí)間段內(nèi)檢測(cè)到狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)一直保持在發(fā)送狀態(tài)，即表明遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)接收線程未接收到RTU回送的數(shù)據(jù)報(bào)文，則轉(zhuǎn)至步驟A3；

如果在設(shè)定時(shí)間段內(nèi)檢測(cè)到狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)從發(fā)送狀態(tài)翻轉(zhuǎn)為接收狀態(tài)，即表明遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)接收線程已接收到RTU回送的數(shù)據(jù)報(bào)文，則轉(zhuǎn)至步驟A4；

A3）如果命令發(fā)送線程向RTU重新發(fā)送命令的次數(shù)未超過設(shè)定次數(shù)，命令發(fā)送線程即向RTU重新發(fā)送命令，再轉(zhuǎn)至步驟A2；

如果命令發(fā)送線程向RTU重新發(fā)送命令的次數(shù)超過設(shè)定次數(shù)，即表明RTU沒有響應(yīng)，命令發(fā)送線程即向SCADA系統(tǒng)端上位機(jī)返回命令發(fā)送失敗信息，命令發(fā)送線程單次向RTU發(fā)送命令完畢；