[發明專利]一種變電站自動化系統通信協議動態實現方法

有效

• 申請號: 201410567656.1
• 申請日: 2014-10-22
• 公開（公告）號: CN104333540B
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發明（設計）人: 賈德順;張傳羽;李園圓
• 申請（專利權）人: 國電南瑞科技股份有限公司
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司32224
• 代理人: 董建林

技術領域

本發明涉及一種變電站自動化系統通信協議動態實現方法，屬于通信技術領域。

背景技術

目前國內變電站自動化系統中通信規約種類繁多，既有由各標準化組織制定的標準通信協議，如IEC60870系列，MODBUS，DNP，CDT等，也有各設備廠家自定義的非標協議。但即使是廣泛使用的IEC60870系列標準協議，其4種配套標準：IEC60870-5-101、IEC60870-5-102、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104，由于制定周期較長，協議中可選項較多，各地區使用單位、各裝置生產廠家對協議的理解不同，4種配套標準都出現了很多子版本。

變電站通信管理機作為變電站數據中心，需要與站內各智能設備和不同調度主站通信，由于協議的多樣性和通信管理機內部協議處理過程的不可見性，通常通信接口調試工作需要占用較多的調試時間。同時、通信管理機需要維護一個數量巨大的協議庫，對協議的任何修改都需要改動通信管理機的程序，也增大了通信管理機廠家的版本管理的難度。

目前，計算機科學領域內的有限狀態機理論一般用于對系統的動態行為建模，通過用狀態圖來可視化表示，是對反應式系統建模的強大工具。近20年來，有限狀態機和狀態圖的形式化機制得到了很多研究，有效地支持了各種復雜行為的建模。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于有限狀態機和自定義腳本語言的變電站自動化系統通信協議動態實現方法，將有限狀態機應用于通信協議建模中，通過建構一個通信協議實現框架，實現通信協議的配置化。

為達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：一種變電站自動化系統通信協議動態實現方法，包括如下步驟：

步驟一：分析通信協議的文本描述，將其轉換成有限狀態機，有限狀態機由：用于描述發送報文的有限狀態集、用于描述接收報文的事件輸入集、用于表示處理行為的處理動作集、用于表示有限狀態機間的狀態變遷的映射函數集和初始狀態5部分組成；

步驟二：分別將有限狀態集、事件輸入集、處理動作集用基本格式表達，所述基本格式為：“關鍵字＝描述字符串”；

步驟三：編寫映射函數集，包括從左至右順序編寫的：當前狀態、接收輸入報文、執行運行操作和當前狀態轉化結果；

步驟四：對腳本語言中的關鍵字進行統一定義，包括：有限狀態機關鍵字定義、發送接收表達式關鍵字定義、處理表達式關鍵字定義和計算表達式關鍵字定義；

步驟五：對腳本語言中的語法進行統一說明，包括：有限狀態集語法說明、事件輸入集語法說明、處理動作集語法說明和映射函數集語法說明。

進一步的，所述有限狀態集是從通信協議中提取的所有發送命令。

進一步的，所述事件輸入集是從通信協議中提取的所有接收命令。

進一步的，所述描述字符串為立即數。

進一步的，所述描述字符串為計算表達式。

進一步的，所述描述字符串由多個子串組成，每個子串格式為“關鍵字：計算表達式”。

與現有技術相比，本發明所達到的有益效果是：

(1)提供了一種基于有限狀態機和自定義腳本語言的變電站自動化系統通信協議動態實現方法，無論是客戶端還是服務端協議，也無論協議為平衡式或非平衡式，變電站通信管理機都可采用同一通信模塊和自定義腳本語言實現，實現了通信協議的配置化；

(2)本發明定義了一種腳本語言描述通信協議，通過對腳本語言的編程控制有限狀態機處理器的運行，不同的通信協議對應不同的腳本程序，相同的通信協議腳本程序也相同，日積月累可形成一個豐富的腳本程序庫，方便現場使用；

(3)有限狀態集、事件輸入集、處理動作集均采用統一的基本格式：“關鍵字＝描述字符串”，這三種表達式格式統一，易學易用；

(4)自定義的腳本語言具有擴展性，方便以后功能擴展。

附圖說明

圖1是采用本發明的問答式通信協議處理流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發明的技術方案，而不能以此來限制本發明的保護范圍。

步驟一：分析通信協議的文本描述，將其轉換成有限狀態機。

有限狀態機由以下5部分組成：