[發明專利]微電網數據網關裝置及數據轉換方法

在審

• 申請號: 201410631432.2
• 申請日: 2014-11-11
• 公開（公告）號: CN104394069A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 楊東升;胡博;張化光;劉勁松;張宏宇;張勇;張軍陽;馮健;梁雪;羅艷紅;宋云東;隋合軾
• 申請（專利權）人: 東北大學;國網遼寧省電力有限公司電力科學研究院;國家電網公司
• 主分類號: H04L12/66
• 分類號: H04L12/66;H04L29/06
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

技術領域

本發明屬于數據網關技術領域，具體涉及微電網數據網關裝置及數據轉換方法。

背景技術

在現代企業生產中，企業的管理經營系統一股采用計算機為主要節點的通信網絡，以TCP/IP協議為主；同時生產線的自動化系統一股采用以PLC為主要節點的控制、通信網絡，最常用的是現場總線協議，如何實現不同應用系統間的數據通信，打通不同通信協議間的數據通路，對數據進行分析、存儲、轉發等功能，如生產指示快速下達和生產狀態的快速發布，從而提升企業生產效率，是數據網關技術出現和發展的客觀要求。如何進一步提高和發展數據網關技術，對促進社會生產有著重要意義。

現有的數據網關主要是針對特定的協議轉換過程而進行設計的，只支持單一的協議轉換過程，兼容性差。當通信協議變化時，需要重新更換解析轉換程序，將導致多次重復開發，浪費大量的人力和物力；此外，現有數據網關在硬件結構上采用時鐘頻率小于80MHz的微處理器，處理速度慢，所能支持的接口少，無法支持高速通信，且可靠性低。

發明內容

針對現有技術的不足，提供一種微電網數據網關裝置及數據轉換方法。

本發明的技術方案，微電網數據網關裝置，包括：主控制器、緩沖模塊和驅動模塊；

所述的驅動模塊用于通過RS485接口和RS232接口分別接收微電網數據，驅動RS485接口和RS232接口全雙工工作，并將接收到的微電網數據經緩沖模塊傳輸至主控制器；

所述的主控制器用于對微電網數據進行協議轉換；

所述的驅動模塊的一端連接RS485接口和RS232接口，驅動模塊的另一端連接緩沖模塊的一端，緩沖模塊的另一端連接主控制器；

所述的驅動模塊包括第一輸入緩沖模塊、第二輸入緩沖模塊、第一電平轉換模塊和狀態顯示模塊；

所述的第一輸入緩沖模塊用于接收RS485接口的信號，并保持信號狀態；所述的第二輸入緩沖模塊用于接收RS232接口的信號，并保持信號狀態；所述的第一電平轉換模塊用于將接收的高電壓信號轉換為低電壓信號；所述的狀態顯示模塊用于顯示驅動模塊和主控制器的工作狀態；

所述的第一輸入緩沖模塊的輸入端連接RS485接口，第一輸入緩沖模塊的輸出端連接第一電平轉換模塊的輸入端，第二輸入緩沖模塊的輸入端連接RS232接口，第二輸入緩沖模塊的輸出端連接第一電平轉換模塊的輸入端，第一電平轉換模塊的輸出端連接狀態顯示模塊的輸入端、緩沖模塊和主控制器，狀態顯示模塊的輸入端還連接主控制器；所述的主控制器通過以太網接口連接到因特網；

該裝置還包括電源模塊，電源模塊的輸出端連接主控制器的輸入端，用于為主控制器提供+5V和+3.3V電源；

所述的電源模塊包括EMI抑制模塊、穩壓控制模塊、穩壓濾波模塊和第二電平轉換模塊；

所述的EMI抑制模塊用于抑制輸入電壓的電磁干擾；所述的穩壓控制模塊用于將輸入電壓轉換成穩定的直流電壓；所述的穩壓濾波模塊用于對直流電壓進行濾波；所述的第二電平轉換模塊用于將+5V電壓轉換為+3.3V電壓；

所述的EMI抑制模塊的輸入端接入輸入電壓，EMI抑制模塊的輸出端連接穩壓控制模塊的輸入端，穩壓控制模塊的輸出端連接穩壓濾波模塊的輸入端，穩壓濾波模塊連接第二電平轉換模塊，穩壓濾波模塊和第二電平轉換模塊連接主控制器；

該裝置還包括存儲模塊，存儲模塊與主控制器連接，用于存儲主控制器協議轉換后的微電網數據；

該裝置還包括看門狗電路，看門狗電路的輸出端連接主控制器的輸入端。

采用微電網數據網關裝置進行數據轉換的方法，包括以下步驟：

步驟1：若通過RS485接口或RS232接口采集源協議數據幀數據，執行步驟2，若通過因特網采集源協議數據幀數據，執行步驟4；

步驟2：驅動模塊將源協議數據幀數據進行電平轉換處理；

步驟3：電平轉換后的源協議數據幀數據經緩沖模塊傳輸到主控制器；

步驟4：主控制器對源協議數據幀數據進行協議轉換；

步驟4.1：讀取源協議數據幀特征字符集，建立簡單數據幀緩沖區間，初始化簡單數據幀緩沖區；

步驟4.2：判斷源協議數據幀關鍵字是否為協議關鍵字，若是，則執行步驟4.5，否則，執行步驟4.3；