[發明專利]一種智能電網系統中的協議轉換及其相互通訊方法

在審

• 申請號: 201510901285.0
• 申請日: 2015-12-09
• 公開（公告）號: CN105337421A
• 公開（公告）日: 2016-02-17
• 發明（設計）人: 梅照付;梅照濤;梅照豐;康鈺;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 梅照付
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00;H04L29/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于智能電網技術領域，具體涉及一種智能電網系統中的協議轉換及其相互通訊方法。

背景技術

隨著科技的進步,智能電網的建設正在日益深入全面的展開，而智能通信技術是智能電網應用的關鍵。電力線載波通信方式因其以電力線網絡為傳輸介質，具有通道可靠性高、抗破壞能力強、投資少等優點，在智能電網建設中起著不可替代的作用。隨著國家建設堅強智能電網和電力物聯網概念的提出，現在的基于FSK和PSK以及S-FSK調制模式的低速載波已無法滿足利用載波進行大規模組網和高速傳輸數據的要求。因此，基于OFDM技術的高速電力線載波技術得到快速發展，OFDM電力線載波技術具有抗衰減能力強、頻率利用率高、抗碼間干擾能力強等優勢，目前基于該技術制定的相關技術規范已實現高于100kbps的數據傳輸速率。

但是，隨著電力線載波速度的大幅提升，之前一些配合低速載波使用的技術缺點也逐漸暴露出來，其主要問題有：

1、低速載波傳輸數據時，載波節點模塊收發數據一般采用串口中斷按字節方式，時效不高、延時很大。由于數據在電力線上傳輸的速度也很低，數據收發的延時相對于數據在電力線上傳輸的時間來說不是很明顯，同時之前的應用一般對數據傳輸速度要求都不是很高，因此這種技術缺點對載波在應用中的使用影響不大。然而隨著電力線載波技術的發展，載波傳輸數據的速度大幅提升，其應用場合也不斷擴大，相關應用對數據傳輸速度的要求也越來越嚴。如果載波節點還是按照之前的方式收發數據，一幀數據在節點接收階段的時間延時將會超過其在電力線上實際傳輸時間，嚴重阻礙了高速電力線載波技術的推廣使用。

2、載波節點模塊在接收應用層協議幀時，一般都是在收完一完整幀后再進行轉發操作。這在應用層協議幀報文長度較短時對報文傳輸速度影響不大，但是當應用層協議報文長度較長時，節點等全部接收后，由于電力線上對傳輸的載波幀長度限制，還需分段傳輸，這種接收后再分段發送的特點使時效性本來就不高的載波通信速度更加緩慢。

3、一般利用PLC網絡組網進行數據傳輸的應用中，應用協議比較固定單一，不夠靈活。當組網中傳輸的應用協議發生改變時，網絡中各個節點需重新燒寫代碼來支持對新應用協議的解析。

且當前運行的電網當中計量自動化電表數據抄集業務系統所使用的傳統解決方案當中，主流是采用純485通訊手段實現電表數據的抄集。為適應長距離數據傳輸要求以及數據的準確性，一般在現場實施安裝的時候只會采用1200這樣的低速率來實現電表集抄，加上485總線只能支持一問一答的通訊方式，導致計量自動化電表集抄業務的效率低下。

為了支持新開發的集中器虛擬化解決方案，通訊手段主要采用以太方式實現通訊和組網，為了完成以太電表集抄協議到標準485協議（DL645）的轉換，進而需要開發一種新型的電表前置單元，作為主要通訊組網節點而存在，連接到一個或數個電表上，使用高速率進行通訊。

發明內容

發明目的：本發明的目的是為了解決現有技術中的不足，提供一種基于DMA的電網絡系統及其通訊方法。協議轉換方法，該電力線網絡系統及其通訊方法能夠解決現有技術中的不足，提高電力線網絡系統各節點收發數據的速度，保證PLC組網中數據報文傳輸的時效性，使PLC組網應用更加靈活、可靠。

技術方案：本發明所述的一種智能電網系統中的協議轉換方法，包括如下步驟：

（1）通過以太接口經以太網與運行虛擬化集中器的主機進行聯接，設備上電后主動與主機之間建立并維持TCP長連接通道，等待接收從主機上發送過來以太抄表協議的報文；

（2）接收并處理從虛擬集中器下發過來的以太抄表報文，解釋其報文對應的含義，展開參數并通過對照協議轉換成DL645規約的報文；

（3）將DL645規約的報文通過485總線發送出去，實現與電表之間一問一答方式的通訊；發送報文后監聽485總線上電表的回應，同時計算響應超時；

（4）接收到從電表發回的DL645報文后，將其當中參數展開并提取出來，按照以太抄表協議進行組裝，通過與虛擬化集中器的主機相聯接的TCP長連接通道發送回去。

進一步的：

1）在整個協議轉化及通訊過程當中，發送回主機的響應報文的序號，應該與主機下發抄表命令的序號相同；

2）同時發送到協議轉換設備上的多條抄表命令，按照到達的先后次序排隊，然后依次處理；

3）使用115200的高速率進行通訊。

進一步的，該智能電網系統包括：