[發明專利]基于FSM和多任務的直流輸電換流閥監測系統主控單元實現方法

有效

• 申請號: 202011257396.X
• 申請日: 2020-11-11
• 公開（公告）號: CN112346386B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 梁家豪;胡鑫明;陶敏;梁律;梁秉崗;馬遠;劉建業;張朝輝;高奇
• 申請（專利權）人: 中國南方電網有限責任公司超高壓輸電公司廣州局;西安西電電力系統有限公司;中國西電電氣股份有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 安彥彥

本發明公開了一種基于FSM和多任務的直流輸電換流閥監測系統主控單元實現方法，包括以下步驟：換流閥監測裝置主控單元獲取控制系統的命令信息，在各執行周期調用同步任務，并執行所述同步任務；主控單元生成告警報文或接收到其它設備的報文后，再激活異步任務，然后執行所述異步任務，該方法及裝置能夠有效的降低換流閥監測裝置主控單元的邏輯復雜度及開發難度，提高換流閥監測系統主控單元的實時性、可靠性、可維護性及可擴展性。

技術領域

本發明涉及一種直流輸電換流閥監測系統主控單元實現方法，具體涉及一種基于FSM和多任務的直流輸電換流閥監測系統主控單元實現方法。

背景技術

目前直流輸電換流閥監測裝置主控單元所采用的控制邏輯設計方案主要是基于無限循環加中斷的前后臺系統。前后臺系統無法區分不同工作的優先級，所有的工作以相同的優先級被處理，裝置實時性無法得到有效保障；過多的中斷處理會對裝置穩定運行產生一定隱患。另外在每一個控制周期中，監測裝置主控單元都要綜合所有狀態和命令進行處理，才能得到當前系統運行狀態，邏輯復雜，難以維護和修改。

現有專利(公開號CN104536345A)中，所有任務調度依賴于軟件中的主函數循環，主函數在每個執行周期判斷任務是否要執行，還屬于輪詢處理方式，執行復雜度較高；另外，任務被分為連續任務和離散任務，執行完連續任務集合后進入離散任務狀態機輪詢，降低設備對外部事件的響應速度。并且任務之間通過參數傳遞方式進行通信，無法滿足高可靠性、較大數據量的要求。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供了一種基于FSM和多任務的直流輸電換流閥監測系統主控單元實現方法，該方法能夠有效的降低換流閥監測裝置主控單元的邏輯復雜度及開發難度，提高換流閥監測系統主控單元的實時性、可靠性、可維護性及可擴展性。

為達到上述目的，本發明所述的基于FSM和多任務的直流輸電換流閥監測系統主控單元實現方法包括以下步驟：

換流閥監測系統主控單元獲取控制系統的命令信息，在各執行周期調用同步任務，并執行所述同步任務，其中，所述同步任務的執行過程為：換流閥監測裝置主控單元根據控制系統的命令信息獲取換流閥的狀態信息，再采用FSM方式判斷換流閥的狀態是否異常，當換流閥的狀態異常時，則生成告警報文，并寫入發送數據緩沖區；

當所生成的告警報文完全寫入發送數據緩沖區后，激活負責發送報文數據的異步任務，所述異步任務的執行過程為：從發送數據緩沖區讀取數據，將數據寫入發送端口對應的寄存器，最后清空發送數據緩沖區；

換流閥監測裝置主控單元在接收到其它設備所發送報文后，將報文存儲在接收數據緩沖區，并激活負責解析報文數據的異步任務，所述異步任務的執行過程為：從接收數據緩沖區讀取數據，對報文進行解析，將得到的信息更新到對應數據存儲區中，最后清空接收數據緩沖區。

異步任務還包括：主控單元對所述接收報文進行解析，并通過各任務不同的讀寫權限對告警報文及解析后的信息進行保護。

執行周期通過換流閥監測裝置主控單元的內部定時器進行控制，其中，所述內部定時器與衛星授時信息進行校準同步。

異步任務與同步任務之間通過帶有保護機制的緩沖區及信號進行通信。

換流閥通過接口板與換流閥監測裝置主控單元相連接，其中，接口板通過背板總線與換流閥監測裝置主控單元相連接。

換流閥監測裝置主控單元及接口板安裝于同一機箱內。

換流閥監測裝置主控單元通過電平、頻率信號及現場總線端口與控制系統相連接。

換流閥監測裝置主控單元由MCU芯片與FPGA芯片組成。

本發明具有以下有益效果：