[发明专利]一种基于嵌入式QNX操作系统的智能规约转换装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于电力通信领域，特别涉及一种基于嵌入式QNX操作系统的智能规约转换装置 及方法。

背景技术

当前电力系统中，遥测、遥信、遥控、遥调功能已普遍采用。实现这些功能的关键问题 是实现可靠的通信，而通信当中通信双方必须采用相同的规约。

与电力自动化系统的网络标准化的要求相比，数据传输规约统一标准化的要求更为迫 切。在电力自动化初期，各厂家对于通信规约的选择多是采用自定义规约或国际国内流行的 规约。所谓自定义规约，是指厂家根据自身应用系统的要求，自定义出传输帧格式、传输功 能及传输过站接收正确则执行，否则不执行。目前自定义的规约中所定义的传输过程极其简 单，通信的可靠性很难保证。原有的部颁规约(如CDT协议)及国际流行规约(如DNP协议)与 厂家自定义规约相比较，在各方面都较完善，存在的主要问题是，规约仅仅在一定的范围内 使用，其自身也存在许多问题。

规约的标准化是不可避免的趋势。无论是不同厂家设备之间还是在和远方调度的连接中， 由规约转换问题引起的软件编程成为实际工程调试量最大的项目，既耗费人力物力，运行维 护也不方便，是目前电力自动化技术发展的一个大问题。在电力通信网中，存在着许多不同 类型的用于监控通信设备运行状态的监控系统，由于网间通信规约的互不兼容，造成彼此间 无法互联，难以实现信息高速传递的现代化通信要求。目前最普遍的问题是众多的RTU厂家 生产的RTU以及现存的主站SCADA系统所采用的规约大都不尽相同，给通信双方互联造成极 大困难，需要进行费时又费力的规约转换。由于SCADA系统和远方RTU往往不是同时建立起 来，存在一定的时间差，因此在SCADA系统已经建立的基础上，如何能使RTU符合SCADA系 统的要求，一直是困扰电力用户的一个难题。

电力自动化系统的传输规约和传输网络，是实现电力自动化达到标准化的重大问题，只 有实现传输规约的标准化和传输网络的标准化，做到传输规约和网络的统一，才能实现电力 自动化系统内不同设备的互换性，这一点对于制造厂和用户都是非常有利的，对于电力自动 化技术的发展也是非常重要的。因此，要实现不同厂家设备间的互联通信，就必须使用网络 转换设备，进行协议转换和数据存贮转发，以实现网间的数据共享和信息交互，统一监视和 控制。

为了最终解决这一问题，最根本的方法是把规约统一起来，制定出一种可靠、高效的国 际标准规约，大家来共同遵守。为此，国际标准化委员会IEC及我国的有关部门做了大量工 作，但是统一的过程将是一个相当长的过程。首先，电力设备的投资是一个巨大的数目，已 经在运行的设备不会仅仅是为了跟踪新的技术或者标准，就退出运行，采用新的设备。其次， 新的标准从理论上成熟，到变成真正的商品投入使用，本身也需要一个相当长的时期。在这 个过程中，仍然会有一定数量的规约同时存在，不同规约的解释和转换是不可避免的工作。 另外由于不同的生产厂家存在技术上和利益上的不同，规约的统一还将是个长期的过程。如 何实现系统方便、高效的互联仍是当前迫切需要解决的问题。

有必要开发一种设计规约转换器(Protocol Converter)。但到目前为止解决该问题的流 行做法仍是要首先知道互联双方所采用规约的类型，然后根据双方具体的规约文本(一般为某 种规约子集的具体化)来做规约转换工作。这种方法是面向具体工程的具体互联对象的，所做 的工作只能满足一次工程的局部要求，做新工程时甚至在同一工程中还需重复相同的工作。 在不知道RTU的传输规约类型或错误的输入RTU的规约类型时，则无法正确的完成互联双方 规约的正确转换。

因此研究各种流行规约及国际国内标准规约的智能识别和自动转换方法具有较大的意 义。

规约转换器有基于单片机和基于个人计算机两种实现方式，基于单片机实现的优点是结 构简单，容易实现各种非一接口的数据传输方式。基于PC机实现的优点是开发周期短、灵活， 适合于、局域网接口等数据传输方式，缺点是投资较大。目前解决规约转换的普遍做法是前 置机中配置规约库，根据实际情况人工选择和配置通道的规约，这要求操作人员要知道互联 双方所采用规约的类型，然后根据双方具体的规约文本来做规约转换工作，需要进行较繁琐 的人工配置，当接入的RTU数量较多时对前置机的处理能力要求也很高。