[发明专利]一种智能电网系统中的协议转换及其相互通讯方法

说明书

技术领域

本发明属于智能电网技术领域，具体涉及一种智能电网系统中的协议转换及其相互通讯方法。

背景技术

随着科技的进步,智能电网的建设正在日益深入全面的展开，而智能通信技术是智能电网应用的关键。电力线载波通信方式因其以电力线网络为传输介质，具有通道可靠性高、抗破坏能力强、投资少等优点，在智能电网建设中起着不可替代的作用。随着国家建设坚强智能电网和电力物联网概念的提出，现在的基于FSK和PSK以及S-FSK调制模式的低速载波已无法满足利用载波进行大规模组网和高速传输数据的要求。因此，基于OFDM技术的高速电力线载波技术得到快速发展，OFDM电力线载波技术具有抗衰减能力强、频率利用率高、抗码间干扰能力强等优势，目前基于该技术制定的相关技术规范已实现高于100kbps的数据传输速率。

但是，随着电力线载波速度的大幅提升，之前一些配合低速载波使用的技术缺点也逐渐暴露出来，其主要问题有：

1、低速载波传输数据时，载波节点模块收发数据一般采用串口中断按字节方式，时效不高、延时很大。由于数据在电力线上传输的速度也很低，数据收发的延时相对于数据在电力线上传输的时间来说不是很明显，同时之前的应用一般对数据传输速度要求都不是很高，因此这种技术缺点对载波在应用中的使用影响不大。然而随着电力线载波技术的发展，载波传输数据的速度大幅提升，其应用场合也不断扩大，相关应用对数据传输速度的要求也越来越严。如果载波节点还是按照之前的方式收发数据，一帧数据在节点接收阶段的时间延时将会超过其在电力线上实际传输时间，严重阻碍了高速电力线载波技术的推广使用。

2、载波节点模块在接收应用层协议帧时，一般都是在收完一完整帧后再进行转发操作。这在应用层协议帧报文长度较短时对报文传输速度影响不大，但是当应用层协议报文长度较长时，节点等全部接收后，由于电力线上对传输的载波帧长度限制，还需分段传输，这种接收后再分段发送的特点使时效性本来就不高的载波通信速度更加缓慢。

3、一般利用PLC网络组网进行数据传输的应用中，应用协议比较固定单一，不够灵活。当组网中传输的应用协议发生改变时，网络中各个节点需重新烧写代码来支持对新应用协议的解析。

且当前运行的电网当中计量自动化电表数据抄集业务系统所使用的传统解决方案当中，主流是采用纯485通讯手段实现电表数据的抄集。为适应长距离数据传输要求以及数据的准确性，一般在现场实施安装的时候只会采用1200这样的低速率来实现电表集抄，加上485总线只能支持一问一答的通讯方式，导致计量自动化电表集抄业务的效率低下。

为了支持新开发的集中器虚拟化解决方案，通讯手段主要采用以太方式实现通讯和组网，为了完成以太电表集抄协议到标准485协议（DL645）的转换，进而需要开发一种新型的电表前置单元，作为主要通讯组网节点而存在，连接到一个或数个电表上，使用高速率进行通讯。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种基于DMA的电网络系统及其通讯方法。协议转换方法，该电力线网络系统及其通讯方法能够解决现有技术中的不足，提高电力线网络系统各节点收发数据的速度，保证PLC组网中数据报文传输的时效性，使PLC组网应用更加灵活、可靠。

技术方案：本发明所述的一种智能电网系统中的协议转换方法，包括如下步骤：

（1）通过以太接口经以太网与运行虚拟化集中器的主机进行联接，设备上电后主动与主机之间建立并维持TCP长连接通道，等待接收从主机上发送过来以太抄表协议的报文；

（2）接收并处理从虚拟集中器下发过来的以太抄表报文，解释其报文对应的含义，展开参数并通过对照协议转换成DL645规约的报文；

（3）将DL645规约的报文通过485总线发送出去，实现与电表之间一问一答方式的通讯；发送报文后监听485总线上电表的回应，同时计算响应超时；

（4）接收到从电表发回的DL645报文后，将其当中参数展开并提取出来，按照以太抄表协议进行组装，通过与虚拟化集中器的主机相联接的TCP长连接通道发送回去。

进一步的：

1）在整个协议转化及通讯过程当中，发送回主机的响应报文的序号，应该与主机下发抄表命令的序号相同；

2）同时发送到协议转换设备上的多条抄表命令，按照到达的先后次序排队，然后依次处理；

3）使用115200的高速率进行通讯。

进一步的，该智能电网系统包括：