一种用于智能配电终端统一管控的协议转换器制造技术

本发明专利技术涉及一种智能配电终端统一管控的协议转换器，本转换器的主要功能是将智能配电终端各个通信的接口的协议转换成openflow的协议形式，以用于软件定义配电网的统一管控。依次包括输入接口模块、输入通信模块、嵌入式最小系统、输出通信模块、输出接口模块；输入、输出接口模块是分别连接数据发送设备与数据接收设备的物理连接器与收发器；输入、输出通信模块是与数据发送设备与数据接收设备接口对应的控制器和相应的设备驱动程序；数据发送设备通过输入接口模块、输入通信模块接入到嵌入式最小系统，嵌入式最小系统完成协议格式的转换。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力通信领域，尤其涉及一种用于智能配电终端统一管控的协议转换器。
技术介绍
随着国家电网公司配电通信网规模的不断扩大，由于缺乏统一管控平面，且配电网通信设备协议自制，因此网络运维效率很低，负责网络运维的人员数量多，无法满足公司的发展要求。此外，由于控制和转发平面全部集中于配电网通信设备中，使得网络新业务、新功能的实现不够灵活，无法适应国网公司配网业务发展的柔性需求。一方面，若不能与通信设备的接口兼容，配网新业务和功能将无法使用，因此配网通信设备接口所存在的差异性严重滞缓了配网新业务和功能推向应用的时间。另一方面，现有的配电通信网管无法实现对PON、工业以太网和无线的统一控制管理。软件定义网络（SDN）是将网络的跨年购置平面（控制器）与数据转发平面（openflow交换机）进行分离，并实现可编程化控制的一种新型网络架构。SDN网络的特点如下：1）数据平面专注于转发，控制平面对网络资源有全局视图；2）网络操作系统和业务特性适配以及硬件设备之间的通信科通过设定协议编程实现；3）可根据上层用户的不同业务需求，灵活高效地分配调度基础网络资源。目前国内软件定义网络才刚刚起步，在电力通信方面应用甚少。但SDN的很多思想能够很好的解决目前电力通信上的不足，因此将SDN技术引入到电力通信中显得尤为必要。在一个复杂的环境中，若干种不同通信协议的设备与管理系统之间需要进行信息传输，如果给每个设备分别提供一个专用的转换器，一旦有新加入的一个设备或升级的一个设备，则需要重新设计开发它满足通信条件所需的转换器，复用性不好，扩展性差，开发成本高昂，人力物力资源的浪费，难以满足实际的需求。
技术实现思路
为解决配电通信网中的不足，本专利技术将软件定义网络的思想引入到配电网中，使得各配电终端收集起来的信息能够被高效、综合的利用，同时能够解决之前各厂商网管系统不兼容的情况，提出了用于智能配电终端统一管控的协议转换器。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案，本专利技术种智能配电终端统一管控的协议转换器，其结构要点包括输入接口模块、输入通信模块、嵌入式最小系统、输出通信模块、输出接口模块；输入接口模块包括CAN、RS232、RS485、USB主/从、以太网、IIC、SPI、Bluetooth、WLAN接口的物理连接器与收发器；输出接口模块是openflow协议的物理连接器和收发器；数据发送设备发出的数据通过输入接口模块到输入通信模块中，输入通信模块对数据发送设备通信设定、数据解封后送入到嵌入式最小系统，嵌入式最小系统完成协议格式的转换，通过输出通信模块对转换后数据封装后，通过输出接口模块将转换的openflow协议数据发送给数据接收设备。作为一种优选方案，本专利技术所述输入接口模块为数据传输通道；输入通信模块对数据发送设备通信初始化、状态检测、协议数据的请求/响应、数据解封，获取数据发送设备的输出数据送出。作为另一种优选方案，本专利技术所述输出通信模块将嵌入式最小系统中转换好的数据封装成openflow格式的数据包，对数据接收设备通信初始化、状态检测、协议数据请求/响应；输出接口模块为数据传输通道。作为另一种优选方案，本专利技术所述嵌入式最小系统包括主控芯片单元、电源管理单元、程序存储模块、数据存储模块、JTAG调试模块，带嵌入式操作系统的嵌入式最小系统完成协议转换。作为另一种优选方案，本专利技术所述嵌入式操作系统包括数据发送设备配置模块、数据接收设备配置模块、语义映射配置模块和协议转换模块，数据发送设备配置模块动态生成数据发送设备协议的多个配置文件；数据接收设备配置模块动态生成数据接收设备协议的多个配置文件；语义映射配置模块动态的生成数据发送设备协议的语义与数据接收设备协议的语义之间的映射关系的配置文件；协议转换模块完成协议的转换。作为另一种优选方案，本专利技术所述数据发送设备配置模块对数据发送设备的硬件接口通信参数、输入信息组成方式和输入协议格式进行实例化，生成输入通信配置文件、输入协议语义描述文件和输入协议语法描述文件。作为另一种优选方案，本专利技术所述数据接收设备配置模块对数据接收设备的硬件接口通信参数、输出信息组成方式和输出协议格式进行实例化，生成输出通信配置文件、输出协议语义描述文件和输出协议语法描述文件。作为另一种优选方案，本专利技术所述语义映射配置模块对数据发送设备协议的语义与数据接收设备协议的语义之间的映射关系进行实例化，生成语义映射描述文件。其次，本专利技术所述协议转换模块完成协议的转换，包括协议语义转换和语法转换，输入、输出协议语法描述文件和语义映射描述文件经过代码生成工具、编译工具处理，生成协议转换模块的输入语法解析子模块、语义转换子模块和输出语法构造子模块，输入、输出协议语义描述文件作为语义转换子模块的配置文件，供语义转换子模块使用。另外，本专利技术所述智能配电终端统一管控的协议转换器位于智能配电终端与其上级管理设备之间，将各类其他通信协议转换为openflow协议。本专利技术有益效果。本专利技术将软件定义网络的思想引入到配电网中，使得各配电终端收集起来的信息能够被高效、综合的利用，同时能够解决之前各厂商网管系统不兼容的情况；使得原来由于通信协议不兼容所导致的不能统一管控的情况得以改善。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步说明。本专利技术保护范围不仅局限于以下内容的表述。图1为本专利技术一种智能配电终端统一管控的协议转换器硬件结构示意图。图2为本专利技术一种智能配电终端统一管控的协议转换器对设备消息的处理流程图。图3为本专利技术一种智能配电终端统一管控的协议转换器对设备配置的软件流程图。图4为本专利技术一种智能配电终端统一管控的协议转换器协议转换模块示意图。具体实施方式如图所示，如图1所示一种智能配电终端统一管控的协议转换器硬件结构示意图，依次包括输入接口模块1、输入通信模块2、嵌入式最小系统3、输出通信模块4、输出接口模块5；嵌入式最小系统3包括主控芯片单元6、电源管理单元7、程序存储模块8、数据存储模块9、JTAG调试模块10。该硬件平台选取Atmel公司的ARM9系列的AT91SAM9263为主控芯片，该款芯片主频为220MHz，有MMU功能，支持操作系统的加载；程序存储模块配备了1块三星的K9F2G08U0B的256M的NandFlash和1块Atmel的AT45DB321D的4M的Dataflash，作为系统启动代码、操作系统内核镜像、根文件系统、调试好的用户程序或者其他在系统掉电后需要保存的用户数据等的存放；数据存储模块配备了2块MT48LC128M4A2P,总大小为512M大小的SDRAM，作为系统运行时数据的存放；输入、输出接口模块包括CAN、RS232、RS485、USB主/从、以太网、IIC、SPI、Bluetooth、WLAN等接口的物理连接器与收发器。嵌入式操作系统选取了Linux3.0内核，经过移植和裁减，作为转换器控制软件运行平台。如图2所示一种智能配电终端统一管控的协议转换器对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于智能配电终端统一管控的协议转换器，其特征在于包括输入接口模块、输入通信模块、嵌入式最小系统、输出通信模块、输出接口模块；输入接口模块包括CAN、RS232、RS485、USB 主/从、以太网、IIC、SPI、Bluetooth、WLAN接口的物理连接器与收发器；输出接口模块是openflow协议的物理连接器和收发器；数据发送设备发出的数据通过输入接口模块到输入通信模块中，输入通信模块对数据发送设备通信设定、数据解封后送入到嵌入式最小系统，嵌入式最小系统完成协议格式的转换，通过输出通信模块对转换后数据封装后，通过输出接口模块将转换的openflow协议数据发送给数据接收设备。

【技术特征摘要】
1.一种用于智能配电终端统一管控的协议转换器，其特征在于包括输入接口模块、输入通信模块、嵌入式最小系统、输出通信模块、输出接口模块；输入接口模块包括CAN、RS232、RS485、USB主/从、以太网、IIC、SPI、Bluetooth、WLAN接口的物理连接器与收发器；输出接口模块是openflow协议的物理连接器和收发器；数据发送设备发出的数据通过输入接口模块到输入通信模块中，输入通信模块对数据发送设备通信设定、数据解封后送入到嵌入式最小系统，嵌入式最小系统完成协议格式的转换，通过输出通信模块对转换后数据封装后，通过输出接口模块将转换的openflow协议数据发送给数据接收设备。
2.根据权利要求1所述一种用于智能配电终端统一管控的协议转换器，其特征在于所述输入接口模块为数据传输通道；输入通信模块对数据发送设备通信初始化、状态检测、协议数据的请求/响应、数据解封，获取数据发送设备的输出数据送出。
3.根据权利要求2所述一种用于智能配电终端统一管控的协议转换器，其特征在于所述输出通信模块将嵌入式最小系统中转换好的数据封装成openflow格式的数据包，对数据接收设备通信初始化、状态检测、协议数据请求/响应；输出接口模块为数据传输通道。
4.根据权利要求3所述一种用于智能配电终端统一管控的协议转换器，其特征在于所述嵌入式最小系统包括主控芯片单元、电源管理单元、程序存储模块、数据存储模块、JTAG调试模块，带嵌入式操作系统的嵌入式最小系统完成协议转换。
5.根据权利要求4所述一种用于智能配电终端统一管控的协议转换器，其特征在于所述嵌入式操作系统包括数据发送设备配置模块、数据接收设备配置模块、语义映射配置模块和协议转换模块，数据发送设备配置模块动态生成...

【专利技术属性】
技术研发人员：李然，许纯信，任哲，吴迪英，卢毅，孟凡博，赵宏昊，吴帆，
申请(专利权)人：国网辽宁省电力有限公司，国网辽宁省电力有限公司沈阳供电公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21