用于靠港船舶接用岸电技术的数据采集与规约转换方法技术

本发明专利技术涉及一种用于靠港船舶接用岸电技术的数据采集与规约转换方法，包括：对被动岸电设备的运行数据进行主动采集，写入到相应的全局变量；对主动岸电设备的运行数据进行侦听采集，写入到相应的全局变量；将所述主动采集和侦听采集的所有运行数据进行规约转换，并发送至通讯前置机。本发明专利技术基于岸电技术理论，可将不同厂家、不同规约的设备连接到一个通讯管理装置，再通过以太网接口上传到通讯前置机，具有降低监控系统的硬件成本，提高监控系统的可操作性，利于监控系统今后功能扩展与应用推广等优点。

Data acquisition and protocol conversion method for shore to shore power supply technology for berthing ships

The invention relates to a method for the berthing of ships connected with the shore power technology data acquisition and protocol conversion method, including: the operation data of the active passive shore power equipment acquisition, write to the global variables corresponding to the data operation; active shore power equipment listening acquisition, write into the global variables corresponding to; all the running data of the active listening acquisition and acquisition of the protocol conversion, and sent to the communication processor. The theory of shore power technology based on the different manufacturers, different protocol devices connected to a communication management device through Ethernet interface to upload communication front-end, can reduce the hardware cost, improve the monitoring system operation, monitoring system for future extensions and application etc..

【技术实现步骤摘要】
用于靠港船舶接用岸电技术的数据采集与规约转换方法
本专利技术涉及靠港船舶接用岸电技术的数据处理，尤其是涉及一种用于靠港船舶接用岸电技术的数据采集与规约转换方法。
技术介绍
靠港船舶接用岸电技术是指船舶泊靠码头时，停止所有的船舶柴油机电站运行，采用陆地电源对靠港船舶供电的技术。通过岸电电源对船舶供电，可降低港口区污染废气的排放量。岸电技术是在国家推行“绿色港口”的背景下产生的，是港口解决噪声、降低环境污染的有效手段。船舶岸电系统能对靠港船舶提供可靠供电，以达到节能减排的目的，这是港口和船舶供电领域的一大进步。因此，靠港船舶使用岸电技术，对靠港船舶降低用电成本、提高供电效率和减少环境污染具有重大意义。但是在现有的岸电系统中具有多种岸电设备，难以同一时间对岸电系统中所有的设备进行监控和信息采集，因此，若可同时解决采集通讯设备与岸电设备及与远端服务器之间的有效通讯，将会提高监控系统的可操作性，并有效地提高工作效率。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种降低成本、提高监测可操作性的用于靠港船舶接用岸电技术的数据采集与规约转换方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种用于靠港船舶接用岸电技术的数据采集与规约转换方法，包括：对被动岸电设备的运行数据进行主动采集，写入到相应的全局变量；对主动岸电设备的运行数据进行侦听采集，写入到相应的全局变量；将所述主动采集和侦听采集的所有运行数据进行规约转换，并发送至通讯前置机。所述被动岸电设备包括高压柜、变压器柜和变频器柜。所述主动岸电设备包括远程终端单元。所述主动采集具体为：101)依次初始化系统时钟、串口和IO口；102)生成召测报文指令加入到任务队列；103)从所述任务队列中读取一召测报文指令，将该召测报文指令通过串口发送给被动岸电设备；104)读取串口缓冲区中的返回数据；105)对所述返回数据进行处理，写入到相应的全局变量；106)检测是否有退出指令，若是，则关闭串口，释放串口占用的资源，若否，则返回步骤103)，继续采集数据。所述召测报文指令包括遥测指令和遥信指令。所述侦听采集具体为：201)初始化统时钟和串口，清空IO缓冲区；202)串口依次读取字节数据，判断字节数据的值，并根据所述字节数据的值执行相应读取操作，获取主动岸电设备上传的数据报文；203)处理所述数据报文；204)检测是否有退出指令，若是，则关闭串口，释放串口占用的资源，若否，则返回步骤202)，开始下一轮数据采集过程。所述步骤203)中，处理所述数据报文具体为：读取数据报文字符串，将字符串转换成字符数组，所述字符数组包括功能码；读取所述功能码并根据功能码进行数据报文的分类；对分类后的数据报文进行校验码验证，若校验码正确，则记录所读取的数据，进行下一数据报文的处理，若不正确，则直接进行下一数据报文的处理。所述数据报文的分类包括事件报文、遥测数据报文和遥信数据报文。所述规约转换具体为：301)创建一TCP侦听，通过该侦听器判断是否有通讯前置机连接；302)在有通讯前置机连接时，读取设定字节的TCP数据，识别所读取的TCP数据，根据识别结果执行相应操作，所述相应操作包括激活数据传输、接收测试命令、向岸电设备发送单点遥控命令、向岸电设备发送双点遥控命令以及分批发送采集的所有运行数据。所述步骤302)包括：321)读取2字节的TCP数据，判断是否有误，若是，则执行步骤322)，若否，则执行所述读取设定字节的TCP数据的操作；322)判断全局变量的数据是否发生变化，若是，则将发生变化的数据上传至通讯前置机，若否，则返回步骤321)。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1)本专利技术可方便地实现数据采集和规约转换，把不同厂家、不同规约的设备连接到一个通讯管理装置，再通过以太网接口上传到通讯前置机，降低了监控系统的硬件成本，同时也提高了监控系统的可操作性，利于监控系统今后功能扩展与应用推广。2)本专利技术有利于监控系统今后功能扩展与应用推广。3)数据传输方面，可只上传发生变化的数据，由此可节省网络资源，并能够及时更新发生变化的信息量。4)系统的硬件采用当前流行的STM32嵌入式平台，价格只有之前外购的产品的三十分之一，开发软件采用LabVIEW图形化开发平台，可根据工程需要，快速搭建系统框架，大幅提高开发效率。5)自主研发的系统可接入标准规约的数据采集设备，也可以自主开发程序，接入非标准规约的采集设备，扩大了系统的使用范围。6)系统硬件体积小，功耗低，可以集成到大的数据采集系统中，不占用过多的空间和电源功耗。附图说明图1为岸电信息管理与监控系统总体框架图；图2为实施例中数据采集卡硬件结构示意图；图3为本专利技术主动采集数据的流程图；图4为本专利技术侦听采集数据的流程图；图5为RTU通讯报文的处理流程图；图6为本专利技术的规约转换流程图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。本实施例以本专利技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。据工程项目的功能要求，信息管理与监控总体架构可以分为四层：上层系统(港区电力监控系统)、管理与监控层、通讯与就地监控层和设备层，如图1所示。其中，港区电力监控系统实现对整个港区用电信息的监视和控制。通讯与就地监控层主要是完成岸电系统各电气设备的信息集成和运行控制管理，各电气柜和数据采集设备之间通过工业数据总线连接，各设备相互配合共同完成岸电信息管理与监控的任务。管理与监控层是根据港口电力监控的业务流程对岸电设备所采集到的数据进行整合，实现远程的信息管理、运行监视、控制、数据存储、视频监控与历史数据的查询、报表生成、打印和Web发布功能，并提供给相应数据到各个业务部门。设备层有岸电电源的主要设备，实现电网10kV/50Hz到船上用电460V/60Hz的变换。本专利技术的数据采集与规约转换方法实现于图1所示的通讯与就地监控层，该方法主要是对高压柜、变压器柜、变频器柜、RTU(远程终端单元)柜等设备通过RS485和RS232进行实时数据采集，并与通讯前置机实现以太网通讯。该方法包括以下步骤：对被动岸电设备的运行数据进行主动采集，写入到相应的全局变量，所述被动岸电设备包括高压柜、变压器柜和变频器柜；对主动岸电设备的运行数据进行侦听采集，写入到相应的全局变量，所述主动岸电设备包括远程终端单元；将所述主动采集和侦听采集的所有运行数据进行规约转换，并发送至通讯前置机。如图2所示，本实施例中，对被动岸电设备的运行数据进行主动采集具体包括：101：系统时钟初始化，为了保证串口初始化后的波特率是正确的，需要对STM32系统时钟进行倍频操作，初始化系统时钟。102：串口初始化，串口初始化的参数比较多，除了基本的串口名(COM1～COM5)、波特率(4800～115200)、数据位(8～9bits)、校验(无、奇偶校验)、停止位(1.0、1.5、2.0bit)之外，还有两个比较重要的参数：“读取终止符”和“是否启用终止符”。103：IO初始化，选择通讯所需要的IO口、设置输入模式、开启IO时钟。104：数据采集，为每一个通信端口中接入的设备设置一个唯一的地址，根据厂家提供的通讯协议，生成召测报文指令到任务队列，召测报本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于靠港船舶接用岸电技术的数据采集与规约转换方法，其特征在于，包括：对被动岸电设备的运行数据进行主动采集，写入到相应的全局变量；对主动岸电设备的运行数据进行侦听采集，写入到相应的全局变量；将所述主动采集和侦听采集的所有运行数据进行规约转换，并发送至通讯前置机。

【技术特征摘要】
1.一种用于靠港船舶接用岸电技术的数据采集与规约转换方法，其特征在于，包括：对被动岸电设备的运行数据进行主动采集，写入到相应的全局变量；对主动岸电设备的运行数据进行侦听采集，写入到相应的全局变量；将所述主动采集和侦听采集的所有运行数据进行规约转换，并发送至通讯前置机。2.根据权利要求1所述的用于靠港船舶接用岸电技术的数据采集与规约转换方法，其特征在于，所述被动岸电设备包括高压柜、变压器柜和变频器柜。3.根据权利要求1所述的用于靠港船舶接用岸电技术的数据采集与规约转换方法，其特征在于，所述主动岸电设备包括远程终端单元。4.根据权利要求1所述的用于靠港船舶接用岸电技术的数据采集与规约转换方法，其特征在于，所述主动采集具体为：101)依次初始化系统时钟、串口和IO口；102)生成召测报文指令加入到任务队列；103)从所述任务队列中读取一召测报文指令，将该召测报文指令通过串口发送给被动岸电设备；104)读取串口缓冲区中的返回数据；105)对所述返回数据进行处理，写入到相应的全局变量；106)检测是否有退出指令，若是，则关闭串口，释放串口占用的资源，若否，则返回步骤103)，继续采集数据。5.根据权利要求4所述的用于靠港船舶接用岸电技术的数据采集与规约转换方法，其特征在于，所述召测报文指令包括遥测指令和遥信指令。6.根据权利要求1所述的用于靠港船舶接用岸电技术的数据采集与规约转换方法，其特征在于，所述侦听采集具体为：201)初始化统时钟和串口，清空IO缓冲区；202)串口依次读取字节数据，判断字节数据的值，并根据所述字节数据的值执行相应读取操作，获取主动岸电设备上传的数据报文；203)...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘舒，周健，白纪军，方陈，时珊珊，雷珽，万莎，
申请(专利权)人：国网上海市电力公司，上海瑞莉自动化成套设备有限公司，华东电力试验研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31