一种GDA接口与OPC UA服务的映射方法技术

本发明专利技术涉及一种GDA接口与OPC UA服务的映射方法，1、建立GDA接口和OPC UA服务名的映射关系，实现GDA接口到OPC UA服务名的对应；2、封装OPC UA服务参数；3、传输实现OPC UA服务消息。本发明专利技术数据访问一致，真正实现了OPC UA对IEC61970 CIS接口规范的替代，解决了CIS规范中模型、实时、事件及历史等各类数据分立描述、分立访问，导致客户端数据集成困难的问题；本发明专利技术防火墙穿越能力强，OPC UA在获取数据变化及事件通知时采用客户端轮询机制，这种机制无需复杂配置即可穿越防火墙。

A Mapping Method between GDA Interface and OPC UA Service

The invention relates to a mapping method between GDA interface and OPC UA service. 1. Establishing the mapping relationship between GDA interface and OPC UA service name, realizing the correspondence between GDA interface and OPC UA service name; 2. encapsulating OPC UA service parameters; 3. Transmitting and implementing OPC UA service message. The invention has the same data access, realizes the substitution of OPC UA for IEC61970 CIS interface specification, solves the problem that the model, real-time, event and history data are described separately and accessed separately in CIS specification, which leads to the difficulty of client data integration; the firewall of the invention has strong traversing ability, and the OPC UA adopts the client polling mechanism when acquiring data changes and event notifications. This mechanism can cross the firewall without complex configuration.

【技术实现步骤摘要】
一种GDA接口与OPCUA服务的映射方法
本专利技术属于电力系统数据通信
，具体涉及一种IEC61970GDA接口与OPCUA服务的映射方法
技术介绍
IEC61970是国际电工委员会负责电力系统控制及通信相关标准的第57技术委员会第13工作组(IECTC57WG13)负责制定的与EMS相关的系列标准，它涵盖了公共信息模型(commoninformationmodel，简称CIM)和组件接口规范(componentinterfacespecification，简称CIS)，CIM描述了交换数据需要的公用信息模型，CIS定义了如何交换信息。OPC(OLEforProcessControl)用于过程控制的OLE(OLE是ObjectLinkingandEmbedding的缩写，即对象连接和嵌入技术，它是一种面向对象的技术，利用这种技术可开发重复使用的COM组件)，是OPC基金会提出的工控领域的数据交换规范。它包括一整套接口、属性和方法的标准集，用于过程控制和制造业自动化系统。OPCUA(OPCUnifiedArchitecture)，是OPC基金会推出的用于替代OPC的新标准协议。它是一套安全的、可靠的并且独立于制造商和平台的数据交互规范。该规范使得不同操作系统和不同制造商的设备之间可以进行数据交互。IECTC57已经采纳OPCUA(IEC62541)标准作为新一代的组件接口规范，即通过OPCUA实现公共信息模型和基于公共信息模型的电网模型、实时数据、历史数据的访问。其接口能力覆盖原有CIS规范并有一定程度的提升，成为电力系统管理及其信息交换领域被认可的标准，也是电力应用系统需要支持的接口规范。OPCUA的优点是它提供了一个一致的、完整的地址空间和服务模型，可用来将电网运行数据中心的所有电网运行数据，包括电网描述数据、实时数据、报警与事件以及它们的历史信息统一到一个OPCUA服务器地址空间里，并且以一套统一的服务为它们向外提供接口，避免了CIS规范中模型、实时数据、事件及历史等各类数据分立描述、分立访问从而导致客户端数据集成困难的问题。OPCUA是一种通用的工业控制自动化应用间接口标准，并非专门针对电力自动化应用制订。因此如何协调CIM与OPCUA地址空间模型的集成、以及如何映射CIS接口与OPCUA服务集是电力系统应用中需要解决的两个问题。目前，IECTC57并未对这两个问题进行额外的定义，已有文献给出如何在OPCUA服务器地址空间里对CIM模型进行映射和管理，但是还没有相关文献提出CIS接口与OPCUA服务集的映射方法。
技术实现思路
CIS规范主要包括通用数据访问(GDA)、高速数据访问(HSDA)、通用事件与订阅(GES)、时序数据访问(TSDA)等接口。为解决上述技术问题，本专利技术提出一种GDA接口与OPCUA服务的映射实现方法，来解决利用OPCUA规范实现对电网模型数据的访问和管理。本专利技术遵循OPCUA标准规定的服务规范，实现IEC61970标准中定义的GDA接口，包括具体的接口类型、请求参数及服务器的应答结果、错误处理等内容的对应，完成GDA接口到OPCUA服务的映射，结合已有的CIM和OPCUA地址空间模型的映射技术，真正实现OPCUA对IEC61970CIS接口规范的替代，实现对电网模型数据的访问和管理，这在电力自动化系统及其信息交互领域中有广阔应用前景。本专利技术所采用的技术方案如下：一种GDA接口与OPCUA服务的映射方法，包括以下步骤：步骤1、建立GDA接口和OPCUA服务名的映射关系，实现GDA接口到OPCUA服务名的对应；步骤2、封装OPCUA服务参数；步骤3、传输实现OPCUA服务消息。优选地，步骤1所述的建立GDA接口和OPCUA服务名的映射关系的具体方法是：GDA读访问接口中的获取指定资源的性质取值映射为OPCUA服务中的读服务；GDA读访问接口中的获取范围内多资源的性质取值映射为OPCUA服务中的浏览服务、读服务；GDA读访问接口中的关联资源数据查询映射为OPCUA服务中的翻译浏览路径到节点标识服务、读服务；GDA读访问接口中的关联资源推演查询映射为OPCUA服务中的翻译浏览路径到节点标识服务、读服务；GDA读访问接口中的模式资源查询映射为OPCUA服务中的浏览服务、读服务；GDA读访问接口中的资源过滤查询映射为OPCUA服务中的翻译浏览路径到节点标识服务、浏览服务、读服务；GDA写访问接口中的更新接口方法分别映射为OPCUA服务中的添加节点服务、添加引用服务、删除节点服务、添加引用服务、写服务；GDA接口中的改变事件通知接口分别映射为OPCUA服务中的监视项和订阅服务、创建监视项服务、创建订阅服务、发布服务、重新发布服务。优选地，步骤2所述的封装OPCUA服务参数的具体方法是：对比两种接口的请求及应答参数结构定义，有效地将GDA接口参数封装到OPCUA服务参数中，实现GDA接口的业务功能。优选地，GDA接口参数到OPCUA服务参数的封装，不仅要完成两种接口中方法的请求和应答参数的转换，还需要填充OPCUA的其他公共请求和应答参数。本专利技术的有益效果：1)数据访问一致：GDA接口到OPCUA服务的映射，结合已有的CIM和OPCUA地址空间模型的映射技术，真正实现了OPCUA对IEC61970CIS接口规范的替代，OPCUA可以把电网描述数据、实时数据、报警与事件以及它们的历史信息统一到一个OPCUA服务器地址空间里，并且以一套统一的服务为它们向外提供接口，从而解决了CIS规范中模型、实时、事件及历史等各类数据分立描述、分立访问，导致客户端数据集成困难的问题。2)防火墙穿越能力强：在CIS中，数据变化及事件的通知是通过客户端实现的回调接口实现数据传输的，而OPCUA在获取数据变化及事件通知时采用客户端轮询机制，这种机制无需复杂配置即可穿越防火墙。附图说明图1是GDA读访问接口与OPCUA服务的映射关系示意图；图2是GDA写访问接口与OPCUA服务的映射关系示意图；图3是GDA改变事件通知接口和OPCUA服务的映射关系示意图。图4是GDA中ResourceQueryService的get_values接口示意图；图5是get_values接口的请求参数和响应参数的关系示意图；图6是OPCUARead接口示意图；图7是Read接口请求参数和响应参数的关系示意图。具体实施方式下面结合附图，具体说明本专利技术的实施方式。CIS中的GDA(通用数据访问)定义了一般请求-应答型数据访问机制，用于初始化和信息同步非实时地访问复杂结构的数据，如CIM数据，包括对象数据和模型数据。GDA通用数据访问包括读访问、写访问和改变事件通知。OPCUA服务定义应用层的数据通信，UA客户端通过调用服务的方法，访问OPCUA服务器提供的数据。OPCUA服务集精简成了一个通用的方法集合，其中一共有16个服务用于客户端和服务器之间交换不同类型的信息。一种GDA接口与OPCUA服务的映射方法，包括以下步骤：步骤1、建立GDA接口和OPCUA服务名的映射关系，实现GDA接口到OPCUA服务名的对应。GDA接口定义了读访问、写访问和改变事件通知三种通用数据访问模块，每个模块都定义了多个具体的方法进行数据访问，而O本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种GDA接口与OPC UA服务的映射方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、建立GDA接口和OPC UA服务名的映射关系，实现GDA接口到OPC UA服务名的对应；步骤2、封装OPC UA服务参数；步骤3、传输实现OPC UA服务消息。

【技术特征摘要】
1.一种GDA接口与OPCUA服务的映射方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、建立GDA接口和OPCUA服务名的映射关系，实现GDA接口到OPCUA服务名的对应；步骤2、封装OPCUA服务参数；步骤3、传输实现OPCUA服务消息。2.根据权利要求1所述的一种GDA接口与OPCUA服务的映射方法，其特征在于，步骤1所述的建立GDA接口和OPCUA服务名的映射关系的具体方法是：GDA读访问接口中的获取指定资源的性质取值映射为OPCUA服务中的读服务；GDA读访问接口中的获取范围内多资源的性质取值映射为OPCUA服务中的浏览服务、读服务；GDA读访问接口中的关联资源数据查询映射为OPCUA服务中的翻译浏览路径到节点标识服务、读服务；GDA读访问接口中的关联资源推演查询映射为OPCUA服务中的翻译浏览路径到节点标识服务、读服务；GDA读访问接口中的模式资源查询映射为OPCUA服务中的浏览服务、读服务；GD...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈洪巧，周文俊，彭庆，
申请(专利权)人：积成电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37