一种基于同步时间窗的RTU双机冗余采集系统技术方案

本发明专利技术公开一种基于同步时间窗的RTU双机冗余采集系统，它由主站、时钟同步装置、通信网络、硬件对时网、冗余配置的双RTU和多个IED、RIO等组成，RTU和主站之间为以太网，RTU和IED/RIO之间为以太网或现场总线。对下，RTU通过以太网或现场总线，采集IED和RIO的数据，转发主站的命令；对上，通过以太网和主站通信，上送采集的数据，接受主站的命令。通过硬件对时网，RTU的运行时间被划分为均匀的、在两台RTU之间同步的时间窗，每个时间窗又划分为不同的时间区间，每个时间区间依次完成不同的工作。双机之间工作完全同步，运行状态完全一致，数据交换可靠，能够适应不同的工况，达到更好的冗余效果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于同步时间窗的RTU双机冗余采集系统
本专利技术属于轨道交通和电力自动化系统领域，涉及RTU双机冗余运行方式，用于构造稳定可靠的自动化监控系统。
技术介绍
远程终端单元(RemoteTerminalUnit，RTU)是一种针对通信距离较长和工业现场环境恶劣而设计的具有模块化结构的、特殊的计算机测控单元，它将末端检测仪表和执行机构(或称为IED、RIO)与远程调控中心的主计算机连接起来，具有远程数据采集、控制和通信功能，能接收主计算机的操作指令，控制末端的执行机构动作。RTU一般采用基于以太网与现场总线的开放型架构，逻辑可编程设计，能够无缝连接各种标准型IO，各类智能设备。RTU可适应多种应用场合，可作为PLC、数据网关、安全接口网关、专用设备智能控制器、物联网控制器等。RTU可以用各种不同的硬件和软件来实现，取决于被控现场的性质、现场环境条件、系统的复杂性、对数据通信的要求。由于各制造商采用的数据传输协议、信息结构和检错技术不同，各制造厂家一般都提供工程系统配套的专用RTU。工业自动化数据采集系统一般由主站、通信网本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于同步时间窗的RTU双机冗余采集系统，其特征在于：整个自动化系统由主站、时钟同步装置、通信网络、硬件对时网、冗余配置的双RTU和多个IED、RIO组成，RTU和主站之间为以太网，RTU和IED/RIO之间为以太网或现场总线。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于同步时间窗的RTU双机冗余采集系统，其特征在于：整个自动化系统由主站、时钟同步装置、通信网络、硬件对时网、冗余配置的双RTU和多个IED、RIO组成，RTU和主站之间为以太网，RTU和IED/RIO之间为以太网或现场总线。


2.根据权利要求1所述的基于同步时间窗的RTU双机冗余采集系统，其特征在于：通过硬件对时网，RTU的运行时间被划分为均匀的，在两台RTU之间同步的时间窗，每个时间窗又划分为不同的时间区间，在每个时间区间依次完成不同的工作。


3.根据权利要求2所述的基于同步时间窗的RTU双机冗余采集系统，其特征在于：在RTU之间同步全部相关数据；RTU之间的通信报文包含时间窗编号，以保证数据是当前的，数据同步是强制的，而不是请求的。


4.根据权利要求3所述的基于同步时间窗的RTU双机冗余采集系统，其特征在于：对于异步通信的主站，通过设立数据和命令缓冲区，实现通信结果的同步执行。


5.根据权利要求1至4之一所述的基于同步时间窗的RTU双机冗余采集系统，其特征在于：对下，RTU通过以太网或现场总线，采集IED和RIO的数据，转发主站的命令；对上，通过以太网和主站通信，上送采集的数据，接受主站的命令；RTU之间通过以太网报文交换运行状态及同步数据，时钟同步装置通过硬件对时网给RTU提供精确时间。


6.根据权利要求1至4之一所述的基于同步时间窗的RTU双机冗余采集系统，其特征在于，在每个时间窗依次执行以下任务，直到关机或重启：
步骤一、系统时钟增加，处理时钟节拍及其它基础任务；
步骤二、通过IED或RIO采集数据，写入实时库。
步骤三、发送自身运行状态及数据报文给另一台RTU，并接收来自该另一台RTU的运行状态及数据报文，在RTU之间同步全部相关数据；RTU之间的通信报文包含时间窗编号，以保证数据是当前的。当两台RTU数据窗编号不一致时，说明同步机制存在问题，此时采用编号大的数据；数据同步是强制的，而不是请求的，这样可以应对最大的数据量情况，简化同步逻辑。
步骤四、执行可编程逻辑；
步骤五、将逻辑执行结果写入实时库；
步骤六、处理实时库的事件消息；
步骤七、通过和IED通信或远程IO方式，发出控制命令；
步骤八、处理主站通信任务。


7.根据权利要求6所述的基于同步时间窗的RTU双机冗余采...

【专利技术属性】
技术研发人员：范三龙，孙金华，随新鲜，
申请(专利权)人：南京国电南自轨道交通工程有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32