一种电力物联网IP化融合终端及其通信方法技术

一种电力物联网IP化融合终端及其通信方法，包括：获取电力系统中各设备信息，设备包括电力设备和传感设备，设备信息包括设备ID和设备通信类型；根据获取的设备信息建立设备IP库和设备通信协议共享库，并将设备IP库发送给云平台，设备IP库中包含设备ID与IP地址的一一对应关系，设备通信协议共享库中包括设备信息及协议解析程序的一一对应关系；采集设备发送的原始数据；根据原始数据中的设备ID确定协议解析程序，并根据确定的协议解析程序对原始数据进行解析得到通信数据；将提取的设备ID及确定的通信数据生成满足IPv6协议的数据帧发送给云平台，以使云平台基于设备IP库和设备ID获取通信数据。该方法达到电力设备互联互通、全面感知以及泛在接入。感知以及泛在接入。感知以及泛在接入。

【技术实现步骤摘要】
一种电力物联网IP化融合终端及其通信方法


[0001]本专利技术涉及电力
，具体涉及一种电力物联网IP化融合终端及其通信方法。

技术介绍

[0002]电力物联网通过电力设备间的全面互联、互通，实现电网的全面感知、数据融合和智能应用,是实时联接能源生产、传输、消费各环节设备、客户、数据，全面承载电网运营、企业运营和客户服务等全业务的新一代信息通信系统，具有终端泛在接入、平台共享开放、计算云雾协同、数据驱动业务、应用随需定制等特征，与智能电网深度融合，共同构成能源互联网。
[0003]在电力物联网中实现监测控制的智能终端，其内涵与特征也在发生变化。传统电网智能终端大多都是为了实现某一特定功能而单独设计，实现功能提前预设且相对固定，如监视采集客户用电量、监控配电开关状态、监测配电设施环境状态信息等。基于各终端业务功能，命名了如配电监控装置(DTU)、馈线监控装置(FTU)、智能电表等终端分类。电力物联网终端对数据的采集、共享要求显著提高，智能终端除了是业务终端，更需要是数据终端以及通信网关，故终端要具备强大的数据处理能力和信息交互能力。而且当前低压台区电力设备数目庞大、种类繁多、通信接口类型多样且以现场总线为主，几乎不能通过现有通信接口接入电力物联网。
[0004]围绕智能终端、IPv6协议、电力物联网、数据融合等方面，具有代表性的相关研究包括：
[0005]《智能配变终端的研发及工程应用》中提供了智能配变终端及工程应用，主要将在传统配网中台架式配变台区的标准配置包括变压器、配电箱、计量箱、无功补偿装置等诸多设备功能整合到一个智能终端中；
[0006]《基于6LoWPAN的电力变压器无线监测系统》中将6loWPAN技术和电力变压器无线监测技术相结合，设计了一种基于6LoWPAN的变压器无线监测系统；
[0007]《IPv6物联网接入网关的设计实践》中将IPv6技术应用于智能农业大棚物联网系统中，设计了基于嵌入式Linux系统的IPv6物联网接入网关；
[0008]《泛在电力物联网下的乡村电气化探索与研究》中进行了以智能配变终端为核心，在泛在电力物联网下的农网智能化改造方案的探索与研究。
[0009]公开号为CN110784537A的专利中提出基于RFID技术构建电力物联网感知层设备通信网络，在预建立的物联网感知与信息处理平台中，通过协议自适配，获取各种电力物联网感知层设备传输的数据。
[0010]公开号为CN110661846A的专利中提出基于230MHz电力无线专网的超窄带通信系统及其通信方法，其通信距离长、连接数量大、终端设备功耗低，适配小数据、低频次、大连接的电力状态监测物联物联业务。
[0011]上述两个专利侧重于电力物联网感知层业务数据远距离传输通信系统，分别采用
了RFID技术以及超载带无线电力专网，通信方式以及通信网络相对单一，难以满足电力物联网建设的业务需求。
[0012]目前，我国电网2.4万个系统节点(110kV及以上)、1200万套高压计量设备、0.8亿台配网终端/指示器、4.7亿台电能表的改造与更新，目前采集数据日增量就已经超过60TB，在此基础上增加数十亿计采集设备，数据采集、交互和反馈过程中产生高达千亿级流数据和上千万峰值TPS计算载荷。
[0013]因此，现阶段从传统电网向电力物联网改造建设面临以下问题：电力设备接入方面，现有的电力设备接入方式大多以总线或电力线方式接入采集终端，再由采集终端通过公网进行数据上传主站，难以做到电力设备泛在接入、全面感知和互联互通。

技术实现思路

[0014](一)专利技术目的
[0015]本专利技术的目的是提供一种电力物联网IP化融合终端及其通信方法，通过建立设备IP库和设备通信协议共享库，对不同通信类型数据协议解析并转换成IPv6(互联网协议第6版)统一通信协议进行通信，从而建立全IP化的电力物联网通信系统架构。赋予每个电力设备独一无二的IP地址，达到电力设备互联互通、全面感知以及泛在接入。
[0016](二)技术方案
[0017]为解决上述问题，本专利技术的第一方面提供一种基于电力物联网IP化融合终端的通信方法，包括：
[0018]获取电力系统中各设备的设备信息，所述设备包括电力设备和传感设备，所述设备信息包括设备ID和设备通信类型；
[0019]根据获取的设备信息建立设备IP库和设备通信协议共享库，并将所述设备IP库发送给云平台，所述设备IP库中包含设备ID与IP地址的一一对应关系，所述设备通信协议共享库中包括设备信息及协议解析程序的一一对应关系；
[0020]采集设备发送的原始数据；
[0021]根据原始数据中的设备ID确定协议解析程序，并根据确定的协议解析程序对所述原始数据进行解析得到通信数据；
[0022]将设备ID及确定的通信数据生成满足IPv6协议的数据帧发送给云平台，以使云平台基于设备IP库和设备ID获取通信数据。
[0023]进一步地，所述的通信方法还包括
[0024]获取云平台下发的满足IPv6协议的命令信息，所述命令信息中包含设备 IP；
[0025]根据设备IP确定设备ID及对应的设备通信类型，将命令信息转换成满足设备通信类型的数据帧发送给对应设备，以使对应设备根据命令信息发送原始数据。
[0026]具体地，所述采集设备发送的原始数据，具体包括:
[0027]同时通过多个通信模块分别采集多个通信类型的设备发送的原始数据，所述通信模块与通信类型一一对应；
[0028]当同时采集的同一通信类型的设备包含n个时，对应通信模块同时从线程池调取n个空闲线程与设备一一对应进行原始数据采集，n为≥2的整数。
[0029]进一步地，所述的通信方法，还包括：
[0030]当线程池内存在预设时间内始终处于空闲状态的线程时，移除始终处于空闲状态的线程。
[0031]进一步地，所述的通信方法，还包括：当线程池内空闲线程不足时，增设预设数量空闲线程。
[0032]具体地，所述通信模块包括HPLC通信模块、Bluetooth通信模块、RF 射频通信模块、4G/5G通信模块、Ethan网模块或MBUS总线模块。
[0033]进一步地，所述的通信方法，还包括：
[0034]获取业务应用APP发送的满足IPv6协议的命令信息，所述命令信息中包含设备IP；
[0035]根据设备IP确定设备ID及对应的设备通信类型，将命令信息转换成满足设备通信类型的数据帧发送给对应设备；
[0036]采集设备根据所述命令信息发送的原始数据；
[0037]根据原始数据中的设备ID确定协议解析程序，并根据确定的协议解析程序对所述原始数据进行解析得到通信数据；
[0038]将提取的设备ID及确定的通信数据生成满足IPv6协议的数据帧发送给业务应用APP，以使业务应用APP基于设备IP库和设备ID获取通信数据。
[0039]具体地，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电力物联网IP化融合终端的通信方法，其特征在于，包括：获取电力系统中各设备的设备信息，所述设备包括电力设备和传感设备，所述设备信息包括设备ID和设备通信类型；根据获取的设备信息建立设备IP库和设备通信协议共享库，并将所述设备IP库发送给云平台，所述设备IP库中包含设备ID与IP地址的一一对应关系，所述设备通信协议共享库中包括设备信息及协议解析程序的一一对应关系；采集设备发送的原始数据；根据原始数据中的设备ID确定协议解析程序，并根据确定的协议解析程序对所述原始数据进行解析得到通信数据；将设备ID及确定的通信数据生成满足IPv6协议的数据帧发送给云平台，以使云平台基于设备IP库和设备ID获取通信数据。2.根据权利要求1所述的通信方法，其特征在于，还包括获取云平台下发的满足IPv6协议的命令信息，所述命令信息中包含设备IP；根据设备IP确定设备ID及对应的设备通信类型，将命令信息转换成满足设备通信类型的数据帧发送给对应设备，以使对应设备根据命令信息发送原始数据。3.根据权利要求1所述的通信方法，其特征在于，所述采集设备发送的原始数据，具体包括:同时通过多个通信模块分别采集多个通信类型的设备发送的原始数据，所述通信模块与通信类型一一对应；当同时采集的同一通信类型的设备包含n个时，对应通信模块同时从线程池调取n个空闲线程与设备一一对应进行原始数据采集，n为≥2的整数。4.根据权利要求3所述的通信方法，其特征在于，还包括：当线程池内存在预设时间内始终处于空...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜博，杨杨，方辉，吴琼，殷聪，张闯，张南，刘鑫宇，吴国瑞，孙宇，
申请(专利权)人：哈尔滨电工仪表研究所有限公司国网重庆市电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：