用于识别变电站配置语言的环网智能通讯系统及方法技术方案

本发明专利技术属于变电站通讯领域，具体涉及用于识别变电站配置语言的环网智能通讯系统及方法；采用的技术方案为：包括CPU单元和FPGA逻辑控制单元，所述FPGA逻辑控制单元用于将各类数据信息分析判断并上送至CPU单元，所述CPU单元与FPGA逻辑控制单元通过LVDS高速串行差分信号进行通信；所述FPGA逻辑控制单元包括串行器、配置解析模块、上行数据缓存模块和冗余控制及网口数据判断模块，所述串行器与CPU单元之间形成数据交互，所述冗余控制及网口数据判断模块通过配置解析模块、上行数据缓存模块与串行器通信连接，所述冗余控制及网口数据判断模块上连接有多个网口。模块上连接有多个网口。模块上连接有多个网口。

【技术实现步骤摘要】
用于识别变电站配置语言的环网智能通讯系统及方法


[0001]本专利技术属于变电站通讯领域，具体涉及用于识别变电站配置语言的环网智能通讯系统及方法。

技术介绍

[0002]随着智能变电站内通信网络的复杂程度越来越高，对通信网络的可靠性也提出了更高的要求。高可用性无缝环网（High
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availability Seamless Redundancy Ring HSR)具有网络故障恢复零延时、故障时不丢帧、网络可靠性高、系统费用低等特点，在智能变电站及智能电网自动化领域越来越受到重视。为了解决不满足IEC
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62439标准的设备接入到环网中和HSR环与环之间的通信问题，在环网中也存在两种网络通信盒，即Red Box（能将普通装置连接到HSR环网上的三口环网通信装置。）和Quad Box（能连接两个HSR环网的四端口装置）。
[0003]在环网工作正常的情况下，为了使不满足IEC
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62439标准的设备接入到环网中和HSR环与环之间的通信就需要对网络通信盒进行很多通信相关配置使它们能正确识别、处理多播、单播及广播的环内通信、跨环通信以及出环通信等不同报文。但目前的网络通信盒无法根据所处的网络环境判断自身是Red Box还是Quad Box，甚至有些Quad Box直接用两个Red Box对接而成，增加了成本，还有其他的很多配置也需要手动进行配置。所以，在实际的工程项目实施过程中配置繁琐，缺乏灵活性、智能性。

技术实现思路

[0004]本专利技术克服了现有技术存在的不足，提供了用于识别变电站配置语言的环网智能通讯系统及方法。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：用于识别变电站配置语言的环网智能通讯系统，包括CPU单元和FPGA逻辑控制单元，所述FPGA逻辑控制单元用于将各类数据信息分析判断并上送至CPU单元，所述CPU单元与FPGA逻辑控制单元通过LVDS高速串行差分信号进行通信；所述FPGA逻辑控制单元包括串行器、配置解析模块、上行数据缓存模块和冗余控制及网口数据判断模块，所述串行器与CPU单元之间形成数据交互，所述冗余控制及网口数据判断模块通过配置解析模块、上行数据缓存模块与串行器通信连接，所述冗余控制及网口数据判断模块上连接有多个网口。
[0006]优选的，多个所述网口包括mac0、mac1、mac2 、mac3和mac4。
[0007]优选的，所述网口mac0、mac1和mac4组成red box，其中所述mac4为出HSR环的网口。
[0008]优选的，所述mac0、mac1、mac2和mac3组成quad box，其中所述mac0和mac1为左环网口，所述mac2和mac3为右环网口。
[0009]用于识别变电站配置语言的环网智能通信方法，具体包括以下步骤：
S1：CPU单元生成智能变电站虚端子表；S2：FPGA逻辑控制单元判断当前网络环境下各个网口的连接状态，本系统根据收到数据进行red box与quad box模式自判断，并将数据信息组成自定义报文帧A上送CPU单元；S3：FPGA逻辑控制单元汇总各个网口上的数据信息，按照网口分别将所述数据信息组成自定义报文帧B上送至CPU单元；S4：所述CPU单元根据收到的步骤S2中的自定义报文帧A判断此时的工作模式，与FPGA逻辑控制单元状态同步；S5：在red box模式下，CPU单元收到自定义报文帧B，解析得到HSR环网中的数据信息，结合所述步骤S1中的虚端子表，判断得出出环内数据的过滤条件，生成自定义报文帧C下发至FPGA逻辑控制单元；S6：在quad box模式下，CPU单元收到自定义报文帧B，解析得到左右两环中的数据信息，结合所述步骤S1中的虚端子表，判断得出左环
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右环和右环
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左环的两个数据过滤条件，生成自定义报文帧D下发至FPGA逻辑控制单元；S7：FPGA逻辑控制单元收到所述自定义报文帧C、自定义报文帧D，解析得到配置信息组成自定义响应帧E，上送通知CPU单元配置情况；S8：FPGA逻辑控制单元根据配置信息对出环数据进行过滤；S9：CPU单元收到所述自定义响应帧E，解析判断配置生效情况，若无效则重返步骤S5重新下发配置帧。
[0010]优选的，所述步骤S2中自判断逻辑具体包括以下步骤：S201：接入规定网口组，当四个网口收到HSR报文，且每两个网口收到数据相同的报文，且lanid不同，则装置网口组设定为quad box模式；当三个网口收到HSR报文，且两个网口收到数据相同的报文，且网络标识不同，则装置网口组设定为quad box模式；当三个网口收到HSR报文，其中两个网口的数据带HSR标签、数据相同且网络标识不同，则装置网口设定为red box模式；S202：将步骤201中的数据信息组成自定义帧上送CPU单元。
[0011]优选的，所述数据信息包括目的mac和应用标识（APPID）。
[0012]本专利技术与现有技术相比具有的有益效果是：1、本专利技术采用CPU单元对变电站的SCL格式的SCD文件进行解析，并结合当前的网络状态及网络中的虚端子信息获取所需的配置信息，自动下发给网络执行器件，一改以往在工程实施组网完成后需对其配置内通通过软件手动填写下发的弊端，大幅度提高项目实施效率、降低人为配置过程中出错的概率。
[0013]2、本专利技术将red box功能和quad box功能集成在同一个系统中，系统可根据所处的网络环境自动判断正确的工作模式。
[0014]3、本专利技术中的系统根据SCD文件解析的结果和环网内目的mac和应用标识（APPID）等信息，自动对出环或者跨环数据进行过滤。
附图说明
[0015]下面结合附图对本专利技术做进一步的说明。
[0016]图1为本专利技术的结构示意图。
[0017]图中：1为CPU单元，2为FPGA逻辑控制单元，21为串行器，22为配置解析模块，23为上行数据缓存模块，24为冗余控制及网口数据判断模块。
具体实施方式
[0018]如图所示，实施例一：用于识别变电站配置语言的环网智能通讯系统，其特征在于，包括CPU单元1和FPGA逻辑控制单元2，所述FPGA逻辑控制单元2用于将各类数据信息分析判断并上送至CPU单元1，所述CPU单元1与FPGA逻辑控制单元2通过LVDS高速串行差分信号进行通信；所述FPGA逻辑控制单元2包括串行器21、配置解析模块22、上行数据缓存模块23和冗余控制及网口数据判断模块24，所述串行器21与CPU单元1之间形成数据交互，所述冗余控制及网口数据判断模块24通过配置解析模块22、上行数据缓存模块23与串行器21通信连接，所述冗余控制及网口数据判断模块24上连接有多个网口。
[0019]多个所述网口包括mac0、mac1、mac2 、mac3和mac4。
[0020]所述网口mac0、mac1和mac4组成red box，其中所述mac4为出HSR环的网口。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于识别变电站配置语言的环网智能通讯系统，其特征在于，包括CPU单元（1）和FPGA逻辑控制单元（2），所述FPGA逻辑控制单元（2）用于将各类数据信息分析判断并上送至CPU单元（1），所述CPU单元（1）与FPGA逻辑控制单元（2）通过LVDS高速串行差分信号进行通信；所述FPGA逻辑控制单元（2）包括串行器（21）、配置解析模块（22）、上行数据缓存模块（23）和冗余控制及网口数据判断模块（24），所述串行器（21）与CPU单元（1）之间形成数据交互，所述冗余控制及网口数据判断模块（24）通过配置解析模块（22）、上行数据缓存模块（23）与串行器（21）通信连接，所述冗余控制及网口数据判断模块（24）上连接有多个网口。2.根据权利要求1所述的用于识别变电站配置语言的环网智能通讯系统，其特征在于，多个所述网口包括mac0、mac1、mac2 、mac3和mac4。3.根据权利要求2所述的用于识别变电站配置语言的环网智能通讯系统，其特征在于，所述网口mac0、mac1和mac4组成red box，其中所述mac4为出HSR环的网口。4.根据权利要求2所述的用于识别变电站配置语言的环网智能通讯系统，其特征在于，所述mac0、mac1、mac2和mac3组成quad box，其中所述mac0和mac1为左环网口，所述mac2和mac3为右环网口。5.用于识别变电站配置语言的环网智能通讯系统的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：S1：CPU单元生成智能变电站虚端子表；S2：FPGA逻辑控制单元判断当前网络环境下各个网口的连接状态，根据收到数据进行red box与quad box模式自判断，并将数据信息组成自定义报文帧A上送CPU单元；S3：FPGA逻辑控制单元汇总各个网口上的数据信息，按照网口分别将所述数据信息组成自定义报文帧B上送至CPU单元；S...

【专利技术属性】
技术研发人员：王亮，任志才，李业功，孟庆萌，史宇欣，郭卓麾，马振国，白瑞，
申请(专利权)人：国网山西省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：