通信协议转换器、通信协议转换方法和分布式馈线系统技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种通信协议转换器、通信协议转换方法和分布式馈线系统，通信协议转换器中串口报文收发模块从串口接收馈线终端上报的第一串口报文；GOOSE报文收发模块从以太网口接收网络交换机发送的第一GOOSE报文，协议转换模块根据串口协议将第一串口报文转换为第二GOOSE报文并通过以太网口发送到网络交换机，以及根据串口协议将GOOSE报文转换为第二串口报文并通过串口发送到馈线终端。本发明专利技术实施例避免了馈线终端之间直接通过GOOSE协议直接通信，不同厂家的馈线终端通过通信协议转换器接入网络之后，通过统一的串口协议进行通信转换，保证了信息正确传输，提高了馈线终端互操作的准确性，在采用高通信速率的串口后，串口通信对整体通信速率的影响低。串口通信对整体通信速率的影响低。串口通信对整体通信速率的影响低。

【技术实现步骤摘要】
通信协议转换器、通信协议转换方法和分布式馈线系统


[0001]本专利技术实施例涉及配电网通信
，尤其涉及一种通信协议转换器、通信协议转换方法和分布式馈线系统。

技术介绍

[0002]在配电
中，电网中的馈线终端用于采集开关数据和控制开关，将开关数据发送到其他馈线终端以及接收其他馈线终端所采集的数据。
[0003]在智能分布式馈线自动化中，馈线终端多采用成套设备，馈线终端集成了电压电流采集、故障检测、开关控制等三遥功能及馈线终端之间的通信功能，而馈线终端来源于不同厂家存在差异，目前，馈线终端之间直接使用GOOSE(面向通用对象的变电站事件，GOOSE
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Generic Object Oriented Substation Event)协议进行通信，但由于智能分布式互操作对通信模型和实现逻辑的一致性要求很高，不同厂家馈线终端之间直接采用GOOSE通信易出现互操作错误或部分错误，部分错误比较隐蔽难以发现，且大规模联调测试极为困难的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供一种通信协议转换器、通信协议转换方法和分布式馈线系统，以解决配电网中智能分布式馈线终端之间直接使用GOOSE协议进行通信互操作困难、容易出错以及联调测试困难的问题。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种通信协议转换器，包括处理器、串口和以太网口，所述串口分别与所述处理器和馈线终端连接，所述以太网口分别与所述处理器和网络交换机连接，所述处理器包括：
[0006]串口报文收发模块，用于从所述串口接收所述馈线终端上报的第一串口报文，所述第一串口报文为所述馈线终端根据预设的串口协议所生成的报文；
[0007]GOOSE报文收发模块，用于从所述以太网口接收所述网络交换机发送的第一GOOSE报文；
[0008]协议转换模块，所述协议转换模块分别与所述串口报文收发模块和所述GOOSE报文收发模块连接，用于根据所述串口协议将所述第一串口报文转换为第二GOOSE报文，并通过所述以太网口发送到所述网络交换机，以及根据所述串口协议将所述GOOSE报文转换为第二串口报文，并通过所述串口发送到所述馈线终端；
[0009]其中，所述串口协议规定了串口报文帧的格式、报文帧中所包含的字段、每个字段对应的关键字、字段的长度，所述字段包括用于表达报文摘要的命令字以及用于表达数据内容的关键字。
[0010]可选地，所述串口报文帧的格式包括报文头、终端地址字段、帧长度字段、命令字段、数据内容以及校验码，所述协议转换模块包括：
[0011]串口报文解析子模块，用于根据所述串口协议中各个字段的长度，从所述第一串
口报文中读取终端地址、命令字以及数据内容；
[0012]GOOSE报文转换子模块，用于根据GOOSE协议生成包含终端地址、命令字以及数据内容的第二GOOSE报文；
[0013]GOOSE报文收发子模块，用于通过所述以太网口将所述第二GOOSE报文发送到所述网络交换机，所述网络交换机用于将所述第二GOOSE报文发送到其他通信协议转换器。
[0014]可选地，所述串口报文帧的格式包括报文头、终端地址字段、帧长度字段、命令字段、数据内容以及校验码，所述协议转换模块包括：
[0015]GOOSE报文解析模块子模块，用于根据GOOSE协议对所述第一GOOSE报文进行解析，得到所述第一GOOSE报文的数据内容；
[0016]串口报文信息确定模块子模块，用于确定与所述串口连接的馈线终端的终端地址、数据内容对应的命令字、以及帧长度；
[0017]串口报文转换模块子模块，用于根据所述串口协议的串口报文帧的格式，将所述第一GOOSE报文的数据内容、所述终端地址、所述命令字以及所述帧长度封装为第二串口报文；
[0018]串口报文发送模块子模块，用于通过所述串口将所述第二串口报文发送到所述馈线终端。
[0019]可选地，所述处理器还包括：
[0020]对时事件检测模块，用于检测是否发生对时事件，所述对时事件中包括对时时间；
[0021]对时串口报文生成模块，用于在检测到对时事件时，根据所述串口协议获取对时命令字、将所述对时时间转换为所述串口协议指定的时间格式，以及生成包含所述对时命令字和所述对时时间的串口对时报文帧，将所述串口对时报文帧通过所述串口发送至所述馈线终端，所述馈线终端在接收到所述对时串口报文时进行对时；
[0022]GOOSE对时报文生成模块，用于在检测到对时事件时，生成包含所述对时时间的GOOSE对时报文发送到所述网络交换机，以通过所述网络交换机发送到其他通信协议转换器。
[0023]可选地，所述处理器还包括：
[0024]心跳报文帧发送模块，用于按照预设周期向所述馈线终端发送第一心跳报文帧，所述馈线终端在接收到所述第一心跳报文帧时返回应答报文帧；
[0025]通信故障判断模块，用于在预设时长内接收到所述应答报文帧时，确定通信正常，在预设时长内未接收到所述应答报文帧时，向所述馈线终端发送第二心跳报文帧，若在预设时长内未接收到所述馈线终端针对所述第二心跳报文帧的应答报文帧时，确定GOOSE通信异常，并生成GOOSE通信异常信号发送到所述网络交换机，以通过所述网络交换机发送到以太网络。
[0026]可选地，所述处理器还包括：
[0027]响应模块，用于在将所述第二GOOSE报文发送到所述网络交换机后生成响应报文发送到所述馈线终端，所述馈线终端用于在预设时长内接收到所述响应报文时确定GOOSE通信正常，在预设时长内未接收到所述响应报文时确定GOOSE通信异常，并生成GOOSE通信异常消息发送到主站。
[0028]可选地，所述通信协议转换器还包括与所述处理器连接的电源电路、存储器、
GOOSE通信异常指示灯。
[0029]第二方面，本专利技术实施例提供了一种通信协议转换方法，应用于第一方面任一项所述的通信协议转换器，包括：
[0030]从串口接收馈线终端上报的第一串口报文，所述第一串口报文为所述馈线终端根据预设的串口协议所生成的报文；
[0031]从所述以太网口接收所述网络交换机发送的第一GOOSE报文；
[0032]根据所述串口协议将所述第一串口报文转换为第二GOOSE报文，并通过所述以太网口发送到所述网络交换机；
[0033]根据所述串口协议将所述GOOSE报文转换为第二串口报文，并通过所述串口发送到所述馈线终端；
[0034]其中，所述串口协议规定了串口报文帧的格式、报文帧中所包含的字段、每个字段对应的关键字、字段的长度，所述字段包括用于表达报文摘要的命令字以及用于表达数据内容的关键字。
[0035]可选地，所述根据所述串口协议将所述第一串口报文转换为第二GOOSE报文，并通过所述以太网口发送到所述网络交换机，包括：
[0036]根据所述串口协议中各个字段的长度，从所述第一串口报文中读取终端地址、命令字本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通信协议转换器，其特征在于，包括处理器、串口和以太网口，所述串口分别与所述处理器和馈线终端连接，所述以太网口分别与所述处理器和网络交换机连接，所述处理器包括：串口报文收发模块，用于从所述串口接收所述馈线终端上报的第一串口报文，所述第一串口报文为所述馈线终端根据预设的串口协议所生成的报文；GOOSE报文收发模块，用于从所述以太网口接收所述网络交换机发送的第一GOOSE报文；协议转换模块，所述协议转换模块分别与所述串口报文收发模块和所述GOOSE报文收发模块连接，用于根据所述串口协议将所述第一串口报文转换为第二GOOSE报文，并通过所述以太网口发送到所述网络交换机，以及根据所述串口协议将所述GOOSE报文转换为第二串口报文，并通过所述串口发送到所述馈线终端；其中，所述串口协议规定了串口报文帧的格式、报文帧中所包含的字段、每个字段对应的关键字、字段的长度，所述字段包括用于表达报文摘要的命令字以及用于表达数据内容的关键字。2.如权利要求1所述的通信协议转换器，其特征在于，所述串口报文帧的格式包括报文头、终端地址字段、帧长度字段、命令字段、数据内容以及校验码，所述协议转换模块包括：串口报文解析子模块，用于根据所述串口协议中各个字段的长度，从所述第一串口报文中读取终端地址、命令字以及数据内容；GOOSE报文转换子模块，用于根据GOOSE协议生成包含终端地址、命令字以及数据内容的第二GOOSE报文；GOOSE报文收发子模块，用于通过所述以太网口将所述第二GOOSE报文发送到所述网络交换机，所述网络交换机用于将所述第二GOOSE报文发送到其他通信协议转换器。3.如权利要求1所述的通信协议转换器，其特征在于，所述串口报文帧的格式包括报文头、终端地址字段、帧长度字段、命令字段、数据内容以及校验码，所述协议转换模块包括：GOOSE报文解析模块子模块，用于根据GOOSE协议对所述第一GOOSE报文进行解析，得到所述第一GOOSE报文的数据内容；串口报文信息确定模块子模块，用于根据所述串口协议确定与所述串口连接的馈线终端的终端地址、数据内容对应的命令字、以及帧长度；串口报文转换模块子模块，用于根据所述串口协议的串口报文帧的格式，将所述第一GOOSE报文的数据内容、所述终端地址、所述命令字以及所述帧长度封装为第二串口报文；串口报文发送模块子模块，用于通过所述串口将所述第二串口报文发送到所述馈线终端。4.如权利要求1
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3任一项所述的通信协议转换器，其特征在于，所述处理器还包括：对时事件检测模块，用于检测是否发生对时事件，所述对时事件中包括对时时间；对时串口报文生成模块，用于在检测到对时事件时，根据所述串口协议获取对时命令字、将所述对时时间转换为所述串口协议指定的时间格式，以及生成包含所述对时命令字和所述对时时间的串口对时报文帧，将所述串口对时报文帧通过所述串口发送至所述馈线终端，所述馈线终端在接收到所述对时串口报文时进行对时；GOOSE对时报文生成模块，用于在检测到对时事件时，生成包含所述对时时间的GOOSE
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【专利技术属性】
技术研发人员：罗滨，黄斌，郑继南，陈礼煌，王玉姬，吴少筠，方辉武，王腾，李文澜，李敏，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司汕头供电局，
类型：发明
国别省市：