一种电网源网荷储仿真沙盘实验的通讯协议设计方法技术

本发明专利技术公开了一种电网源网荷储仿真沙盘实验的通讯协议设计方法包括：基于通讯协议组帧结构定义面向对象的标准化实验室通讯协议；采集源网荷储仿真沙盘的实验室内智能终端的设备信息和通讯协议，并判断所述信息的完整性；智能网关基于智能终端通讯协议的格式解析所述通讯协议，并整合所述智能终端设备信息和通讯协议上传至子站服务器；主站与子站进行数据交互和数据帧解析，在系统服务端进行数据操作并于应用系统展示。本发明专利技术通过定义面向对象的标准化实验室通讯协议的组帧格式解决了现有电网实验室对控制中心严重依赖的问题，并提高了设备传输协议标准化程度，增强了设备的可扩展性，有效降低了实验是设备的调试、实验及运维成本。运维成本。运维成本。

【技术实现步骤摘要】
一种电网源网荷储仿真沙盘实验的通讯协议设计方法


[0001]本专利技术涉及智能电网
，具体为一种电网源网荷储仿真沙盘实验的通讯协议设计方法。

技术介绍

[0002]现有的实验室的分布式电源端、网络、负荷、储能等各个环节的信息交互与决策严重依赖控制中心，各环节和设备之间不支持信息就地交换，使得沙盘控制及监测设备、智能网关、智能电量采集终端、环境监测终端、环境信息采集终端及智能门禁终端等设备无法实现信息的高效共享和就地处理，整体可靠性取决于控制中心；各类传感器传输协议标准化程度不高，通讯协议多，设备调试工作量大，周期长，严重阻碍了有效的本地数据有效交互；各厂家品牌的智能终端设备种类及通讯协议多，可扩展性差，在实验室需增加实验用智能终端的接入数量和种类时，需要进行大量的配置和联调工作，使得实验的调试、实验及运维成本高。
[0003]此外，传统的智能设备的通信协议非面向对象，扩展性差，不能交换设备模型；面向消费级的物联网通信协议，在安全性和实时性上又稍显不足，无法支撑分布式控制的高效应用。

技术实现思路

[0004]本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
[0005]鉴于上述存在的问题，提出了本专利技术。
[0006]因此，本专利技术解决的技术问题是：如何设置标准化的智能设备通讯协议以提高智能设备的拓展性、降低运维成本。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种电网源网荷储仿真沙盘实验的通讯协议设计方法，包括：
[0008]基于通讯协议组帧结构定义面向对象的标准化实验室通讯协议；
[0009]采集源网荷储仿真沙盘的实验室内智能终端的设备信息和通讯协议，并判断所述信息的完整性；
[0010]智能网关基于智能终端通讯协议的格式解析所述通讯协议，并整合所述智能终端设备信息和通讯协议上传至子站服务器；
[0011]主站与子站进行数据交互和数据帧解析，在系统服务端进行数据操作并于应用系统展示。
[0012]作为本专利技术所述的一种电网源网荷储仿真沙盘实验的通讯协议设计方法的一种优选方案，其中：所述定义面向对象的标准化实验室通讯协议，包括：通过按照帧头FH、帧长度FL、接入节点AN、设备类型ET、厂家M、型号MN、数据类型DT、数据内容DC、校验码CRC、帧尾
FT的组帧结构来定义一种面向对象的标准化实验室通信协议，表示为：
[0013]通讯协议帧＝FH+FL+AN+ET+M+MN+DT+DC+CRC+FT。
[0014]作为本专利技术所述的一种电网源网荷储仿真沙盘实验的通讯协议设计方法的一种优选方案，其中：所述校验码CRC通过对要传输的数据进行多项式计算，将得到的结果附在数据帧后面进行传输，在收方收到数据帧后利用CRC码对数据进行检查，对数据进行校验。
[0015]作为本专利技术所述的一种电网源网荷储仿真沙盘实验的通讯协议设计方法的一种优选方案，其中：所述校验码CRC，还包括：校验码CRC由信息码n位和校验码k位构成；k位校验位拼接在n位数据位后面，n+k为循环冗余校验码的字长；n位信息位可以表示成为一个报文多项式M(x)，最高幂次是x
n
‑1；约定的生成多项式G(x)是一个k+1位的二进制数，最高幂次是x
k
；将M(x)乘以x
k
，即左移k位后，除以G(x)，得到的k位余数就是校验位；
[0016]校验码CRC的计算方式表示为：
[0017]当码字长度为N，信息字段为K位，校验字段为R位(N＝K+R)，则对于CRC码集中的任一码字，存在且仅存在一个R次多项式G(x)，使得：
[0018]V(x)＝A(x)G(x)＝xRM(x)+r(x)
[0019]其中，M(x)为K次原始的信息多项式，r(x)为R
‑
1次校验多项式(即CRC校验和)；
[0020]G(x)为生成多项式：
[0021]G(x)＝G(0)+G(1)x(1)+G(2)x(2)+
…
+G(R
‑
1)x(R
‑
1)+G(R)x(R)
[0022]发送方通过指定的G(x)产生CRC码字，接收方则通过该G(x)来验证收到的CRC码字。
[0023]作为本专利技术所述的一种电网源网荷储仿真沙盘实验的通讯协议设计方法的一种优选方案，其中：所述采集源网荷储仿真沙盘的实验室内智能终端的设备信息和通讯协议，包括：智能网关与智能终端通过无线或有线的方式与部署于实验室内的智能终端连接，初始化智能网关，使智能网关能够主动采集或接收智能终端的数据帧/包并对所采集的数据进行解析。
[0024]作为本专利技术所述的一种电网源网荷储仿真沙盘实验的通讯协议设计方法的一种优选方案，其中：所述对采集的数据进行解析，包括：智能网关判断接收到的数据帧或包的信息是否完整，若接收到的数据帧或数据包所包含的信息符合预制传输协议的解码规则，提取的信息及数据内容完整则判定信息完整，否则判定接收到的数据帧或包的信息不完整，重新采集数据。
[0025]作为本专利技术所述的一种电网源网荷储仿真沙盘实验的通讯协议设计方法的一种优选方案，其中：所述对采集的数据进行解析，还包括：当智能网关接收到的数据帧/包的信息完整时，智能网关基于智能终端的通讯协议格式对采集到的通讯协议进行解析，并按照面向对象的标准化实验室通讯协议的组帧格式进行组帧，生成完整数据帧后上报上层逻辑节点即子站服务器。
[0026]作为本专利技术所述的一种电网源网荷储仿真沙盘实验的通讯协议设计方法的一种优选方案，其中：所述主站与子站进行数据交互，包括：主站服务器采用主动抓包及下发配置或指令的方式与子站服务器进行通信，主动抓取子站服务器的数据帧以完成主站服务器与子站服务器之间的数据交互。
[0027]作为本专利技术所述的一种电网源网荷储仿真沙盘实验的通讯协议设计方法的一种
优选方案，其中：所述数据帧解析，包括：主站服务器主动抓取子站服务器的数据帧后，基于面向对象的标准化实验室通讯协议的组帧格式进行数据帧解析，将抓取的数据帧解析为帧头、帧长度、接入节点、设备类型、厂家、型号、数据类型、数据内容、校验码、帧尾；并通过帧长度和校验码对通讯协议帧或通讯协议包的完整性进行判断。
[0028]作为本专利技术所述的一种电网源网荷储仿真沙盘实验的通讯协议设计方法的一种优选方案，其中：所述对通讯协议帧或通讯协议包的完整性进行判断，包括：若主站抓取的通讯协议帧或通讯协议包不完整，则重新抓包，直至抓取完整的通讯协议帧或通讯协议包；若主站抓取的通讯协议帧或通讯协议包完整，则继续对通讯协议帧或通讯协议包进行解析，提取所需的信息及数据内容。
[0029]本专利技术的有益效果：本专利技术通过定义面向对象的标准化实验室通讯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电网源网荷储仿真沙盘实验的通讯协议设计方法，其特征在于，包括：基于通讯协议组帧结构定义面向对象的标准化实验室通讯协议；采集源网荷储仿真沙盘的实验室内智能终端的设备信息和通讯协议，并判断所述信息的完整性；智能网关基于智能终端通讯协议的格式解析所述通讯协议，并整合所述智能终端设备信息和通讯协议上传至子站服务器；主站与子站进行数据交互和数据帧解析，在系统服务端进行数据操作并于应用系统展示。2.如权利要求1所述的电网源网荷储仿真沙盘实验的通讯协议设计方法，其特征在于：所述定义面向对象的标准化实验室通讯协议，包括：通过按照帧头FH、帧长度FL、接入节点AN、设备类型ET、厂家M、型号MN、数据类型DT、数据内容DC、校验码CRC、帧尾FT的组帧结构来定义一种面向对象的标准化实验室通信协议，表示为：通讯协议帧＝FH+FL+AN+ET+M+MN+DT+DC+CRC+FT。3.如权利要求2所述的电网源网荷储仿真沙盘实验的通讯协议设计方法，其特征在于：所述校验码CRC通过对要传输的数据进行多项式计算，将得到的结果附在数据帧后面进行传输，在收方收到数据帧后利用CRC码对数据进行检查，对数据进行校验。4.如权利要求3所述的电网源网荷储仿真沙盘实验的通讯协议设计方法，其特征在于：所述校验码CRC，还包括：校验码CRC由信息码n位和校验码k位构成；k位校验位拼接在n位数据位后面，n+k为循环冗余校验码的字长；n位信息位可以表示成为一个报文多项式M(x)，最高幂次是x
n
‑1；约定的生成多项式G(x)是一个k+1位的二进制数，最高幂次是x
k
；将M(x)乘以x
k
，即左移k位后，除以G(x)，得到的k位余数就是校验位；校验码CRC的计算方式表示为：当码字长度为N，信息字段为K位，校验字段为R位(N＝K+R)，则对于CRC码集中的任一码字，存在且仅存在一个R次多项式G(x)，使得：V(x)＝A(x)G(x)＝xRM(x)+r(x)其中，M(x)为K次原始的信息多项式，r(x)为R
‑
1次校验多项式(即CRC校验和)；G(x)为生成多项式：G(x)＝G(0)+G(1)x(1)+G(2)x(2)+
…
+G(R
‑
1)x(R
‑
1)+...

【专利技术属性】
技术研发人员：何映军，李申章，毛正雄，赵志宇，张逸彬，赵晓平，刘秀，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司信息中心，
类型：发明
国别省市：