基于制造技术

本发明专利技术公开了一种基于

【技术实现步骤摘要】
基于Modbus协议的电力物联设备辨识方法及系统


[0001]本专利技术属于电气自动化领域，具体涉及一种基于
Modbus
协议的电力物联设备辨识方法及系统
。

技术介绍

[0002]随着经济技术的发展和人们生活水平的提高，电能已经成为了人们生产和生活中必不可少的二次能源，给人们的生产和生活带来了无尽的便利
。
因此，保障电能的稳定可靠供应，就成为了电力系统最重要的任务之一
。
[0003]随着越来越多的电力物联网设备开始接入电力物联网，电力物联网的安全稳定运行也随之受到了极大的挑战
。
因此，对于电力物联网设备的自动辨识，就成为了电力物联网安全稳定运行的必要手段之一
。
[0004]目前，传统的电力物联设备辨识方案，是对已经接入的设备通过设备的流量特征进行辨识；但是，随着越来越多类型的设备的接入，目前传统的流量特征辨识的方案无法对未出现过的设备进行识别，因此现有方案无法实现精准
、
可靠的设备辨识
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的之一在于提供一种可靠性高且精确性好的基于
Modbus
协议的电力物联设备辨识方法
。
[0006]本专利技术的目的之二在于提供一种实现所述基于
Modbus
协议的电力物联设备辨识方法的系统
。
[0007]本专利技术提供的这种基于
Modbus
协议的电力物联设备辨识方法，包括如下步骤：
[0008]S1.
基于
Modbus
协议，获取现有电力物联网设备的设备信息；
[0009]S2.
根据步骤
S1
获取的设备信息，构建现有设备的设备特征库；
[0010]S3.
当新设备接入电力物联网时，辨识新设备的参数信息，并基于
Modbus
协议获取新设备的设备信息；
[0011]S4.
将步骤
S3
获取的设备信息与步骤
S2
得到的设备特征库进行特征匹配，得到特征匹配结果；
[0012]S5.
根据步骤
S4
得到的特征匹配结果，完成基于
Modbus
协议的电力物联设备的辨识
。
[0013]步骤
S1
所述的基于
Modbus
协议，获取现有电力物联网设备的设备信息，具体包括如下步骤：
[0014]与现有的电力物联网设备通过串口进行连接，并设置波特率与设备的一致；
[0015]结合
CRC16
校验算法，对设备的每一个寄存器地址，动态构造一条探测报文；所述探测报文为
16
位，第1～2位表示设备地址，第3～4位表示功能码，第5～8位表示设备寄存器的起始地址，第9～
12
位表示要读取的寄存器的数量，第
13
～
16
位表示报文的校验码；
[0016]将构造的探测报文，通过串口依次向各个设备发送，并接收设备回复的报文；所述
的设备回复的报文为
14
位，第1～2位表示设备地址，第3～4位表示功能码，第5～6位表示读取的字节数，第7～
10
位表示寄存器的数值，第
11
～
14
位表示奇偶校验码；
[0017]采用以上步骤，获取所有的电力物联网设备所回复的所有报文
。
[0018]步骤
S2
所述的根据步骤
S1
获取的设备信息，构建现有设备的设备特征库，具体包括如下步骤：
[0019]根据步骤
S1
获取的设备信息，获取设备回复的报文；
[0020]对单台设备所属的每一条报文中的表示寄存器的数值的部分数据，进行数据转化处理：
[0021]若数据部分为0，则将特征值取值为
A
；
[0022]若数据部分为空，则将特征值取值为
B
；
[0023]若设备回复的报文报错，则将特征值取值为
C
；
[0024]若数据部分不为0，则将特征值取值为
D
；
[0025]将单台设备所属的每一条报文所对应的特征值组合成特征值向量，作为该台设备的特征值向量；
[0026]针对该台设备，获取对应的设备静态信息；所述设备静态信息包括设备厂商信息
、
设备类型信息和设备型号信息；
[0027]将设备静态信息和设备的特征向量一同组成该台设备的设备特征；
[0028]采用以上步骤，获取所有的电力物联网设备所对应的设备特征，完成现有设备的设备特征库的构建
。
[0029]步骤
S3
所述的当新设备接入电力物联网时，辨识新设备的参数信息，并基于
Modbus
协议获取新设备的设备信息，具体包括如下步骤：
[0030]A.
获取新接入设备的地址和新接入设备的串口；
[0031]B.
创建波特率集合，并在波特率集合中任意选择一个波特率；
[0032]C.
基于
CRC16
奇偶校验算法构造波特率探测报文，并按照选定的波特率发送给新接入设备；所述的波特率探测报文为
16
位，第1～2位表示设备地址，第3～4位表示功能码，第5～8位表示寄存器起始地址，第9～
12
位表示问询的寄存器个数，第
13
～
16
位表示奇偶校验码；
[0033]D.
若收到新接入设备的回复，则表明选定的波特率为新接入设备的波特率；若未收到新接入设备的回复，则表明选定的波特率不是新接入设备的波特率，此时在波特率集合中再次随机选择一个波特率，并重复步骤
C
～
D
直至收到新接入设备的回复；
[0034]E.
根据新接入设备的地址，结合设备常用寄存器的地址和
CRC16
校验算法，动态构造信息探测报文，并按照步骤
D
确定的新接入设备的波特率发送给新接入设备；
[0035]F.
实时接收新接入设备回复的所有报文，提取回复的报文中的表示寄存器的数值的部分数据，并进行转化处理，得到新接入设备的特征值向量
。
[0036]步骤
S4
所述的将步骤
S3
获取的设备信息与步骤
S2
得到的设备特征库进行特征匹配，得到特征匹配结果，具体包括如下步骤：
[0037]在步骤
S3
获取的设备信息中，获取新接入设备的特征值向量；
[0038]将新接入设备的特征值向量，与步骤...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于
Modbus
协议的电力物联设备辨识方法，包括如下步骤：
S1.
基于
Modbus
协议，获取现有电力物联网设备的设备信息；
S2.
根据步骤
S1
获取的设备信息，构建现有设备的设备特征库；
S3.
当新设备接入电力物联网时，辨识新设备的参数信息，并基于
Modbus
协议获取新设备的设备信息；
S4.
将步骤
S3
获取的设备信息与步骤
S2
得到的设备特征库进行特征匹配，得到特征匹配结果；
S5.
根据步骤
S4
得到的特征匹配结果，完成基于
Modbus
协议的电力物联设备的辨识
。2.
根据权利要求1所述的基于
Modbus
协议的电力物联设备辨识方法，其特征在于步骤
S1
所述的基于
Modbus
协议，获取现有电力物联网设备的设备信息，具体包括如下步骤：与现有的电力物联网设备通过串口进行连接，并设置波特率与设备的一致；结合
CRC16
校验算法，对设备的每一个寄存器地址，动态构造一条探测报文；所述探测报文为
16
位，第1～2位表示设备地址，第3～4位表示功能码，第5～8位表示设备寄存器的起始地址，第9～
12
位表示要读取的寄存器的数量，第
13
～
16
位表示报文的校验码；将构造的探测报文，通过串口依次向各个设备发送，并接收设备回复的报文；所述的设备回复的报文为
14
位，第1～2位表示设备地址，第3～4位表示功能码，第5～6位表示读取的字节数，第7～
10
位表示寄存器的数值，第
11
～
14
位表示奇偶校验码；采用以上步骤，获取所有的电力物联网设备所回复的所有报文
。3.
根据权利要求2所述的基于
Modbus
协议的电力物联设备辨识方法，其特征在于步骤
S2
所述的根据步骤
S1
获取的设备信息，构建现有设备的设备特征库，具体包括如下步骤：根据步骤
S1
获取的设备信息，获取设备回复的报文；对单台设备所属的每一条报文中的表示寄存器的数值的部分数据，进行数据转化处理：若数据部分为0，则将特征值取值为
A
；若数据部分为空，则将特征值取值为
B
；若设备回复的报文报错，则将特征值取值为
C
；若数据部分不为0，则将特征值取值为
D
；将单台设备所属的每一条报文所对应的特征值组合成特征值向量，作为该台设备的特征值向量；针对该台设备，获取对应的设备静态信息；所述设备静态信息包括设备厂商信息
、
设备类型信息和设备型号信息；将设备静态信息和设备的特征向量一同组成该台设备的设备特征；采用以上步骤，获取所有的电力物联网设备所对应的设备特征，完成现有设备的设备特征库的构建
。4.
根据权利要求3所述的基于
Modbus
协议的电力物联设备辨识方法，其特征在于步骤
S3
所述的当新设备接入电力物联网时，辨识新设备的参数信息，并基于
Modbus
协议获取新设备的设备信息，具体包括如下步骤：
A.
获取新接入设备的地址和新接入设备的串口；
B.<...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨芳僚，林海，谭鸿志，李浩志，黄鑫，祝视，陈永卫，孙毅臻，曾小辉，张宇翔，
申请(专利权)人：国网湖南省电力有限公司信息通信分公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：