一种兼容电力多种通信协议的低压监测末端及通信方法技术

本发明专利技术公开一种兼容电力多种通信协议的低压监测末端及通信方法，涉及电力电网通信技术领域，解决的问题是兼容电力多种通信协议的通信方法

【技术实现步骤摘要】
一种兼容电力多种通信协议的低压监测末端及通信方法


[0001]本专利技术涉及电力电网通信
，且更具体涉及一种兼容电力多种通信协议的低压监测末端及通信方法
。

技术介绍

[0002]目前低压线路有各种智能传感设备，但由于每种设备通信协议未统一，对于低压线路的数据采集就存在各种阻碍，导致不同的台区
、
不同的应用场景都要进行匹配不同的通信协议设备，安装维护比较麻烦，对电力数字化建设尤为不利
。
如何提高低压监测末端通讯过程中的数据交互能力是提高低压监测末端工作的重要因素
。
[0003]现有技术中，也有低压监测末端兼容性通信，比如采用高压输电网传输协议
(HET)、
高压电力传输设备通信协议
(TLS)、
电力分布式控制系统通信协议
(LDAC)
等等
。
此时需要确定数据的格式，以符合通信协议的要求
。
例如，在高压输电网传输协议中，数据格式采用
UDP
协议，而
TLS
则需要使用加密协议来保证数据传输的安全性
。
也要满足前段设计，包括显示屏
、
数据界面
、
通信接口等
。
在设计兼容电力多种通信协议的低压监测末端时，需要选择适合的通信协议
、
数据格式
、
传感器和数据采集设备，并进行前端设计，以实现数据的传输和监测
。
这种方式结构复杂
、
数据通信能力滞后
。
[0004]在此背景下，电力系统的结构传统的单一传输方式已经满足不了现有技术的发展，随着电力技术向着多元化
、
分布式
、
智能化的方向发展
。
存在着电力系统互联互通
、
监控
、
保护等方面的通信需求，电网中会产生海量的数据，需要高速传输
、
处理
、
存储和应用，以提高系统的运行效率和信息化程度
。
现提供一种兼容电力多种通信协议的低压监测末端设备，具备市面电力主流通信协议，能够多路
UART
同时自适应
DL/T645
‑
1997、DL/T645
‑
2007、DL/T698.45、MODBUS
等协议通信，结构简单，应用方便
。

技术实现思路

[0005]针对上述技术的不足，本专利技术公开一种兼容电力多种通信协议的低压监测末端及通信方法，通过
UART
中断函数将接收的数据进行判断并处理，采用循环存储方式全局修改存储大小以做到存储空间伸缩自如，实现在有限的存储空间中循环存储数据，通过多协议兼容自适应的通信方法，通过共识决策算法传递不同协议数据源和数据缓冲区参数，保证了协议解析函数能够进行溯源解析和溯源应答满足了现场不同采集终端的采集需求，大大提高了存储资源利用效率
。
[0006]为了实现上述技术效果，本专利技术采用技术方案：一种兼容电力多种通信协议的低压监测末端，包括监测模块
、
检索模块
、
数据处理模块
、
通信模块
、
电源模块和控制模块；监测模块用于监测低压电力系统的电参量和电力末端的状态，所述监测模块包括数据监测单元和末端监测单元，所述数据监测单元用于实时监测电力系统的电压
、
电流和功率因数，所述末端监测单元用于实时检查电力末端的运行状态；
电源模块用于提供监测末端正常工作所需的电力能源；控制模块用于控制监测末端的运行状态及调节各模块的工作状态；检索模块用于获取和应用监测末端传输的数据及查找特定协议来源的数据；数据处理模块用于清洗
、
解析和排序电力多种通信协议及收集的监测数据，所述数据处理模块包括判断单元
、
存储单元
、
协议解析单元
、
排序单元和清洗单元，所述判断单元通过
UART
中断函数判断数据来源
、
读写指针和数据完整性，所述存储单元采用循环存储方式接收不同来源的数据缓冲，所述协议解析单元通过多协议解析对缓冲区的数据应用各种协议解析，所述清洗单元包括检测子单元
、
遗漏子单元和噪声子单元，所述遗漏子单元用于填补残缺数据，所述噪声子单元用于修正异常数据，所述检测子单元用于检测数据的一致性，所述排序单元按照协议处理记录的读指针函数进行排序，所述判断单元的输出端连接存储单元的输入端，所述存储单元的输出端连接协议解析单元的输入端，所述协议解析单元的输出端连接清洗单元的输入端，所述清洗单元的输出端连接排序单元的输入端；通信模块用于远程收发低压监测末端的交互信息，所述通信模块设置串口单元，所述串口单元通过多路串口分时复用法使各种串口具备多种协议解析的功能；所述控制模块的输出端分别连接监测模块
、
检索模块
、
电源模块
、
数据处理模块和通信模块的输入端，所述监测模块的输出端连接通信模块的输入端，所述通信模块的输出端连接数据处理模块的输入端，所述数据处理模块的输出端连接检索模块的输入端
。
[0007]作为本专利技术进一步的实施例，所述
UART
中断函数首先判定
UART
数据来源，根据不同的数据来源填充到不同的数据缓冲区，然后在缓冲区内判断读写指针的一致性，缓冲区内存在接收到的数据时，读写指针不一致，最后根据串口接收时间判断数据完整性，串口接收时间大于
500ms
时数据完整
。
[0008]作为本专利技术进一步的实施例，所述循环存储方式的工作方法为：首先将存储空间分为大小相同的区域，将每个区域称为一个循环缓存，每个循环缓存可以存储一个数据块，通过指针指向当前的循环缓存空间，在存储到最后一个缓存块后，指针自动回到第一个缓存块
。
[0009]作为本专利技术进一步的实施例，所述读指针函数为： （1）式（1）中，为记录该协议的内容在缓冲区的读指针位置，为当前缓冲区读写指针位置，为协议结束位置
。
[0010]作为本专利技术进一步的实施例，所述多协议解析的工作方法为：首先根据
DL/T645
‑
1997、DL/T645
‑
2007、DL/T698.45
和
MODBUS
协议的协议格式来确定数据包中各个部分的含义，然后将数据包按照协议格式进行拆解和解析并记录有效协议部分，最后将解析出的各种数据转换成程序能够处理的格式，以便进行后续的处理和缓冲数据更新
。
[0011]作为本专利技术的进一步实施例，所述多路串口分时复用法首先低压监测末端对外的各种串口支持
DL/T645
‑
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种兼容电力多种通信协议的低压监测末端，包括监测模块
、
检索模块
、
数据处理模块
、
通信模块
、
电源模块和控制模块；其特征在于：监测模块用于监测低压电力系统的电参量和电力末端的状态，所述监测模块包括数据监测单元和末端监测单元，所述数据监测单元用于实时监测电力系统的电压
、
电流和功率因数，所述末端监测单元用于实时检查电力末端的运行状态；电源模块用于提供监测末端正常工作所需的电力能源；控制模块用于控制监测末端的运行状态及调节各模块的工作状态；检索模块用于获取和应用监测末端传输的数据及查找特定协议来源的数据；数据处理模块用于清洗
、
解析和排序电力多种通信协议及收集的监测数据，所述数据处理模块包括判断单元
、
存储单元
、
协议解析单元
、
排序单元和清洗单元，所述判断单元通过
UART
中断函数判断数据来源
、
读写指针和数据完整性，所述存储单元采用循环存储方式接收不同来源的数据缓冲，所述协议解析单元通过多协议解析对缓冲区的数据应用各种协议解析，所述清洗单元包括检测子单元
、
遗漏子单元和噪声子单元，所述遗漏子单元用于填补残缺数据，所述噪声子单元用于修正异常数据，所述检测子单元用于检测数据的一致性，所述排序单元按照协议处理记录的读指针函数进行排序，所述判断单元的输出端连接存储单元的输入端，所述存储单元的输出端连接协议解析单元的输入端，所述协议解析单元的输出端连接清洗单元的输入端，所述清洗单元的输出端连接排序单元的输入端；通信模块用于远程收发低压监测末端的交互信息，所述通信模块设置串口单元，所述串口单元通过多路串口分时复用法使各种串口具备多种协议解析的功能；所述控制模块的输出端分别连接监测模块
、
检索模块
、
电源模块
、
数据处理模块和通信模块的输入端，所述监测模块的输出端连接通信模块的输入端，所述通信模块的输出端连接数据处理模块的输入端，所述数据处理模块的输出端连接检索模块的输入端
。2.
根据权利要求1所述的一种兼容电力多种通信协议的低压监测末端，其特征在于：所述
UART
中断函数的工作方法为：首先判定
UART
数据来源，根据不同的数据来源填充到不同的数据缓冲区，然后在缓冲区内判断读写指针的一致性，缓冲区内存在接收到的数据时，读写指针不一致，最后根据串口接收时间判断数据完整性，串口接收时间大于
500ms
时数据完整
。3.
根据权利要求1所述的一种兼容电力多种通信协议的低压监测末端，其特征在于：所述循环存储方式的工作方法为：首先将存储空间分为大小相同的区域，将每个区域称为一个循环缓存，每个循环缓存可以存储一个数据块，通过指针指向当前的循环缓存空间，在存储到最后一个缓存块后，指针自动回到第一个缓存块
。4.
根据权利要求1所述的一种兼容电力多种通信协议的低压监测末端，其特征在于：所述读指针函数为： （1）式（1）中，为记录该协议的内容在缓冲区的读指针位置，为当前缓冲区读写指针位置，为协议结束位置
。
5.
根据权利要求1所述的一种兼容电力多种通信协议的低压监测末端，其特征在于：所述多协议解析的工作方法为：首先根据
DL/T645
‑
1997、D...

【专利技术属性】
技术研发人员：李炳燕，
申请(专利权)人：河南博兆电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：