风电场联网设备列表的获取方法及装置与流程

本发明涉及风电技术领域，尤其涉及一种风电场联网设备列表的获取方法及装置。

背景技术：

随着科学技术的飞速发展，风力发电技术日趋成熟，目前的风电场机组并网的总体发展趋势是大规模化和片区化，一个联网风电场或者片区通常能够容纳上百台设备(包括：风力发电机组控制器和其他相关的数据采集和外围保障设备)，由于硬件的限制，或者是为了安全和其他管理原因，这些设备无法安装或者禁用了SSDP协议(简单服务发现协议，Simple Service Discovery Protocol)。例如，目前风场采用的控制器通常为以下几种：

1、德国倍福BECKHOFF的大多数PLC控制器，用于风力发电机和周边变流器、变压器设备的控制；

2、西门子的PLC设备，用于其他场合的一些控制；

3、其他基于Windows的控制设备，有些已经具备安装SSDP服务条件的，也必须关闭这个服务或者不安装这个服务，因为电网的安全规定里不允许在运行网络中使用Windows设备。

由于这些控制器不支持SSDP协议，在风电场搜寻和维护一个已经联网的控制设备列表变成了一件很困难的事情。

为了能够搜索到风电场中的所有联网的设备列表，现有技术中会在全网段进行采用广播来搜索设备，但是这样导致网络负载过重，搜索延时过大、效率过低。例如，对于一个具有两万个局域网地址的风电场而言，采用广播的方式搜索全部设备需要耗时五分钟左右。

技术实现要素：

本发明提供一种风电场联网设备列表的获取方法及装置，用于解决现有技术中搜索风电场联网设备的效率过低、网络负载过重的技术问题。

本发明的一方面提供了一种风电场联网设备列表的获取方法，包括：

对整个风电场的网络地址池进行扫描，获取存储有所述风电场中的所有被激活的联网设备的激活设备列表；

对所述被激活的联网设备的邻接设备进行扫描，判断所述邻接设备中是否存在新的被激活设备；其中，所述邻接设备为与所述被激活的联网设备的网络地址距离预设范围的邻接网络地址内的所有设备；

根据判断结果和所述激活设备列表确定所述风电场的联网设备列表。

本发明的另一方面提供了一种风电场联网设备列表的获取装置，包括：

获取模块，用于对整个风电场的网络地址池进行扫描，获取存储有所述风电场中的所有被激活的联网设备的激活设备列表；

判断模块，用于对所述被激活的联网设备的邻接设备进行扫描，判断所述邻接设备中是否存在新的被激活设备；其中，所述邻接设备为与所述被激活的联网设备的网络地址距离预设范围的邻接网络地址内的所有设备；

确定模块，用于根据判断结果和所述激活设备列表确定所述风电场的联网设备列表。

本发明提供的风电场联网设备列表的获取方法及装置，将联网设备的地址池划分为几个临近区域，在临近区域内扫描新激活的联网设备，以及删除无响应的联网设备。这样在网络设备的状态发生改变后，能够快速感知并更新联网设备列表，提高维护联网设备列表的效率。特别适用于不支持SSDP协议的局域网中。

在整个搜索过程中，只采用一次广播，并且间歇式分发广播包，不会增加广播消息的开销，避免了网络负载过重。

本发明提供的风电场联网设备列表的获取方法及装置，提供一种邻接式的搜索策略，通过先获取到激活设备列表，然后按照预设的时间周期对激活设备列表中设备的邻接设备进行扫描，判断是否有新的被激活设备，从而有效地避免了由于全网段搜索设备而导致的网络风暴；并且，当存在新的被激活设备之后，则可以根据新的被激活设备和激活设备列表确定联网设备列表，保证了联网设备列表获取的准确可靠性；从而实现了在避免出现网络风暴的同时，保证了风电场的网络通信质量，提高了风电场工作的稳定可靠性，同时也有效地体现了该方法的实用性，有利于市场的推广与应用。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种风电场联网设备列表的获取方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的获取存储有所述风电场中的所有被激活的联网设备的激活设备列表的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的根据所述原始设备列表获取激活设备列表的流程示意图；

图4为本发明另一实施例提供的一种风电场联网设备列表的获取方法的流程示意图；

图5为本发明实施例提供的一种风电场联网设备列表的获取装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

图1为本发明实施例提供的一种风电场联网设备列表的获取方法的流程示意图；图2为本发明实施例提供的获取存储有风电场中的所有被激活的联网设备的激活设备列表的流程示意图；图3为本发明实施例提供的根据原始设备列表获取激活设备列表的流程示意图；参考附图1至图3可知，本实施例提供了一种风电场联网设备列表的获取方法，该获取方法用于在保证风电场网络通信质量的情况下获取风电场的联网设备列表，具体的，该方法包括：

S101：对整个风电场的网络地址池进行扫描，获取存储有风电场中的所有被激活的联网设备的激活设备列表；

具体的，可以采用预设的广播形式对整个风电场的网络地址池进行扫描，其中，网络地址池中包括被激活的联网设备的地址信息、待激活的联网设备的地址信息以及待扫描的邻接联网设备的地址信息等等，通过对网络地址池的整体扫描，可以获取激活设备列表，该激活设备列表中包括有风电场中所有被激活的联网设备，需要说明的是，被激活的联网设备可以进行正常的数据通信，而未被激活的联网设备则无法进行正常的数据通信。

本实施例对于获取激活设备列表的具体实现方式不做限定，本领域技术人员可以根据具体的设计需求进行设置，例如，在对网络地址池进行扫描的同时，检测每个地址信息所对应的联网设备的工作状态，根据每个联网设备的工作状态获取被激活的联网设备，并将被激活的联网设备进行存储，即可获取到激活设备列表；为了保证激活设备列表获取的准确可靠性，较为优选的，将采用预设的广播形式对整个风电场的网络地址池进行扫描，获取存储有风电场中的所有被激活的联网设备的激活设备列表，设置为具体包括：

S1011：对整个风电场的网络地址池进行扫描，获取存储有风电场中的所有联网设备的原始设备列表；

具体的，可以采用预设广播形式对整个风电场的网络地址池进行扫描，获取到原始设备列表，其中，原始设备列表中包括被激活的联网设备和未被激活的联网设备。

其中，预设广播形式例如为间隔发送ARP广播包。也就是说，在发送完成第一个ARP广播包之后，停顿一段时间，再发送第二个ARP广播包。这样避免网络上分发过多的广播报文，导致负载过重。

S1012：根据原始设备列表获取激活设备列表。

由于原始设备列表中包括被激活的联网设备，因此，在获取到原始设备列表之后，可以对该原始设备列表进行分析处理，从而可以获取到激活设备列表，具体的，将根据原始设备列表获取激活设备列表设置为具体包括：

S10121：向原始设备列表中的所有联网设备发送访问请求；

其中，访问请求可以通过预先设置的地址解析协议ARP的扫描方式向所有联网设备进行发送，该访问请求用于识别原始设备列表中所有联网设备中的被激活的联网设备，具体的，未被激活的联网设备在接收到访问请求之后，则无法返回响应消息，因此，根据未返回的响应消息可以确定该联网设备为未被激活的联网设备，进而实现了识别原始设备列表中的被激活的联网设备和未被激活的联网设备。

S10122：若在预设的时间段内接收到联网设备发送的访问响应信息，则确认联网设备为被激活的联网设备；

其中，时间段为预先设置的，本领域技术人员可以根据具体的设计需求对时间段的长短进行设置，例如，可以将时间段设置为1min、2min或者5min等等，只要能够有效地判断出被激活的联网设备即可，在此不再赘述；此外，在被激活的联网设备接收到访问请求之后，会根据该访问请求返回一响应消息，而该响应消息会在预设的时间段内返回，根据该响应消息可以判断该联网设备为被激活的联网设备，即实现了在所有的联网设备中识别出被激活的联网设备。

S10123：根据所有被激活的联网设备确定激活设备列表。

在将原始设备列表中识别出所有的被激活的联网设备之后，可以根据所有被激活的联网设备获取到激活设备列表，从而有效地保证了激活设备列表获取的准确性。

再次回到图1，在步骤S101之后，执行步骤S102：按照预设的时间周期对被激活的联网设备的邻接设备进行扫描，判断邻接设备中是否存在新的被激活设备；其中，邻接设备为与被激活的联网设备的网络地址距离预设范围的邻接网络地址内的所有设备；

对于联网设备而言，由于各种人为和技术原因，被激活的联网设备的地址总是趋于在地址池中聚集，也就是说，若存在新的被激活设备，那么该新的被激活设备的地址信息更趋于与被激活的联网设备的地址信息相临近，即为上述的邻接设备，需要说明的是，本实施例对于邻接设备的地址信息距离被激活的联网设备的网络地址的具体范围不做限定，本领域技术人员可以根据具体的设计需求进行设置，只要能够有效地确定新的被激活设备即可，在此不再赘述。

另外，为了保证风电场联网设备列表获取的准确可靠性，在获取到激活设备列表之后，按照预设的时间周期对被激活的联网设备的邻接设备进行扫描，判断邻接设备中是否存在新的被激活设备，其中，需要注意的是，邻接设备为与被激活的联网设备的网络地址距离预设范围的邻接网络地址内的所有设备，例如：若激活设备列表中包括有地址信息为10.0.0.11、10.0.0.12、10.0.0.13所对应的被激活的联网设备，此时，可以将邻接设备设置为与地址信息为10.0.0.10或者10.0.0.14所对应的联网设备，当然的，还可以将邻接设备设置为包括地址信息10.0.0.09或者10.0.0.15所对应的联网设备。

在步骤S102之后，执行步骤S103：根据判断结果和激活设备列表确定风电场的联网设备列表。

具体的，将根据判断结果和激活设备列表确定风电场的联网设备列表设置为具体包括：

S1031：若判断结果为邻接设备中不存在新的被激活设备，则将激活设备列表确定为联网设备列表；

对于判断是否存在新的被激活设备的具体实现方式不做限定，本领域技术人员可以根据具体的设计需求进行设置，例如，可以向邻接设备发送访问请求，若邻接设备在预设的时间段内返回响应信息，则可以确认该邻接设备为新的被激活设备；若邻接设备在预设的时间段内未返回响应信息，则可以确认该邻接设备不是新的被激活设备；如此循环，对所有的邻接设备进行判断，当判断结果为邻接设备中不存在新的被激活设备时，则可以将之前获取的激活设备列表确定该联网设备列表。

S1032：若判断结果为邻接设备中存在新的被激活设备，则根据新的被激活设备更新激活设备列表，并将更新后的激活设备列表确定为联网设备列表。

在向邻接设备发送访问请求之后，若邻接设备在预设的时间段内返回响应信息，则可以确认该邻接设备是新的被激活设备；此时的邻接设备中存在新的被激活设备，为了保证联网设备列表获取的准确可靠性，此时将新的被激活设备添加至激活设备列表中，并将更新后的激活设备列表确定为联网设备列表，进而保证了联网设备列表获取的准确可靠性。

本实施例提供的风电场联网设备列表的获取方法，通过先获取到激活设备列表，然后按照预设的时间周期对激活设备列表中设备的邻接设备进行扫描，判断是否有新的被激活设备，从而有效地避免了由于全网段搜索设备而导致的网络风暴；并且，当存在新的被激活设备之后，则可以根据新的被激活设备和激活设备列表确定联网设备列表，保证了联网设备列表获取的准确可靠性；本发明所提供的方法在避免出现网络风暴的同时，保证了风电场的网络通信质量，提高了风电场工作的稳定可靠性，同时也有效地体现了该方法的实用性，有利于市场的推广与应用。

图4为本发明另一实施例提供的一种风电场联网设备列表的获取方法的流程示意图；在上述实施例的基础上，继续参考附图1至图4可知，为了保证所获取的联网设备列表的准确可靠性，本实施例在获取存储有风电场中的所有被激活的联网设备的激活设备列表之后，将方法设置为还包括：

S201：按照预设的时间周期向激活设备列表中的被激活的联网设备发送访问请求；

其中，时间周期为预先设置的，本领域技术人员可以根据具体的设计需求对时间周期的长短进行设置，例如，可以将时间周期设置为1h、2h、3h或者5h等等；另外，向被激活的联网设备发送访问请求是为了判断该被激活的联网设备是否处于正常的工作状态。

S202：若在预设的时间段内未接收到被激活的联网设备发送的响应信息，则将该被激活的联网设备在联网设备列表中删除；或者，

若被激活的联网设备接收到访问请求之后，在预设的时间段内没有返回响应信息，则说明该被激活的联网设备通信出现故障，进而可以确认该被激活的联网设备处于未被激活状态，因此，为了保证联网设备列表中所包括的联网设备均为被激活的联网设备，此时将未响应的被激活的联网设备在联网设备列表中删除。

S203：若在预设的时间段内接收到被激活的联网设备发送的响应信息，则将该被激活的联网设备保留在联网设备列表中。

若被激活的联网设备接收到访问请求之后，在预设的时间段内可以返回响应信息，则说明该被激活的联网设备通信正常，进而可以将该被激活的联网设备保留在联网设备列表中；进而有效地保证了联网设备列表中所包括的设备均处于被激活状态，进而提高了联网设备列表获取的准确可靠性。

需要说明的是，在上文所述的步骤S102中对被激活的联网设备的邻接设备进行扫描，和步骤S201中向被激活的联网设备发送访问请求，可以利用应用层协议实现。由此，在本实施例提供的方法中，只有步骤S101中ARP广播处于数据链路层。因此方法整体需要处理的底层消息很少，给整体网络带来的数据处理负担较小，能够显著提高搜索、维护联网设备列表的效率。

例如，对于一个具有两万个局域网地址的风电场而言，采用现有技术中广播的方式搜索全部设备需要耗时五分钟左右。而采用本实施例中的方法，仅需耗时几十毫秒即可搜索到全部联网设备。

为了更加清楚地了解本实施例的技术方案，例举以下具体应用实施例：

应用实施例一：

1、设置有某IP网段，网络配置是192.168.0.1/255.255.255.0，根据网络配置，获取可用的地址池大小是254个；

2、经过初始化扫描，获取了大约12个被占用的IP地址，分别处于192.168.0.1-192.168.0.10和192.168.0.101-192.168.0.102两段；

3、开始按照预设的时间周期定期扫描检测网络变化过程，扫描延伸探测的片段长度设置为5(片段长度可以根据地址池大小来判断，例如：用254除以50，结果大约为5)，这时候需要扫描的地址为192.168.0.1-192.168.0.15，192.168.0.96-192.168.0.107，可以看到这个待扫描的区段192.168.0.96-192.168.0.107就是上面的192.168.0.101-192.168.0.102中获得的被占用的IP段，在前后增加了5个。而对于192.168.0.1这样的起始地址，之前由于已经没有更多的地址了，所以没有在这之前加5。

4、第一次扫描结束之后，探测到15个被占用的IP地址，这个结果将作为下一轮的扫描的扩展基数。

5、第二次扫描。

6、重复扫描过程，就可以一直维持一个网络中激活设备的列表，即获取到准确的网络设备列表。

应用实施例二：

11、设置有某IP网段，网络配置是192.168.1.1/255.255.0.0，根据网络配置，当前可用的地址池大小为65535个；

12、初始化扫描之后，获取了大约1000个集中式的IP地址，分布在192.168.0.0附近，另外还有散落的大约50个，分布在192.168.128.1附近；

13、由于现在的地址池比较大，现在的扫描延伸探测的片段长度定为50，这样可以保证如果出现了新的地址，并且式跳跃分配的，那有很大的几率也能在新扫描区段中覆盖到。此时的第一次扫描区段总长度大约是2000左右的数量级。

14、和应用实施例一中的步骤4-6一样，重复扫描过程。

上述应用实施例二所提供的技术方案和现有技术中的全局扫描相比，现在每次扫描的地址数目由65535变成了2000左右，缩减了30倍，可以极大的减少扫描作业对网络资源的占用，提高响应时间，进而有效地提高该获取方法使用的稳定可靠性，有利于市场的推广与应用。

图5为本发明实施例提供的一种风电场联网设备列表的获取装置的结构示意图，参考附图5可知，本实施例提供了一种风电场联网设备列表的获取装置，该获取装置用于执行上述的获取方法，具体的，该装置包括：

获取模块1，用于采用预设的广播形式对整个风电场的网络地址池进行扫描，获取存储有风电场中的所有被激活的联网设备的激活设备列表；

进一步的，将获取模块1设置为具体用于：

对整个风电场的网络地址池进行扫描，获取存储有风电场中的所有联网设备的原始设备列表；

根据原始设备列表获取激活设备列表。

具体的，将获取模块1设置为具体用于：

向原始设备列表中的所有联网设备发送访问请求；

若在预设的时间段内接收到联网设备发送的访问响应信息，则确认联网设备为被激活的联网设备；

根据所有被激活的联网设备确定激活设备列表。

判断模块2，用于对被激活的联网设备的邻接设备进行扫描，判断邻接设备中是否存在新的被激活设备；其中，邻接设备为与被激活的联网设备的网络地址距离预设范围的邻接网络地址内的所有设备；

确定模块3，用于根据判断结果和激活设备列表确定风电场的联网设备列表。

具体的，将确定模块3设置为具体用于：

若判断结果为邻接设备中不存在新的被激活设备，则将激活设备列表确定为联网设备列表；或者，

若判断结果为邻接设备中存在新的被激活设备，则根据新的被激活设备更新激活设备列表，并将更新后的激活设备列表确定为联网设备列表。

本实施例对于获取模块1、判断模块2以及确定模块3的具体形状结构不做限定，本领域技术人员可以根据具体的设计需求进行设置，在此不再赘述；此外，本实施例中获取模块1、判断模块2以及确定模块3所实现的操作步骤的具体实现过程以及实现效果与上述实施例中S101-S103、S1011-S1012、S10121-S10123以及S1031-S1032的具体实现过程以及实现效果相同，具体可参考上述陈述内容，在此不再赘述。

本实施例提供的风电场联网设备列表的获取装置，通过获取模块1先获取到激活设备列表，然后利用判断模块2按照预设的时间周期对激活设备列表中设备的邻接设备进行扫描，判断是否有新的被激活设备，从而有效地避免了由于全网段搜索设备而导致的网络风暴；并且，当存在新的被激活设备之后，确定模块3则可以根据新的被激活设备和激活设备列表确定联网设备列表，保证了联网设备列表获取的准确可靠性；本发明所提供的装置在避免出现网络风暴的同时，保证了风电场的网络通信质量，提高了风电场工作的稳定可靠性，同时也有效地体现了该装置的实用性，有利于市场的推广与应用。

在上述实施例的基础上，参考附图5可知，本实施例将装置设置为还包括：

发送模块4，用于在获取存储有风电场中的所有被激活的联网设备的激活设备列表之后，按照预设的时间周期向激活设备列表中的被激活的联网设备发送访问请求；

执行模块5，用于：

若在预设的时间段内未接收到被激活的联网设备发送的响应信息，则将该被激活的联网设备在联网设备列表中删除；或者，

若在预设的时间段内接收到被激活的联网设备发送的响应信息，则将该被激活的联网设备保留在联网设备列表中。

本实施例对于发送模块4和执行模块5的具体形状结构不做限定，本领域技术人员可以根据具体的设计需求进行设置，在此不再赘述；此外，本实施例中发送模块4和执行模块5所实现的操作步骤的具体实现过程以及实现效果与上述实施例中S201-S203的具体实现过程以及实现效果相同，具体可参考上述陈述内容，在此不再赘述。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明各个实施例方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本领域技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。