专利名称：一种配电网综合通信接入平台的制作方法
技术领域：
本实用新型属于通信技术领域，具体涉及一种关于配电网多种通信技术的综合通 信接入平台。
背景技术：
随着我国智能电网建设的逐步推进，智能电网标准体系规划的发布，智能配用电 理论和功能框架渐渐明晰，各种智能配用电设备不断涌现，为智能配电通信接入网建设提 供了良好的平台。随着通信技术的发展，统一、先进的智能配电通信综合接入网将成为发 展趋势。由于智能配电通信网分布广泛、终端节点众多，存在多层次、广覆盖、多测点的通信 需求，需要建立一个体系完善，接口统一，性能可靠，可管理、可维护，并且由多种通信技术 组合而成的综合通信接入网，各个层次按实际需求采用合适的通信方式。配电网统一主站 系统如图1所示，综合通信接入网采用的主要通信方式有光纤通信、电力线通信和无线通 信。光纤通信主要包括光Modem、XPON技术、工业以太网技术等，电力线通信包括载波、工 频通信、超窄带通信技术等，无线通信包括230Μ无线专网、GPRS/CDMA/3G无线公网、微波、 WiMAX/LTE/McffiLL等。由于通信方式多种多样，为实现各系统在一个统一的平台下规划发 展，需要一种综合通信接入平台，实现信道管理、协议管理、数据管理、网络管理等功能，并 通过电网企业集成总线(Enterprise Service Bus, ESB)实现与各业务系统的对接。其中 ESB由IEC 61968标准提出，是基于SOA架构的企业服务总线，IEC 61970标准也有相关内 容。ESB由三个主要部分组成，分别是集成管理器、查询引擎和发布管理器，这三部分紧密结 合，提供了一个完整的信息集成和分析解决方案。
实用新型内容针对上述问题，本实用新型的目的是提出一种配电网综合通信接入平台，通过信 道管理、协议管理、数据管理、网络管理等功能单元，实现配电网各种通信方式的综合接入， 以达到节省投资、集中管理和维护、数据共享、应用和通信解耦的效果。为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案本实用新型提供一种所述综合 通信接入平台，包括主控单元、信道管理模块、协议管理模块、数据管理模块和网络管理模 块，所述主控单元分别与信通管理模块、协议管理模块、数据管理模块和网络管理模块相连 接并对四个模块进行控制。其中，所述主控单元包括32位微处理器、FLASH闪存、SRAM内存、通信接口和硬盘， 所述32位微处理器上设有与信通管理模块、协议管理模块、数据管理模块和网络管理模块 通信的通信接口，所述32位微处理器分别与FLASH闪存、SRAM内存、通信接口和硬盘相连接。其中，所述信道管理模块包括以太网交换单元、串口服务器和信道控制单元，所述 以太网交换单元和串口服务器分别与信通控制单元相连接。其中，所述协议管理模块包括报文先进先出缓存(FIFO)单元、规约处理单元、规约库、多规约配置接口和直接存储器访问(DMA)数据缓冲单元，所述报文先进先出缓存单 元与规约处理单元相连，所述规约库和多规约配置接口分别与规约处理单元中的规约解析 模块相连，所述规约处理单元与直接存储器访问数据缓冲单元相连。该配电网综合通信接入平台的主控单元基于32位微处理器，包括FLASH闪存、 SRAM内存、通信接口以及大容量电子硬盘，用于对所述综合通信接入平台的管理与控 制。所述综合通信接入平台包括信道管理功能模块，能够实现配电网多种通信方式的接 入，包括xPON、工业以太网、230Μ无线专网、GPRS/CDMA/3G无线公网、WiMAX/LTE/McffiLL 无线宽带接入、中压载波、工频/超载带通信等，并具备信道监控和信道切换等功能。所 述综合通信接入平台包括协议管理功能模块，能够兼容配电网DNP3. 0规约、⑶T规约、 IEC60870-5-101/102/103规约、负控规约等多种通信规约，并可通过规约接口方便支持新 的规约，具备规约透传和规约转换功能，并具有IEC 61968标准接口，可通过电网企业集成 总线实现与SCADA/EMS系统、GIS系统、营销系统等各业务系统的交互。所述综合通信接入 平台包括数据管理功能模块，能够实现道参数配置、数据采集、数据处理、数据存储、信道状 态/实时数据的显示、历史数据查询等功能。所述综合通信接入平台包括网络管理功能模 块，能够对综合通信接入网进行统一管理，并支持多种网络平台，提供标准COM、Corbar调 用接口。由于采取以上技术方案，本实用新型具有以下优点1、通过对各种通信方式接入 的综合管理，避免了各套系统的重复建设，降低设备采购费用和建设费用。2、通过综合网络 管理功能，实现对智能配电通信接入网的统一管理，实现资源最大程度地共享，节约大量网 络运行维护成本。3、通过协议管理功能，有效解决系统多协议、多信道、多通信方式的兼容 性问题，降低对运行维护人员的技术要求。4、通过综合通信接入平台实现业务与通信的松 耦合，最大程度的实现数据共享。
图1是配电网统一主站系统组成示意图；图2是配电网综合通信接入平台功能示意图；图3是信道管理功能模块实现框图；图4是协议管理功能模块实现框图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。如图2所示，本实用新型的综合通信接入平台主要由主控单元以及信道管理、协 议管理、数据管理、网络管理等功能模块组成。所述主控单元可包括32位微处理器、FLASH 闪存、SRAM内存、通信接口以及大容量电子硬盘，所述主控单元的主要功能是存储用于管理 所述综合通信接入平台的软件，以处理相应数据，对所述综合通信接入平台的其它功能模 块进行管理控制。所述信道管理模块包括以太网交换单元、串口服务器和信道控制单元，能够实现 xPON、工业以太网、230Μ无线专网、GPRS/CDMA/3G无线公网、WiMAX/LTE/McWiLL无线宽带接 入、中压载波、工频/超载带通信等多种配电网通信方式的综合接入，如图3所示。以太网交换单元提供多个RJ-45标准的10/100/1000M自适应以太网接口，使得所述综合通信接入平 台能够直接与xPON系统的OLT设备、工业以太网交换机、GPRS/CDMA/3G无线公网、WiMAX/ LTE/McffiLL无线宽带接入中心基站设备连接，实现xPON、工业以太网、GPRS/CDMA/3G无线 公网、WiMAX/LTE/McWiLL无线宽带通信方式的综合接入。串口服务器提供多个RS-232、 RS-485标准的串口，能够直接与230M无线基地电台、中压载波局端主载波机、工频/超载带 主站接收设备连接，实现230M无线专网、中压载波、工频/超载带通信方式的综合接入。信 道控制单元支持通信信道的监控与智能切换，能够在通信信道发生故障或其它不可知因素 时，自行将故障信道上的负荷切换到备用信道，并具备自适应和自动判优功能。所述信道控 制单元通过设立优先级请求队列、等待应答队列等数据结构，实现对信道的并发通信控制。 所述信道控制单元通过高速总线与主控单元相连。综合通信接入平台的协议管理模块实现框图如图4所示，主要由报文先进先出缓 存单元(以下简称报文FIFO单元)1、规约处理单元2、规约库3、多规约配置接口 4和直接 存储器访问数据缓冲单元(以下简称DMA数据缓冲单元)5组成。通信规约是通信实体间 进行数据交换的协议，我国目前实施的电网调度自动化和变电站综合自动化系统大多采用 DNP3. 0规约、远动101规约，以及用于电能计量的102规约、用于继电保护设备通信的103 规约、用于大用户管理的电力负荷系统数据传输规约等。为了实现不同通信规约的综合接 入，不同规约报文首先进入报文FIFO单元1，完成业务数据的缓存功能。所述报文FIFO单 元1与规约处理单元2相连，规约处理单元2包括规约识别、规约解析和规约转换。规约 识别通过相应的规约识别算法确定各个接收数据帧的规约类型，以调用对应的规约解析模 块。规约解析模块负责解析数据帧，并通过规约转换模块将不同类型的规约数据其转化为 标准化规约数据报文。规约处理单元通过选择逻辑与规约库3相连，规约库3用来管理各 种版本的规约，并提供规约编码/解码器，供规约解析模块使用。为方便新增协议添加和维 护，提供多规约配置接口 4。经过所述规约处理单元2处理后的标准化规约报文进入DMA数 据缓冲单元5，然后经内部高速数据总线与主控单元相连。综合通信接入平台的数据管理模块实现信道参数配置、数据采集、数据处理、数据 存储、信道状态/实时数据的显示、历史数据查询等功能。信道参数配置负责向用户提供所 述综合通信接入平台中各种通信方式所需的各种参数统一输入界面。数据采集功能负责向 现场终端发送采集请求并接收终端反馈。数据处理采用多线程技术，并提供内存缓冲处理， 充分利用硬件资源，完成各种实时数据和非实时数据的合理性检查、数据统计、数据分析等 功能。数据存储负责将标准化报文数据写入数据服务器的数据库。信道状态显示负责将所 述综合通信接入平台中的各种信道状态实时显示在人机交互界面。实时数据显示负责将所 述综合通信接入平台所采集的数据实时显示在人机交互界面。历史数据查询负责根据用户 输入的查询条件生成各种统计分析报表、曲线。所述综合通信接入平台的网络管理模块实现对综合通信接入网的统一管理，包括 配置管理、拓扑管理、性能管理、故障管理和安全管理五大功能单元，每个功能单元都通过 表示层、应用层、适配层三层来实现，下层为上层提供服务，各层之间通过数据库交换数据 信息。配置管理单元由表示层负责与用户的交互，业务层负责处理相关配置业务逻辑，数据 层负责与底层的数据库交互，实现配置数据的持久存储。拓扑管理单元由表示层实现系统 与用户的交互，将拓扑视图信息展示给用户同时接收用户的操作命令，应用层实现拓扑数据的分层分级显示、拓扑自动发现、拓扑连接关系计算、与其它模块交互等功能，适配层负 责与综合通信接入网的网络设备交互，从设备处采集拓扑数据，并发往应用层进一步处理。 性能管理单元由表示层实现系统与用户的交互，将性能图表信息展示给用户，同时接收用 户对性能采集的设置操作命令，应用层实现性能数据的处理压缩等功能，适配层负责与设 备交互，从设备处采集性能数据，并发往应用层进行处理。故障管理单元由表示层实现系统 与用户的交互，将告警信息展示给用户同时接收用户的一些配置和对告警的处理信息，应 用层实现告警的信息接收、处理等功能，适配层负责与设备交互，接收和处理设备发出的陷 阱消息，并转换为系统的告警信息，发往告警模块应用层进行处理。安全管理单元为其他功 能模块提供使用鉴权及操作日志服务。 最后应当说明的是以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限 制，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当 理解依然可以对本实用新型的具体实施方式
进行修改或者等同替换，而未脱离本实用新 型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
权利要求1.一种配电网综合通信接入平台，其特征在于该通信接入平台包括主控单元、信道 管理模块、协议管理模块、数据管理模块和网络管理模块，所述主控单元分别与信通管理模 块、协议管理模块、数据管理模块和网络管理模块相连接并对四个模块进行控制。
2.如权利要求1所述的配电网综合通信接入平台，其特征在于所述主控单元包括32 位微处理器、FLASH闪存、SRAM内存、通信接口和硬盘，所述32位微处理器上设有与信通管 理模块、协议管理模块、数据管理模块和网络管理模块通信的通信接口，所述32位微处理 器分别与FLASH闪存、SRAM内存、通信接口和硬盘相连接。
3.如权利要求1所述的配电网综合通信接入平台，其特征在于所述信道管理模块包 括以太网交换单元、串口服务器和信道控制单元，所述以太网交换单元和串口服务器分别 与信通控制单元相连接。
4.如权利要求1所述的配电网综合通信接入平台，其特征在于所述协议管理模块包 括报文先进先出缓存单元(1)、规约处理单元O)、规约库(3)、多规约配置接口(4)和直接 存储器访问数据缓冲单元(5)，所述报文先进先出缓存单元(1)与规约处理单元( 相连， 所述规约库(3)和所述多规约配置接口(4)分别与规约处理单元(2)中的规约解析模块相 连，所述规约处理单元( 与直接存储器访问数据缓冲单元( 相连。
专利摘要本实用新型涉及一种配电网综合通信接入平台，其包括主控单元、信道管理模块、协议管理模块、数据管理模块和网络管理模块，所述主控单元分别与信通管理模块、协议管理模块、数据管理模块和网络管理模块相连接并对四个模块进行控制。该平台通过对各种通信方式接入的综合管理，避免了各套系统的重复建设，降低设备采购费用和建设费用；通过综合网络管理功能，实现对智能配电通信接入网的统一管理，实现资源最大程度地共享，节约大量网络运行维护成本；通过协议管理功能，有效解决系统多协议、多信道、多通信方式的兼容性问题，降低对运行维护人员的技术要求；该平台实现业务与通信的松耦合，最大程度的实现数据共享。
文档编号H04L12/28GK201928298SQ20102064465
公开日2011年8月10日 申请日期2010年12月7日 优先权日2010年12月7日
发明者刘国军, 权楠, 李建岐, 王智慧, 王立诚, 黄毕尧 申请人:中国电力科学研究院