变电站报文数据交互方法、装置及系统与流程

本发明涉及电力通信网络技术领域，具体涉及一种变电站报文数据交互方法、装置及系统。

背景技术：

在智能变电站站内通信网络领域，IEC62439标准详述了并行冗余协议(Parallel Redundancy Protoco1，PRP)以及高可用性无缝冗余协议(High-availability Seamless Redundancy，HSR)等。其中，PRP依赖2个局域网的并行工作，在发生链路或交换机故障情形时提供完全无缝的切换。PRP也可以通过将各个方向作为一个独立网络处理，用于建立一个简单的、无缝的环结构，该方法称之为HSR。HSR具有优异的故障恢复性能，实现网络故障时实现零切换时间，满足变电站自动化系统的实时要求，适用于各种规模的变电站以及站总线和过程总线拓扑，应用于变电站自动化网络通信系统是智能变电站将来的趋势。

国家电网于2012年启动了新一代智能变电站的研究与试点建设，优化通信网络结构，减小了网络交换机数量，降低了通信网络的建设成本，并提出了“共网共口”的新需求。构建基于“共网共口”的站内一体化高速通信网络，是新一代智能变电站通信系统的发展方向。

变电站内SV、GOOSE、MMS等业务以共口方式传输时，在优先级设置上，SV发送优先级设置为最高，GOOSE次之，MMS最低。但是，如果某个优先级低的报文正在发送中，而SV报文发送时刻到了，此时是不可能取消正在进行的发送任务的，只能等待。在HSR环网中，多个节点的等待延时将导致重要报文的延时超出技术规范的要求。双连接交换节点DANH(Doubly Attached Node with HSR，DANH)在作为转发节点转发数据帧时可以采用直通交换技术减少转发过程带来的延时，但无法解决高优先级报文等待这一问题。

因此，如何降低报文数据转发的延时发生的概率成为亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于如何降低报文数据转发的延时发生的概率。

为此，根据第一方面，本发明实施例提供一种变电站报文数据交互方法，包括：

获取至少一个待转发报文数据；分别确定至少一个待转发报文数据中各个报文数据的业务类型；根据各个业务类型分别确定各个业务类型对应的报文数据所属的波长；将各个报文数据分别放入各自对应波长的转发队列，不同的转发队列之间具有不同的传输波长；发送各个转发队列中的报文数据。

可选地，将各个报文数据分别放入各自对应波长的转发队列包括：获取报文数据转发队列的时间片信息；根据时间片信息将各个报文数据分别放入各自对应波长的转发队列。

可选地，根据时间片信息将各个报文数据分别放入各自对应波长的转发队列包括：判断待放入报文数据的转发队列是否存在对应的时间片信息；如果待放入报文数据转发队列不存在对应的时间片信息，则基于预设规则将待放入转发队列的报文数据放入对应的转发队列。

可选地，基于预设规则将待放入转发队列的报文数据放入对应的转发队列包括：判断待放入转发队列的报文数据是否为多个业务类型的报文数据；如果待放入转发队列的报文数据为多个业务类型的报文数据，则根据各个报文数据业务类型的优先级依次放入对应的转发队列。

可选地，如果待放入转发队列的报文数据为单个业务类型的报文数据，则将待放入转发队列的报文数据放入对应的转发队列的末端。

可选地，如果待放入报文数据转发队列存在对应的时间片信息，则根据先到先发的原则将报文数据放入时间片信息对应的转发队列的末端。

根据第二方面，本发明实施例提供一种变电站报文数据交互装置，包括：

报文获取模块，用于获取至少一个待转发报文数据；类型确定模块，用于分别确定至少一个待转发报文数据中各个报文数据的业务类型；波长确定模块，用于根据各个业务类型分别确定各个业务类型对应的报文数据所属的波长；报文放入模块，用于将各个报文数据分别放入各自对应波长的转发队列，不同的转发队列之间具有不同的传输波长；报文发送模块，用于发送各个转发队列中的报文数据。

可选地，报文放入模块包括：时间片单元，用于获取报文数据转发队列的时间片信息；队列确定单元，用于根据时间片信息将各个报文数据分别放入各自对应波长的转发队列。

可选地，队列确定单元包括：判断子单元，用于判断待放入报文数据的转发队列是否存在对应的时间片信息；放入子单元，用于基于预设规则将待放入转发队列的报文数据放入对应的转发队列。

根据第三方面，本发明实施例提供一种变电站报文数据交互系统，包括：

数据交互装置，用于接收/发送待转发报文数据；处理器，用于执行上述的报文数据交互方法。

本发明技术方案，具有如下优点：

本发明实施例提供的变电站报文数据交互方法、装置及系统，由于分别确定至少一个待转发报文数据中各个报文数据的业务类型，而后根据各个业务类型分别确定各个业务类型对应的报文数据所属的波长，将各个报文数据分别放入各自对应波长的转发队列，不同的转发队列之间具有不同的传输波长，使得在各个转发队列在转发各自队列中的数据时，能够与其它转发队列的数据并线传输，相对于现有的单一波长串行传输报文数据，不同的业务类型报文数据需排在同一队列，本发明提供的方案实现了波分报文数据，从而能够降低报文数据转发的延时发生的概率。

作为可选的技术方案，根据时间片信息将各个报文数据分别放入各自对应波长的转发队列，实现了在波分报文数据的同时，也结合了时域信息对报文数据进行时分，从而，能够统筹报文数据的波长信息和时域信息来进行报文数据的转发。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中一种变电站报文数据交互方法流程图；

图2为本发明实施例中报文数据一种波分示意图；

图3为本发明实施例中一种变电站报文数据交互装置示意图；

图4为本发明实施例中报文数据一种时分示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本申请发明人在研究时发现，由于目前变电站站内通信采用同一波长进行数据传输，使得在当前具有报文数据传输时，优先级高的报文无法插入报文队列，只能串行传输，即等待当前报文数据传输完毕后方可传输优先级高的报文。对此，本发明整体构思为：设置不同的波长，不同的波长传输不同的业务类型的报文数据，使得不同业务类型的报文数据能够并行传输。

为了降低报文数据转发的延时发生的概率，本发明实施例公开了一种变电站报文数据交互方法，请参考图1，为该报文数据交互方法流程图，该保温数据交互方法包括：

步骤S101，获取至少一个待转发报文数据。在具体实施例中，请参考图2，可以从环上接收待转发报文数据，例如左环输入、右环输入；也可以从本地的设备接收待转发报文数据。通常而言，待转发报文数据承载了不同业务类型的业务信息。

步骤S102，分别确定至少一个待转发报文数据中各个报文数据的业务类型。在具体实施例中，在获取得到至少一个待转发报文数据后，可以通过对报文进行识别，具体地，待转发报文数据通常符合预设的协议格式，通过在预设协议的特定位置可以确定出待转发报文数据的业务类型。本实施例中，所称业务类型可以包括：SV、GOOSE和MMS等业务类型，在其它实施例中，还可以包括其它的业务类型。

步骤S103，根据各个业务类型分别确定各个业务类型对应的报文数据所属的波长。本实施例中，将不同业务类型的报文数据通过不同波长的信号进行传输。在具体实施例中，可以预先设置各个业务类型对应的波长，在确定报文数据的类型后，可以确定各个业务类型对应的报文数据所属的波长。

步骤S104，将各个报文数据分别放入各自对应波长的转发队列，不同的转发队列之间具有不同的传输波长。本实施例中，通过不同的转发队列来转发不同波长的数据。在具体实施例中，在确定各个业务类型对应的报文数据所属的波长后，即可将各个报文数据分别放入各自对应波长的转发队列，由于不同的转发队列之间具有不同的传输波长，不同波长的报文数据放入不同的转发队列，使得在传输过程中，不同业务类型的报文数据不受其他波长数据传输的影响。

步骤S105，发送各个转发队列中的报文数据。

在可选的实施例中，在执行步骤S104时，将各个报文数据分别放入各自对应波长的转发队列包括：获取报文数据转发队列的时间片信息；根据时间片信息将各个报文数据分别放入各自对应波长的转发队列。在具体报文数据传输过程中，可以按时域划分传输报文数据的时间片，例如在某个时段传输某一特定波长的报文数据。本实施例中，可以获取报文数据转发队列的时间片信息，而后，将各个报文数据放入对应时间片的转发队列。

需要说明的是，在具体实施例中，在对于没有预设时间片的转发队列，可以按照预设规则进行报文数据放入。具体地，在根据时间片信息将各个报文数据分别放入各自对应波长的转发队列包括：判断待放入报文数据的转发队列是否存在对应的时间片信息；如果待放入报文数据转发队列不存在对应的时间片信息，则基于预设规则将待放入转发队列的报文数据放入对应的转发队列。具体地，基于预设规则将待放入转发队列的报文数据放入对应的转发队列包括：判断待放入转发队列的报文数据是否为多个业务类型的报文数据；如果待放入转发队列的报文数据为多个业务类型的报文数据，则根据各个报文数据业务类型的优先级依次放入对应的转发队列。需要说明的是，本实施例中，多个业务类型的报文数据应当为相同传输波长的报文数据。在根据业务类型的优先级放入报文数据时，优先级高的报文数据在时域上放在前列，优先级低的报文数据在时域上放在后列，由此减少高优先级的报文数据延时。

在可选的实施例中，如果待放入报文数据转发队列存在对应的时间片信息，则根据先到先发的原则将报文数据放入时间片信息对应的转发队列的末端。由于在预设的时间片转发队列中放入的报文数据具有相同的传输波长，因此，在放入同一波长的报文数据时，在时域上可以根据先到先发的原则将报文数据一次放入时间片对应的转发队列中。

本实施例还公开了一种变电站报文数据交互装置，请参考图3，为该报文数据交互装置结构示意图，该报文数据交互装置包括：报文获取模块301、类型确定模块302、波长确定模块303、报文放入模块304和报文发送模块305，其中：

报文获取模块301用于获取至少一个待转发报文数据；类型确定模块302用于分别确定至少一个待转发报文数据中各个报文数据的业务类型；波长确定模块303用于根据各个业务类型分别确定各个业务类型对应的报文数据所属的波长；报文放入模块304用于将各个报文数据分别放入各自对应波长的转发队列，不同的转发队列之间具有不同的传输波长；报文发送模块305用于发送各个转发队列中的报文数据。

在可选的实施例中，报文放入模块304包括：时间片单元，用于获取报文数据转发队列的时间片信息；队列确定单元，用于根据时间片信息将各个报文数据分别放入各自对应波长的转发队列。

在可选的实施例中，队列确定单元包括：判断子单元，用于判断待放入报文数据的转发队列是否存在对应的时间片信息；放入子单元，用于基于预设规则将待放入转发队列的报文数据放入对应的转发队列。

本实施例还公开了一种变电站报文数据交互系统，包括：数据交互装置，用于接收/发送待转发报文数据；处理器，用于执行上述实施例公开的报文数据交互方法。

为便于本领域技术人员理解，下文对本实施例公开的报文数据交互过程予以说明，请参考图2和图4，其中，图2为本实施例报文数据波分示意图，图4为本实施例时分示意图。

请参考图2，在具体实施过程中，可以获取左环输入、右环输入的业务报文数据，这些报文数据可以复用光纤通道传输，在接收到这些不同业务类型的报文数据后，需对其进行解复用，分别得到不同波长的报文数据，而后将各个业务类型的报文数据分别按照各自波长(λ1、λ2……λn)放入对应的波长转发队列(转发队列1、转发队列2……转发队列n)，各个转发队列可以将其欲转发的报文数据复用光纤通道进行发送，例如左环输出、右环输出，再如发送至本地的相关设备。对于接收本地设备发送的报文数据，可以通过相关的业务识别模块来对报文数据的业务类型进行识别区分。请参考图4，示例了时域上传输“业务1”和“业务2”。在时域上分了传输业务的时间片t0，在将报文数据放入对应的波长转发队列时，对于有时间片的业务类型，例如“业务1”，可以基于上述实施例公开的方法将“业务1”的报文数据放入“业务1”时间片t1的转发队列中。

本实施例公开的变电站报文数据交互方法、装置及系统，由于分别确定至少一个待转发报文数据中各个报文数据的业务类型，而后根据各个业务类型分别确定各个业务类型对应的报文数据所属的波长，将各个报文数据分别放入各自对应波长的转发队列，不同的转发队列之间具有不同的传输波长，使得在各个转发队列在转发各自队列中的数据时，能够与其它转发队列的数据并线传输，相对于现有的单一波长串行传输报文数据，不同的业务类型报文数据需排在同一队列，本发明提供的方案实现了波分报文数据，从而能够降低报文数据转发的延时发生的概率。

在可选的实施例中，根据时间片信息将各个报文数据分别放入各自对应波长的转发队列，实现了在波分报文数据的同时，也结合了时域信息对报文数据进行时分，从而，能够统筹报文数据的波长信息和时域信息来进行报文数据的转发。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。