专利名称：低或中压配电网络的制作方法
低或中压配电网络本发明涉及低或中压配电网络。现代配电网络包含也称为智能电子设备(IED)的保护和控制(P&C)设备。这样的P&C设备的主要目的是控制配电网络的开关设备的操作，收集和提供配电网络的某些点中与电量(电压、电流、功率等)有关的信息，以及实现配电网络的高级管理功能。P&C设备通常与通信网络，例如，间隔总线连接，以便它们可以传送和交换数据/信息。P&C设备一般包含装载软件环境以便支持执行针对P&C设备预测的功能的应用的
处理单元。这样的软件环境需要在安装P&C设备时配置。此外，需要不时地进行维护介入，其中将P&C设备的软件环境重新配置或升级成支持P&C设备的新或不同功能。P&C设备的软件环境的升级一般通过在P&C设备上装载适当配置文件来进行。所述配置文件一般从经由一对一连接的串行电缆临时与P&C设备连接的服务计算机下载。众所周知，这种操作相对较缓慢，当像发生在大型配电网络中那样需要重新配置大量P&C设备时，这个事实变成相关缺点。实践证明，如何安装和维护介入以配置，重新配置，或升级网络的P&C设备是要进行的相当费时活动。这些问题因时常将P&C设备安装在相当难以到达的地点而变得更糟。因此，可能使操作者难以与P&C设备建立一对一连接，这可能在进行重新配置介入时带来进一步的时间损失或错误。更糟的是，如果在升级期间发生错误，则旧的SW肯定丢失了，并且需要重复升级过程。另外，在正常软件升级过程中，通常使P&C设备停止工作，随之使网络服务中断。本发明的一个目的是提供解决上述问题的低或中压配电网络。更具体地说，本发明的一个目的是提供可以安全地进行P&C设备的配置/升级的低或中压配电网络。本发明的进一步目的是提供使时间量减少地进行P&C设备的维护操作的低或中压配电网络。本发明的更进一步目的是提供P&C设备的维护操作不需要中断设备本身的操作或使设备本身的操作的中断最少的低或中压配电网络。本发明的另一个目的是提供减少维护操作的工作量的低或中压配电网络。本发明的又一个目的是提供可以容易地以及以有竞争力的成本管理和维护的低或中压配电网络。本发明因此涉及包含如下的低或中压配电网络:-至少一个P&C 设备(IEDl，IEDN)；-通过通信网络与所述至少一个P&C设备通信的计算机站；
其特征在于，所述计算机站包含按照批处理模式执行软件包(Fl，FN)到所述P&C设备的下载会话，以便升级所述至少一个P&C设备的软件的第一计算机化装置，所述至少一个P&C设备包含执行安全管理所述至少一个P&C设备中的软件升级的过程的第二计算机
化装置。在进一步的方面中，本发明还涉及进行低或中压配电网络的至少一个P&C设备中的软件升级的方法，所述至少一个P&C设备通过通信网络与计算机站通信，所述计算机站按照批处理模式执行软件包(Fl，FN)到所述P&C设备的下载会话，以便升级所述至少一个P&C设备的软件，其特征在于所述方法包含如下步骤:-接收所述计算机站下载的软件包；-存储所述计算机站下载的软件包；-保存已经驻留在所述至少一个P&C设备中的旧软件的备份副本；-检验所述计算机站下载的软件包是否已被正确存储；以及-如果所述计算机站下载的软件包还未被正确存储，则恢复所述旧软件的备份副本，所述旧软件用于继续所述至少一个P&C设备的正常操作。由于安全管理P&C设备中的软件升级的过程，所以在配置工具与设备之间存在一致性检验，以核实升级的软件。如果操作失败，则该机制使得可以不停止正常工作地恢复以前的软件。优选的是，所述至少一个P&C设备包含存储所述计算机站下载的软件包和保存已经驻留在所述至少一个P&C设备中的旧软件的备份副本的第三计算机化装置。在按照本发明的低或中压配电网络的优选实施例中，所述过程包含如下步骤:-检验所述计算机站下载的软件包是否被所述第三计算机化装置存储；-如果所述计算机站下载的软件包已被存储，则等待确认所述计算机站下载的软件包已被所述第三计算机化装置正确存储的消息；以及-如果在预定时段内未接收到所述消息，则向所述第三计算机化装置发送恢复所述旧软件的备份副本的指令，所述旧软件用于继续所述至少一个P&C设备的正常操作。有利的是，所述第一计算机化装置在所述软件包的下载/上传会话期间执行多个处理线程，每个所述处理线程是为相对于其他P&C设备以并行和独立方式执行将一个或多个软件包下载/装载到所选P&C设备中的任务而执行的。方便的是，所述计算机站包含选择要向/从所述P&C设备之一下载/上传的软件包的第四计算机化装置。此外，所述计算机站可以包含对要向/从所述P&C设备之一下载/上传的软件包进行兼容性检验的第五计算机化装置。在按照本发明的低或中压配电网络中，每个所述软件包(Fl，FN)可以包含一个或多个配置文件。所述通信网络优选的是以太网LAN。本发明的进一步特点和优点将从在附图中提供了非限制性例子、按照本发明的低或中压配电网络的优选但非排他实施例的描述中显现出来，在附图中:
图1是按照本发明的低或中压配电网络的一个实施例的方框示意图；图2是按照本发明执行安全管理软件升级的过程的第一实施例的示意图；以及
图3是按照本发明执行安全管理软件升级的过程的第二实施例的示意图。参照图1，低或中压配电网络从其更一般定义上来讲，包含至少一个P&C设备(IED1，IEDN)。正如已经说过的那样，P&C设备的主要目的是执行像如下那样的许多功能:控制配电网络的开关设备的操作，收集和提供配电网络的某些点中与电量(电压、电流等)有关的信息，以及实现配电网络的高级管理功能。P&C设备在现有技术中是众所周知的，将不作更详细描述。本发明的低或中压配电网络进一步包含可以通过优选的是以太网LAN的通信网络12与所述P&C设备通信的计算机化站11。本发明的低或中压配电网络的特征之一在于所述计算机站11包含按照批处理模式，进行软件包(F1，FN)到所述P&C设备的下载会话，以便升级所述至少一个P&C设备的软件的第一计算机化装置111。更进一步，所述至少一个P&C设备包含执行安全管理所述至少一个P&C设备中的软件升级的过程的第二计算机化装置115。优选的是，所述至少一个P&C设备包含存储所述计算机站下载的软件包和保存已经驻留在所述至少一个P&C设备中的旧软件的备份副本的第三计算机化装置116。参照图2，实际上，安全管理的过程优选地包含检验所述计算机站11下载的软件包是否已被所述第三计算机化装置116存储的检验步骤。如果所述计算机站11下载的软件包已被所述第三计算机化装置116存储，则将下载的软件包用于P&C设备的操作。相反，如果所述计算机站11下载的软件包还未被所述第三计算机化装置116正确存储，则将旧软件包用于P&C设备的操作。参照图3，安全管理的过程优选地包含如下步骤:-检验所述计算机站11下载的软件包是否已被所述第三计算机化装置116存储；-如果所述计算机站11下载的软件包已被存储，则等待确认所述计算机站11下载的软件包已被所述第三计算机化装置116正确存储的消息；以及-如果在预定时段内未接收到所述消息，则向所述第三计算机化装置116发送恢复所述旧软件的备份副本的指令，所述旧软件用于继续所述至少一个P&C设备的正常操作。实际上，本发明的核心是提供在像TCP/IP网络那样的通信网络12中成批升级许多设备的软件的安全机制。就本发明的目的而言，成批升级是用于以自动方式将软件发送给多个设备以便节省时间和减少所涉及的工作量的批处理的形式。下载序列的第一阶段完全由服务操作者通过计算机化站11，例如，维护PC的配置工具来控制。在选择了要下载的软件文件之后，配置工具进行一些兼容性检验。如果一切正常，则可以开始下载阶段。下载阶段优选地采用会话模型概念(打开会话一下载软件一关闭会话)，以防止不同PC多台同时下载软件。这种机制保证了 IED在下载软件的时候可以继续“活着”，并继续进行保护和控制的正常操作。一旦IED接收到升级的软件文件，就可以开始存储过程。开始时，在存储软件的情况下，IED等待确认消息。如果在预定到时内未接收到确认消息，则由引导装载器恢复旧软件。旧软件被保存在备份FLASH块中。这使得在存储新软件的时候在突然断电的情况下，或在新软件不工作的情况下可以恢复旧软件。相反，如果接收到确认消息，则IED以正常操作方式运行，并检验是否打开了新会话。如果已打开，则接收软件和关闭会话，通过引导装载器开始存储。引导装载器保存旧软件并存储新软件。IED只有在存储升级软件的时候(大约I分钟)才会“死掉”，在该时段内其未工作在正常条件下。因此，相对于已知过程相当大地缩短了设备的失效时间。优选的是，所述第一计算机化装置11在所述软件包的下载/上传会话期间执行多个处理线程，每个所述处理线程是为相对于其他P&C设备以并行和独立方式执行将一个或多个软件包下载/装载到所选P&C设备中的任务而执行的。实际上，这种解决方案是在计算机站11 (例如，维护PC)中实现多线程架构，以便支持每一个同时运行在程序内和同时运行的许多线程实现的。尤其，对于网络中的每个IED (IED1，IEDN)存在作业是执行将软件发送给其相关IED (IED1，IEDN)的唯一任务的一个线程。方便的是，计算机站11在开始发送软件文件之前知道指定给IED的所有IP地址。然后，操作者选择软件文件并开始发送会话。进程的主要流程为每个IED (IEDLIEDN)创建负责将软件文件发送给其相应IED的线程。使这种操作对于所有设备是并行的和相互独立的。当线程结束它的工作时，接着将消息发送给进程的主要流程以便传信操作结果。然后，当所有线程完成了它们的下载会话时，主要流程结束整个操作。最后，针对每个LED向操作者示出结果。方便的是，在发送会话期间可以通过进度条向操作者示出整个操作，以及对于每个IED，通过状态消息示出结果。因此，在采用的模型中，可以在单个主要进程的背景下存在多个线程。这些线程能够独立地执行只共享主要进程的资源。主要执行流程和线程通过标准消息通信。为了实现上述情况，所述计算机站11优选地包含选择要下载到所述P&C设备之一的软件升级数据包的第四计算机化装置112。按照本发明的低或中压配电网络的进一步优选实施例，所述计算机站11方便地包含对要下载到所述P&C设备之一的升级数据包进行兼容性检验的第五计算机化装置113。因此，按照本发明在低或中压配电网络的至少一个P&C设备中进行软件升级的方法包含如下步骤:-接收所述计算机站11下载的软件包；-存储所述计算机站11下载的软件包；-保存已经驻留在所述至少一个P&C设备中的旧软件的备份副本；-检验所述计算机站11下载的软件包是否被正确存储；以及-如果所述计算机站下载的软件包还未被正确存储，则恢复所述旧软件的备份副本，所述旧软件用于继续所述至少一个P&C设备的正常操作。优选的是，如果所述计算机站11下载的软件包已被存储，则所述方法包含等待确认所述计算机站11下载的软件包已被正确存储的消息的步骤。如果在预定时段内未接收到所述消息，则发送恢复所述旧软件的备份副本的指令，所述旧软件用于继续所述至少一个P&C设备的正常操作。从上面的描述和引用的附图中可以懂得，在本发明的低或中压配电网络中，由于安全管理P&C设备中的软件升级的过程，如果在升级期间出现错误，则旧SW什么也没有损失，因此可以重复升级过程。此外，由于P&C设备在下载过程期间继续运行，所以最大程度地缩短了 P&C设备本身的失效时间。此外，多线程架构使得可以在软件升级数据包的下载会话期间执行多个处理线程，从而在维护操作期间节省了相当多的时间。如此设想的低或中压配电网络可以经受许多次修改和变成几种变体，所有这些都在本发明构思的范围之内。此外，本文所述的所有组成部分可以被其他技术等效元件取代。实际上，设备的组成材料和尺度按照需要和现有技术状况，可以是任何性质的。
权利要求
1.一种低或中压配电网络,包含: -至少一个 P&C 设备(IED1, IEDn)； -通过通信网络(12)与所述至少一个P&C设备通信的计算机站(11)； 其特征在于，所述计算机站包含按照批处理模式执行软件包(F1, Fn)到所述P&C设备的下载会话，以便升级所述至少一个P&C设备的软件的第一计算机化装置(111)，所述至少一个P&C设备包含执行安全管理所述至少一个P&C设备中的软件升级的过程的第二计算机化装置(115)。
2.按照权利要求1所述的低或中压配电网络，其特征在于， 所述至少一个P&C设备包含存储所述计算机站下载的软件包和保存已经驻留在所述至少一个P&C设备中的旧软件 的备份副本的第三计算机化装置(116)。
3.按照权利要求1和2所述的低或中压配电网络，其特征在于，所述过程包含如下步骤: -检验所述计算机站下载的软件包是否已被所述第三计算机化装置存储； -如果所述计算机站下载的软件包已被存储，则等待确认所述计算机站下载的软件包已被所述第三计算机化装置正确存储的消息；以及 -如果在预定时段内未接收到所述消息，则向所述第三计算机化装置发送恢复所述旧软件的备份副本的指令，所述旧软件用于继续所述至少一个P&C设备的正常操作。
4.按照前面权利要求中的一个或多个所述的低或中压配电网络，其特征在于，所述第一计算机化装置在所述软件包的下载/上传会话期间执行多个处理线程，每个所述处理线程是为相对于其他P&C设备以并行和独立方式执行将一个软件包下载到所选P&C设备中的任务而执行的。
5.按照前面权利要求中的一个或多个所述的低或中压配电网络，其特征在于，所述计算机站包含选择要下载到所选P&C设备的软件包的第四计算机化装置(112)。
6.按照前面权利要求中的一个或多个所述的低或中压配电网络，其特征在于，所述计算机站包含对要下载到所述P&C设备之一的软件包进行兼容性检验的第五计算机化装置(113)。
7.按照前面权利要求中的一个或多个所述的低或中压配电网络，其特征在于，每个所述软件包(F1, Fn)包含一个软件文件。
8.按照前面权利要求中的一个或多个所述的低或中压配电网络，其特征在于，所述通信网络是以太网LAN。
9.一种进行低或中压配电网络的至少一个P&C设备中的软件升级的方法，所述至少一个P&C设备通过通信网络(12)与计算机站(11)通信，所述计算机站按照批处理模式执行软件包(F1, Fn)到所述P&C设备的下载会话，以便升级所述至少一个P&C设备的软件，其特征在于所述方法包含如下步骤: -接收所述计算机站(11)下载的软件包； -存储所述计算机站(11)下载的软件包； -保存已经驻留在所述至少一个P&C设备中的旧软件的备份副本； -检验所述计算机站(11)下载的软件包是否已被正确存储；以及 -如果所述计算机站(11)下载的软件包还未被正确存储，则恢复所述旧软件的备份副本，所述旧软件用于继续所述至少一个P&C设备的正常操作。
10.按照权利要求9所述的方法，其特征在于，如果所述计算机站(11)下载的软件包已被存储，则所述方法包含等待确认所述计算机站(11)下载的软件包已被正确存储的消息的步骤，以及如果在预定时段内未接收到所述消息，则发送恢复所述旧软件的备份副本的指令，所述旧软件用于继续所述至少`一个P&C设备的正常操作。
全文摘要
一种低或中压配电网络包含至少一个P&C设备(IED1，IEDN)、以及通过通信网络(12)与所述至少一个P&C设备通信的计算机站(11)，所述计算机站包含按照批处理模式执行软件包(F1，FN)到所述P&C设备的下载会话，以便升级所述至少一个P&C设备的软件的第一计算机化装置(111)，以及所述至少一个P&C设备包含执行安全管理所述至少一个P&C设备中的软件升级的过程的第二计算机化装置(115)。
文档编号G06F11/14GK103109268SQ201180044405
公开日2013年5月15日 申请日期2011年8月17日 优先权日2010年9月15日
发明者A·科里斯派, M·斯卡尔佩利尼 申请人:Abb技术股份公司