专利名称：一种基于iec61850的协议转换装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种协议转换的装置，尤其涉及一种基于IEC61850的协议转换装置。
背景技术：
变电站自动化系统可以把原本分隔的控制、保护、事件、通信和測量装置以合适的形式进行集成，由少量的智能电子设备组成自动化系统，通过站内的通信网络实现信息的共享，可以大量減少使用IP资源，降低系统结构，提高了系统的经济型、可靠性。传统的变电站在线监测系统及综合自动化系统通信标准都是基于某种协议的，如当前多数设备采用的101协议、104协议、MODBUS,⑶T等通信协议。面向对象的变电站内通信协议IEC61850 是ー套非常庞杂的标准体系，共分成10个部分，对变电站自动化通信网络和系统做出了全面、详细的描述和规范。IEC61850标准体系建立了涵盖电カ系统一次系统、二次系统以及通信系统的对象模型、服务模型以及他们之间的关系。在变电站自动化系统集成过程中，面临的最大问题就是不同厂家的智能电子设备，甚至同一厂家的不同型号的智能电子设备所采用的通信协议都不相同，因而难以实现无缝的集成和互操作。当各个系统之间以基于这些不尽相同的协议传输报文进行交换时，数据的语义并不同时传输，导致接收子系统不能了解报文的详细含义，造成各个系统间无法通彳目，形成各个彳目息孤岛。
实用新型内容本实用新型的目的在于，提供一种基于IEC61850的协议转换装置。该装置能够将智能电子设备因采用的不同通信协议产生的数据转换为基于IEC61850的数据，使各个系统能够识别理解，实现各个系统间的通信，并且能够安全高效的从上级网络中提取数据，安全高效的管理储存数据，安全高效的进行系统间通信。为解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案一种基于EC61850的协议转换装置，其特征在于包括CPU主芯片，还包括依次连接的生产模块、数据缓冲模块和消费模块；生产模块还连接上级网络，消费模块还连接下级网络；CPU主芯片分别与生产模块、数据缓冲模块和消费模块相连。前述的基于EC61850的协议转换装置中，所述的生产模块包括CPU芯片A，还包括与CPU芯片A相连的网络接收存储器和网络事件处理存储器，网络接收存储器和网络事件处理存储器之间相互连接；网络接收存储器还分别连接上级网络和数据缓冲模块，网络事件处理存储器还连接数据缓冲模块。前述的基于EC61850的协议转换装置中，所述的数据缓冲模块包括CPU芯片B，还包括与CPU芯片B相连的数据存储器；数据存储器和CPU芯片B都连接着数据管理存储器、空间拓展存储器、空间限制存储器和生产能力限制存储器；数据存储器还连接着生产模块和消费模块，生产能力限制存储器连接着网络接收存储器。[0008]前述的基于EC61850的协议转换装置中，所述的消费模块包括CPU芯片C，还包括与CPU芯片C相连的数据读取存储器和数据处理模块，数据读取存储器和数据处理模块之间相互连接；数据读取存储器还连接数据缓冲模块，数据处理模块还连接下级网络。前述的基于EC61850的协议转换装置中，所述的数据处理模块包括CPU芯片D，还包括依次相连的协议判断存储器、翻译存储器、数据判断存储器和模型建立存储器，模型建立存储器还连接着自检告警存储器、功能分析存储器和逻辑节点建立存储器，逻辑节点建立存储器还连接着发送存储器；协议判断存储器还连接着数据读取存储器，发送存储器还连接着下级网络；CPU芯片D分别与协议判断存储器、翻译存储器、数据判断存储器、模型建立存储器、自检告警存储器、功能分析存储器、逻辑节点建立存储器和发送存储器相连。前述的基于EC61850的协议转换装置中，所述的CPU主芯片分别与CPU芯片A、CPU 芯片B和CPU芯片C相连；CPU芯片C和CPU芯片D相连。与现有技术相比，本实用新型采用上述技术方案，不但能够将智能电子设备因采用的不同通信协议产生的数据转换为基于IEC61850的数据，使各个系统能够识别理解，实现各个系统间的通信，而且能够安全高效的从上级网络中提取数据，安全高效的管理储存数据，安全高效的进行系统间通信。
图I是本实用新型的结构示意图。附图标记I-生产模块，2-数据缓冲模块，3-消费模块，4-网络接收存储器，5-网络事件处理存储器，6-数据读取存储器，7-数据处理模块，8-协议判断存储器，9-翻译存储器，10-数据判断存储器，11-模型建立存储器，12-自检告警存储器，13-功能分析存储器，14-逻辑节点建立存储器，15-发送存储器，16-数据存储器，17-数据管理存储器，18-空间拓展存储器，19-空间限制存储器，20-生产能力限制存储器，21-CPU主芯片，22-CPU芯片A，23-CPU芯片B, 24-CPU 芯片 C，25-CPU 芯片 D。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。
具体实施方式
实施例。一种基于EC61850的协议转换装置，如图I所示，包括CPU主芯片21，还包括依次连接的生产模块I、数据缓冲模块2和消费模块3 ;生产模块I还连接上级网络，消费模块3还连接下级网络；CPU主芯片21分别与生产模块I、数据缓冲模块2和消费模块3相连。生产模块I包括CPU芯片A22，还包括与CPU芯片A22相连的网络接收存储器4和网络事件处理存储器5，网络接收存储器4和网络事件处理存储器5之间相互连接；网络接收存储器4还分别连接上级网络和数据缓冲模块2，网络事件处理存储器5还连接数据缓冲模块2。数据缓冲模块2包括CPU芯片B23，还包括与CPU芯片B23相连的数据存储器16 ；数据存储器16和CPU芯片B23都连接着数据管理存储器17、空间拓展存储器18、空间限制存储器19和生产能力限制存储器20 ;数据存储器16还连接着生产模块I和消费模块2，生产能力限制存储器20连接着网络接收存储器4。消费模块3包括CPU芯片C24，还包括与CPU芯片C24相连的数据读取存储器6和数据处理模块7，数据读取存储器6和数据处理模块7之间相互连接；数据读取存储器6还连接数据缓冲模块2，数据处理模块7还连接下级网络。数据处理模块7包括CPU芯片D25，还包括依次相连的协议判断存储器8、翻译存储器9、数据判断存储器10和模型建立存储器11，模型建立存储器11还连接着自检告警存储器12、功能分析存储器13和逻辑节点建立存储器14，逻辑节点建立存储器14还连接着发送存储器15 ;协议判断存储器8还连接着数据读取存储器6，发送存储器15还连接着下级网络；CPU芯片D25分别与协议判断存储器8、翻译存储器9、数据判断存储器10、模型建立存储器11、自检告警存储器12、功能分析存储器13、逻辑节点建立存储器14和发送存储器15相连。CPU主芯片21分别与CPU芯片A22、CPU芯片B23和CPU芯片C24相连；CPU芯片C24和CPU芯片D25相连。本实施例中，CPU主芯片21、CPU芯片A22、CPU芯片B23、CPU芯片C24和CPU芯片D25可采用Inter 815E芯片组。
使用时，数据存储器6用于数据的存储。CPU主芯片21通过CPU芯片A23、CPU芯片B23、CPU芯片C24或CPU芯片D25调用生产模块、数据缓冲模块、消费模块中的各个存储器固化的功能实现装置的使用。具体为通过调用网络接收存储器4中固化的功能实现从上级网络中接收网络事件；通过调用网络事件处理存储器5中固化的功能实现网络事件的处理，若为Ac^pt事件，接收新连接放入到事件队列，若为Write事件,增加写计数,若为Read事件,读取网络中的数据，并将数据存储到数据存储器16中；通过调用数据读取存储器6中固化的功能实现数据的读取；通过调用数据处理模块7中各个存储器固化的功能实现数据的处理；通过调用数据管理存储器17中固化的功能实现对数据的管理；通过调用空间拓展存储器18中固化的功能实现对更大空间分配需要的支持；通过调用空间限制存储器19中固化的功能实现对最大空间的限制；通过调用生产能力限制存储器20中固化的功能实现对生产模块生产的能力的限制。数据处理的具体方法为A.调用协议判断存储器8中固化的功能判断数据的协议种类，得到该条数据的协议种类；B.调用翻译存储器9中固化的功能根据步骤A得到的该条数据的协议种类以及给定的该种协议与IEC61850的映射表，翻译得到该条数据基于IEC61850的数据b ；C.调用数据判断存储器10中固化的功能根据IEC61850的规则分析步骤B得到的数据b，确定数据b是模拟采集值或开关量采集值；D.若数据b是模拟采集值，调用模型建立存储器11中固化的功能根据IEC61850的规则对其建立数据对象模型D ;具体为对数据对象名称加I，II，III的后缀序号表示Ia跳闸(ー级)、lb控制命令(ニ级)和测量值的中速报文(三级)三种不同的数据对象模型；若数据b是开关量采集值，调用模型建立存储器11中固化的功能根据IEC61850的规则对其建立数据对象模型d ;具体为对数据对象名称加i，ii，iii的后缀序号表示Ia跳闸(ー级)、lb控制命令(ニ级)和测量值的中速报文(三级)三种不同的数据对象模型；[0032]E.调用自检告警存储器12中固化的功能将步骤D中的数据对象模型D或数据对象模型d通过调用模型建立存储器11中固化的功能采用通用的输入输出数据对象建立自检告警对象模型E或自检告警对象模型e ；F.调用功能分析存储器12中固化的功能对步骤D得到数据对象模型D和步骤E得到的自检告警对象模型E或步骤D得到数据对象模型d和步骤E得到的自检告警对象模型e进行分析，具体为，调用功能分析存储器12中固化的功能对自检告警对象模型E中的Ia跳闸(一级)数据对象和测量值的中速报文(三级)数据对象数值进行判断，若上述两个数值至少有一个不在给定范围内，产生动作告警源、目标动作设备ID、动作类型的三方关 系表，调用模型建立存储器11中固化的功能将三方关系表建立表示动作的数据对象模型F，否则处理结束；调用功能分析存储器12中固化的功能对自检告警对象模型e中的Ia跳闸(一级)数据对象和测量值的中速报文(三级)数据对象数值进行判断，若上述两个数值至少有一个不等于给定值，产产生动作告警源、目标动作设备ID、动作类型的三方关系表，调用模型建立存储器11中固化的功能将三方关系表建立表示动作的数据对象模型f，否则处理结束；G.调用逻辑节点建立存储器14中固化的功能将表示动作的数据对象模型F建立逻辑节点G或将表示动作的数据对象模型f建立逻辑节点g ；H.调用发送存储器15中固化的功能对逻辑节点G或逻辑节点g设置发送命令，将其发送给下级网络。
权利要求1.一种基于EC61850的协议转换装置，其特征在于包括CPU主芯片(21)，还包括依次连接的生产模块(I)、数据缓冲模块(2)和消费模块(3);生产模块(I)还连接上级网络，消费模块(3)还连接下级网络；CPU主芯片(21)分别与生产模块(I)、数据缓冲模块(2)和消费模块⑶相连。
2.根据权利要求I所述的基于EC61850的协议转换装置，其特征在于所述的生产模块⑴包括CPU芯片A (22)，还包括与CPU芯片A (22)相连的网络接收存储器⑷和网络事件处理存储器(5)，网络接收存储器(4)和网络事件处理存储器(5)之间相互连接；网络接收存储器(4)还分别连接上级网络和数据缓冲模块(2)，网络事件处理存储器(5)还连接数据缓冲模块(2)。
3.根据权利要求2所述的基于EC61850的协议转换装置，其特征在于所述的数据缓 冲模块⑵包括CPU芯片B (23)，还包括与CPU芯片B (23)相连的数据存储器(16);数据存储器(16)和CPU芯片B(23)都连接着数据管理存储器(17)、空间拓展存储器(18)、空间限制存储器(19)和生产能力限制存储器(20);数据存储器(16)还连接着生产模块(I)和消费模块(2)，生产能力限制存储器(20)连接着网络接收存储器(4)。
4.根据权利要求3所述的基于EC61850的协议转换装置，其特征在于所述的消费模块(3)包括CPU芯片C (24)，还包括与CPU芯片C (24)相连的数据读取存储器(6)和数据处理模块(7)，数据读取存储器(6)和数据处理模块(7)之间相互连接；数据读取存储器(6)还连接数据缓冲模块(2)，数据处理模块(7)还连接下级网络。
5.根据权利要求4所述的基于EC61850的协议转换装置，其特征在于所述的数据处理模块(7)包括CPU芯片D (25)，还包括依次相连的协议判断存储器(8)、翻译存储器(9)、数据判断存储器(10)和模型建立存储器(11)，模型建立存储器(11)还连接着自检告警存储器(12)、功能分析存储器(13)和逻辑节点建立存储器(14)，逻辑节点建立存储器(14)还连接着发送存储器(15);协议判断存储器(8)还连接着数据读取存储器￠)，发送存储器(15)还连接着下级网络；CPU芯片D(25)分别与协议判断存储器(8)、翻译存储器(9)、数据判断存储器(10)、模型建立存储器(11)、自检告警存储器(12)、功能分析存储器(13)、逻辑节点建立存储器(14)和发送存储器(15)相连。
6.根据权利要求5所述的基于EC61850的协议转换装置，其特征在于所述的CPU主芯片(21)分别与CPU芯片A (22)、CPU芯片B (23)和CPU芯片C (24)相连；CPU芯片C (24)和CPU芯片D (25)相连。
专利摘要本实用新型公开了一种基于EC61850的协议转换装置包括CPU主芯片(21)，还包括依次连接的生产模块(1)、数据缓冲模块(2)和消费模块(3)；生产模块(1)还连接上级网络，消费模块(3)还连接下级网络；CPU主芯片(21)分别与生产模块(1)、数据缓冲模块(2)和消费模块(3)相连。本实用新型采用上述技术方案，能够将智能电子设备因采用的不同通信协议产生的数据转换为基于IEC61850的数据，使各个系统能够识别理解，实现各个系统间的通信，并且将数据的处理放到消费模块中进行能够高效的从上级网络中提取数据，高效的管理储存数据，高效的进行系统间通信。
文档编号H04L29/06GK202385133SQ20112056873
公开日2012年8月15日 申请日期2011年12月30日 优先权日2011年12月30日
发明者何焱, 冯贵宾, 吴万港, 张加斌, 晋伟平, 朱兴柯, 李卫, 李长生, 杨义兴, 甘百新, 白彪 申请人:浙江大华系统工程有限公司