专利名称：综合接入网关设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及通信技术领域，尤其涉及一种实现标准IEC-61850通信协议的综合接入网关设备。
背景技术：
IEC-61850 (International Electro technical Commission,国际电工委员会)是由国际电工委员会第57技术委员会于2004年颁布的、应用于变电站通信网络和系统的国际标准。IEC-61850提出了一种公共的通信标准，通过对设备的一系列规范化，使其形成一个规范的输出，实现系统的无缝连接。随着智能化设备的推广逐步加快，对智能变电站的建设也将稳步推广，由此可知，符合IEC-61850协议设备在变电站的应用中也将逐步提高，必将会成为变电站设备间事实上的通信协议。但是，就目前的变电站内设备厂家而言，只有部分厂家的设备符合IEC-61850通信协议，特别针对变电站内的辅助设备几乎全部使用各个厂家各自设定的通信协议。因此，由于变电站规约种类繁多、在使用IEC-61850通信标准过程中将导致互不兼容的问题产生。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型提供了一种综合接入网关设备，用于解决现有技术中变电站规约种类繁多、在使用IEC-61850通信标准过程中将导致互不兼容的问题。为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案:一种综合接入网关设备，包括:获取所述各个硬件设备的有效数据，以及向所述硬件设备反馈客户端发送的控制指令的第一数据接口，所述有效数据为符合IEC-61850协议的数据；与所述第一数据接口相连，按照IEC-61850协议对所述有效数据进行封装，并存储封装数据的IEC-61850协议库；与所述IEC-61850协议库相连，采用丽S协议报文格式向客户端发送存储于所述IEC-61850协议库中的所述封装数据，以及接收所述客户端反馈的对应各个硬件设备的IEC-61850控制指令的转发器；与所述转发器相连，将客户端发送的所述IEC-61850控制指令进行解析，获取对应各个硬件设备的控制指令的命令解析处理器。优选的，所述IEC-61850协议库包括:对所述有效数据按实时与非实时数据类型进行分类，并生成对应的日志服务信息和实时数据信息的处理单元；与所述处理单元相连，存储所述日志服务信息和所述实时数据信息的存储单元；与所述存储单元相连，按照IEC-61850协议对所述存储单元中的所述日志服务信息和所述实时数据信息进行封装，并得到封装数据的IEC-61850协议数据器。优选的，所述的第一数据接口包括:带光隔RS-232，光隔 RS-485 串口和 LAN 接口。一种变电站监控系统，包括:待监控硬件设备；与所述待监控硬件设备连接的综合接入网关设备，所述综合接入网关设备为以上所述的综合接入网关设备； 与所述综合接入网关设备连接，接收并解析所述综合接入网关设备发送的封装数据，获取并显示所述日志服务信息和实时数据信息的客户端。优选的，该变电站监控系统还包括:对应所述待监控硬件设备的设备驱动器；所述待监控硬件设备与所述综合接入网关设备之间通过各个硬件设备的设备驱动器连接。优选的，所述待监控硬件设备包括:水浸传感器，电子围栏，或者避雷针。优选的，各个所述待监控硬件设备中还对应设置有报警器；所述报警器依据客户端反馈的控制命令中的报警数据进行报警。优选的，所述客户端包括:接收综合接入网关设备采用MMS协议报文格式发送的存储于所述IEC-61850协议库中的所述封装数据，以及反馈客户端的IEC-61850控制指令的第二数据接口 ； 解析所述综合接入网关设备发送的封装数据，获取所述IEC-61850协议库中的日志服务信息，以及实时数据信息的第一处理器；与所述第一处理器相连，显示所述日志服务信息，以及所述实时数据信息的显示器与所述第一处理器相连，依据所述日志服务信息及实时数据信息生成对应各个待监控硬件设备的IEC-61850控制指令的第二处理器。相对于现有技术，本实用新型具有以下有益效果:该综合接入网关设备通过第一数据接口获取各个硬件设备的有效数据，按照IEC-61850协议对所述有效数据进行封装，并存储封装数据的IEC-61850协议库，然后通过采用MMS协议报文格式向客户端发送存储于所述IEC-61850协议库中的所述封装数据，由客户端进行显示和处理，并将依据IEC-61850协议生成IEC-61850控制指令，再由客户端将所述IEC-61850控制指令反馈给综合接入网关设备，生成对应各个硬件设备的控制指令，然后再将该控制指令通过第一数据接口反馈给各个硬件设备。从而满足了变电站的规约统一、变电站内的设备都能通过统一的协议约束的要求。
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型的综合接入网关设备的结构图；图2为本实用新型的IEC-61850协议库的结构图；图3为本实用新型的变电站监控系统的结构图；图4为本实用新型的客户端的结构图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。本实用新型实施例提供了一种综合接入网关100，其具体结构如图1所示，包括:第一数据接口 110，IEC-61850协议库120和转发器130。获取所述各个硬件设备的有效数据，以及向所述硬件设备反馈客户端发送的控制指令的第一数据接口 110。所述有效数据为符合IEC-61850协议的数据。与所述第一数据接口 110相连，按照IEC-61850协议对所述有效数据进行封装，并存储封装数据的IEC-61850协议库120。与所述IEC-61850协议库120相连，采用MMS协议报文格式向客户端发送存储于所述IEC-61850协议库120中的所述封装数据，以及接收所述客户端反馈的对应各个硬件设备的IEC-61850控制指令的转发器130。与所述转发器130相连，将客户端发送的所述IEC-61850控制指令进行解析，获取对应各个硬件设备的控制指令的命令解析处理器140。下面根据图1具体介绍该综合接入网关设备100的工作过程。本综合接入网关设备100通过所述第一数据接口 110获取不同硬件设备的各种有效数据(包括状态、数据、报警等)。该有效数据为各个硬件设备通过各自的设备驱动器的对其所产生的数据进行筛选后，符合IEC-61850协议的数据。在第一数据接口 110获取该符合IEC-61850协议的数据，即有效数据后，将其传输至IEC-61850协议库120，通过IEC-61850协议库120将该数据按照IEC-61850协议进行存储封装；之后，转发器130采用MMS协议报文格式将封装数据发送至客户端，由客户端进行显示和处理，并将依据IEC-61850协议生成IEC-61850控制指令，再由客户端将所述IEC-61850控制指令反馈给综合接入网关设备100中的命令解析处理器140，由命令解析处理器140对该IEC-61850控制指令进行解析，生成对应各个硬件设备的控制指令，然后再将该控制指令通过第一数据接口 110反馈给各个硬件设备。该综合接入网关设备100获取各个硬件设备的有效数据，并按照IEC-61850协议对所述有效数据进行封装，并存储封装数据的IEC-61850协议库120，然后向客户端发送所述封装数据，由客户端进行显示和处理，并将依据IEC-61850协议生成IEC-61850控制指令，再由客户端将所述IEC-61850控制指令反馈给综合接入网关设备100，生成对应各个硬件设备的控制指令，然后再将该控制指令通过第一数据接口 110反馈给各个硬件设备。从而满足了将各个不同硬件设备规约统一为IEC-61850规约，然后发送给客户端的要求。基于上述本实施例公开的综合接入网关设备100，其中的第一数据接口 110，其用于接收各个硬件设备上传的有效数据，或者采集各个所述硬件设备的有效数据。其中，该硬件设备主要为变电站内应用各自通信协议的硬件设备，如:电子围栏，消防传感器，微气象传感器，有害气体传感器，开关柜温湿度传感器，维思设备等。上述硬件设备通过各自的设备驱动器对其所产生的数据进行筛选后，获取符合IEC-61850协议的数据。实际上该经过筛选获取到的有效数据包括:电子围栏的防区号、防区报警状态、设备地址；有害气体传感器的多组SF6含量、多级02含量、设备地址；维思设备的温度、湿度、避雷器动作次数、水浸、壳体变形、设备地址；微气象传感器的温度、湿度、风向、风速、气压、降水强度、设备地址等。对于第一数据接口 110具体获取到的有效数据，本实用新型所给出的有效数据包括但不仅限于此。对于上述本实施例公开的第一数据接口 110可以由带光隔1 -232，光隔1 -485串口和LAN接口构成。基于上述本实施例公开的综合接入网关设备100，其中的IEC-61850协议库120的结构，如图2所示，包括:处理单元1201，存储单元1202和IEC-61850协议数据器1203。对所述有效数据按实时与非实时数据类型进行分类，并生成对应的日志服务信息和实时数据信息的处理单元1201。与所述处理单元1201相连，存储所述日志服务信息和所述实时数据信息的存储单元1202。与所述存储单元1202相连，按照IEC-61850协议对所述存储单元中的所述日志服务信息和所述实时数据 信息进行封装，并得到封装数据的IEC-61850协议数据器1203。下面根据图3具体介绍IEC-61850协议库120的工作过程。本IEC-61850协议库120通过处理单元1201对所述有效数据按实时与非实时数据类型进行分类，并生成对应的日志服务信息和实时数据信息。该有效数据为各个硬件设备通过各自的设备驱动器的对其所产生的数据进行筛选后，符合IEC-61850协议的数据。在处理单元1201对该符合IEC-61850协议的数据生成对应的日志服务信息和实时数据信息后，将其传输至存储单元1202，存储单元1202对该日志服务信息和该实时数据信息进行存储，之后，IEC-61850协议数据器1203按照IEC-61850协议对所述存储单元中的所述日志服务信息和所述实时数据信息进行封装，并得到封装数据。IEC-61850协议库120与所述第一数据接口相连，按照IEC-61850协议对所述有效数据进行封装，并对该有效数据进行存储。该有效数据为各个硬件设备通过各自的设备驱动器的对其所产生的数据进行筛选后，符合IEC-61850协议的数据。从而使得IEC-61850协议库120中的数据都是符合IEC-61850协议的数据。基于上述本实用新型公开的综合接入网关设备100，本实用新型还公开了一种具有上述本实用新型公开的综合接入网关设备100的变电站监控系统。本实用新型中的变电站监控系统1000的具体结构，如图3所示，包括:待监控硬件设备200，综合接入网关设备100，设备驱动器300和客户端400。与所述待监控硬件设备200连接的综合接入网关设备100。与所述综合接入网关设备100连接，接收并解析所述综合接入网关设备100发送的封装数据，获取并显示所述日志服务信息和实时数据信息的客户端400。与所述待监控硬件设备200和所述综合接入网关设备100连接的设备驱动器300。所述的待监控硬件设备包括水浸传感器，电子围栏，避雷针，温度传感器，温湿度传感器，消防传感器，水浸传感器，空调等。该待监控硬件设备中还包括报警器，该报警器用于对客户端反馈的控制命令中的报警数据进行报警。下面根据图3具体介绍变电站监控系统1000的工作过程。本变电站监控系统1000的各个待监控硬件设备200通过各自的设备驱动器300与所述综合接入网关设备100连接，综合接入网关设备100根据不同的待监控硬件设备200，分别获取他们各自的设备驱动器300解析后的有效数据，该有效数据为符合IEC-61850协议的数据。其中，综合接入网关设备100获取该有效数据的方式可能是被动的接受或主动的读取。综合接入网关设备100将其获取的该符合IEC-61850协议的数据进行存储封装之后，采用丽S协议报文格式将封装数据发送至客户端400，由客户端400进行显示和处理，并将依据IEC-61850协议生成IEC-61850控制指令，再由客户端将所述IEC-61850控制指令反馈给综合接入网关设备100，综合接入网关100对该IEC-61850控制指令进行解析，生成对应各个硬件设备的控制指令，然后再将该控制指令反馈给各个硬件设备。该变电站监控系统1000的各个待监控硬件设备200通过各自的设备驱动器300与所述综合接入网关设备100连接，综合接入网关设备100根据不同的待监控硬件设备200，分别获取他们各自的设备驱动器300解析后的符合IEC-61850协议的数据。综合接入网关设备100将其获取的该符合IEC-61850协议的数据进行存储封装之后，发送至客户端400，由客户端400进行显示和处理，并将依据IEC-61850协议生成IEC-61850控制指令，客户端将所述IEC-61850控制指令反馈给综合接入网关设备100，综合接入网关100将对该IEC-61850控制指令进行解析后生成对应各个硬件设备的控制指令反馈给各个硬件设备。从而满足了将变电站中的各个不同硬件设备规约统一为IEC-61850规约，然后发送给客户端的要求。基于上述本实施例公开的变电站监控系统100，其中的客户端的结构，如图4所示，包括:第二数据接口 401，第一处理器402，显示器403和第二处理器404。接收综合接入网关设备采用MMS协议报文格式发送的存储于所述IEC-61850协议库中的所述封装数据，以及反馈客户端400的IEC-61850控制指令的第二数据接口 401 ；解析所述综合接入网关设备发送的封装数据，获取所述IEC-61850协议库中的日志服务信息，以及实时数据信息的第一处理器402 ；与所述第一处理器402相连，显示所述日志服务信息，以及所述实时数据信息的显示器403 ；与所述第一数据处理器402相连，依据所述日志服务信息及实时数据信息生成对应各个待监控硬件设备的IEC-61850控制指令的第二处理器404。下面根据图5具体介绍客户端400的工作过程。客户端400的第二数据接口 401接收综合接入网关设备采用丽S协议报文格式发送的存储于所述IEC-61850协议库中的所述封装数据，第一处理器402解析所述综合接入网关设备发送的封装数据，获取所述IEC-61850协议库中的日志服务信息，以及实时数据信息，显示器403显示所述日志服务信息，以及所述实时数据信息。第二处理器404依据所述日志服务信息及实时数据信息生成对应各个待监控硬件设备的IEC-61850控制指令，客户端400通过第二数据接口 401将IEC-61850控制指令反馈给综合接入网关，综合接入网关的命令解析处理器对该IEC-61850控制指令进行解析，然后通过第一数据接口将该IEC-61850控制指令发送给各个硬件设备。客户端400的第二数据接口 401接收综合接入网关设备发送的符合IEC-61850协议的封装数据，第一处理器402对该封装数据进行解析，获取所述IEC-61850协议库中的日志服务信息及实时数据信息，显示器403对所述日志服务信息、以及所述实时数据信息进行显示。第二处理器404接收第一处理器402发送的日志服务信息及实时数据信息，并生成对应各个待监控硬件设备的IEC-61850控制指令，客户端400通过第二数据接口 401将IEC-61850控制指令反馈回去。从而客户端接收IEC-61850服务数据，并将其转换为设备的规约数据，提供给设备。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求1.一种综合接入网关设备，应用于连接变电站中的各个硬件设备，其特征在于，包括: 获取所述各个硬件设备的有效数据，以及向所述硬件设备反馈客户端发送的控制指令的第一数据接口，所述有效数据为符合IEC-61850协议的数据； 与所述第一数据接口相连，按照IEC-61850协议对所述有效数据进行封装，并存储封装数据的IEC-61850协议库； 与所述IEC-61850协议库相连，采用丽S协议报文格式向客户端发送存储于所述IEC-61850协议库中的所述封装数据，以及接收所述客户端反馈的对应各个硬件设备的IEC-61850控制指令的转发器； 与所述转发器相连，将客户端发送的所述IEC-61850控制指令进行解析，获取对应各个硬件设备的控制指令的命令解析处理器。
2.根据权利要求1所述的综合接入网关设备，其特征在于，所述IEC-61850协议库包括: 对所述有效数据按实时与非实时数据类型进行分类，并生成对应的日志服务信息和实时数据信息的处理单元； 与所述处理单元相连，存储所述日志服务信息和所述实时数据信息的存储单元；与所述存储单元相连，按照IEC-61850协议对所述存储单元中的所述日志服务信息和所述实时数据信息进行封装，并得到封装数据的IEC-61850协议数据器。
3.根据权利要求1所述的综合接入网关设备，其特征在于，所述的第一数据接口包括: 带光隔RS-232，光隔RS-485串口和LAN接口。
4.一种变电站监控系统，其特征在于，包括: 待监控硬件设备； 与所述待监控硬件设备连接的综合接入网关设备，所述综合接入网关设备为权利要求Γ3中任意一项所述的综合接入网关设备； 与所述综合接入网关设备连接，接收并解析所述综合接入网关设备发送的封装数据，获取并显示所述日志服务信息和实时数据信息的客户端。
5.根据权利要求4所述的变电站监控系统，其特征在于，包括: 对应所述待监控硬件设备的设备驱动器； 所述待监控硬件设备与所述综合接入网关设备之间通过各个硬件设备的设备驱动器连接。
6.根据权利要求4所述的变电站监控系统，其特征在于，所述待监控硬件设备包括: 水浸传感器，电子围栏，或者避雷针。
7.根据权利要求4所述的变电站监控系统，其特征在于，各个所述待监控硬件设备中还对应设置有报警器； 所述报警器依据客户端反馈的控制命令中的报警数据进行报警。
8.根据权利要求4所述的变电站监控系统，其特征在于，所述客户端包括: 接收综合接入网关设备采用MMS协议报文格式发送的存储于所述IEC-61850协议库中的所述封装数据，以及反馈客户端的IEC-61850控制指令的第二数据接口 ； 解析所述综合接入网关设备发送的封装数据， 获取所述IEC-61850协议库中的日志服务信息，以及实时数据信息的第一处理器；与所述第一处理器相连，显示所述日志服务信息，以及所述实时数据信息的显示器；与所述第一处理器相连， 依据所述日志服务信息及实时数据信息生成对应各个待监控硬件设备的IEC-61850控制指令的第二处理器。
专利摘要本实用新型提供了一种综合接入网关设备，包括获取所述各个硬件设备的有效数据，以及向所述硬件设备反馈客户端发送的控制指令的第一数据接口；按照IEC-61850协议对所述有效数据进行封装，并存储于封装数据的IEC-61850协议库；向客户端发送存储于所述IEC-61850协议库中的所述封装数据，以及接收所述客户端反馈的对应各个硬件设备的IEC-61850控制指令的转发器；将客户端发送的所述IEC-61850控制指令进行解析，获取对应各个硬件设备的控制指令的命令解析处理器。本申请提供的系统为公众提供了一种能够将不同种类规约统一转换成IEC-61850规约的通用实验平台。
文档编号H04L12/66GK203014843SQ20122070305
公开日2013年6月19日 申请日期2012年12月18日 优先权日2012年12月18日
发明者吴文炤, 王春新, 杨友朋, 王焕娟, 李栋华, 李凡, 夏升, 谢斌, 李朝峰, 张竞文, 刘亚坤, 田祥花 申请人:北京国电通网络技术有限公司, 北京中电飞华通信股份有限公司, 国家电网公司