一種基于iec61850/mms的網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)計方法
【專利說明】—種基于IEC61850/MMS的網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)計方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種基于IEC61850/MMS的網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)計方法，屬網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0003]目前基于IEC61850、MMS的通信設(shè)計方法存在的問題在于，IEC61850規(guī)定的ACSI(Abstract Communicat1n Service Interface)抽象通信服務(wù)直接映射為對應(yīng)的MMS(Manufacturing Message Specif icat1n，制造報文規(guī)范)通信服務(wù)，與具體通信協(xié)議MMS之間耦合度高，且采用同步的方法，此種設(shè)計方式雖然簡單直接，但存在一定的缺陷，難以適應(yīng)今后低層網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的發(fā)展，造成軟件實現(xiàn)的可重用性低，維護升級困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是，根據(jù)目前基于IEC61850、麗S的通信設(shè)計方法存在的問題，本發(fā)明提出一種基于IEC61850/MMS的網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)計方法，能更好地適應(yīng)今后低層網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的發(fā)展，使軟件實現(xiàn)的維護升級簡單方便，降低工作量。
[0005]實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案是，本發(fā)明一種基于IEC61850/MMS的網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)計方法，所述方法將通信結(jié)構(gòu)分為三個層次，包括，
抽象通信服務(wù)模塊，用于提供IEC 61850所規(guī)定的用于客戶和遠方服務(wù)器之間的通信服務(wù)，執(zhí)行ACSI服務(wù)管理。
[0006]特定服務(wù)映射模塊，用于執(zhí)行特定通信服務(wù)映射，通過ACSI消息與麗S消息的相互轉(zhuǎn)換實現(xiàn)IEC 61850規(guī)定的抽象通信服務(wù)。
[0007]制造報文規(guī)范模塊，用于實現(xiàn)具體的MMS通信服務(wù)。
[0008]所述抽象通信服務(wù)模塊、特定服務(wù)映射模塊、制造報文規(guī)范模塊分別設(shè)計成各自獨立的并發(fā)任務(wù)，每個任務(wù)有各自的進程，任務(wù)的執(zhí)行各自獨立；任務(wù)之間的信息通信采取松耦合通信異步模式，設(shè)置先入先出的消息隊列實現(xiàn)模塊間的消息傳輸活動。
[0009]所述抽象通信服務(wù)模塊的通信服務(wù)，包括實時數(shù)據(jù)訪問和獲取、設(shè)備控制、事件報告和日志、文件傳輸；所述抽象通信服務(wù)模塊的執(zhí)行ACSI服務(wù)管理，包括ACSI服務(wù)接口函數(shù)、ACSI模型、ACSI服務(wù)管理器。
[0010]所述ACSI服務(wù)接口函數(shù)是提供給61850用戶使用的接口函數(shù)。
[0011]所述ACSI模型實現(xiàn)IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)中定義的基本信息模型和信息交換服務(wù)模型；基本信息模型包括服務(wù)器、邏輯設(shè)備、邏輯節(jié)點、數(shù)據(jù)對象和數(shù)據(jù)屬性；信息交換服務(wù)模型包括數(shù)據(jù)集和控制塊。
[0012]所述ACSI服務(wù)管理器負責(zé)ACSI服務(wù)的管理，一方面處理61850用戶調(diào)用ACSI服務(wù)接口函數(shù)時產(chǎn)生的ACSI消息，另一方面處理接收到的ACSI消息，同時更新維護ACSI模型。
[0013]所述麗S通信服務(wù)，包括麗S服務(wù)處理函數(shù)、麗S數(shù)據(jù)模型、制造報文協(xié)議機MMPM和ASN.1編解碼器。
[0014]所述MMS服務(wù)處理函數(shù)處理MMS用戶發(fā)出的服務(wù)請求、響應(yīng)原語及接收到的服務(wù)確認、指示原語。
[0015]所述MMS數(shù)據(jù)模型對MMS定義的層次對象模型進行建模；所述層次對象模型包括虛擬制造設(shè)備VMD、域Domain、有名變量Named Variable。
[0016]所述MMPM協(xié)議機依照麗S定義的協(xié)議規(guī)范執(zhí)行麗S環(huán)境管理，響應(yīng)外部事件，執(zhí)行麗S狀態(tài)轉(zhuǎn)換，并進行相關(guān)操作，發(fā)出麗S協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU ;所述外部事件包括麗S用戶發(fā)出的服務(wù)原語、接收到的MMS協(xié)議數(shù)據(jù)單元rou。
[0017]所述ASN.1編解碼器依據(jù)抽象語法標(biāo)記ASN.1的基本編碼規(guī)則執(zhí)行MMS協(xié)議數(shù)據(jù)單元rou的編碼和解碼。
[0018]在通信的下行方向，MMPM協(xié)議機根據(jù)下發(fā)的麗S消息，調(diào)用麗S服務(wù)處理函數(shù)，執(zhí)行MMS狀態(tài)轉(zhuǎn)換，構(gòu)造MMS協(xié)議數(shù)據(jù)單元H)U，ASN.1編解碼器對MMS協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU進行編碼，形成報文，下發(fā)給底層通信系統(tǒng)；在通信的上行方向，MMPM協(xié)議機將底層通信系統(tǒng)上傳的報文，通過ASN.1編解碼器對報文解碼形成MMS協(xié)議數(shù)據(jù)單元H)U，調(diào)用MMS服務(wù)處理函數(shù)，執(zhí)行麗S狀態(tài)轉(zhuǎn)換，同時解析麗S協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU生成麗S消息，上傳。
[0019]所述ACSI消息封裝了 IEC 61850中定義的抽象通信服務(wù)的相關(guān)服務(wù)參數(shù)及服務(wù)類型。
[0020]所述麗S消息封裝了麗S中定義的通信協(xié)議的相關(guān)服務(wù)參數(shù)及服務(wù)類型。
[0021]所述底層通信系統(tǒng)是由表示層ACSE+TCP/IP+以太網(wǎng)構(gòu)成的底層通信架構(gòu)。
[0022]本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明采用模塊化、并發(fā)的方式進行基于IEC 61850、麗S的網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)計，利用消息隊列實現(xiàn)模塊之間的異步通信，能夠降低ACSI抽象通信服務(wù)與具體通信協(xié)議MMS之間的耦合度，更好地適應(yīng)今后低層網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的發(fā)展，使軟件實現(xiàn)的可重用性得到提高，維護更簡單、可擴展性高；適應(yīng)低層通信協(xié)議的發(fā)展。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明基于IEC61850/MMS的網(wǎng)絡(luò)通信結(jié)構(gòu)圖；
圖2為本發(fā)明設(shè)計方法客戶端、服務(wù)器端之間交互信息的通信過程；
圖3為本發(fā)明設(shè)計方法相關(guān)的客戶端的核心類的關(guān)系圖；
圖4為本發(fā)明設(shè)計方法相關(guān)的服務(wù)器端的核心類的關(guān)系圖；
圖1中，1是ACSI模塊；2是SCSM模塊；3是MMS模塊。
【具體實施方式】
[0024]現(xiàn)結(jié)合圖1介紹本發(fā)明一種基于IEC61850/MMS的網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)計方法的【具體實施方式】。圖1為本實施例基于IEC61850/MMS的網(wǎng)絡(luò)通信結(jié)構(gòu)圖。
[0025]本實施例基于IEC61850/MMS的網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)計方法，將通信結(jié)構(gòu)分為三個層次，自上而下分別是抽象通信服務(wù)模塊1、特定服務(wù)映射模塊2、制造報文規(guī)范模塊3。所述抽象通信服務(wù)模塊、特定服務(wù)映射模塊、制造報文規(guī)范模塊分別設(shè)計成各自獨立的并發(fā)任務(wù)，每個任務(wù)有各自的進程，任務(wù)的執(zhí)行各自獨立。任務(wù)之間的信息通信采取松耦合通信異步模式，設(shè)置先入先出的消息隊列實現(xiàn)模塊間的消息傳輸活動。
[0026]本發(fā)明設(shè)計方法客戶端、服務(wù)器端之間交互信息的通信過程如圖2所示。
[0027]參照圖2，以“讀數(shù)據(jù)值”服務(wù)為例描述通信過程:
A.客戶端
(1)抽象通信服務(wù)模塊發(fā)送進程:當(dāng)ACSI客戶端調(diào)用ACSI服務(wù)接口函數(shù)GetDataValuesRequest時，ACSI服務(wù)管理器產(chǎn)生相應(yīng)的ACSI服務(wù)請求(ACSI消息)，置入ACSI發(fā)送消息隊列。
[0028]( 2 )特定服務(wù)映射模塊發(fā)送進程:從ACSI發(fā)送消息隊列中取出ACSI消息，SCSM服務(wù)映射函數(shù)將ACSI消息映射成相應(yīng)的麗S消息，置入麗S發(fā)送消息隊列。
[0029]( 3 )制造報文規(guī)范模塊發(fā)送進程:從麗S發(fā)送消息隊列中取出麗S消息，MMPM協(xié)議機調(diào)用MMS服務(wù)處理函數(shù)，執(zhí)行MMS環(huán)境管理，并依據(jù)MMS消息構(gòu)造相應(yīng)的MMS協(xié)議數(shù)據(jù)單元H)U (MMS PDU)，ASN.1編解碼器對MMS PDU進行編碼，經(jīng)過底層協(xié)議棧生成報文，發(fā)送。
[0030]B.服務(wù)器端
(4 )制造報文規(guī)范模塊接收進程:服務(wù)器端接收到報文，ASN.1編解碼器對報文進行解碼，生成麗S PDU, MMP