專利名稱：雙網(wǎng)冗余機(jī)制下實時數(shù)據(jù)接收同步處理的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電カ系統(tǒng)自動化技術(shù)領(lǐng)域，涉及ー種雙網(wǎng)冗余機(jī)制下實時數(shù)據(jù)接收同步處理的方法。
背景技術(shù)：
目前變電站常規(guī)的傳輸規(guī)約如IEC 60870-5-103規(guī)約，其裝置端(子站)支持主動上送變化狀態(tài)數(shù)據(jù)和事件類數(shù)據(jù)，定時循環(huán)上送全部狀態(tài)數(shù)據(jù)以及支持站控層(主站)總召全部狀態(tài)數(shù)據(jù)等功能；當(dāng)雙網(wǎng)冗余通訊配置時，裝置端(子站)通常分別在兩個網(wǎng)段上都與站控層(主站)建立TCP連接，所有的上送數(shù)據(jù)也分別由上述兩個TCP連接送與(主站)，即通過通信鏈路冗余、數(shù)據(jù)冗余來保證通訊可靠性，以防止由于某ー網(wǎng)段連接異常導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失、控制失效。而另一方面，上述工作模式也給站控層的實時數(shù)據(jù)接收處理帶來以下問題
I、正常エ況下，由于接收到了雙份上送冗余數(shù)據(jù)，如果不加篩選，會導(dǎo)致后續(xù)數(shù)據(jù)處理及傳 輸開銷不必要的翻倍増加；2、在某些極端異常エ況下如裝置自身發(fā)送任務(wù)間延遲過大，常用的總線共享型通訊網(wǎng)段(如以太網(wǎng))出現(xiàn)激烈的訪問沖突而回退重傳導(dǎo)致發(fā)送延遲過大，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)在大數(shù)據(jù)量時轉(zhuǎn)發(fā)延遲過大等等，將有可能使站控層從兩個網(wǎng)段上接收到的同一裝置上送數(shù)據(jù)時標(biāo)不同歩，甚至發(fā)生前后錯位現(xiàn)象，這對于站控層依賴于上送數(shù)據(jù)先后順序的處理任務(wù)(如根據(jù)實時狀態(tài)信息生成準(zhǔn)確的變位信息)將產(chǎn)生很大干擾，甚至導(dǎo)致其功能異常。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決以上變電站自動化系統(tǒng)雙網(wǎng)實時數(shù)據(jù)接收處理的問題，提出了ー種新型的雙網(wǎng)冗余機(jī)制下實時數(shù)據(jù)接收同步處理的方法。本發(fā)明的技術(shù)方案為
A、對于遙信、遙測、遙脈等實時狀態(tài)數(shù)據(jù)，采用網(wǎng)段間帶時限動態(tài)優(yōu)先級選取以實現(xiàn)有效數(shù)據(jù)的選取，正常エ況下，站控層會從兩個正常通訊網(wǎng)段同時收到裝置上送的實時狀態(tài)數(shù)據(jù)，此時接收處理模塊在初始階段可隨機(jī)先將一正常通訊網(wǎng)段設(shè)為最高優(yōu)先級，只對該網(wǎng)段的上送實時狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，而對其他網(wǎng)段的上送實時狀態(tài)數(shù)據(jù)暫不考慮，直接忽略；當(dāng)處于最高優(yōu)先級的接收處理網(wǎng)段出現(xiàn)TCP連接中斷或在預(yù)設(shè)定時限Tl內(nèi)無數(shù)據(jù)成功上送，則可判斷為該網(wǎng)段通信異常，降低其優(yōu)先級轉(zhuǎn)為備用，同時將另一正常通訊網(wǎng)段提升為最高優(yōu)先級并處理其上送的實時狀態(tài)數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)對裝置上送實時狀態(tài)數(shù)據(jù)在網(wǎng)段間的帶時限動態(tài)優(yōu)先選取；
B、當(dāng)網(wǎng)段間對實時狀態(tài)數(shù)據(jù)接收處理自動切換時觸發(fā)主動召喚以保證裝置實時狀態(tài)數(shù)據(jù)的時效性及完整性。處于最高優(yōu)先級的接收處理網(wǎng)段出現(xiàn)通訊異常吋，由于其他網(wǎng)段上送的裝置實時狀態(tài)數(shù)據(jù)被忽略，將導(dǎo)致站控層無法及時刷新裝置的實時狀態(tài)數(shù)據(jù)，這種狀態(tài)很可能持續(xù)時間Tl以上，因而在新網(wǎng)段被自動切換為最高優(yōu)先級接替實時狀態(tài)數(shù)據(jù)處理后應(yīng)在第一時間對裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)總召喚，以保證當(dāng)前實時狀態(tài)數(shù)據(jù)的時效性和完整性；
C、對于裝置的告警事件、動作報告等事件類上送數(shù)據(jù)，站控層接收處理模塊對每一裝置維持一個按照時標(biāo)前后排序的事件信息緩存隊列，對同一裝置的各個通訊網(wǎng)段不需要考慮優(yōu)先級，當(dāng)接收到裝置上送的事件類數(shù)據(jù)時，首先在事件信息緩存隊列中按時標(biāo)從后往前執(zhí)行比對，確定同一事件是否已記錄，有則說明已被成功處理，直接忽略；沒有則對其執(zhí)行數(shù)據(jù)處理，并將其添加到事件信息緩存隊列以供后續(xù)比對使用，通過上述過程，實現(xiàn)了對裝置實時上送事件類數(shù)據(jù)的順序化處理和有效篩選。本發(fā)明進(jìn)一步優(yōu)化方案為，站控層接收處理模塊利用已有事件信息緩存隊列，結(jié)合間隔層裝置具備的上電重傳報告、事件機(jī)制，還可實現(xiàn)裝置掉電重啟而事件、報告記錄不丟失的功能。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明方法針對變電站雙網(wǎng)冗余通訊的技術(shù)特點(diǎn)及數(shù)據(jù)特征，采取針對性的優(yōu)化處理策略，處理邏輯簡潔、高效，運(yùn)行開銷小，可直接應(yīng)用于變電站自 動化系統(tǒng)雙網(wǎng)冗余配置方案中通信服務(wù)器、通信管理機(jī)和當(dāng)?shù)乇O(jiān)控后臺系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)接收處理的實現(xiàn)，為站控層雙網(wǎng)冗余通訊數(shù)據(jù)接收處理的優(yōu)化提供了一種高效、實用的方法，既能保證有用數(shù)據(jù)及時獲取、不丟失又能有效篩除、隔離多余、重復(fù)甚至異常數(shù)據(jù)，因此該技術(shù)方法在站控層如通信服務(wù)器、通信管理機(jī)及監(jiān)控后臺系統(tǒng)等產(chǎn)品開發(fā)中具有廣泛的應(yīng)用前景。


圖I是本發(fā)明的網(wǎng)段間帶時限動態(tài)優(yōu)先級選取處理狀態(tài)圖。圖2是本發(fā)明的事件隊列緩存比對處理流程圖。
具體實施例方式I、對于遙信、遙測、遙脈等實時狀態(tài)數(shù)據(jù)，采用網(wǎng)段間帶時限動態(tài)優(yōu)先級選取以實現(xiàn)有效數(shù)據(jù)的選取。參考附圖1，正常エ況下，站控層會從兩個正常通訊網(wǎng)段同時收到裝置上送的實時狀態(tài)數(shù)據(jù)，此時接收處理模塊在初始階段可隨機(jī)先將一正常通訊網(wǎng)段設(shè)為最高優(yōu)先級，只對該網(wǎng)段的上送實時狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，而對其他網(wǎng)段的上送實時狀態(tài)數(shù)據(jù)暫不考慮，直接忽略；當(dāng)處于最高優(yōu)先級的接收處理網(wǎng)段出現(xiàn)TCP連接中斷或在預(yù)設(shè)定時限Tl內(nèi)無數(shù)據(jù)成功上送(預(yù)設(shè)定時限Tl可根據(jù)實際裝置正常通訊情況下的實時數(shù)據(jù)刷新時間間隔T2來確定，Tl = η* Τ2, η取I. 5 3)，則可判斷為該網(wǎng)段通信異常，降低其優(yōu)先級轉(zhuǎn)為備用，同時將另一正常通訊網(wǎng)段提升為最高優(yōu)先級并處理其上送的實時狀態(tài)數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)對裝置上送實時狀態(tài)數(shù)據(jù)在網(wǎng)段間的帶時限動態(tài)優(yōu)先選取。2、當(dāng)網(wǎng)段間對實時狀態(tài)數(shù)據(jù)接收處理自動切換時觸發(fā)主動召喚以保證裝置實時狀態(tài)數(shù)據(jù)的時效性及完整性。處于最高優(yōu)先級的接收處理網(wǎng)段出現(xiàn)通訊異常吋，由于其他網(wǎng)段上送的裝置實時狀態(tài)數(shù)據(jù)被忽略，將導(dǎo)致站控層無法及時刷新裝置的實時狀態(tài)數(shù)據(jù)，這種狀態(tài)很可能持續(xù)時間Tl以上，因而在新網(wǎng)段被自動切換為最高優(yōu)先級接替實時狀態(tài)數(shù)據(jù)處理后應(yīng)在第一時間對裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)總召喚，以保證當(dāng)前實時狀態(tài)數(shù)據(jù)的時效性和完整性。3、對于裝置的告警事件、動作報告等事件類上送數(shù)據(jù)，站控層接收處理模塊對每一裝置維持一個按照時標(biāo)前后排序的事件信息緩存隊列(該緩存隊列的最大事件信息條數(shù)可以根據(jù)預(yù)設(shè)的最大保存時間或存儲容量大小來確定)。參考附圖2，對同一裝置的各個通訊網(wǎng)段不需要考慮優(yōu)先級，當(dāng)接收到裝置上送的事件類數(shù)據(jù)吋，首先在事件信息緩存隊列中按時標(biāo)從后往前執(zhí)行比對，確定同一事件是否已記錄。有則說明已被成功處理，直接忽略；沒有則對其執(zhí)行數(shù)據(jù)處理，并將其添加到事件信息緩存隊列以供后續(xù)比對使用。通過上述過程，實現(xiàn)了對裝置實時上送事件類數(shù)據(jù)的順序化處理和有效篩選。另外，站控層接收處理模塊利用已有事件信息緩存隊列，結(jié)合間隔層裝置具備的上電重傳報告、事件機(jī)制，還可實現(xiàn)裝置掉電重啟而事件、報告記錄不丟失的功能。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，凡采取等同替換或等效變換的方案所獲得的 技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。同時上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)，本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書其等效物界定。
權(quán)利要求
1.一種雙網(wǎng)冗余機(jī)制下實時數(shù)據(jù)接收同步處理的方法，其特征在于 A、對于遙信、遙測、遙脈等實時狀態(tài)數(shù)據(jù)，采用網(wǎng)段間帶時限動態(tài)優(yōu)先級選取以實現(xiàn)有效數(shù)據(jù)的選取，正常工況下，站控層會從兩個正常通訊網(wǎng)段同時收到裝置上送的實時狀態(tài)數(shù)據(jù)，此時接收處理模塊在初始階段可隨機(jī)先將一正常通訊網(wǎng)段設(shè)為最高優(yōu)先級，只對該網(wǎng)段的上送實時狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，而對其他網(wǎng)段的上送實時狀態(tài)數(shù)據(jù)暫不考慮，直接忽略；當(dāng)處于最高優(yōu)先級的接收處理網(wǎng)段出現(xiàn)TCP連接中斷或在預(yù)設(shè)定時限Tl內(nèi)無數(shù)據(jù)成功上送，則可判斷為該網(wǎng)段通信異常，降低其優(yōu)先級轉(zhuǎn)為備用，同時將另一正常通訊網(wǎng)段提升為最高優(yōu)先級并處理其上送的實時狀態(tài)數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)對裝置上送實時狀態(tài)數(shù)據(jù)在網(wǎng)段間的帶時限動態(tài)優(yōu)先選??； B、當(dāng)網(wǎng)段間對實時狀態(tài)數(shù)據(jù)接收處理自動切換時觸發(fā)主動召喚以保證裝置實時狀態(tài)數(shù)據(jù)的時效性及完整性處于最高優(yōu)先級的接收處理網(wǎng)段出現(xiàn)通訊異常時，由于其他網(wǎng)段上送的裝置實時狀態(tài)數(shù)據(jù)被忽略，將導(dǎo)致站控層無法及時刷新裝置的實時狀態(tài)數(shù)據(jù)，這種狀態(tài)很可能持續(xù)時間Tl以上，因而在新網(wǎng)段被自動切換為最高優(yōu)先級接替實時狀態(tài)數(shù)據(jù)處理后應(yīng)在第一時間對裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)總召喚，以保證當(dāng)前實時狀態(tài)數(shù)據(jù)的時效性和完整性； C、對于裝置的告警事件、動作報告等事件類上送數(shù)據(jù)，站控層接收處理模塊對每一裝置維持一個按照時標(biāo)前后排序的事件信息緩存隊列，對同一裝置的各個通訊網(wǎng)段不需要考慮優(yōu)先級，當(dāng)接收到裝置上送的事件類數(shù)據(jù)時，首先在事件信息緩存隊列中按時標(biāo)從后往前執(zhí)行比對，確定同一事件是否已記錄，有則說明已被成功處理，直接忽略；沒有則對其執(zhí)行數(shù)據(jù)處理，并將其添加到事件信息緩存隊列以供后續(xù)比對使用，通過上述過程，實現(xiàn)了對裝置實時上送事件類數(shù)據(jù)的順序化處理和有效篩選。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙網(wǎng)冗余機(jī)制下實時數(shù)據(jù)接收同步處理的方法，其特征在于C，站控層接收處理模塊利用已有事件信息緩存隊列，結(jié)合間隔層裝置具備的上電重傳報告、事件機(jī)制，還可實現(xiàn)裝置掉電重啟而事件、報告記錄不丟失的功能。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種雙網(wǎng)冗余機(jī)制下實時數(shù)據(jù)接收同步處理的方法，根據(jù)變電站自動化系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)傳輸要求及雙網(wǎng)冗余機(jī)制特點(diǎn)，采用網(wǎng)段間帶時限動態(tài)優(yōu)先級選取策略、網(wǎng)段自動切換觸發(fā)主動召喚策略及事件隊列緩存比對策略來實現(xiàn)對雙網(wǎng)段實時上送數(shù)據(jù)的篩選和同步，以保證站控層接收處理能及時獲取、不丟失有用數(shù)據(jù)又有效篩除、隔離多余、重復(fù)的甚至異常的上送數(shù)據(jù)。
文檔編號H02J13/00GK102833119SQ20121037261
公開日2012年12月19日 申請日期2012年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月29日
發(fā)明者李鵬, 范三龍 申請人:南京國電南自軌道交通工程有限公司