一種基于iec61850/mms的網絡通信設計方法
【專利說明】—種基于IEC61850/MMS的網絡通信設計方法
[0001]
技術領域
[0002]本發明涉及一種基于IEC61850/MMS的網絡通信設計方法，屬網絡通信技術領域。
【背景技術】
[0003]目前基于IEC61850、MMS的通信設計方法存在的問題在于，IEC61850規定的ACSI(Abstract Communicat1n Service Interface)抽象通信服務直接映射為對應的MMS(Manufacturing Message Specif icat1n，制造報文規范)通信服務，與具體通信協議MMS之間耦合度高，且采用同步的方法，此種設計方式雖然簡單直接，但存在一定的缺陷，難以適應今后低層網絡通信協議的發展，造成軟件實現的可重用性低，維護升級困難。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是，根據目前基于IEC61850、麗S的通信設計方法存在的問題，本發明提出一種基于IEC61850/MMS的網絡通信設計方法，能更好地適應今后低層網絡通信協議的發展，使軟件實現的維護升級簡單方便，降低工作量。
[0005]實現本發明的技術方案是，本發明一種基于IEC61850/MMS的網絡通信設計方法，所述方法將通信結構分為三個層次，包括，
抽象通信服務模塊，用于提供IEC 61850所規定的用于客戶和遠方服務器之間的通信服務，執行ACSI服務管理。
[0006]特定服務映射模塊，用于執行特定通信服務映射，通過ACSI消息與麗S消息的相互轉換實現IEC 61850規定的抽象通信服務。
[0007]制造報文規范模塊，用于實現具體的MMS通信服務。
[0008]所述抽象通信服務模塊、特定服務映射模塊、制造報文規范模塊分別設計成各自獨立的并發任務，每個任務有各自的進程，任務的執行各自獨立；任務之間的信息通信采取松耦合通信異步模式，設置先入先出的消息隊列實現模塊間的消息傳輸活動。
[0009]所述抽象通信服務模塊的通信服務，包括實時數據訪問和獲取、設備控制、事件報告和日志、文件傳輸；所述抽象通信服務模塊的執行ACSI服務管理，包括ACSI服務接口函數、ACSI模型、ACSI服務管理器。
[0010]所述ACSI服務接口函數是提供給61850用戶使用的接口函數。
[0011]所述ACSI模型實現IEC 61850標準中定義的基本信息模型和信息交換服務模型；基本信息模型包括服務器、邏輯設備、邏輯節點、數據對象和數據屬性；信息交換服務模型包括數據集和控制塊。
[0012]所述ACSI服務管理器負責ACSI服務的管理，一方面處理61850用戶調用ACSI服務接口函數時產生的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，包括麗S服務處理函數、麗S數據模型、制造報文協議機MMPM和ASN.1編解碼器。
[0014]所述MMS服務處理函數處理MMS用戶發出的服務請求、響應原語及接收到的服務確認、指示原語。
[0015]所述MMS數據模型對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備VMD、域Domain、有名變量Named Variable。
[0016]所述MMPM協議機依照麗S定義的協議規范執行麗S環境管理，響應外部事件，執行麗S狀態轉換，并進行相關操作，發出麗S協議數據單元PDU ;所述外部事件包括麗S用戶發出的服務原語、接收到的MMS協議數據單元rou。
[0017]所述ASN.1編解碼器依據抽象語法標記ASN.1的基本編碼規則執行MMS協議數據單元rou的編碼和解碼。
[0018]在通信的下行方向，MMPM協議機根據下發的麗S消息，調用麗S服務處理函數，執行MMS狀態轉換，構造MMS協議數據單元H)U，ASN.1編解碼器對MMS協議數據單元PDU進行編碼，形成報文，下發給底層通信系統；在通信的上行方向，MMPM協議機將底層通信系統上傳的報文，通過ASN.1編解碼器對報文解碼形成MMS協議數據單元H)U，調用MMS服務處理函數，執行麗S狀態轉換，同時解析麗S協議數據單元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的相關服務參數及服務類型。
[0020]所述麗S消息封裝了麗S中定義的通信協議的相關服務參數及服務類型。
[0021]所述底層通信系統是由表示層ACSE+TCP/IP+以太網構成的底層通信架構。
[0022]本發明的有益效果是，本發明采用模塊化、并發的方式進行基于IEC 61850、麗S的網絡通信設計，利用消息隊列實現模塊之間的異步通信，能夠降低ACSI抽象通信服務與具體通信協議MMS之間的耦合度，更好地適應今后低層網絡通信協議的發展，使軟件實現的可重用性得到提高，維護更簡單、可擴展性高；適應低層通信協議的發展。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發明基于IEC61850/MMS的網絡通信結構圖；
圖2為本發明設計方法客戶端、服務器端之間交互信息的通信過程；
圖3為本發明設計方法相關的客戶端的核心類的關系圖；
圖4為本發明設計方法相關的服務器端的核心類的關系圖；
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]現結合圖1介紹本發明一種基于IEC61850/MMS的網絡通信設計方法的【具體實施方式】。圖1為本實施例基于IEC61850/MMS的網絡通信結構圖。
[0025]本實施例基于IEC61850/MMS的網絡通信設計方法，將通信結構分為三個層次，自上而下分別是抽象通信服務模塊1、特定服務映射模塊2、制造報文規范模塊3。所述抽象通信服務模塊、特定服務映射模塊、制造報文規范模塊分別設計成各自獨立的并發任務，每個任務有各自的進程，任務的執行各自獨立。任務之間的信息通信采取松耦合通信異步模式，設置先入先出的消息隊列實現模塊間的消息傳輸活動。
[0026]本發明設計方法客戶端、服務器端之間交互信息的通信過程如圖2所示。
[0027]參照圖2，以“讀數據值”服務為例描述通信過程:
A.客戶端
(1)抽象通信服務模塊發送進程:當ACSI客戶端調用ACSI服務接口函數GetDataValuesRequest時，ACSI服務管理器產生相應的ACSI服務請求(ACSI消息)，置入ACSI發送消息隊列。
[0028]( 2 )特定服務映射模塊發送進程:從ACSI發送消息隊列中取出ACSI消息，SCSM服務映射函數將ACSI消息映射成相應的麗S消息，置入麗S發送消息隊列。
[0029]( 3 )制造報文規范模塊發送進程:從麗S發送消息隊列中取出麗S消息，MMPM協議機調用MMS服務處理函數，執行MMS環境管理，并依據MMS消息構造相應的MMS協議數據單元H)U (MMS PDU)，ASN.1編解碼器對MMS PDU進行編碼，經過底層協議棧生成報文，發送。
[0030]B.服務器端
(4 )制造報文規范模塊接收進程:服務器端接收到報文，ASN.1編解碼器對報文進行解碼，生成麗S PDU, MMP