本實用新型涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種通訊管理設(shè)備。

背景技術(shù)：

目前電力行業(yè)的通訊管理系統(tǒng)為分立式的站控系統(tǒng)(C/S)，即采用獨立的網(wǎng)關(guān)對智能電子設(shè)備(Intelligent Electronic Device，IED)進行數(shù)據(jù)采集，然后通過各種定制規(guī)約上送信息到后臺的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制(Supervisory Control And Data Acquisition，SACDA)系統(tǒng)，在SCADA系統(tǒng)中對規(guī)約解析，提取所需數(shù)據(jù)，然后在后臺的監(jiān)控軟件中進行計算或生成圖形、報表，并存儲到后臺。

參照圖1，為現(xiàn)有技術(shù)中數(shù)據(jù)采集處理方法框架結(jié)構(gòu)圖，網(wǎng)關(guān)采集到IED數(shù)據(jù)后，通過長距離傳輸至交換機，然后由交換機分發(fā)至SCADA系統(tǒng)。

上述數(shù)據(jù)采集處理方法存在的問題是：網(wǎng)關(guān)采集到數(shù)據(jù)后，需要通過長距離傳輸至交換機，由于傳輸距離較長，對數(shù)據(jù)鏈路的穩(wěn)定性依賴較大，因而導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸可靠性不高。

此外，圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)只能直接采集IED及視頻監(jiān)控設(shè)備的數(shù)據(jù)，因此采集的數(shù)據(jù)類型，因而能夠直接采集到的數(shù)據(jù)類型比較受限制。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型提供一種通訊管理設(shè)備，用以提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

一方面，本實用新型實施例提供一種通訊管理設(shè)備，包括：網(wǎng)關(guān)處理模塊、交換處理模塊、DI/DO模塊、DI/DO接口模塊及通信接口模塊，所述網(wǎng)關(guān)處理模塊與所述交換處理模塊相連，所述網(wǎng)關(guān)處理模塊分別與所述通信接口模塊、所述DI/DO模塊相連，所述DI/DO模塊與所述DI/DO接口模塊相連；

所述網(wǎng)關(guān)處理模塊，用于采集現(xiàn)場設(shè)備運行的現(xiàn)場信息，采集現(xiàn)場設(shè)備運行的現(xiàn)場信息包括通過所述通信接口模塊從智能電子設(shè)備采集非數(shù)字量輸入現(xiàn)場設(shè)備運行的現(xiàn)場數(shù)據(jù)，還包括通過所述通信接口模塊直接從視頻監(jiān)控設(shè)備采集視頻數(shù)據(jù)，還包括通過所述DI/DO模塊直接從數(shù)字量輸入現(xiàn)場設(shè)備采集的數(shù)字量狀態(tài)數(shù)據(jù)；

所述DI/DO模塊，用于將通過所述DI/DO接口模塊接收到的高低電平轉(zhuǎn)換為所述數(shù)字量狀態(tài)數(shù)據(jù)；

所述交換處理模塊，用于將所述網(wǎng)關(guān)處理模塊采集到的所述現(xiàn)場數(shù)據(jù)和所述數(shù)字量狀態(tài)數(shù)據(jù)進行就地數(shù)據(jù)處理交換，之后將所述現(xiàn)場信息通過冗余環(huán)網(wǎng)傳輸至SACDA系統(tǒng)。

可選地，所述網(wǎng)關(guān)處理模塊，還用于判斷采集到的數(shù)字量狀態(tài)數(shù)據(jù)是否發(fā)生變化，若發(fā)生變化則發(fā)送給所述交換處理模塊。

可選地，所述網(wǎng)關(guān)處理模塊，還用于對通過智能電子設(shè)備采集到的非數(shù)字量現(xiàn)場設(shè)備運行的現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行處理分析生成遠程遙控命令；

所述DI/DO模塊，還用于將所述遠程遙控命令轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，對數(shù)字量輸出設(shè)備進行數(shù)字量輸出控制。

可選地，還包括與所述網(wǎng)關(guān)處理模塊連接的FPGA；

所述FPGA，用于根據(jù)接收到的GPS信號或北斗信號對內(nèi)部基準(zhǔn)時鐘進行同步校準(zhǔn)。

可選地，所述FPGA，還用于為所述數(shù)字量輸出控制提供時鐘，使所述數(shù)字量輸出控制的控制精度達到納秒級。

可選地，所述FPGA，還用于為所述采集數(shù)字量狀態(tài)數(shù)據(jù)提供時鐘，使所述采集數(shù)字量狀態(tài)數(shù)據(jù)的檢測精度達到納秒級。

本實用新型實施例提供的通訊管理設(shè)備，包括網(wǎng)關(guān)處理模塊、交換處理模塊、DI/DO模塊、DI/DO接口模塊及通信接口模塊，網(wǎng)關(guān)處理模塊，用于采集現(xiàn)場設(shè)備運行的現(xiàn)場信息，采集現(xiàn)場設(shè)備運行的現(xiàn)場信息包括通過通信接口模塊從智能電子設(shè)備采集非數(shù)字量輸入現(xiàn)場設(shè)備運行的現(xiàn)場數(shù)據(jù)，通過通信接口模塊直接從視頻監(jiān)控設(shè)備采集視頻數(shù)據(jù)，通過DI/DO模塊直接從數(shù)字量輸入現(xiàn)場設(shè)備采集的數(shù)字量狀態(tài)數(shù)據(jù)；DI/DO模塊，用于將通過DI/DO接口模塊接收到的高低電平轉(zhuǎn)換為所述數(shù)字量狀態(tài)數(shù)據(jù)；交換處理模塊，用于將網(wǎng)關(guān)處理模塊采集到的所述現(xiàn)場數(shù)據(jù)和所述數(shù)字量狀態(tài)數(shù)據(jù)進行就地數(shù)據(jù)處理交換處理，之后將現(xiàn)場信息通過冗余環(huán)網(wǎng)傳輸至SACDA系統(tǒng)。本實用新型實施例，通訊管理設(shè)備集成了網(wǎng)關(guān)功能、遙控/遙信(DO/DI)功能和交換機功能，將采集到的各種現(xiàn)場數(shù)據(jù)就地交換處理，縮短了傳輸距離，保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?；并且直接采集的?shù)據(jù)類型還包括從數(shù)字量輸入現(xiàn)場設(shè)備采集數(shù)字量狀態(tài)數(shù)據(jù)，因而增加了采集數(shù)據(jù)類型的多樣化。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡要介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)數(shù)據(jù)采集傳輸框架結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本實用新型實施例提供的數(shù)據(jù)采集傳輸框架結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本實用新型實施例提供的通訊管理設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實用新型作進一步地詳細描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

如圖2所示，為本實用新型實施例提供的數(shù)據(jù)采集傳輸框架結(jié)構(gòu)圖，其中，本實用新型實施例提供的通訊管理設(shè)備集成了網(wǎng)關(guān)和交換機的功能，即網(wǎng)關(guān)與交換機一體化集成在通訊管理設(shè)備內(nèi)，因而在一臺通訊管理設(shè)備即可實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和交換功能。并且，圖1所示的結(jié)構(gòu)中，如果網(wǎng)關(guān)故障，則需要同時更換與其連接的交換機的配置，同樣的，如果交換機故障，則需要同時更換與其連接的網(wǎng)關(guān)的配置；而本實用新型實施例提供的通訊管理設(shè)備，發(fā)生故障時只需要直接更換該通訊管理設(shè)備即可。

并且，如圖2所示，本實用新型實施例提供的通訊管理設(shè)備相較于圖1所示的結(jié)構(gòu)，不僅可以采集IED數(shù)據(jù)和視頻監(jiān)控設(shè)備的數(shù)據(jù)，還可以采集數(shù)字量輸入現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)據(jù)，因而實現(xiàn)了采集數(shù)據(jù)的多樣化，提高了數(shù)據(jù)采集的效率。

下面結(jié)合說明書附圖對本實用新型實施例作進一步詳細描述。

如圖3所示，為本實用新型實施例提供的通訊網(wǎng)關(guān)設(shè)備，包括：網(wǎng)關(guān)處理模塊、交換處理模塊、DI/DO(Digtal Input/Digtal Output，數(shù)字量輸入/數(shù)字量輸出)模塊、DI/DO接口模塊及通信接口模塊，網(wǎng)關(guān)處理模塊與所述交換處理模塊相連，網(wǎng)關(guān)處理模塊分別與通信接口模塊、DI/DO模塊相連，DI/DO模塊與DI/DO接口模塊相連。

具體地，交換處理模塊可通過數(shù)據(jù)總線、地址總線及控制總線與網(wǎng)管處理模塊相連，網(wǎng)關(guān)處理模塊可通過數(shù)據(jù)總線和控制總線與DI/DO模塊相連，網(wǎng)關(guān)處理模塊可通過數(shù)據(jù)總線、地址總線與通信接口模塊相連，DI/DO模塊可通過數(shù)據(jù)總線與DI/DO接口模塊相連。

網(wǎng)關(guān)處理模塊，用于采集現(xiàn)場設(shè)備運行的現(xiàn)場信息，采集現(xiàn)場設(shè)備運行的現(xiàn)場信息包括通過通信接口模塊從智能電子設(shè)備采集非數(shù)字量輸入現(xiàn)場設(shè)備運行的現(xiàn)場數(shù)據(jù)，還包括通過通信接口模塊直接從視頻監(jiān)控設(shè)備采集視頻數(shù)據(jù)，還包括通過DI/DO模塊直接從數(shù)字量輸入現(xiàn)場設(shè)備采集的數(shù)字量狀態(tài)數(shù)據(jù)；

DI/DO模塊，用于將通過DI/DO接口模塊接收到的高低電平轉(zhuǎn)換為數(shù)字量狀態(tài)數(shù)據(jù)；

交換處理模塊，用于將網(wǎng)關(guān)處理模塊采集到的現(xiàn)場數(shù)據(jù)和所述數(shù)字量狀態(tài)數(shù)據(jù)進行就地數(shù)據(jù)處理交換處理，之后將現(xiàn)場信息通過冗余環(huán)網(wǎng)傳輸至SACDA系統(tǒng)。

本實用新型提供的通訊管理設(shè)備，可采集現(xiàn)場設(shè)備運行的現(xiàn)場信息，其中，采集的現(xiàn)場信息包括以下幾種：

1、通過智能電子設(shè)備采集非數(shù)字量輸入現(xiàn)場設(shè)備運行的模擬量數(shù)據(jù)

如圖2所示，通過IED采集非數(shù)字量輸入現(xiàn)場設(shè)備運行的模擬量數(shù)據(jù)，然后發(fā)送給通訊管理設(shè)備。

例如可以采集模擬量輸入現(xiàn)場設(shè)備運行的模擬量數(shù)據(jù)，這里的模擬量輸入現(xiàn)場設(shè)備是指AI(Analogy Input，模擬量輸入)設(shè)備，模擬量輸入現(xiàn)場設(shè)備運行的模擬量數(shù)據(jù)可以是溫度、壓力、流量等模擬量。這些物理量由相應(yīng)的傳感器從模擬量輸入設(shè)備處感應(yīng)測得，經(jīng)過變送器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘査腿隝ED的模擬輸入口。

2、直接從數(shù)字量輸入現(xiàn)場設(shè)備采集數(shù)字量狀態(tài)數(shù)據(jù)

如圖2所示，直接從數(shù)字量輸入(Digital Input，簡稱DI)現(xiàn)場設(shè)備采集的數(shù)字量狀態(tài)數(shù)據(jù)。而現(xiàn)有技術(shù)中網(wǎng)關(guān)需要通過IED采集數(shù)字量輸入現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)字量狀態(tài)數(shù)據(jù)，本實用新型中通訊管理設(shè)備不需要通過IED采集數(shù)字量輸入現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)字量狀態(tài)數(shù)據(jù)，從而，避免了現(xiàn)場IED的數(shù)量，節(jié)約了成本。

3、直接從視頻監(jiān)控設(shè)備采集視頻數(shù)據(jù)

如圖2所示，直接從視頻監(jiān)控設(shè)備采集視頻數(shù)據(jù)。

本實用新型可通過交換處理模塊，對采集到的模擬量數(shù)據(jù)就地進行交換處理，然后通過冗余環(huán)網(wǎng)傳輸至SACDA系統(tǒng)，避免了圖1所示的結(jié)構(gòu)中通過長距離傳輸至交換機，容易導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失的問題，從而提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

在一種實施例中，網(wǎng)關(guān)處理模塊，還用于判斷采集到的數(shù)字量狀態(tài)數(shù)據(jù)是否發(fā)生變化，若發(fā)生變化則發(fā)送給交換處理模塊，由交換處理模塊對發(fā)生變化的數(shù)字量狀態(tài)數(shù)據(jù)進行就地數(shù)據(jù)處理交換，然后通過冗余環(huán)網(wǎng)傳輸至SACDA系統(tǒng)，即通訊管理設(shè)備可實現(xiàn)對發(fā)生變化的數(shù)字量狀態(tài)數(shù)據(jù)進行就地數(shù)據(jù)處理交換并傳輸至SACDA系統(tǒng)，提高了現(xiàn)場信息傳輸?shù)亩鄻踊?/p>

在另一種實施例中，通訊管理設(shè)備中的網(wǎng)關(guān)處理模塊對通過智能電子設(shè)備采集到的非數(shù)字量現(xiàn)場設(shè)備運行的模擬量數(shù)據(jù)進行處理分析生成遠程遙控命令，然后通過DI/DO模塊將所述遠程遙控命令轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，對數(shù)字量輸出設(shè)備進行數(shù)字量輸出控制。

具體地，通訊管理設(shè)備中的網(wǎng)關(guān)處理模塊直接從非數(shù)字量現(xiàn)場設(shè)備采集模擬量數(shù)據(jù)，就地進行分析解析出控制信息，生成遠程遙控命令，并通過DI/DO模塊就地對數(shù)字量輸出現(xiàn)場設(shè)備進行數(shù)字量輸出控制，因而實現(xiàn)了快速控制，縮短了遙控命令的生成周期，提高了應(yīng)用的實時性。

在另一種實施例中，本實用新型提供的通訊管理設(shè)備還包括與網(wǎng)關(guān)處理模塊連接的FPGA(Field－Programmable Gate Array，現(xiàn)場可編程門陣列)，用于根據(jù)接收到的GPS(Global Positioning System，全球定位系統(tǒng))信號或北斗信號對內(nèi)部基準(zhǔn)時鐘進行同步校準(zhǔn)。

在一種實施例中，F(xiàn)PGA可用于為DI/DO模塊的數(shù)字量輸出控制提供時鐘，使數(shù)字量輸出控制的控制精度達到納秒級，以及還可用于為DI/DO模塊采集數(shù)字量狀態(tài)數(shù)據(jù)提供時鐘，以及，還可以實現(xiàn)為采集數(shù)字量狀態(tài)數(shù)據(jù)提供時鐘，具體地，通過GPS(Global Positioning System，全球定位系統(tǒng))或北斗進行時鐘同步，為數(shù)字量輸出控制提供時鐘，使數(shù)字量輸出控制的控制精度達到納秒級，以及通過GPS或北斗進行時鐘同步，為采集數(shù)字量狀態(tài)數(shù)據(jù)提供時鐘，使采集數(shù)字量狀態(tài)數(shù)據(jù)的檢測精度達到納秒級。

上述實施例中，可實現(xiàn)在通訊管理設(shè)備內(nèi)部支持高精度的時間同步，時間精度可以達到納秒級，對于采集數(shù)字量狀態(tài)數(shù)據(jù)的檢測精度有很大提高，同時對于數(shù)字量輸出控制的控制精度也有所提高。

本實用新型提供的通訊管理設(shè)備，集通信網(wǎng)關(guān)與數(shù)據(jù)交換于一體，滿足嚴(yán)酷環(huán)境下數(shù)據(jù)采集、傳輸系統(tǒng)的設(shè)計需求，能同時滿足數(shù)據(jù)采集和冗余環(huán)網(wǎng)傳輸?shù)膬?yōu)越特性。

本實用新型提供的通訊管理設(shè)備，最大支持2個可用于環(huán)網(wǎng)通信的百/千兆SFP光口及6個百兆RJ45電口，同時支持4或8個RS232/422/485串口及8或16個DI數(shù)字量輸入和4或8個DO控制輸出，支持毫秒級的SOE(Sequence Of Event，事件順序記錄)數(shù)據(jù)處理功能。

本實用新型提供的通訊管理設(shè)備，支持多種管理型數(shù)據(jù)交換功能，包括網(wǎng)絡(luò)冗余技術(shù)、組播技術(shù)、安全技術(shù)、服務(wù)質(zhì)量管理、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控與維護。支持百兆或千兆SFP光以太網(wǎng)接口，百兆電以太網(wǎng)接口。

本實用新型實施例提供的通訊管理設(shè)備，包括網(wǎng)關(guān)處理模塊、交換處理模塊、DI/DO模塊、DI/DO接口模塊及通信接口模塊，網(wǎng)關(guān)處理模塊，用于采集現(xiàn)場設(shè)備運行的現(xiàn)場信息，采集現(xiàn)場設(shè)備運行的現(xiàn)場信息包括通過通信接口模塊從智能電子設(shè)備采集非數(shù)字量輸入現(xiàn)場設(shè)備運行的現(xiàn)場數(shù)據(jù)，通過通信接口模塊直接從視頻監(jiān)控設(shè)備采集視頻數(shù)據(jù)，通過DI/DO模塊直接從數(shù)字量輸入現(xiàn)場設(shè)備采集的數(shù)字量狀態(tài)數(shù)據(jù)；DI/DO模塊，用于將通過DI/DO接口模塊接收到的高低電平轉(zhuǎn)換為所述數(shù)字量狀態(tài)數(shù)據(jù)；交換處理模塊，用于將網(wǎng)關(guān)處理模塊采集到的所述現(xiàn)場數(shù)據(jù)和所述數(shù)字量狀態(tài)數(shù)據(jù)進行就地數(shù)據(jù)處理交換處理，之后將現(xiàn)場信息通過冗余環(huán)網(wǎng)傳輸至SACDA系統(tǒng)。本實用新型實施例，通訊管理設(shè)備集成了網(wǎng)關(guān)功能、遙控/遙信(DO/DI)功能和交換機功能，將采集到的各種現(xiàn)場數(shù)據(jù)就地交換處理，縮短了傳輸距離，保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?；并且直接采集的?shù)據(jù)類型還包括從數(shù)字量輸入現(xiàn)場設(shè)備采集數(shù)字量狀態(tài)數(shù)據(jù)，因而增加了采集數(shù)據(jù)類型的多樣化。

本實用新型是參照根據(jù)本實用新型實施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))、和計算機程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來描述的。應(yīng)理解可由計算機程序指令實現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合?？商峁┻@些計算機程序指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個機器，使得通過計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。

這些計算機程序指令也可存儲在能引導(dǎo)計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中，使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。

這些計算機程序指令也可裝載到計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，使得在計算機或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計算機實現(xiàn)的處理，從而在計算機或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。

盡管已描述了本實用新型的優(yōu)選實施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對這些實施例做出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實施例以及落入本實用新型范圍的所有變更和修改。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。