
技术摘要:
一种应用于主站和终端的通信组件的通信方法,包括:通信组件的主控芯片基于第一时间步长查询第一消息队列,并根据所述第一消息队列查询结果,调配和执行存储于所述主控芯片的程序;通信组件的主控芯片基于第二时间步长查询第二消息队列,判断所述第二消息队列的消息是 全部
背景技术:
配电终端用于配电网的监测与控制,是提高供电可靠性和电能质量的有效技术手 段之一。现阶段,配电自动化终端在通信方面存在着许多问题。首先,配电自动化终端厂商 众多,技术水平参差不齐,对101/104规约的理解有偏差,导致终端与主站间的互操性和一 致性差,现场调试、运维烦琐复杂;其次,101/104规约在不同地方实施时,规约功能码、FCV 标志等有差异,配电自动化终端需要针对不同规约方式来制作和加载不同的软件版本,增 加了维护和运营成本;随着终端应用的扩展,规约版本迭代跟新,同时新一代配电网安防体 系的要求以及日益突出的通信安全防护问题,存量终端面临软件的更新、安全防护的升级 改造,增量终端需要单独采购硬件加密芯片并自行开发信息安全防护相关机制,由此不但 增加了开发工作量、检测认证工作量,也有可能由于技术及理解差异导致协议一致性较差、 设备通信稳定性降低等相关问题。由于各终端厂商研发技术的不同以及对规约理解的差 异,用户在终端维护过程中需要协调各终端厂家解决运维过程中的问题,运维效率低、成本 高。 建设规模不断扩大与技术快速发展双重边界条件下整体运行维护效率与个体差 异的矛盾对各个环节标准化、可扩展性、灵活性的要求更高,安全防护的标准化问题更加突 出。
技术实现要素:
为了解决现有技术中所存在的设备通信稳定性降低和规约理解不一致、运维效率 低的问题,本发明提供一种应用于主站和终端的通信组件的通信方法和系统。 本发明提供的技术方案是: 一种应用于主站和终端的通信组件的通信方法,其改进之处在于,所述通信方法 包括: 通信组件的主控芯片基于第一时间步长查询第一消息队列,并根据所述第一消息 队列查询结果,调配和执行存储于所述主控芯片的程序; 通信组件的主控芯片基于第二时间步长查询第二消息队列,判断所述第二消息队 列的消息是否需要加/解密;对于需要加/解密的消息:所述主控芯片通过调配和执行存储 于所述主控芯片的程序,控制所述通讯组件的安全加密芯片采用加/解密算法对所述消息 进行处理;对于不需要加/解密的消息:所述主控芯片调配和执行所述主控芯片中存储的程 序对所述消息进行处理; 其中,所述第一消息队列为与终端通信服务的消息队列;所述第二消息队列为与 主站通信服务的消息队列。 5 CN 111600378 A 说 明 书 2/14 页 优选地,所述通信组件的主控芯片基于第二时间步长查询第二消息队列包括: 所述通信组件的主控芯片基于第二时间步长查询第二消息队列接收发往主站的 消息; 如果存在消息时:获取所述第二消息队列中的消息类型; 如果不存在消息时:获取终端中存储的实时数据; 所述消息类型包括:外部端口消息和内部消息; 优选地,所述判断所述发往主站的消息是否需要加/解密,包括: 当所述消息类型为外部消息时: 如果所述外部端口消息带安全防护协议时,则需要进行加/解密;否则,不需要进 行加/解密。 当所述消息类型为内部消息时:不需要进行加/解密。 所述带安全防护协议的外部消息包括:遥控命令消息、时钟设置操作消息、召唤定 值消息和文件操作消息;所述不带安全防护协议的外部消息包括:初始化业务消息。 优选地,所述对于需要加/解密的消息:所述主控芯片通过调配和执行存储于所述 主控芯片的程序,控制所述通讯组件的安全加密芯片采用加/解密算法对所述消息进行处 理;对于不需要加/解密的消息:所述主控芯片调配和执行所述主控芯片中存储的程序对所 述消息进行处理,包括: 当所述消息类型为外部端口消息,且需要进行加/解密时: 所述安全加密芯片向第二消息队列返回安全应答,并对所述带安全防护协议的外 部消息进行解密和规约解析;所述主控芯片调配和执行存储于所述主控芯片的程序将解密 和规约解析后的消息发送为第二消息队列的内部消息; 当所述消息类型为外部端口消息,且不需要进行加/解密时: 所述主控芯片调配和执行存储于所述主控芯片的程序,将不带安全防护协议的外 部端口消息进行规约解析后发送为第二消息队列的内部消息。 优选地,对于需要加/解密的消息:所述对于不需要加/解密的消息:所述主控芯片 调配和执行所述主控芯片中存储的程序对所述消息进行处理,还包括: 当所述消息类型为内部消息时,所述安全加密芯片基于内部协议生成规约应答组 帧,所述主控芯片调配和执行存储于所述主控芯片的程序将所述内部消息发送到主站; 所述内部消息包括:遥信/遥测数据消息、遥控应答消息、时钟应答消息和定值/文 件应答消息。 优选地,对于需要加/解密的消息:所述主控芯片通过调配和执行存储于所述主控 芯片的程序,控制所述通讯组件的安全加密芯片采用加/解密算法对所述消息进行处理;对 于不需要加/解密的消息:所述主控芯片调配和执行所述主控芯片中存储的程序对所述消 息进行处理,还包括: 当所述通信组件在第二消息队列中没有接收到消息时:所述通信组件获取终端的 实时数据; 所述安全加密芯片采用密码算法对所述终端实时数据中带安全防护协议的实时 数据进行加密和规约应答组帧,所述主控芯片调配和执行所述主控芯片中存储的程序,并 将执行结果发送到主站;所述主控芯片调配和执行所述主控芯片中存储的程序,将不带安 6 CN 111600378 A 说 明 书 3/14 页 全防护协议的实时数据发送到主站。 所述带安全防护协议的实时数据包括:遥信数据、遥测数据、故障事件信息和历史 文件;不带安全防护协议的实时数据包括:跳帧数据、报文确认帧数据、启动链路数据、启动 链路确认数据、请求链路数据、响应链路状态数据和复位链路数据。 优选地,所述通信组件的主控芯片基于第一时间步长查询第一消息队列,并根据 所述第一消息队列查询结果,调配和执行存储于所述主控芯片的程序包括: 所述通讯组件基于第一时间步长查询第一消息队列接收发往终端的消息; 如果存在消息时:所述主控芯片根据所述第一消息队列中的消息类型,调配和执 行存储于所述主控芯片的程序,将执行结果发送至终端; 如果不存在消息时:所述主控芯片调配和执行存储于所述主控芯片的程序,查询 终端初始配置、遥信和遥测数据,并基于内部协议将接收到的数据发送到终端; 所述消息类型包括:串口消息、外部端口消息。 优选地,所述主控芯片根据所述第一消息队列中的消息类型,调配和执行存储于 所述主控芯片的程序,将执行结果发送至终端,包括: 当所述消息类型为串口消息时:所述通信组件的调试口接收串口消息,所述主控 芯片调配和执行存储于所述主控芯片的程序将消息发送给外部端口; 所述串口消息包括:遥信/遥测数据消息、遥控应答消息、时钟应答消息和定值/文 件应答消息。 优选地,所述主控芯片根据所述第一消息队列中的消息类型,调配和执行存储于 所述主控芯片的程序,将执行结果发送至终端,还包括: 当所述消息类型为外部端口消息时:所述主控芯片依据外部端口消息,调配和执 行存储于所述主控芯片的程序,并基于设定的内部协议将执行结果发送至终端; 所述外部端口消息包括:主站发送的控制命令和/或远程参数设置。 优选地,所述通信方法还包括: 通信组件的主控芯片基于第一时间步长查询第一消息队列前: 所述通信组件基于数据标准规约进行所述第一消息队列的参数配置; 基于已配置的参数,所述主控芯片发起并完成与终端的链路握手过程。 优选地,所述通信方法还包括: 通信组件的主控芯片基于第二时间步长查询第二消息队列前: 所述通信组件基于数据标准规约进行所述第二消息队列的参数配置; 基于已配置的参数,所述主控芯片发起并完成与主站的链路握手过程。 一种应用于主站和终端的通信组件的通信系统,包括第一通信模块和第二通信模 块: 第一通信模块:用于通信组件的主控芯片基于第一时间步长查询第一消息队列, 并根据所述第一消息队列查询结果,调配和执行存储于所述主控芯片的程序; 第二通信模块:用于通信组件的主控芯片基于第二时间步长查询第二消息队列, 判断所述第二消息队列的消息是否需要加/解密;对于需要加/解密的消息:所述主控芯片 通过调配和执行存储于所述主控芯片的程序,控制所述通讯组件的安全加密芯片采用加/ 解密算法对所述消息进行处理;对于不需要加/解密的消息:所述主控芯片调配和执行所述 7 CN 111600378 A 说 明 书 4/14 页 主控芯片中存储的程序对所述消息进行处理。 与现有技术相比,本发明的有益效果为: 本发明提供的技术方案能够定时查询消息队列中消息,对不同种类的消息分别进 行处理,采用统一的安全防护协议,对带有安全防护协议的消息进行加/解密,在满足配电 终端所有通信功能的基础上,实现了终端和主站之间的通信链路安全,提高了配电自动化 通信的保密性和完整性,解决了对规约理解的差异而导致的通信一致性和设备互操作问 题,实现终端与主站信息传输的安全化、标准化; 本发明提供的技术方案设置了标准规范的调试串口消息的接收和处理流程,能批 量调试、规约迭代升级、软件更新,实现终端调试运维的批量化。 附图说明 图1为本发明通信方法示意图; 图2为本发明通信系统示意图; 图3为本发明通信组件结构示意图; 图4为本发明通信组件系统框图 图5为本发明对下通信流程图; 图6为本发明对上通信流程图。