基于IEC61850协议的状态接入/远程控制设备的控制方法.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 103529779 A (43)申请公布日 2014.01.22 CN 103529779 A (21)申请号 201310464421.5 (22)申请日 2013.10.08 G05B 19/418(2006.01) H04L 29/08(2006.01) (71)申请人 北京微自恒通科技有限公司 地址 100192 北京市海淀区永泰中路25号A 座 309 室 申请人 汪巨森 (72)发明人 汪巨森 (54) 发明名称 基于IEC61850协议的状态接入/远程控制设 备的控制方法 (57) 摘要 本发明提供了一种基于 IEC61850 协议的状 态接入远程控制设。

2、备的控制方法， 包括 ： 状态 接入远程控制设备读取各个被接入设备的目录 数据、 数据属性值信息 ； 创建公共逻辑设备对象 和与每个接入设备对应一致的逻辑设备对象 ； 所 述状态接入远程控制设备按照 IEC61850 通信 协议， 从每个被接入设备读取其所对应的每个逻 辑设备对象的目录数据、 数据属性值信息， 进行 同步采集 ； 或， 接收来自远程操作站的远程操作 及控制指令， 所述状态接入远程控制设备按照 IEC61850 通信协议， 转发远程操作及控制指令到 对应的被接入设备。克服了数据配置繁琐， 以及 由于数据模型不统一导致的系统资源消耗大的问 题。 (51)Int.Cl. 权利要求书 。

3、1 页 说明书 5 页 附图 7 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书5页 附图7页 (10)申请公布号 CN 103529779 A CN 103529779 A 1/1 页 2 1. 一种基于 IEC61850 协议的状态接入远程控制设备的控制方法， 其特征在于， 包 括 ： 状态接入远程控制设备读取各个被接入设备的目录数据、 数据属性值信息 ； 其中， 所述数据属性值信息至少包含以下之一 ： 状态值、 测量值、 控制值、 配置值、 描述 值、 设定值 ； 创建公共逻辑设备对象和、 与每个接入设备对应一致的逻辑设备对象 ； 其中， 所述公共。

4、逻辑设备对象包括 ： 所述状态接入远程控制设备的属性信息 ； 该属 性信息包括所述状态接入远程控制设备的目录数据及数据属性值 ； 每个所述逻辑设备对象包括 ： 与其对应的被接入设备的属性信息 ； 该属性信息包括与 该被接入设备的目录数据、 数据属性值信息一致的数据信息 ； 所述状态接入远程控制设备按照 IEC61850 通信协议， 从每个被接入设备读取其所 对应的每个逻辑设备对象的目录数据、 数据属性值信息， 进行同步采集 ； 接收远程操作站的数据采集及同步指令， 将创建的所述公共逻辑设备对象的数据和从 被接入设备同步采集得到的数据， 以 IEC61850 通信协议发送至远程工作站 ； 或， 。

5、接收来自远程操作站的远程操作及控制指令， 所述状态接入远程控制设备按照 IEC61850 通信协议， 转发远程操作及控制指令到对应的被接入设备。 2. 根据权利要求 1 所述的方法， 其特征在于， 还包括 ： 预先在所述状态接入远程控制 设备上创建包含多个 IP 地址的列表 ； 所述状态接入远程控制设备按照所述列表中的地址， 访问相应的各个设备， 查询到 符合 IEC61850 协议的所述被接入设备。 3. 根据权利要求 1 所述的方法， 其特征在于， 还包括 ： 采用内存共享的存储机制存储从 所述被接入设备读取的数据 ； 在向所述远程工作站发送时， 提取所述采用内存共享的存储机制存储的从所述。

6、被接入 设备读取的数据， 发送至所述远程工作站。 4. 根据权利要求 1 所述的方法， 其特征在于， 建立所述公共逻辑设备对象的过程中， 还 包括 ： 根据所述读取过程创建的每个被接入设备的评价值信息和控制信息， 以及所述状态 接入远程控制设备的诊断信息 ； 根据所述控制信息， 控制每个被接入设备的开启、 关闭、 删除、 和或添加操作。 5. 根据权利要求 1 所述的方法， 其特征在于， 所述状态接入远程控制设备将读取的 所述被接入设备的目录数据、 数据属性值信息虚拟为自身的所述逻辑设备对象的数据。 权 利 要 求 书 CN 103529779 A 2 1/5 页 3 基于IEC61850协议。

7、的状态接入/远程控制设备的控制方法 技术领域 0001 本发明涉及电力通信控制领域， 具体而言， 涉及一种基于 IEC61850 协议的状态接 入远程控制设备的控制方法。 背景技术 0002 在工业自动化测量监控系统中， 存在大量的在线运行的监测设备、 保护设备、 计量 设备和测量控制设备， 为了对这些设备及其所对应的一次设备进行有效监控和管理， 需要 设计远动机、 通信管理机、 状态接入控制器、 规约转换器、 中继器、 网关等， 这里统称 “状态接 入远程控制设备” ， 以方便将这些在线设备接入到系统中， 实现远程监控。 0003 现行的远动机、 通信管理机、 状态接入控制器、 规约转换器、。

8、 中继器、 网关等接入及 远动控制设备等状态接入远程控制设备， 存在的问题是 ： 0004 不能兼具透明传输和数据集中控制的能力和优点。通常的网关和中继器仅仅是 简单的转发， 尽管有时具有数据透明传输功能， 但无法实现被接入设备的分级诊断和数据 集控能力 ； 而目前采用的通信管理机和状态接入控制器以及远动机本质上是一种规约转换 器， 尽管具有被接入设备的分级诊断和数据集控能力， 但被接入设备的 数据与提供给站端 的数据需要复杂的配置和转换才能保持一致， 这种配置和转换需要占用大量的系统资源， 会产生如下诸多问题 ： 0005 1 运行配置繁琐， 不能实现即插即用 ： 由于设备运行依赖于模型文件。

9、的支持， 每个 设备在运行前需要大量的手工操作， 通常在运行前需要手工配置源端数据模型与终端数据 模型的映射。 0006 2 由于接入设备的模型文件经过配置得到， 被接入设备的模型与站端获取的模型 不能完全一致， 从而不能真实准确反映在线运行情况 ： 参见图 1， 远程工作站作为站端获取 的数据没有有效措施来保证与被接入设备的数据为同一模型特征的数据。 模型是设备工作 过程中的数据模型和集合。 0007 3 由于被接入设备的模型与站端获取的模型不能完全一致， 运行开销较大， 影响接 入能力 ： 从被接入设备采集到的数据与提供给站端的数据通常是分开使用内存的， 需要更 多的内存空间， 而且往往会。

10、由此导致数据不一致。 发明内容 0008 本发明旨在提供一种基于 IEC61850 协议的状态接入远程控制设备的控制方 法， 以解决先前同类产品配置繁琐、 不能兼具数据及指令透明传输和远程数据集控的双重 能力、 占用系统资源大等问题。 0009 在本发明的实施例中， 提供了一种基于 IEC61850 协议的状态接入远程控制设 备的控制方法， 包括 ： 状态接入远程控制设备读取各个被接入设备的目录数据、 数据属 性值信息 ； 其中， 所述数据属性值信息至少包含以下之一 ： 状态值、 测量值、 控制值、 配置 值、 描述值、 设定值 ； 创建公共逻辑设备对象和与每个接入设备对应一致的逻辑设备对象 。

11、； 说 明 书 CN 103529779 A 3 2/5 页 4 其中， 所述公共逻辑设备对象包括 ： 所述状态接入远程控制设备的属性信息 ； 该属性信 息包括所述状态接入远程 控制设备的目录数据及数据属性值信息 ； 每个所述逻辑设备 对象包括 ： 与其对应的被接入设备的属性信息 ； 该属性信息包括与该被接入设备的目录数 据、 数据属性值一致的数据信息 ； 所述状态接入远程控制设备按照 IEC61850 通信协议， 从每个被接入设备读取其所对应的每个逻辑设备对象的目录数据、 数据属性值信息， 进行 同步采集 ； 0010 接收远程操作站的数据采集及同步指令， 将创建的所述公共逻辑设备对象的数据。

12、 和从被接入设备同步采集得到的数据， 以 IEC61850 通信协议发送至远程工作站 ； 0011 或， 0012 接收来自远程操作站的远程操作及控制指令， 所述状态接入远程控制设备按照 IEC61850 通信协议， 转发远程操作及控制指令到对应的被接入设备。 0013 优选地， 还包括 ： 预先在所述状态接入远程控制设备上创建包含多个 IP 地址的 列表 ； 所述状态接入远程控制设备按照所述列表中的地址， 访问相应的各个设备， 查询到 符合 IEC61850 协议的所述被接入设备。 0014 优选地， 采用内存共享的存储机制存储从所述被接入设备读取的数据 ； 在向所述 远程工作站发送时， 提。

13、取所述采用内存共享的存储机制存储的从所述被接入设备读取的数 据， 发送至所述远程工作站。 0015 优选地， 建立所述公共逻辑设备对象的过程中， 还包括 ： 根据所述读取过程创建 的每个被接入设备的评价值信息和控制信息， 以及所述状态接入远程控制设备的诊断信 息 ； 0016 根据所述控制信息， 控制每个被接入设备的开启、 关闭、 删除、 和或添加操作。 0017 因为采用 IEC61850 标准自动获取数据目录的， 并根据此数据目录设计了自动创 建新的服务数据目录和以此目录提供 IEC61850 标准服务的过程， 所以克服了数据配置繁 琐， 以及由于数据模型不统一导致的系统资源消耗大的问题，。

14、 又由于不需要模型的转换， 既 可实现数据的集中同步采集和指令的透明传输， 同时还可采用在同一个内存空间存储被接 入设备的采集数据和服务数据， 达到了被接入设备可即插即用、 数据高度一致性的、 远程测 控功能强大等效果。 附图说明 0018 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解， 构成本申请的一部分， 本发 明的示意性实施例及其说明用于解释本发明， 并不构成对本发明的不当限定。在附图中 ： 0019 图 1 示出了现有的状态接入远程控制设备采集被接入设备数据的示意图 ； 0020 图 2 示出了本发明的实施例的流程图 ； 0021 图 3 示出了本发明的实施例采集被接入设备数据的示意图。

15、 ； 0022 图 4 示出了本发明的实施例创建公共逻辑对象和逻辑设备对象的流程图 ； 0023 图 5 示出了一级状态控制器采集目录数据的示意图 ； 0024 图 6 示出了采集目录数据的通信流程图 ； 0025 图 7 示出了二级状态控制器采集目录数据的示意图。 说 明 书 CN 103529779 A 4 3/5 页 5 具体实施方式 0026 下面将参考附图并结合实施例， 来详细说明本发明。参见图 2， 本发明的实施例包 括 ： 0027 S11 ： 状态接入远程控制设备读取各个被接入设备的目录数据、 数据属性值信 息 ； 0028 其中， 所述数据属性值信息至少包含以下之一 ： 状态。

16、值、 测量值、 控制值、 配置值、 描述值、 设定值 ； 0029 S12 ： 创建公共逻辑设备对象和、 与每个接入设备对应一致的逻辑设备对象 ； 0030 其中， 所述公共逻辑设备对象包括 ： 所述状态接入远程控制设备的属性信息 ； 该属性信息包括所述状态接入远程控制设备的目录数据， 以及根据所述读取过程创建的 每个被接入设备的评价值信息及其诊断信息 ； 0031 每个所述逻辑设备对象包括 ： 与其对应的被接入设备的属性信息 ； 该属性信息包 括与该被接入设备的目录数据、 数据属性值信息一致的数据信息 ； 0032 S13 ： 所述状态接入远程控制设备按照 IEC61850 通信协议， 从每。

17、个被接入设备 读取其所对应的每个逻辑设备对象的目录数据、 数据属性值信息， 进行同步采集 ； 0033 从被接入设备读入并创建的所述同步采集数据被状态接入远程控制设备虚 拟为自身的逻辑设备对象数据， 该对象数据作为服务数据的一部分， 对远程客户提供 IEC61850 标准的数据服务， 远程客户看到的效果与直接同该被接入设备连接的效果一样。 另一方面， 从被接入设备读入并创建的所述同步采集数据与其对应的服务数据是同一内 存数据 ； 0034 S14 ： 接收远程操作站的数据采集及同步指令， 将创建的所述公共逻辑设备对象的 数据和从被接入设备同步采集得到的数据， 以 IEC61850 通信协议发送。

18、至远程工作站 ； 0035 或， 0036 S15 接收来自远程操作站的远程操作及控制指令， 所述状态接入远程控制设备 按照 IEC61850 通信协议， 转发远程操作及控制指令到对应的被接入设备。 0037 公共逻辑设备对象和逻辑设备对象分别存储接入设备的目录数据、 以及被接入设 备的目录数据， 从而可建立统一的符合 IEC61850 标准服务的数据采集和同步， 以及转发远 程工作站的指令， 控制被接入设备。 由于不需要模型的转换， 既可实现数据的集中同步采集 和指令的传输， 同时还可采用在一个内存空间存储被接入设备的采集数据和服务数据。 0038 还包括 ： 采用内存共享的存储机制存储从所。

19、述被接入设备读取的数据 ； 0039 在向所述远程工作站发送时， 提取所述采用内存共享的存储机制存储的从所述被 接入设备读取的数据， 发送至所述远程工作站。 0040 本发明的实施例因为采用 IEC61850 标准自动获取数据目录， 并根据此数据目录 设计了自动创建新的服务数据目录和以此目录提供 IEC61850 标准服务的过程， 所以克服 了数据配置繁琐， 以及由于数据模型不统一导致的系统资源消耗大的问题， 又由于不需要 模型的转换， 既可实现数据的集中同步采集和指令的透明传输， 同时 还可采用在同一个内 存空间存储被接入设备的采集数据和服务数据， 达到了被接入设备可即插即用数据高度一 致性。

20、、 远程测控功能强大等效果。 0041 下面通过详细的实例说明本发明的方法的应用， 参见图 3 所示的本发明实施例中 说 明 书 CN 103529779 A 5 4/5 页 6 的系统架构示意图。图中本发明的接入控制器远动机作为接入端， 通过公共逻辑设备对 象建立图中的管理对象域数据， 即接入控制器自身的属性信息、 每个被接入设备的评价值 信息和诊断信息 ； 通过每个逻辑设备对象建立对应的每个被接入设备的数据。 0042 图 3 中建立公共逻辑设备对象和各个逻辑设备对象的过程如下， 参见图 4， 包括 ： 0043 S21 ： 一级状态接入控制器 ( 本实施例中其 IP 地址是 172.16。

21、.0.125) 启动时扫描 其以太网网络可用网段的各个 IP 的 102 端口， 为所有的 102 端口在工作的设备创建设备列 表 ； 0044 如本例中扫描得到的设备有 172.16.0.48， 172.16.0.49， 172.16.0.50， 0045 S22 ： 状态接入控制器按照 IEC61850-7-2 ： 2003 的图 5 所示的相关服务对每个被 接入设备发送读目录 (GetDirectory 及 GetDefinition) 请求。 0046 S23 ： 根据扫描到的设备创建各个逻辑设备对象 ； 包括 ： 0047 从 IP 地址为 172.16.0.48 的被接入设备读到并。

22、自动创建的逻辑设备对象是 TESTAMONT ； 0048 从 IP 地址为 172.16.0.49 的被接入设备读到并自动创建的逻辑设备对象是 TESTBMONT ； 0049 从 IP 地址为 172.16.0.50 的被接入设备读到并自动创建的逻辑设备对象是 TESTCMONT ； 0050 S24 ： 自动创建的公共管理逻辑设备对象 CAC00LD0 ； 0051 S25 ： 不断的重复 S23、 S24， 直到完成所有的如图 6 所示的控制器目录数据。同时， 在读取的过程中， 读取各个被接入设备的状态值和测控值数据。 0052 还包括 ： 根据所述读取过程创建的每个被接入设备的评价值。

23、信息、 控制信息及所 述状态接入控制器自身的诊断信息。 0053 优选地， 还包括 ： 对于多个状态接入控制器， 可以形成级联的结构， 每级的状态接 入控制器不但可以连接各个被接入设备， 还可以连接下一级的状态接入控制器。对于这种 情况， 各级的状态接入控制器可分别建立控制目录数据。例如， 图 7 所示的建立的二级状态 接入控制器的目录数据。 0054 S26 ： 根据所述目录数据及其状态信息创建公共逻辑设备对象和与每个接入设备 对应一致的逻辑设备对象 ； 0055 创建的过程可参见图 2 所示的实施例的创建过程。 0056 S27 ： 按照 IEC61850 协议将所述采集的数据发送至远程工。

24、作站。 0057 通过上述建立的公共逻辑设备对象以及逻辑设备对象， 可实现以下功能 ： 0058 A 利用 IEC61850 的数据集、 报告和日志的操作功能实现数据的采集， 包括 ： 每个被 接入设备的每个逻辑设备对象的目录数据、 数据属性值信息， 并且在接入控制器内用同一 套数据库表示， 接入控制器的远程客户端看到的每个逻辑设备的效果与直接同被接入设备 看到的效果相同。 0059 数据集的服务及操作功能详见 ： IEC61850-7-2 ： 2003 的 11.3 节 ； 0060 报告服务及操作功能详见 ： IEC61850-7-2 ： 2003 的 14 节 ； 0061 B 对于某个。

25、被接入设备的远动操作和控制功能， 状态接入远程控制设备将远端 的客户操作直接转发到对应的被接入的智能设备， 并将该被接入设备的反馈信息， 转发到 说 明 书 CN 103529779 A 6 5/5 页 7 远端的客户。 0062 远动操作和控制功能实现采用 IEC61850-7-2 ： 2003 的 17 节的标准过程。当远端 客户操作的对象是被接入的某个设备， 状态接入远程控制设备将该指令转发到这个被接 入的设备， 并将操作结果信息转发到远端客户。 比如远程工作站想通过IP为172.16.0.125 的状态接入控制器控制172.16.0.48的被接入设备的工作模式(该工作模式属于目录数据 。

26、中的一部分， 为一种控制值 ； 可根据采集的对应的状态值调整该工作模式 ) 时， 远程工作站 按照 IEC61850-7-2 ： 2003 的 17 节的控制操作标准向 IP 为 172.16.0.125 状态接入控制器 的发送针对逻辑设备为 TESTAMONT 的控制指令， 该状态接入控制器会自动将该指令转发到 IP 为 172.16.0.48 的被接入设备上， 并将 172.16.0.48 的反馈信息转发到远程工作站上。 0063 由于状态接入远程控制设备已经采集到目录数据、 数据属性值， 对于远程工作 站这个两个对象的内容是透明的， 远程工作站可直接使用、 控制每个接入设备。 0064 。

27、C 对于多个被接入的智能设备的远动操作和控制功能， 本发明通过支持创建数据 集、 多个数据读、 多个数据写等功能实现。 0065 比如 ： 远程工作站希望一次性读取被接入设备 IP 为 172.16.0.48， 172.16.0.49， 172.16.0.50， 等被接入设备的工作模式信息， 可以向 IP 为 172.16.0.125 的状态 控制器发送 IEC61850-7-2 ： 2003 的 11 节规定的标准创建数据集请求， 请求参数为 IP 为 172.16.0.48， 172.16.0.49， 172.16.0.50， 等被接入设备的工作模式信息 ； 0066 IP 为 172.1。

28、6.0.125 的状态控制器提供标准的数据集创建服务， 之后远程工作站 就可以通过读该创建的数据集功能一次性获取这些工作模式信息。 0067 D 状态接入远程控制设备根据所述读取过程创建的每个被接入设备的评价值信 息和控制信息， 及所述状态接入远程控制设备的诊断信息， 控制每个被接入设备的启动、 删除、 停止、 添加等操作。 0068 评价值信息主要包括每个被接入设备的当前的性能状态等权值， 状态接入远程 控制设备可根据权值以及诊断信息， 按照相应设定的逻辑， 通过控制信息控制每个被接入 设备。 0069 以上所述仅为本发明的优选实施例而已， 并不用于限制本发明， 对于本领域的技 术人员来说，。

29、 本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的精神和原则之内， 所作的任何修 改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。 说 明 书 CN 103529779 A 7 1/7 页 8 图 1 说 明 书 附 图 CN 103529779 A 8 2/7 页 9 图 2 说 明 书 附 图 CN 103529779 A 9 3/7 页 10 图 3 说 明 书 附 图 CN 103529779 A 10 4/7 页 11 图 4 说 明 书 附 图 CN 103529779 A 11 5/7 页 12 图 5 说 明 书 附 图 CN 103529779 A 12 6/7 页 13 图 6 说 明 书 附 图 CN 103529779 A 13 7/7 页 14 图 7 说 明 书 附 图 CN 103529779 A 14 。