微电网数据网关装置及数据转换方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及微电网数据网关装置及数据转换方法，该装置包括主控制器、缓冲模块和驱动模块，驱动模块用于通过RS485接口和RS232接口分别接收微电网数据，驱动RS485接口和RS232接口全双工工作，并将接收到的微电网数据经缓冲模块传输至主控制器，该数据转换方法为，通过因特网采集源协议数据帧数据传输到主控制器，或者通过RS485接口或RS232接口采集源协议数据帧数据经驱动模块和缓冲模块传输到主控制器，主控制器对源协议数据帧数据进行协议转换，并通过以太网传输给因特网或通过缓冲模块和驱动模块传输至RS485接口或RS232接口。

【技术实现步骤摘要】
微电网数据网关装置及数据转换方法
本专利技术属于数据网关
，具体涉及微电网数据网关装置及数据转换方法。
技术介绍
在现代企业生产中，企业的管理经营系统一股采用计算机为主要节点的通信网络，以TCP/IP协议为主；同时生产线的自动化系统一股采用以PLC为主要节点的控制、通信网络，最常用的是现场总线协议，如何实现不同应用系统间的数据通信，打通不同通信协议间的数据通路，对数据进行分析、存储、转发等功能，如生产指示快速下达和生产状态的快速发布，从而提升企业生产效率，是数据网关技术出现和发展的客观要求。如何进一步提高和发展数据网关技术，对促进社会生产有着重要意义。现有的数据网关主要是针对特定的协议转换过程而进行设计的，只支持单一的协议转换过程，兼容性差。当通信协议变化时，需要重新更换解析转换程序，将导致多次重复开发，浪费大量的人力和物力；此外，现有数据网关在硬件结构上采用时钟频率小于80MHz的微处理器，处理速度慢，所能支持的接口少，无法支持高速通信，且可靠性低。
技术实现思路
针对现有技术的不足，提供一种微电网数据网关装置及数据转换方法。本专利技术的技术方案，微电网数据网关装置，包括：主控制器、缓冲模块和驱动模块；所述的驱动模块用于通过RS485接口和RS232接口分别接收微电网数据，驱动RS485接口和RS232接口全双工工作，并将接收到的微电网数据经缓冲模块传输至主控制器；所述的主控制器用于对微电网数据进行协议转换；所述的驱动模块的一端连接RS485接口和RS232接口，驱动模块的另一端连接缓冲模块的一端，缓冲模块的另一端连接主控制器；所述的驱动模块包括第一输入缓冲模块、第二输入缓冲模块、第一电平转换模块和状态显示模块；所述的第一输入缓冲模块用于接收RS485接口的信号，并保持信号状态；所述的第二输入缓冲模块用于接收RS232接口的信号，并保持信号状态；所述的第一电平转换模块用于将接收的高电压信号转换为低电压信号；所述的状态显示模块用于显示驱动模块和主控制器的工作状态；所述的第一输入缓冲模块的输入端连接RS485接口，第一输入缓冲模块的输出端连接第一电平转换模块的输入端，第二输入缓冲模块的输入端连接RS232接口，第二输入缓冲模块的输出端连接第一电平转换模块的输入端，第一电平转换模块的输出端连接状态显示模块的输入端、缓冲模块和主控制器，状态显示模块的输入端还连接主控制器；所述的主控制器通过以太网接口连接到因特网；该装置还包括电源模块，电源模块的输出端连接主控制器的输入端，用于为主控制器提供+5V和+3.3V电源；所述的电源模块包括EMI抑制模块、稳压控制模块、稳压滤波模块和第二电平转换模块；所述的EMI抑制模块用于抑制输入电压的电磁干扰；所述的稳压控制模块用于将输入电压转换成稳定的直流电压；所述的稳压滤波模块用于对直流电压进行滤波；所述的第二电平转换模块用于将+5V电压转换为+3.3V电压；所述的EMI抑制模块的输入端接入输入电压，EMI抑制模块的输出端连接稳压控制模块的输入端，稳压控制模块的输出端连接稳压滤波模块的输入端，稳压滤波模块连接第二电平转换模块，稳压滤波模块和第二电平转换模块连接主控制器；该装置还包括存储模块，存储模块与主控制器连接，用于存储主控制器协议转换后的微电网数据；该装置还包括看门狗电路，看门狗电路的输出端连接主控制器的输入端。采用微电网数据网关装置进行数据转换的方法，包括以下步骤：步骤1：若通过RS485接口或RS232接口采集源协议数据帧数据，执行步骤2，若通过因特网采集源协议数据帧数据，执行步骤4；步骤2：驱动模块将源协议数据帧数据进行电平转换处理；步骤3：电平转换后的源协议数据帧数据经缓冲模块传输到主控制器；步骤4：主控制器对源协议数据帧数据进行协议转换；步骤4.1：读取源协议数据帧特征字符集，建立简单数据帧缓冲区间，初始化简单数据帧缓冲区；步骤4.2：判断源协议数据帧关键字是否为协议关键字，若是，则执行步骤4.5，否则，执行步骤4.3；步骤4.3：判断源协议数据帧关键字是否为特殊关键字，若是，则将该源协议数据帧关键字转换为满足目标协议数据帧关键字的要求的形式，否则，对源协议数据帧关键字根据情况进行数据类型的转换或者不处理，得到处理后的源协议关键字；步骤4.4：将处理后的源协议数据帧关键字放入简单数据帧缓冲区；步骤4.5：判断源协议数据帧关键字是否取完，若是，则输出简单数据缓冲区内的简单数据帧，否则，返回步骤4.2；步骤4.6：读取目标协议数据帧特征字符集，建立目标协议数据帧缓冲区，初始化目标协议数据缓冲区；步骤4.7：将简单数据缓冲区内的简单数据帧放入目标协议数据缓冲区；步骤4.8：判断目标协议数据帧特征字符集关键字是否为协议关键字，若是，则执行步骤4.9，否则，执行步骤4.10；步骤4.9：将目标协议数据帧关键字放入目标协议数据缓冲区；步骤4.10：判断目标协议数据帧关键字是否取完，若是，则输出目标协议数据缓冲区中的目标协议数据帧，得到协议转换后的数据，否则，返回步骤4.8；步骤5：存储协议转换后的数据，并通过以太网传输给因特网或通过缓冲模块和驱动模块传输至RS485接口或RS232接口。本专利技术的有益效果是：本专利技术使用一种关于数据帧关键字与简单数据帧的数据转换方法，支持多种协议的转换，具有良好的兼容性；当通信协议变化时，不需要重新更换解析转换程序，从而避免了多次重复开发，浪费大量的人力和物力；选用STM32F217ZGT控制器，该控制器主频高达120MHZ，拥有强大的快速处理能力，保证了数据网关的高效运行；采用高速UART缓冲电路，提高了网关装置的收发能力，使得协议转换过程能够快速进行；添加了存储模块，该模块采用一个32Mbits的串行闪存，能够存储大量的通讯信息以供用户查询，且体积小速度快，工作频率高达66MHz；本专利技术设计了可靠的电源模块与驱动电路，保证了网关装置的正常运行。附图说明图1为本专利技术具体实施方式中的微电网数据网关装置的结构图；图2为本专利技术具体实施方式中的微电网数据网关装置的驱动模块原理图；其中，1-第一输入缓冲模块，2-第二输入缓冲模块，3-第一电平转换模块，4-状态显示模块；图3为本专利技术具体实施方式中的微电网数据网关装置的电源模块原理图；其中，5-EMI抑制模块，6-稳压控制模块，7-稳压滤波模块，8-第二电平转换模块；图4为本专利技术具体实施方式中的微电网数据网关装置的缓冲模块原理图；图5为本专利技术具体实施方式中的微电网数据网关装置的看门狗电路原理图；图6为本专利技术具体实施方式中的微电网数据网关装置的存储模块原理图；图7为本专利技术具体实施方式中的微电网数据网关装置的主控制器原理图；图8为本专利技术具体实施方式中的微电网网关数据转换方法的流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术具体实施方式加以详细的说明。微电网数据网关装置，如图1所示，包括：主控制器、电源模块、存储模块、看门狗电路、缓冲模块和驱动模块。驱动模块用于通过RS485接口和RS232接口分别接收微电网数据，驱动RS485接口和RS232接口全双工工作，并将接收到的微电网数据经缓冲模块传输至主控制器。主控制器用于对微电网数据进行协议转换。电源模块用于为主控制器提供+5V和+3.3V电源。驱动模块的一端连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
微电网数据网关装置，其特征在于，包括：主控制器、缓冲模块和驱动模块；所述的驱动模块用于通过RS485接口和RS232接口分别接收微电网数据，驱动RS485接口和RS232接口全双工工作，并将接收到的微电网数据经缓冲模块传输至主控制器；所述的主控制器用于对微电网数据进行协议转换；所述的驱动模块的一端连接RS485接口和RS232接口，驱动模块的另一端连接缓冲模块的一端，缓冲模块的另一端连接主控制器；所述的主控制器通过以太网接口连接到因特网。

【技术特征摘要】
1.一种利用微电网数据网关装置进行数据转换的方法，该装置包括：主控制器、缓冲模块和驱动模块；所述的驱动模块用于通过RS485接口和RS232接口分别接收微电网数据，驱动RS485接口和RS232接口全双工工作，并将接收到的微电网数据经缓冲模块传输至主控制器；所述的主控制器用于对微电网数据进行协议转换；所述的驱动模块的一端连接RS485接口和RS232接口，驱动模块的另一端连接缓冲模块的一端，缓冲模块的另一端连接主控制器；所述的主控制器通过以太网接口连接到因特网；该装置还包括电源模块，电源模块的输出端连接主控制器的输入端，用于为主控制器提供+5V和+3.3V电源；所述的电源模块包括EMI抑制模块、稳压控制模块、稳压滤波模块和第二电平转换模块；所述的EMI抑制模块用于抑制输入电压的电磁干扰；所述的稳压控制模块用于将输入电压转换成稳定的直流电压；所述的稳压滤波模块用于对直流电压进行滤波；所述的第二电平转换模块用于将+5V电压转换为+3.3V电压；所述的EMI抑制模块的输入端接入输入电压，EMI抑制模块的输出端连接稳压控制模块的输入端，稳压控制模块的输出端连接稳压滤波模块的输入端，稳压滤波模块连接第二电平转换模块，稳压滤波模块和第二电平转换模块连接主控制器；该装置还包括存储模块，存储模块与主控制器连接，用于存储主控制器协议转换后的微电网数据；其特征在于，包括以下步骤：步骤1：若通过RS485接口或RS232接口采集源协议数据帧数据，执行步骤2，若通过因特网采集源协议数据帧数据，执行步骤4；步骤2：驱...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨东升，胡博，张化光，刘劲松，张宏宇，张勇，张军阳，冯健，梁雪，罗艳红，宋云东，隋合轼，
申请(专利权)人：东北大学，国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21