IEC61850和OPC_UA可配置的数据映射方法技术

本发明专利技术公开了一种IEC61850和OPC_UA可配置的数据映射方法，包括：导入并解析IEC61850 SCL模型，将SCL模型中数据类型映射到OPC_UA中的数据类型；将SCL模型中的IED实例化对象映射为OPC_UA中的数据对象，并作为节点添加到OPC_UA地址空间中；在OPC_UA地址空间创建完成后，将该对应关系形成一张从IEC61850到OPC_UA的数据映射表，通过配置该数据映射表控制IEC61850到OPC_UA的数据转出。本发明专利技术方法实现导入并解析SCL文件从而自动创建生成OPC_UA地址空间，解决了OPC_UA系统中接入IEC61850电力设备获取数据的问题，具有很强的实用性。

【技术实现步骤摘要】
IEC61850和OPC_UA可配置的数据映射方法
本专利技术涉及电力系统自动化和工业自动化
，具体涉及一种IEC61850规约与OPC_UA规约可配置的数据映射方法，实现不同规约之间的数据传输。
技术介绍
IEC61850标准是由国际电工委员会(InternationalElectrotechnicalCommission)第57技术委员会于2004年颁布的、应用于变电站通信网络和系统的国际标准。作为基于网络通讯平台的变电站唯一的国际标准，IEC61850标准吸收了IEC60870系列标准和UCA的经验，同时吸收了很多先进的技术，对保护和控制等自动化产品和变电站自动化系统(SAS)的设计产生深刻的影响。它将不仅应用在变电站内，而且将运用于变电站与调度中心之间以及各级调度中心之间。国内外各大电力公司、研究机构都在积极调整产品研发方向，力图和新的国际标准接轨，以适应未来的发展方向。OPC通信标准的核心是互通性(Interoperability)和标准化(Standardization)问题。传统的OPC技术在控制级别很好地解决了硬件设备间的互通性问题，在企业层面的通信标准化是同样需要的。OPC_UA之前的访问规范都是基于微软的COM/DCOM技术，这会给新增层面的通信带来不可根除的弱点。加上传统OPC技术不够灵活、平台局限等问题的逐渐凸显，OPC基金会(OPCFoundation)发布了最新的数据通讯统一方法—OPC统一架构(记为OPC_UA或OPCUA)，涵盖了OPC实时数据访问规范(OPCDA)、OPC历史数据访问规范(OPCHDA)、OPC报警事件访问规范(OPCA&E)和OPC安全协议(OPCSecurity)的不同方面，但在其基础之上进行了功能扩展。OPC_UA是在传统OPC技术取得很大成功之后的又一个突破，让数据采集、信息模型化以及工厂底层与企业层面之间的通讯更加安全、可靠。基于OPC_UA接入的数据采集和监控系统想要得到IEC61850装置数据，就必须实现IEC61850模型和OPC_UA地址空间数据的映射方法。目前国内外IEC61850到OPC_UA的映射技术还不是非常高效，不能直接根据SCL模型自动创建生成OPC_UA地址空间，数据映射的过程也缺乏行之有效的用户控制。对于接入到OPC_UA系统中的IEC61850装置，如果无法进行数据的映射，则只能通过第三方规约间接数据传输，这样将造成整个系统的资源浪费，数据的传输效率也很低下。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种IEC61850和OPC_UA可配置的数据映射方法，通过IEC61850到OPC_UA之间的规约转换形成数据映射表，实现IEC61850装置在OPC_UA系统中的数据传输。为解决上述技术问题，本专利技术提供了IEC61850和OPC_UA可配置的数据映射方法，其特征是，包括以下步骤：步骤S1，导入并解析IEC61850SCL模型，将SCL模型中DataTypeTemplates数据类型映射到OPC_UA中的数据类型；步骤S2，将IEC61850SCL模型中的IED实例化对象映射为OPC_UA中的数据对象，并作为节点添加到OPC_UA地址空间中；步骤S3，在OPC_UA地址空间创建完成后，将该对应关系形成一张从IEC61850到OPC_UA的数据映射表，通过配置(增加、删减和修改)该数据映射表控制IEC61850到OPC_UA的数据转出。进一步的，IEC61850SCL模型中数据类型转换到OPC_UA数据类型的转换过程如下：1)将SCL模型中的EnumType类型转换到OPC_UA中DataType枚举类型，保持枚举成员原有顺序不变，枚举类型名称为EnumType的id属性值，枚举成员名称为EnumVal的值；2)将SCL模型中的DAType类型转换到OPC_UA中DataType结构体类型，结构体类型名称为DAType的id属性值；3)将SCL模型中的DOType类型转换到OPC_UA中的ObjectType类型，类型名称为DOType的id属性值，将DOType中的成员按照功能约束FC分组，每个功能约束对应OPC_UA中的FolderType类型，在各FolderType下添加OPC_UA中的Variable对象并从DataType类型中指定对应的类型定义；4)将SCL模型中的LNodeType类型转换到OPC_UA中的ObjectType类型，其中的DO成员转换为OPC_UA中的Object类型，根据其type属性从已创建的OPC_UA中ObjectType类型中指定对应的类型定义。进一步的，在转换DAType类型时，如果DAType中存在type属性值为结构体的BDA成员，将该对象的类型转换为OPC_UA中的DataType结构体类型；进一步的，在转换DOType类型时，如果DOType类型中包换SDO类型成员，则先将该成员所属的DOType类型转换为OPC_UA中ObjectType类型；进一步的，在步骤S2中，从IEC61850到OPC_UA的实例化对象映射步骤如下：1)将SCL模型中的IED对象映射到OPC_UA地址空间中BaseObjectType类型的Object对象，Object对象的名称为IED的name属性值，在该对象下通过HasProperty引用关系创建若干Variable，分别对应于IED的type/manufacturer/configVersion属性，desc属性值直接实例化到Object对象的Description属性中；2)将SCL模型中的AccessPoint访问点映射到OPC_UA中的FolderType类型的Object对象，Object对象的名称为AccessPoint的name属性值；通过HasComponent引用方式添加LDevice映射到OPC_UA的BaseObjectType类型的Object对象，采用IED名称加上inst属性值的方式命名，将desc属性值直接实例化到Object对象的Description属性中；3)将SCL模型中的LN0和LN映射到OPC_UA地址空间中BaseObjectType类型的Object对象，根据lnType的属性值从已创建的OPC_UA中ObjectType中找到对应的类型，通过HasTypeDefinition引用关系关联，Object采用“prefix+lnClass+inst”的方式命名，通过HasProperty引用关系创建desc属性Variable并用SCL中对应的属性值初始化；4)创建完逻辑节点对应的OPC_UA对象后，根据逻辑节点数据类型中的定义其包含的数据对象和数据属性都将自动创建，用SCL文件中DOI和DAI的值实例化OPC_UA中对应对象的初始值。进一步的，从SCL映射到OPC_UA的模型仍然按照树形结构保持数据之间的层次性。与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：本专利技术方法实现导入并解析SCL文件从而自动创建生成OPC_UA地址空间；根据引用地址形成数据映射表，通过对该数据映射表配置达到了对OPC_UA转出数据进行控制的效果。本专利技术提供的数据映射功能不受接入IEC6本文档来自技高网...

【技术保护点】
IEC61850和OPC_UA可配置的数据映射方法，其特征是，包括以下步骤：步骤S1，导入并解析IEC61850 SCL模型，将SCL模型中DataTypeTemplates数据类型映射到OPC_UA中的数据类型；步骤S2，将IEC61850 SCL模型中的IED实例化对象映射为OPC_UA中的数据对象，并作为节点添加到OPC_UA地址空间中；步骤S3，在OPC_UA地址空间创建完成后，将IEC61850和OPC_UA的对应关系形成一张从IEC61850到OPC_UA的数据映射表，通过配置该数据映射表控制IEC61850到OPC_UA的数据转出。

【技术特征摘要】
1.IEC61850和OPC_UA可配置的数据映射方法，其特征是，包括以下步骤：步骤S1，导入并解析IEC61850SCL模型，将SCL模型中DataTypeTemplates数据类型映射到OPC_UA中的数据类型；步骤S2，将IEC61850SCL模型中的IED实例化对象映射为OPC_UA中的数据对象，并作为节点添加到OPC_UA地址空间中；步骤S3，在OPC_UA地址空间创建完成后，将IEC61850和OPC_UA的对应关系形成一张从IEC61850到OPC_UA的数据映射表，通过配置该数据映射表控制IEC61850到OPC_UA的数据转出。2.根据权利要求1所述的IEC61850和OPC_UA可配置的数据映射方法，其特征是，IEC61850SCL模型中数据类型转换到OPC_UA数据类型的转换过程如下：1)将SCL模型中的EnumType类型转换到OPC_UA中DataType枚举类型，保持枚举成员原有顺序不变，枚举类型名称为EnumType的id属性值，枚举成员名称为EnumVal的值；2)将SCL模型中的DAType类型转换到OPC_UA中DataType结构体类型，结构体类型名称为DAType的id属性值；3)将SCL模型中的DOType类型转换到OPC_UA中的ObjectType类型，类型名称为DOType的id属性值，将DOType中的成员按照功能约束FC分组，每个功能约束对应OPC_UA中的FolderType类型，在各FolderType下添加OPC_UA中的Variable对象并从DataType类型中指定对应的类型定义；4)将SCL模型中的LNodeType类型转换到OPC_UA中的ObjectType类型，其中的DO成员转换为OPC_UA中的Object类型，根据其type属性从已创建的OPC_UA中ObjectType类型中指定对应的类型定义。3.根据权利要求2所述的IEC61850和OPC_UA可配置的数据映射方法，其特征是，在转换DAType类型时，如果DAType中存在type属性值为结构体的BDA成员，将该对象的类型转换为OPC_UA中的DataType结构体类型。4.根据权利要求2所述的IEC61850和OPC_UA可配置的数...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱伟，刘文彪，芮国俊，江南，
申请(专利权)人：南京国电南自电网自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32