一种基于可扩展标记语言与动态库综合实现的通信管理机制造技术

一种基于可扩展标记语言与动态库综合实现的通信管理机，包括内存实时数据库功能模块、采集规约功能模块、转发规约功能模块和维护管理功能模块，操作系统及其已有的和自扩展的动态连接库文件中的API以及底层驱动模块。规约功能代码以.so后缀格式的库文件形式存放，运行时动态加载到内存中，通过维护管理功能模块添加新的规约动态库文件。将XML格式文件与动态库文件结合，以XML格式文件作为数据载体对配置参数进行描述，实现不同通信规约的逻辑功能，且根据应用需要灵活增减动态库文件，实现通信规约功能的移植、裁减和扩展，支持通信规约升级或增加新类型的通信规约，还支持第三方私有通信规约，明显提高调试效率，显著节省管理成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力通信，特别是涉及一种基于可扩展标记语言与动态库综合实现的通信管理机。
技术介绍
现有电力通信网络中的装置种类繁多，尽管已经对常用的电力通信规约进行了规范，但是，由于不同厂家的理解和实现方式不一致，甚至引入厂家的私有通信规约，通信系统内的不同厂家装置与系统主站难以实现信息共享和数据交互，导致系统集成的难度和成本提高。现有的解决方案是将装置层的各种装置接入作为前置机的通信管理机，由通信管理机实现各种复杂通信规约的接入，对接入电力通信网络的不同通信规约的装置进行数据采集，将数据汇总后以某种常用的、符合标准规范的通信规约实现与系统主站的数据交互和命令下发，系统主站则专注于业务逻辑的处理。其不足之处是通信管理机大多仅是接入本厂家的装置，软件采用本厂家或标准的通信规约，配置文件是二进制格式，通信规约测点表比较复杂，兼容性差、扩展性不强、配置效率低。中国专利CN101894039A公开的《一种嵌入式装置驱动程序辅助生成方法及系统》，用嵌入式装置驱动程序接口描述语言描述装置访问接口、硬件平台特性和硬件装置逻辑功能；保存成可扩展标记语言(ExtensibleMarkup Language，缩略词为XML)格式的文件；解析描述文档并在内存中生成内部数据结构；利用事先编写的库文件，结合平台和系统特性，生成相应的可供开发人员使用的且包含有寄存器存取方式及默认值、寄存器访问代码、和装置基本功能函数内容的嵌入式装置驱动程序桩代码。可以提高嵌入式装置驱动程序开发效率，减少开发过程中的错误，降低开发难度，并提高嵌入式装置驱动程序的可移植性。但是，其库文件需要事先编写，不能根据应用需要灵活添加库文件，且受平台和系统特性限制，其功能扩展性不足。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是弥补上述现有技术的缺陷，提供一种基于可扩展标记语言与动态库综合实现的通信管理机。本专利技术的技术问题通过以下技术方案予以解决。这种基于可扩展标记语言与动态库综合实现的通信管理机，硬件包括CPU单元、RAM存储单元、Flash存储单元、串行单元、以太网单元、GPS单元，以及电源，上述各个单元通过内部总线互联。这种基于可扩展标记语言与动态库综合实现的通信管理机的特点是还包括内存实时数据库功能模块、采集规约功能模块、转发规约功能模块和维护管理功能模块，操作系统及其已有的和自扩展的动态连接库文件中的应用程序编程接口(Application Programming Interface,缩略词为 API),以及底层驱动模块。 所述内存实时数据库功能模块通过包含在操作系统已有的和自扩展的动态连接库文件中的API分别与所述采集规约功能模块和转发规约功能模块直接相互访问，所述内存实时数据库功能模块、所述采集规约功能模块和所述转发规约功能模块的规约功能代码，以.SO后缀格式的库文件形式存放，运行时动态加载到内存中，通过所述维护管理功能模块添加新的规约动态库文件，因此，增加新的规约支持，不必重新编译软件。所述维护管理功能模块与所述采集规约功能模块、转发规约功能模块通过配置参数以及所述API相互访问与调用。所述采集规约功能模块通过所述API与采集侧的保护或测控设备(以下简称接入设备)相互访问与调用。所述转发规约功能模块通过所述API与转发侧的调度主站系统(以下简称主站系统)相互访问与调用。所述内存实时数据库功能模块是由操作系统注册的名称为“/shm”的共享内存的一片缓存区，用于临时存取采集到的实时数据，操作系统成功启动后，根据所述接入设备的数量、各种实时数据的数据结构、所述接入设备的实时数据最大容量决定所需的存储空间 大小，从共享内存中动态分配合适内存空间，作为内存实时数据库的存储空间，针对不同的实时数据类型，对内存实时数据库进行初始化，并提供外部访问实时数据的存取操作接口函数，实现实时数据的查询、存取功能，用于协调非命令及时序对等的采集和转发规约。在内存中存取实时数据且以特定的规则按照指针寻址，因此，实时数据存取效率比较高。所述采集规约功能模块用于通过多种均被封装成独立的动态库文件的采集规约与多种多样的所述采集侧的接入设备通信实现数据采集，并将采集到的实时数据存入所述内存实时数据库；还用于转发所述转发侧的调度主站系统发来的命令，实现对所述采集侧的接入设备的遥控操作。所述实时数据包括遥测数据、遥信数据和遥脉数据。遥测数据包括相电压、相电流、线电压、有功功率和无功功率。遥信数据包括告警状态、开关位置和输入状态量，所述输入状态量包括阀门位置。遥脉数据包括脉冲电度量。操作系统成功启动后，动态库文件的采集规约被加载到内存，根据串口或网口配置的规约类型参数，创建新任务并执行指定的采集规约代码，与相应接入设备通信实现数据采集，并将采集到的实时数据存入所述内存实时数据库。所述转发规约功能模块用于从所述内存实时数据库查询出待转发的实时数据，并按照多种均被封装成独立的动态库文件的转发规约规定报文格式与所述转发侧的调度主站系统进行通信实现数据上传和接收所述转发侧的调度主站系统命令执行相应操作的数据转发，所述转发侧的调度主站系统命令，通过特定的接口将命令传递给采集规约。操作系统成功启动后，动态库文件的转发规约被加载到内存，根据串口或网口配置的规约类型参数，创建新任务并执行指定的转发规约代码，从内存实时数据库获取实时数据转发给所述转发侧的调度主站系统，当所述转发侧的调度主站系统有遥控命令时，通过特定的接口传递给采集规约。常用的转发规约包括ffiC60870-5-101、IEC60870-5-104。所述维护管理功能模块用于配置、备份通信接口参数、待转发数据且支持规约动态库的上传和卸载。串口配置包括波特率，校验位，数据位，停止位、校验方式、RS485通讯模式或RS232通讯模式，以及通信规约类型，每个串行通信接口启动一个单独的通信任务，根据绑定的通信规约类型执行相应的通信规约驱动代码。网口设置内容是IP地址，网关和掩码。采集规约配置包括装置通信地址、装置所属设备类型及对应的测点表信息。转发规约配置包括使用哪个转发通信规约，以及转发哪些实时数据即对应的转发测点表。所述维护与参数配置模块配置参数后以XML格式的文本文件保存，在本通信管理机与工程人员随身携带的PC之间互换、转移和备份，因此，不仅可以在本通信管理机上在线维护管理，也可以在所述PC上利用提供的专用维护管理软件离线配置各种参数，将所述PC上生成的XML格式的文本文件导入本通信管理机。所述规约动态库用于实现通信规约的逻辑框架，将XML格式文件与动态库文件结合，以XML格式文件作为数据载体，对配置参数进行描述，以实现不同通信规约的逻辑功 倉泛。所述配置参数包括通信参数、通信规约驱动参数、接入设备的规约测点表、转发库对应的转发测点表，本通信管理机上电启动运行时从XML格式文件读取所需的全部配置参数并动态加载到内存中生成内部数据结构中，且所用到的全部规约动态库的驱动代码也加载到内存中，所述驱动代码与绑定的通信规约类型相对应，以分别实现数据采集功能和数据转发功能，且只需要进行简单的在线或离线配置，通过维护与参数配置模块选择需要转发的测点，准备好接入通信管理机的装置的通信规约测点表描述文件，不需要太复杂的操作，即可有效解决现场应用配置复杂的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于可扩展标记语言与动态库综合实现的通信管理机，硬件包括CPU单元、RAM存储单元、Flash存储单元、串行单元、以太网单元、GPS单元，以及电源,上述各个单元通过内部总线互联，其特征在于 还包括内存实时数据库功能模块、采集规约功能模块、转发规约功能模块和维护管理功能模块，操作系统及其已有的和自扩展的动态连接库文件中的应用程序编程接口 API，以及底层驱动模块； 所述内存实时数据库功能模块通过包含在操作系统已有的和自扩展的动态连接库文件中的API分别与所述采集规约功能模块和转发规约功能模块直接相互访问，所述内存实时数据库功能模块、所述采集规约功能模块和所述转发规约功能模块的规约功能代码，以.so后缀格式的库文件形式存放，运行时动态加载到内存中，通过所述维护管理功能模块添加新的规约动态库文件； 所述维护管理功能模块与所述采集规约功能模块、转发规约功能模块通过配置参数以及所述API相互访问与调用； 所述采集规约功能模块通过所述API与接入设备相互访问与调用； 所述转发规约功能模块通过所述API与主站系统相互访问与调用。2.如权利要求I所述的基于可扩展标记语言与动态库综合实现的通信管理机，其特征在于 所述内存实时数据库功能模块是由操作系统注册的名称为“/shm”的共享内存的一片缓存区，用于临时存取采集到的实时数据，操作系统成功启动后，根据所述接入设备的数量、各种实时数据的数据结构、所述接入设备的实时数据最大容量决定所需的存储空间大小，从共享内存中动态分配合适内存空间，作为内存实时数据库的存储空间，针对不同的实时数据类型，对内存实时数据库进行初始化，并提供外部访问实时数据的存取操作接口函数，实现实时数据的查询、存取功能，用于协调非命令及时序对等的采集和转发规约。3.如权利要求I或2所述的基于可扩展标记语言与动态库综合实现的通信管理机，其特征在于 所述采集规约功能模块用于通过多种均被封装成独立的动态库文件的采集规约与多种多样的所述采集侧的接入设备通信实现数据采集，并将采集到的实时数据存入所述内存实时数据库；还用于转发所述转发侧的调度主站系统发来的命令，实现对所述采集侧的接入设备的遥控操作； 操作系统成功启动后，动态库文件的采集规约被加载到内存，根据串口或网口配置的规约类型参数，创建新任务并执行指定的采集规约代码，与相应接入设备通信实现数据采集，并将采集到的实时数据存入所述内存实时数据库。4.如权利要求3所述的基于可扩展标记语言与动态库综合实现的通信管理机，其特征在于 所述转发规约功能模块用于从所述内存实时数据库查询出待转发的实时数据，并按照多种均被封装成独立的动态库文件的转发规约规定报文格式与所述转发侧的调度主站系统进行通信实现数据上传和接收所述转发侧的调度主站系统命令执行相应操作的数据转发，所述转发侧的调度主站系统命令，通过特定的接口将命令传递给采集规约； 操作系统成功启动后，动态库文件的转发规约被加载到内存，根据串口或网口配置的规约类型参数，创建新任务并执行指定的转发规约代码，从内存实时数据库获取实时数据转发给所述转发侧的调度主站系统，当所述转发侧的调度主站系统有遥控命令时，通过特定的接口传递给采集规约。5.如权利要求4所述的基于可扩展标记语言与动态库综合实现的通信管理机，其特征在于 所述维护管理功能模块用于配置、备份通信接口参数，待转发数据且支持规约动态库的上传和卸载； 串口配置包括波特率，校验位，数据位，停止位、校验方式、RS485通讯模式或RS232通讯模式，以及通信规约类型，每个串行通信接口启动一个单独的通信任务，根据绑定的通信规约类型执...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵艳，曾伟，谢若冰，曾磊，陈欣荣，莫家显，王永刚，郭志文，朱元国，胡雪娇，文湘晖，刘健，
申请(专利权)人：深圳市中电电力技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：