一种通信连接方法及装置与流程

1.本发明涉及智能电网的技术领域，尤其涉及一种通信连接方法及装置。


背景技术：

2.电力物联网是物联网在智能电网中的应用，是信息通信技术发展到一定阶段的结果，其将有效整合通信基础设施资源和电力系统基础设施资源，提高电力系统信息化水平，改善电力系统现有基础设施利用效率，为电网发、输、变、配、用电等环节提供重要技术支撑。
3.在电力物联网中，分布式光伏、小型能源站等电力物联网设备可以通过5g接入互联网，获取动态ip地址。后续，集控中心根据电力物联网设备的ip地址，与电力物联网设备建立通信连接并进行数据交互。
4.但是，由于电力物联网设备获取的动态ip地址会发生变化，因此，当电力物联网设备的ip地址发生变化时，集控中心需要根据变化后的ip地址，重新与电力物联网设备建立通信连接，降低了通信连接的效率，提升了电力物联网下通信连接的复杂度。


技术实现要素：

5.本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
6.鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。
7.因此，本发明解决的技术问题是：现有技术通信连接效率低。
8.为解决上述技术问题，本发明提供一种通信连接方法，应用于包括主站和从站的通信系统；主站配置有传输控制协议tcp服务端；从站配置有tcp客户端；通信连接方法包括：从站获取主站的连接信息；连接信息包括主站的网际互连协议ip地址和tcp服务端的服务端口；从站基于连接信息和tcp客户端，向主站发送用于请求接入主站的通信连接请求。
9.作为本发明所述的通信连接方法的一种优选方案，其中：tcp服务端为根据netty技术在主站上建立的服务端；tcp客户端为根据netty技术在从站上建立的客户端；tcp服务端与tcp客户端通过iec104标准建立tcp连接。
10.作为本发明的通信连接方法的一种优选方案，其中：基于连接信息和tcp客户端，向主站发送用于请求接入主站的通信连接请求之后，还包括：
11.接收主站通过tcp服务端发送的通信连接成功消息；通信连接成功消息用于指示主站建立与从站之间的tcp连接。
12.作为本发明的通信连接方法的一种优选方案，其中：接收主站通过tcp服务端发送的通信连接成功消息之后，还包括：
13.接收主站通过tcp连接发送的iec104启动帧报文；
14.响应于iec104启动帧报文，通过tcp连接向主站发送iec104确认帧报文。
15.作为本发明的通信连接方法的一种优选方案，其中：响应于iec104启动帧报文，通过tcp连接向主站发送iec104确认帧报文之后，还包括：
16.接收主站通过tcp连接发送的数据获取请求；
17.响应于数据获取请求，通过tcp连接向主站发送与数据获取请求对应的数据。
18.作为本发明的通信连接方法的一种优选方案，其中：响应于数据获取请求，通过tcp连接向主站发送与数据获取请求对应的数据之后，还包括：
19.接收主站通过tcp连接发送的控制指令；控制指令用于控制从站的配置参数；
20.响应于控制指令，调整与控制指令对应的配置参数，以得到调整后的数据；
21.通过tcp连接向主站发送调整后的数据。
22.作为本发明的通信连接方法的一种优选方案，其中：当通过tcp连接向主站发送与数据获取请求对应的数据为电压数据，且电压数据对应的电压值大于预设阈值时；响应于数据获取请求，通过tcp连接向主站发送与数据获取请求对应的数据之后，还包括：
23.接收主站通过tcp连接发送的降低电压控制指令；
24.响应于降低电压控制指令，调整从站的电压，以得到调整后的电压数据；
25.通过tcp连接向主站发送调整后的电压数据。
26.作为本发明的通信连接方法的一种优选方案，其中：接收主站通过tcp服务端发送的通信连接成功消息之后，还包括：
27.当主站与从站之间的tcp连接断开时，基于连接信息和tcp客户端，向主站重新发送用于请求接入主站的通信连接请求。
28.作为本发明的通信连接方法的一种优选方案，其中：tcp连接的执行过程为tcp协议三次握手。
29.为解决上述技术问题，本发明还提供了一种通信连接装置，应用于包括主站和从站的通信系统；主站配置有传输控制协议tcp服务端；从站配置有tcp客户端；通信连接装置包括：获取单元和发送单元；
30.获取单元，用于获取主站的连接信息；连接信息包括主站的网际互连协议ip地址和tcp服务端的服务端口；
31.发送单元，用于基于连接信息和tcp客户端，向主站发送用于请求接入主站的通信连接请求。
32.本发明的有益效果：由于主站配置有tcp服务端，从站配置有tcp客户端，因此，从站可以获取主站的连接信息，并基于连接信息和tcp客户端，向主站发送用于请求接入主站的通信连接请求；由于连接信息包括主站的ip地址和tcp服务端的服务端口，且主站的ip地址是固定不变的，因此，从站可以根据主站的固定ip快速连接主站，解决了当从站的ip地址发生变化时，主站需要根据变化后的ip地址，重新与从站建立通信连接的技术问题，提高了通信连接的效率，进而降低了电力物联网下通信连接的复杂度。
附图说明
33.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它
的附图。其中：
34.图1为本发明一个实施例提供的一种通信连接系统的结构示意图；
35.图2为本发明一个实施例提供的一种通信连接方法的流程结构图。
具体实施方式
36.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明的保护的范围。
37.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
38.其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
39.本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
40.同时在本发明的描述中，需要说明的是，术语中的“上、下、内和外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一、第二或第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
41.本发明中除非另有明确的规定和限定，术语“安装、相连、连接”应做广义理解，例如：可以是固定连接、可拆卸连接或一体式连接；同样可以是机械连接、电连接或直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
42.实施例1
43.参照图1，为本发明的一个实施例，提供了一种通信连接系统，包括：主站和从站。
44.其中，主站配置有传输控制协议(transmission control protocol，tcp)服务端；所述从站配置有tcp客户端。
45.tcp是一种面向连接、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。tcp服务端与tcp客户端可以通过tcp进行数据传输。
46.可选的，tcp服务端为根据netty技术在主站上建立的服务端；tcp客户端为根据netty技术在从站上建立的客户端；tcp服务端与tcp客户端通过iec104标准建立tcp连接。
47.通过netty技术在主站上建立的tcp服务端，可以基于iec104标准进行通信，即将主站建立为建立iec104主站。
48.进一步的，将主站的tcp客户端模式更改为服务端模式，从而建立iec104主站服务端。
49.通过netty技术在主站上建立tcp服务端后，主站可以开放指定的服务端口，并配置连接监听事件。后续，在监听到从站连接并建立连接后，主站可以发送iec104启动帧报文。
50.可选的，通过netty技术在从站上建立的tcp客户端，可以基于iec104标准进行通信。
51.通过netty技术在从站上建立tcp客户端后，从站可以根据主站的固定ip地址，向主站开放的指定的服务端口发送通信连接建立请求。后续，主站实时监听连接请求事件，监听到客户端发送的通信连接建立请求后建立连接，
52.可选的，主站可以通过有线网络(例如专线、宽带等，图1以专线为例进行说明)接入互联网，从而使得互联网为主站分配固定ip地址。
53.从站可以通过各种网络制式的路由器(例如4g路由器、5g路由器等，图1以4g路由器为例进行说明)接入互联网，从而使得互联网为从站分配动态ip地址。
54.需要说明的是，图1仅为示例性框架图，图1中包括的从站的数量不受限制。
55.图1中的主站可以是电力物联网场景下的集控中心。集控中心具备监控和控制电力物联网设备的功能，主要用于对与其连接的电力物联网设备进行集中管理。
56.图1中的从站可以是与主站连接的分布式光伏、小型能源站等电力物联网设备。
57.实施例2
58.参照图2，为本发明的一个实施例，提供了一种通信连接方法，应用于包括主站和从站的通信系统；主站配置有tcp服务端；从站配置有tcp客户端；通信连接方法包括：
59.s201：从站获取主站的连接信息。
60.其中，连接信息包括主站的ip地址和tcp服务端的服务端口。
61.具体的，结合上述图1可知，主站可以通过有线网络接入互联网，从而使得互联网为主站分配固定ip地址。通过netty技术在主站上建立tcp服务端后，主站可以开放指定的服务端口。
62.主站在确定自身的固定ip地址和指定的服务端口后，可以将自身的固定ip地址和指定的服务端口存储于一个存储设备中。通过netty技术在从站上建立tcp客户端后，运维人员可以从上述存储设备中，获取主站的ip地址和tcp服务端的服务端口。接着，运维人员可以在从站上配置主站的ip地址和tcp服务端的服务端口，从而使得从站获取主站的连接信息。
63.可选的，主站在确定自身的固定ip地址和指定的服务端口后，还可以直接向运维人员持有的终端上发送一个通知消息；该通知消息中包括主站的ip地址和tcp服务端的服务端口。通过netty技术在从站上建立tcp客户端后，运维人员可以直接根据终端上的通知消息，在从站上配置主站的ip地址和tcp服务端的服务端口，从而使得从站获取主站的连接信息。
64.s202：从站基于连接信息和tcp客户端，向主站发送用于请求接入主站的通信连接请求。
65.具体的，在获取主站的连接信息后，由于从站上部署有tcp客户端，且主站上部署有tcp服务端，因此，从站可以基于连接信息和tcp客户端，向主站发送用于请求接入主站的通信连接请求。
66.其中，通信连接请求用于请求建立与主站之间的tcp连接。
67.tcp连接的执行过程为是tcp协议三次握手(tcp three-way handshake)。
68.所谓的「三次握手」，即tcp服务端与客户端成功建立通信连接必经的三个步骤，共需通过三个报文完成。
69.一般而言，首先发送syn报文的一方是客户端，服务端则是监听来自客户端的建立连接请求。
70.第一次握手(handshakestep1)：
71.客户端向服务端发送syn报文请求建立连接。
72.此时报文的初始序列号为seq＝x,确认号为ack＝0，发送完毕后，客户端进入syn_sent状态。
73.第二次握手(handshakestep2)：
74.服务端接收到客户端的syn报文后，发送ack syn报文(ack＝1，syn＝1)确认客户端的建立连接请求，并也向其发起建立连接请求。
75.此时报文的序列号为seq＝y,确认号为ack＝x 1,发送完毕后，服务端进入syn_rcvd状态。
76.第三次握手(handshakestep2)：
77.客户端接收到服务端的syn报文后，发送ack报文(a)确认服务端的建立连接请求。
78.发送完毕后，客户端进入established状态；当服务端接收该报文后，也进入了established状态。
79.至此，「三次握手」过程全部结束，tcp通信连接成功建立。
80.s203：从站接收主站通过tcp服务端发送的通信连接成功消息。
81.具体的，主站配置有连接监听事件。在监听到从站基于连接信息和tcp客户端发送的通信连接请求后，主站可以建立与从站之间的tcp连接。接着，主站可以通过tcp服务端向从站发送的通信连接成功消息。相应的，从站接收主站通过tcp服务端发送的通信连接成功消息。
82.其中，通信连接成功消息用于指示主站建立与从站之间的tcp连接。
83.s204：从站接收主站通过tcp连接发送的iec104启动帧报文。
84.具体的，从站与主站建立tcp连接后，主站可以通过tcp连接向从站发送iec104启动帧报文。相应的，从站接收主站通过tcp连接发送的iec104启动帧报文。
85.其中，iec104启动帧报文为基于iec104标准，指示启动tcp客户端的报文。
86.iec104规约是一个广泛应用于电力、城市轨道交通等行业的国际标准。iec104规约由国际电工委员会制定。iec104规约把iec101的应用服务数据单元(asdu)用网络规约tcp/ip进行传输的标准，该标准为远动信息的网络传输提供了通信规约依据。采用104规约组合101规约的asdu的方式后,可很好的保证规约的标准化和通信的可靠性。
87.帧是数据链路层的传输单元。它将上层传入的数据添加一个头部和尾部，组成了帧。
88.报文是网络中交换与传输的数据单元，也是网络传输的单元。报文包含了将要发送的完整的数据信息，其长短不需一致。报文在传输过程中会不断地封装成分组、包、帧来传输，封装的方式就是添加一些控制信息组成的首部，那些就是报文头。
89.s205：从站响应于iec104启动帧报文，通过tcp连接向主站发送iec104确认帧报文。
90.其中，iec104确认帧报文为基于iec104标准，确定已启动tcp客户端的报文。
91.可选的，从站响应于iec104启动帧报文，通过tcp连接向主站发送iec104确认帧报文之后，还包括：
92.s206：从站接收主站通过tcp连接发送的数据获取请求。
93.可选的，数据获取请求用于请求获取从站的数据信息。
94.其中，数据信息包括配电网运行温度、压力、振动频率、角度和电流。
95.示例性的，在电力物联网场景下，在发电、输电、变电、配电和用电的过程中，涉及到各种物联网设备，如各种类型的传感器，比如设置用于测量温度的温度传感器、用于测量压力的压力传感器、用于测量振动的振动传感器、用于测量角度的角度传感器、用于测量电流的电流传感器等，通过这些信息，能够从不同角度反映配电网运行状态。
96.s207：从站响应于数据获取请求，通过tcp连接向主站发送与数据获取请求对应的数据。
97.在接收主站通过tcp连接发送的数据获取请求后，从站可以通过tcp连接向主站发送与数据获取请求对应的数据，以使得主站根据这些数据进行数据预处理，得到电力物联网的运行状况。
98.可选的，主站具有一定的计算和存储能力，能够对从站上传的数据分析结果进行实时分析、处理和存储。
99.s208：从站接收主站通过tcp连接发送的控制指令。
100.其中，控制指令用于控制从站的配置参数。
101.从站可以通过tcp连接向主站发送与数据获取请求对应的数据，以让主站及时根据接收到的数据做出对应的动作。
102.可选的，当通过tcp连接向主站发送与数据获取请求对应的数据为电压数据，且电压数据对应的电压值大于预设阈值时；从站响应于数据获取请求，通过tcp连接向主站发送与数据获取请求对应的数据之后，还包括：
103.从站接收主站通过tcp连接发送的降低电压控制指令。
104.从站响应于降低电压控制指令，调整从站的电压，以得到调整后的电压数据。
105.从站通过tcp连接向主站发送调整后的电压数据。
106.示例性的，如某一从站发送电压数据为120v，主站分析该电压数据120v，确定该电压高于预设电压100v，则将电压高于预设电压100v的通信连接结果反馈回该从站，以让该从站做出对应的动作，如适当降低电压等。
107.s209：从站响应于控制指令，调整与控制指令对应的配置参数，以得到调整后的数据。
108.结合上述示例，从站接收到主站发送的控制指令后，可以响应于控制指令，适当降低电压，以得到降压后的电压。
109.s210：从站通过tcp连接向主站发送调整后的数据。
110.结合上述示例，从站适当降低电压，以得到降压后的电压后，可以通过tcp连接向主站发送调降压后的电压。
111.可选的，从站接收主站通过tcp服务端发送的通信连接成功消息之后，还包括：
112.s211：当主站与从站之间的tcp连接断开时，从站基于连接信息和tcp客户端，向主站重新发送用于请求接入主站的通信连接请求。
113.具体的，由于网络原因或者长时间未有数据进行传输时，主站可能会断开与从站的tcp连接。在这种情况下，从站可以基于连接信息和tcp客户端，向主站重新发送用于请求接入主站的通信连接请求。
114.由于主站的ip地址是固定不变的，因此，从站可以根据主站的固定ip重新快速连接主站，解决了当从站的ip地址发生变化时，主站需要根据变化后的ip地址，重新与从站建立通信连接的技术问题，提高了通信连接的效率，进而降低了电力物联网下通信连接的复杂度。
115.需要说明的是，上述s204-s210和s211的先后顺序不作限定。
116.实施例3
117.本发明提供了一种通信连接装置，应用于包括主站和从站的通信系统；主站配置有tcp服务端；从站配置有tcp客户端；通信连接装置包括：获取单元和发送单元；
118.获取单元，用于获取主站的连接信息；连接信息包括主站的网际互连协议ip地址和tcp服务端的服务端口；
119.发送单元，用于基于连接信息和tcp客户端，向主站发送用于请求接入主站的通信连接请求。
120.可选的，tcp服务端为根据netty技术在主站上建立的服务端；tcp客户端为根据netty技术在从站上建立的客户端；tcp服务端与tcp客户端通过iec104标准建立tcp连接。
121.可选的，接收单元还用于接收主站通过tcp服务端发送的通信连接成功消息；通信连接成功消息用于指示主站建立与从站之间的tcp连接。
122.可选的，接收单元还用于接收主站通过tcp连接发送的iec104启动帧报文；
123.发送单元还用于响应于iec104启动帧报文，通过tcp连接向主站发送iec104确认帧报文。
124.可选的，接收单元还用于接收主站通过tcp连接发送的数据获取请求；
125.发送单元，还用于响应于数据获取请求，通过tcp连接向主站发送与数据获取请求对应的数据。
126.可选的，接收单元还用于接收主站通过tcp连接发送的控制指令；控制指令用于控制从站的配置参数；
127.发送单元，还用于响应于控制指令，调整与控制指令对应的配置参数，以得到调整后的数据；
128.发送单元，还用于通过tcp连接向主站发送调整后的数据。
129.可选的，当通过所述tcp连接向所述主站发送与所述数据获取请求对应的数据为电压数据，且所述电压数据对应的电压值大于预设阈值时，接收单元，还用于接收所述主站通过所述tcp连接发送的降低电压控制指令；
130.发送单元，还用于响应于所述降低电压控制指令，调整所述从站的电压，以得到调整后的电压数据；
131.发送单元，还用于通过所述tcp连接向所述主站发送所述调整后的电压数据。
132.可选的，发送单元，还用于当主站与从站之间的tcp连接断开时，基于连接信息和tcp客户端，向主站重新发送用于请求接入主站的通信连接请求。
133.可选的，tcp连接的执行过程为tcp协议三次握手。
134.本发明还提供一种电子设备，电子设备包括：
135.处理器；
136.用于存储处理器可执行指令的存储器；
137.其中，处理器被配置为执行指令，以实现如图2所示的通信连接方法。
138.本发明还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有指令，当计算机可读存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时，使得电子设备能够执行如图2所示的通信连接方法。
139.应当认识到，本发明的实施例可以由计算机硬件、硬件和软件的组合、或者通过存储在非暂时性计算机可读存储器中的计算机指令来实现或实施。所述方法可以使用标准编程技术-包括配置有计算机程序的非暂时性计算机可读存储介质在计算机程序中实现，其中如此配置的存储介质使得计算机以特定和预定义的方式操作——根据在具体实施例中描述的方法和附图。每个程序可以以高级过程或面向对象的编程语言来实现以与计算机系统通信。然而，若需要，该程序可以以汇编或机器语言实现。在任何情况下，该语言可以是编译或解释的语言。此外，为此目的该程序能够在编程的专用集成电路上运行。
140.此外，可按任何合适的顺序来执行本文描述的过程的操作，除非本文另外指示或以其他方式明显地与上下文矛盾。本文描述的过程(或变型和/或其组合)可在配置有可执行指令的一个或多个计算机系统的控制下执行，并且可作为共同地在一个或多个处理器上执行的代码(例如，可执行指令、一个或多个计算机程序或一个或多个应用)、由硬件或其组合来实现。所述计算机程序包括可由一个或多个处理器执行的多个指令。
141.进一步，所述方法可以在可操作地连接至合适的任何类型的计算平台中实现，包括但不限于个人电脑、迷你计算机、主框架、工作站、网络或分布式计算环境、单独的或集成的计算机平台、或者与带电粒子工具或其它成像装置通信等等。本发明的各方面可以以存储在非暂时性存储介质或设备上的机器可读代码来实现，无论是可移动的还是集成至计算平台，如硬盘、光学读取和/或写入存储介质、ram、rom等，使得其可由可编程计算机读取，当存储介质或设备由计算机读取时可用于配置和操作计算机以执行在此所描述的过程。此外，机器可读代码，或其部分可以通过有线或无线网络传输。当此类媒体包括结合微处理器或其他通信连接器实现上文所述步骤的指令或程序时，本文所述的发明包括这些和其他不同类型的非暂时性计算机可读存储介质。当根据本发明所述的方法和技术编程时，本发明还包括计算机本身。计算机程序能够应用于输入数据以执行本文所述的功能，从而转换输入数据以生成存储至非易失性存储器的输出数据。输出信息还可以应用于一个或多个输出设备如显示器。在本发明优选的实施例中，转换的数据表示物理和有形的对象，包括显示器上产生的物理和有形对象的特定视觉描绘。
142.如在本技术所使用的，术语“组件”、“模块”、“系统”等等旨在指代计算机相关实体，该计算机相关实体可以是硬件、固件、硬件和软件的结合、软件或者运行中的软件。例如，组件可以是，但不限于是：在处理器上运行的处理、处理器、对象、可执行文件、执行中的线程、程序和/或计算机。作为示例，在计算设备上运行的应用和该计算设备都可以是组件。
一个或多个组件可以存在于执行中的过程和/或线程中，并且组件可以位于一个计算机中以及/或者分布在两个或更多个计算机之间。此外，这些组件能够从在其上具有各种数据结构的各种计算机可读介质中执行。这些组件可以通过诸如根据具有一个或多个数据分组(例如，来自一个组件的数据，该组件与本地系统、分布式系统中的另一个组件进行交互和/或以信号的方式通过诸如互联网之类的网络与其它系统进行交互)的信号，以本地和/或远程过程的方式进行通信。
143.应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。