一种即插即用的规约模型转换装置及转换方法与流程

1.本发明涉及电力通信规约领域，尤其是一种通信规约模型转换方案。


背景技术：

2.配电物联网是传统工业技术与物联网技术深度融合产生的一种新型电力网络运行形态，通过赋予配电网设备灵敏、准确的感知能力及设备间互联、互通、互操作功能，满足配电网精益化管理需求，支撑能源互联网快速发展。
3.目前各地物联接入方案中，需要将安全iv区的新一代主站向物联网主站升级改造，并进行云上部署，云主站也同时兼容iec系列的电力标准规约；此外，现场仍存在大量存量或已投运的老旧边设备，需要通过设备改造或加装通信规约转换装置接入云主站。
4.现有技术采用规约转换装置实现不同规约模型之间的转换，但现有规约转换装置在转换过程中均需要进行配置文件的人工设置，无法做到规约模型转换自动化完成。
5.因此，需要一种新的技术方案以解决上述技术问题。


技术实现要素：

6.发明目的：本发明的目的是提供一种能够实现在规约转换过程中无需人工干预设置的即插即用的规约模型转换装置，通过自动对入口、出口规约模型进行匹配与生成，只需在应用现场初次安装设置，目标规约帧格式转换均可自适应完成。
7.本发明同时提供对应的即插即用的规约模型转换方法，同样能够通过自动对入口、出口规约模型进行匹配与生成，使得目标规约帧格式自适应完成以此达到自动化效果。
8.技术方案：本发明提供的即插即用的规约转换装置可采用以下技术方案：
9.即插即用的规约模型转换装置，包括源规约管理模块、目标规约管理模块、规约模型转换脚本模块、检测模块、源规约处理模块、源规约模型生成模块、数据管理模块、模型数据注册模块、规约模型映射模块、目标规约处理模块；
10.所述源规约管理模块用以提供源规约及提供映射规则；
11.所述目标规约管理模块用以提供目标规约及提供映射规则；
12.所述规约模型转换脚本模块，用以启动检测模块；
13.所述检测模块，用以判断源规约与目标规约是否均匹配规约库；
14.所述源规约处理模块，用以解析接入装置的源规约，并进行源规约数据信息的分类、存储，源规约数据信息为源规约模型文件在源规约模型生成模块及规约映射模块提供数据基础，所述源规约模型生成模块，用以根据源规约数据信息，自动生成源规约模型文件；
15.所述数据管理模块，用以管理源规约的注册信息以及实时数据信息；
16.所述模型数据注册模块，用以将源规约模型文件向数据管理模块进行注册，同时写入源规约数据信息；
17.所述规约映射模块，用以根据映射规则将源规约模型文件自动映射形成目标规约
模型文件；
18.所述目标规约处理模块，用以根据目标规约模型文件及源规约数据信息生成目标规约帧格式。
19.有益效果：本发明提供的即插即用的规约模型转换装置在源规约与目标规约匹配规约库成功的基础上，将源规约转换为目标规约帧格式进行输出。该装置在首次设置后能够完成目标规约帧格式的自动化转换，在转换过程中无需人工干预配置文件。
20.本发明同时提供一种即插即用的规约模型转换方法的技术方案，包括以下步骤：
21.步骤01、获取源规约、目标规约及映射规则；
22.步骤02、启动规约模型转换脚本；
23.步骤03、同时判断源规约与目标规约是否均匹配规约库，当源规约与目标规约均匹配规约库，则进入步骤04，当源规约与目标规约出现一方不匹配规约库的情况，继续回到步骤02执行循环；
24.步骤04、将源规约进行解析并提取该源规约数据信息，将该源规约数据信息进行分类并存储；
25.步骤05、提取源规约数据信息，形成源规约模型文件；
26.步骤06、将源规约模型文件进行注册，并写入源规约数据信息进行存储；
27.步骤07、提取源规约模型文件，根据映射规则转换为目标规约模型文件；
28.步骤08、提取目标规约模型文件，同时提取源规约数据信息，最终形成所述目标规约帧格式进行输出。
29.有益效果：在该即插即用的规约模型转换方法的技术方案中，同样以源规约与目标规约匹配规约库成功为基础，将源规约转换为目标规约帧格式输出，使得首次设置后能够完成目标规约帧格式的自动化转换，在转换过程中无需人工干预配置文件。
附图说明
30.图1为本发明即插即用的规约模型转换装置示意图；
31.图2为本发明即插即用的规约模型转换方法流程图；
32.图3为本发明即插即用的规约模型转换方法中数据分类示意图；
33.图4为本发明即插即用的规约模型转换方法软件架构图。
具体实施方式
34.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
35.实施例一
36.请结合图1及图3所示，本实施例公开一种即插即用的规约模型转换装置，包括源规约管理模块、目标规约管理模块、规约模型转换脚本模块、检测模块、源规约处理模块、源规约模型生成模块、数据管理模块、模型数据注册模块、规约模型映射模块、目标规约处理模块。
37.源规约管理模块用以向检测模块提供源规约，向规约映射模块提供映射规则，目标规约管理模块用以向检测模块提供目标规约，向目标规约处理模块提供映射规则，同时源规约管理模块及目标规约管理模块均设置了规约模型转换脚本模块及检测模块；
38.规约模型转换脚本模块用以启动检测模块；
39.检测模块用以检测源规约与目标规约是否均匹配规约库；
40.源规约处理模块，用以解析接入装置的源规约并将解析出的源规约数据信息进行分类、存储，为源规约模型文件在规约模型自动生成模块及规约映射模块提供数据基础；其中，源规约处理模块包含如下功能：
41.1、源规约解析：获取源规约中的基本规约帧结构以及数据信息；
42.2、源规约数据信息分类存储：将所述数据信息进行分类并存储；
43.3、源规约模型文件生成及模型数据注册：根据规约模型自动生成单元形成的源规约模型文件，向数据管理单元进行模型注册以及实时数据存储。
44.源规约模型生成模块，用以根据源规约处理模块提取的所述规约帧结构及数据信息，自动生成json格式或scl格式的源规约模型文件；所述json格式或scl格式的源规约模型文件包含模型名称、规约固有参数模型、规约可变数据模型；其中规约固有参数模型包含iec60870-104规约、iec60870-101规约、mqtt物联网规约、iec61850，其中iec60870-104规约包含链路地址、链路地址长度、应用服务数据单元地址、传送原因长度、信息体地址长度、心跳时间缺省设置、t0至t4缺省设置；iec60870-101规约包含链路地址，链路地址长度，应用服务数据单元地址，传送原因长度，信息体地址长度，心跳时间缺省设置；mqtt物联网规约包含厂商名称，设备模型名称，设备类型，设备id号；iec61850包含服务器信息、逻辑设备基本信息、数据集基本信息、控制报告信息；所述规约可变数据模型包含遥信数据地址、遥信变量名称、遥信数值、是否产生soe、遥测数据地址、遥测变量名称、遥测数值、电能量数据地址、电能量变量名称、电能量数值、参数地址、参数变量名称、参数变量数值、参数变量类型；规约可变数据模型包含遥信数据地址、遥信变量名称、遥信数值、是否产生soe、遥测数据地址、遥测变量名称、遥测数值、电能量数据地址、电能量变量名称、电能量数值、参数地址、参数变量名称、参数变量数值、参数变量类型。
45.数据管理模块，用以管理源规约模型的注册信息以及实时数据信息；
46.规约映射模块，从源规约管理模块及目标规约管理模块获取映射规则，所述映射规则包括模型名称、规约固有参数模型、规约可变数据模型；所述规约固有参数模型包含iec60870-104规约、iec60870-101规约、mqtt物联网规约、iec61850；所述iec60870-104规约包含链路地址，链路地址长度，应用服务数据单元地址，传送原因长度，信息体地址长度，心跳时间缺省设置，t0至t4缺省设置；所述iec60870-101规约包含链路地址，链路地址长度，应用服务数据单元地址，传送原因长度，信息体地址长度，心跳时间缺省设置；所述mqtt物联网规约包含厂商名称，设备模型名称，设备类型，设备id号；所述iec61850包含服务器信息、逻辑设备基本信息、数据集基本信息、控制报告信息；所述规约可变数据模型包含遥信数据地址、遥信变量名称、遥信数值、是否产生soe、遥测数据地址、遥测变量名称、遥测数值、电能量数据地址、电能量变量名称、电能量数值、参数地址、参数变量名称、参数变量数值、参数变量类型；
47.根据以上映射规则，将由源规约模型生成模块自动生成的源规约模型文件通过规约映射模块将源规约模型文件映射形成目标规约模型文件，若目标规约为iec61850，则目标规约模型文件为scl格式，若目标规约为非iec61850，则目标规约模型文件为json格式。所述json格式或scl格式的目标规约模型文件包含模型名称、规约固有参数模型、规约可变
数据模型；其中规约固有参数模型包含iec60870-104规约、iec60870-101规约、mqtt物联网规约、iec61850，其中iec60870-104规约包含链路地址、链路地址长度、应用服务数据单元地址、传送原因长度、信息体地址长度、心跳时间缺省设置、t0至t4缺省设置；iec60870-101规约包含链路地址，链路地址长度，应用服务数据单元地址，传送原因长度，信息体地址长度，心跳时间缺省设置；mqtt物联网规约包含厂商名称，设备模型名称，设备类型，设备id号；iec61850包含服务器信息、逻辑设备基本信息、数据集基本信息、控制报告信息；所述规约可变数据模型包含遥信数据地址、遥信变量名称、遥信数值、是否产生soe、遥测数据地址、遥测变量名称、遥测数值、电能量数据地址、电能量变量名称、电能量数值、参数地址、参数变量名称、参数变量数值、参数变量类型；规约可变数据模型包含遥信数据地址、遥信变量名称、遥信数值、是否产生soe、遥测数据地址、遥测变量名称、遥测数值、电能量数据地址、电能量变量名称、电能量数值、参数地址、参数变量名称、参数变量数值、参数变量类型。
48.目标规约处理模块，用以根据目标规约模型文件，以及从数据管理模块提取的源规约数据信息生成目标规约帧格式。
49.在本实施例中，以源规约与目标规约均匹配规约库为基础，通过源规约模型生成模块自动生成源规约模型文件，再通过规约映射模块根据映射规则生成目标规约模型文件，经过目标规约处理模块生成目标规约帧格式进行输出，完成规约转换自动化过程。
50.实施例二
51.对应实施例一的即插即用的规约模型转换装置，本实施例二提供一种即插即用的规约模型转换方法，请参阅图2及图3所示，该方法包含以下步骤：
52.步骤01、获取源规约、目标规约及映射规则；
53.步骤02、启动规约模型转换脚本；
54.步骤03、检测模块开始判断源规约与目标规约是否均匹配规约库，当所述源规约与目标规约均匹配规约库后，进行下一步；
55.步骤04、启动源规约处理模块，源规约处理模块根据规约库解析规则解析得到源规约数据信息，将源规约数据信息进行分类并存入集合；所提取的源规约数据信息包括但不限于遥信地址、遥测地址、遥信数量、遥测数量、遥信数值、遥测数值、遥信有效位信息、遥测有效位信息、电能量地址、电能量数量、电能量数值、电能量有效位信息、参数地址、参数数量、参数数值、参数数据等信息，存入集合后，为规约模型生成模块提供数据基础；该分类根据获取的源规约的具体内容不同作不同修改，即在给出的源规约数据信息中相应增加或减少。分类存入集合完成后进行下一步；
56.步骤05、启动源规约模型生成模块，提取源规约数据信息的集合，形成json格式或scl格式的源规约模型文件，所形成的json格式或scl格式的源规约模型文件包含模型名称、规约固有参数模型、规约可变数据模型；其中规约固有参数模型包含iec60870-104规约、iec60870-101规约、mqtt物联网规约、iec61850，其中iec60870-104规约包含链路地址、链路地址长度、应用服务数据单元地址、传送原因长度、信息体地址长度、心跳时间缺省设置、t0至t4缺省设置；iec60870-101规约包含链路地址，链路地址长度，应用服务数据单元地址，传送原因长度，信息体地址长度，心跳时间缺省设置；mqtt物联网规约包含厂商名称，设备模型名称，设备类型，设备id号；iec61850包含服务器信息、逻辑设备基本信息、数据集基本信息、控制报告信息；所述规约可变数据模型包含遥信数据地址、遥信变量名称、遥信
数值、是否产生soe、遥测数据地址、遥测变量名称、遥测数值、电能量数据地址、电能量变量名称、电能量数值、参数地址、参数变量名称、参数变量数值、参数变量类型；规约可变数据模型包含遥信数据地址、遥信变量名称、遥信数值、是否产生soe、遥测数据地址、遥测变量名称、遥测数值、电能量数据地址、电能量变量名称、电能量数值、参数地址、参数变量名称、参数变量数值、参数变量类型。源规约模型文件形成后，进行下一步；
57.步骤06、启动数据管理模块以及模型数据注册模块，模型数据注册模块将所述json格式或scl格式的源规约模型文件通过数据交互总线向数据管理模块进行注册，注册成功后，源规约处理模块取出缓存的分类后的源规约数据信息的集合，并通过数据交互总线向数据管理模块写入所述数据信息的集合。完成后进行下一步；
58.步骤07、启动规约映射模块，通过数据交互总线向源规约模型生成模块提取json格式或scl格式的源规约模型文件，根据映射规则转换为json格式或者scl格式的目标规约模型文件，所述映射规则包括模型名称、规约固有参数模型、规约可变数据模型；所述规约固有参数模型包含iec60870-104规约、iec60870-101规约、mqtt物联网规约、iec61850；所述iec60870-104规约包含链路地址，链路地址长度，应用服务数据单元地址，传送原因长度，信息体地址长度，心跳时间缺省设置，t0至t4缺省设置；所述iec60870-101规约包含链路地址，链路地址长度，应用服务数据单元地址，传送原因长度，信息体地址长度，心跳时间缺省设置；所述mqtt物联网规约包含厂商名称，设备模型名称，设备类型，设备id号；所述iec61850包含服务器信息、逻辑设备基本信息、数据集基本信息、控制报告信息；所述规约可变数据模型包含遥信数据地址、遥信变量名称、遥信数值、是否产生soe、遥测数据地址、遥测变量名称、遥测数值、电能量数据地址、电能量变量名称、电能量数值、参数地址、参数变量名称、参数变量数值、参数变量类型；
59.所述json格式或scl格式的目标规约模型文件包含模型名称、规约固有参数模型、规约可变数据模型；其中规约固有参数模型包含iec60870-104规约、iec60870-101规约、mqtt物联网规约、iec61850，其中iec60870-104规约包含链路地址、链路地址长度、应用服务数据单元地址、传送原因长度、信息体地址长度、心跳时间缺省设置、t0至t4缺省设置；iec60870-101规约包含链路地址，链路地址长度，应用服务数据单元地址，传送原因长度，信息体地址长度，心跳时间缺省设置；mqtt物联网规约包含厂商名称，设备模型名称，设备类型，设备id号；iec61850包含服务器信息、逻辑设备基本信息、数据集基本信息、控制报告信息；所述规约可变数据模型包含遥信数据地址、遥信变量名称、遥信数值、是否产生soe、遥测数据地址、遥测变量名称、遥测数值、电能量数据地址、电能量变量名称、电能量数值、参数地址、参数变量名称、参数变量数值、参数变量类型；规约可变数据模型包含遥信数据地址、遥信变量名称、遥信数值、是否产生soe、遥测数据地址、遥测变量名称、遥测数值、电能量数据地址、电能量变量名称、电能量数值、参数地址、参数变量名称、参数变量数值、参数变量类型。转换完成后，进行下一步；
60.步骤08、启动目标规约处理模块，通过数据交互总线从数据管理模块获取由源规约处理模块存入的数据集合后，并从规约模型映射模块提取json格式或scl格式的目标规约模型文件，并从数据管理模块提取源规约数据信息，将所述源规约数据信息进行分类匹配，最终形成目标规约帧格式进行输出。
61.请参阅图4所示，为了使操作完成自动化，且遵循映射规则，以一场景下源规约侧
接入iec60870-104通信规约；源规约处理模块侧以提取源规约的数据参数遥信、遥测、电能量及参数四类数据；源规约模型文件格式为json格式；目标规约侧输出iec60870-101通信规约；目标规约模型文件格式为json格式为例：
62.启动规约模型转换脚本，判断iec60870-104通信规约是否匹配规约库，匹配情况下，启动源规约处理模块10，源规约处理模块10提取并分析源规约的数据参数，将以上所述四类数据进行分类并通过数据交互总线20存储到数据管理模块30；源规约模型生成模块40提取集合信息，形成json格式源规约模型文件，生成的json格式源规约模型文件内容包括但不限于模型名称iec104_model；规约固有参数模型，如应用服务数据单元地址，传送原因长度，信息体地址长度，t0至t4缺省设置；规约可变数据模型，遥信数据地址，遥信变量名称，遥信数值，是否产生soe，遥测数据地址，电能量数据地址，电能量变量名称，电能量数值，参数地址，参数变量名称，参数数值，参数类型。形成json格式源规约文件后，启动数据管理模块30以及模型数据注册模块70，源规约处理模块10通过数据交互总线20向数据管理模块30进行模型注册，注册成功后，源规约处理模块10取出以上所述四类数据的分类集合，并通过数据交互总线20向数据管理模块30写入所述数据集合。启动规约映射模块50，从源规约模型生成模块40中提取json格式源规约模型文件，根据映射规则转换为json格式目标规约模型文件；映射生成json格式目标规约模型文件内容包括但不限于模型名称iec101_model；规约固有参数模型，如链路地址，链路地址长度，应用服务数据单元地址，传送原因长度，信息体地址长度，心跳时间缺省设置；规约可变数据模型，如遥信数据地址，变量名称，数值，是否产生soe，遥测数据地址，电能量数据地址，变量名称，数值，参数地址，变量名称，数值，类型。映射生成json格式目标规约模型文件后，启动目标规约处理模块60，目标规约处理模块60通过数据交互总线20，从数据管理模块30获取由源规约处理模块10向数据管理模块30注册并存入的上述四类数据集合进而从规约模型映射模块50获取所生成的json格式目标规约模型文件，将其数据集合根据json目标规约模型文件进行分类匹配，最后形成目标规约帧格式进行输出。通过源规约与目标规约匹配规约库成功后，遵守映射规则将源规约模型文件转换为目标规约模型文件，最后形成目标规约帧格式进行输出，完成转换自动化过程。