远程监测诊断中心与地区调度中心的通讯方法及装置

摘要

本发明提供一种远程监测诊断中心与地区调度中心的通讯方法及装置，所述远程监测诊断中心与地区调度中心通过广域网进行连接，所述通讯方法包括以下步骤：判断数据传输类型为报文传输还是文件传输；若为报文传输，则由当报文发送方未及时获得报文接收方的响应时对报文进行缓冲，并设置最大重传次数和重传时间间隔，当超过最大重传次数时将报文丢弃，然后断开连接；若为文件传输，则对文件进行压缩，使用压缩后的格式进行文件传输，并设置门限值，当文件传输所占带宽超过该门限值时拒绝文件传输请求。本发明的方法及装置提高了报文传输和文件传输的效率，解决了广域网的窄带问题，实现了远程监测诊断中心与地区调度中心在广域网中的通讯。

说明书

技术领域

本发明涉及电力调度自动化系统，尤其涉及一种远程监测诊断中心与地区调度中心的通讯方法及一种远程监测诊断中心与地区调度中心的通讯装置。

背景技术

传统的电力调度自动化系统一般包括一个诊断中心(服务端)与多个地区调度中心(远程终端)，如图1所示。其中，服务端具有数据整合、监测预警、故障诊断、状态评价、风险评估、维修策略等高级服务功能，远程终端与服务端之间通过局域网的方式来进行通讯，获取服务端中的监测数据与诊断信息并通过本地图形工具进行展示。

诊断中心的服务器都是部署在局域网中的，局域网具有带宽大(可以是千兆网)、带宽波动小等的优势，但是局域网一般只能覆盖方圆几千米以内的范围，因此随着复杂大电网环境下电力设备的在线监测及运行维护需求的日益增大，传统的电力调度自动化系统势必再难满足市场的需求。

那么，是否可以使用广域网在服务端与远程终端之间进行通讯呢？这样一来就能较好解决了服务端与远程终端之间传输距离短的问题，但是由于广域网的带宽一般比较窄，基本上都是2M线路，带宽差异使得通过远程网络接入诊断中心的网络访问效率较差，比如大文件的传输等。因此，如何解决广域网的窄带问题成为目前亟待解决的问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种远程监测诊断中心与地区调度中心的通讯方法及装置，能够提高广域网中的网络访问效率，进而解决广域网的窄带问题。

一种远程监测诊断中心与地区调度中心的通讯方法，远程监测诊断中心与地区调度中心通过广域网连接，所述通讯方法包括以下步骤：

判断数据传输类型为报文传输还是文件传输；

若为报文传输，则由报文接收方在接收到报文后进行响应，当报文发送方未及时获得所述报文接收方的响应时，对报文进行缓冲，并设置最大重传次数和重传时间间隔，当超过所述重传时间间隔时重新发送报文，并判断传输次数是否超出所述最大重传次数，若是则将未传输的报文予以丢弃，然后断开所述远程监测诊断中心与所述地区调度中心之间的连接；

若为文件传输，则对文件进行压缩，使用压缩后的格式在所述远程监测诊断中心与所述地区调度中心之间进行文件传输，并设置文件传输最大占用带宽门限值，当文件传输所占带宽超过所述最大占用带宽门限值时拒绝文件传输请求。

一种远程监测诊断中心与地区调度中心的通讯装置，包括服务端与至少一个远程终端，所述服务端与各远程终端通过广域网连接；所述服务端包括：

判断模块，用于判断数据传输类型为报文传输还是文件传输；

报文传输控制模块，用于当判断出数据传输类型为报文传输并且报文发送方未及时获得报文接收方的响应时，对报文进行缓冲，并设置最大重传次数和重传时间间隔，当超过所述重传时间间隔时重新发送报文，并判断传输次数是否超出所述最大重传次数，若是则将未传输的报文予以丢弃，然后断开所述服务端与所述远程终端之间的连接；

文件传输控制模块，用于当判断出数据传输类型为文件传输时，对文件进行压缩，使用压缩后的格式在所述服务端与所述远程终端之间进行文件传输，并设置文件传输最大占用带宽门限值，当文件传输所占带宽超过所述最大占用带宽门限值时拒绝文件传输请求。

本发明的远程监测诊断中心与地区调度中心的通讯方法及装置，根据传输数据类型的不同，将文件传输和报文传输分开处理并使用不同的传输策略来进行数据传输，提高了报文传输和文件传输尤其是大文件传输的效率，从而较好的解决了广域网的窄带问题，实现了远程监测诊断中心与地区调度中心在广域网中的通讯。本发明的远程监测诊断中心与地区调度中心的通讯方法及装置为统一的、智能化的电力设备远程监测诊断系统的信息共享提供了关键通讯技术手段，是地区调度中心全面掌握电网设备的状态信息、统筹考虑电网安全及环境影响和经济效益等重要因素、实现高效节能及环境友好和提高供电可靠性目的的有力保障。

附图说明

图1为传统的电力调度自动化系统部署架构图；

图2为本发明远程监测诊断中心与地区调度中心的通讯方法流程示意图；

图3为远程监测诊断中心与地区调度中心之间的数据流交互示意图；

图4为本发明远程监测诊断中心与地区调度中心的通讯装置的结构示意图。

具体实施方式

本发明提供一种远程监测诊断中心与地区调度中心的通讯方法及装置，能够解决远程监测诊断中心与地区调度中心在广域网中进行通讯时由于广域网的带宽比较窄所带来的网络访问效率差的问题。

如图2所示，一种远程监测诊断中心与地区调度中心的通讯方法，远程监测诊断中心与地区调度中心通过广域网连接，所述通讯方法包括如下步骤：

步骤S1，判断数据传输类型为报文传输还是文件传输，如果是报文传输则进入步骤S2，如果是文件传输则进入步骤S3。

步骤S2，若为报文传输，则可按如下步骤在远程监测诊断中心与地区调度中心之间进行报文传输：

步骤S201，报文接收方在接收到报文后进行响应，当报文发送方未及时获得所述报文接收方的响应时(可以预先设置一个时间门限，超过该时间门限仍未收到响应则认为“未及时获得”)，采用缓冲技术对报文进行缓冲，并设置好最大重传次数和重传时间间隔；

步骤S202，判断是否超过所述重传时间间隔，若否则暂时不发送报文，直到超过所述重传时间间隔时则重新发送报文，例如可以设置重传时间间隔为1分钟，则超过一分钟则重新发送一次报文；

步骤S203，判断传输次数是否超出所述最大重传次数，若否则继续待重传时间间隔进行报文传输，若是则将还未传输的报文予以丢弃，然后断开所述远程监测诊断中心与所述地区调度中心之间的连接。

值得一提的是，设置最大重传次数和重传时间间隔可以避免频繁重传造成网络拥塞或加剧网络拥塞，而断开所述远程监测诊断中心与所述地区调度中心之间的连接则可以促使地区调度中心的远程终端重新连接远程监测诊断中心，以提高系统运行稳定性。

步骤S3，若为文件传输，则对文件进行压缩，压缩文件可以有效减少文件传输对有限带宽占用比例，因此当在广域网上传输文件时，使用压缩后的格式在所述远程监测诊断中心与所述地区调度中心之间进行文件传输。另外由于文件传输流量大，且随机性较强，为减少广域带宽有限的网络环境下文件传输对其他报文传输造成的影响，设置文件传输最大占用带宽门限值，当文件传输所占带宽超过所述最大占用带宽门限值时拒绝文件传输请求。

另外，程监测诊断中心与远程终端在广域网中进行通讯时除了广域网带宽比较窄导致网络访问效率比较差之外，还存在广域网的带宽波动较大的问题，这是由于通讯的两端中间经过广域网络中的多层路由中继节点，2M线路是由大的光纤传输网络分拆出来的专用网络，但其中继过程都是通过光纤网络处理，其处理过程与其他2M专网共用，受处理能力的制约，有时网络延时较大，带宽会进一步降低。为解决该带宽波动大的问题，在所述报文传输过程中还可以包括步骤S204：对广域网带宽进行监测，当监测到的广域网带宽变窄(可以设置一个门限值，如果监测到带宽低于这个门限值则可以认为达到“变窄”的要求)时，对报文进行缓冲，并加大重传时间间隔和减少最大重传次数；以及当监测到的广域网带宽恢复正常后(该正常值即指步骤S201中所设置的值)，网络发送速度会提升，则将所述重传时间间隔和最大重传次数恢复至正常值，并将积压的缓冲报文陆续传输完毕，这样一来就能有效避免网络带宽的闲置和报文积压。

上述为波动情况较大的情况下报文传输的处理过程，在文件传输中的处理过程表现为还可以包括步骤S301：预先设置带宽门限值，若监测到的广域网带宽低于该带宽门限值则拒绝文件传输请求。这种对文件传输给出带宽限制的方法，不仅保证了大文件传输的效率，同时还确保了一定的带宽预留给其他报文的传输，避免由于带宽变窄情况下文件传输造成网络拥塞或传输失败的情况

在广域网的应用环境下，同一个2M专网或多个专网之间可能出现大量并发访问的情况，这样一来对远程网络造成的报文传输冲击非常大，有可能产生网络拥塞，恢复耗时较长。对此，在所述步骤S1判断数据传输类型为报文传输还是文件传输之前，还可以包括步骤S0：设置连接请求的等待队列，当连接请求数量超出该等待队列的长度时拒绝新的连接请求。通过上述步骤可以实现对远程终端连接请求数量的控制，防止并发量突发情况下的网络传输性能下降。

由于文件传输的数据链路并发要求，需要多端口同时使用，而广域网传输需要穿越防火墙，因此必须限定端口范围，作为一个较好的实施例，可以在文件传输端口采用固定端口范围，以便配合防火墙设置，提高系统安全性。

另外，需要说明的是，所述报文传输中包括了数据库传输。

如图3所示为远程监测诊断中心(服务端)与地区调度中心(客户端或称之为远程终端)之间的数据流交互示意图，流程说明如下：

(1)客户端程序查询商用数据库操作调用数据库操作接口，经过接口封装报文后，转发给报文交互接口；

(2)报文交互通过远程终端通讯程序转发给服务端通讯代理(远程终端接入代理服务)；

(3)服务端代理将数据库交互报文转发给数据库操作代理程序，此程序通过分析报文内容，将其转化为商用数据库操作；

(4)数据库代理通过商用数据库接口与商用库交互，并将结果封装成报文返回到远程终端。确保商用数据库不被暴露在广域网内，增强系统安全性；

(5)客户端应用程序与后台服务进程或者实时数据库的交互通过远程终端通讯程序转发，转发过程对客户端应用程序透明，可以实现点对点报文和事件报文转发；

(6)服务端通讯代理接收到远程终端通讯程序转发报文后将其转发给后台服务进程或者实时数据库；

(7)文件通过文件传输协议经瘦客户端通讯程序转发与服务端文件传输服务交互，并实现文件传输。

以上所述为本发明的远程监测诊断中心与地区调度中心的通讯方法，与该方法相对应的，本发明还提供一种远程监测诊断中心与地区调度中心的通讯装置，如图4所示，包括服务端与至少一个远程终端，所述服务端与各远程终端通过广域网连接；所述服务端包括：

判断模块，用于判断数据传输类型为报文传输还是文件传输；

报文传输控制模块，用于当判断出数据传输类型为报文传输并且报文发送方未及时获得报文接收方的响应时，对报文进行缓冲，并设置最大重传次数和重传时间间隔，当超过所述重传时间间隔时重新发送报文，并判断传输次数是否超出所述最大重传次数，若是则将未传输的报文予以丢弃，然后断开所述服务端与所述远程终端之间的连接；

文件传输控制模块，用于当判断出数据传输类型为文件传输时，对文件进行压缩，使用压缩后的格式在所述服务端与所述远程终端之间进行文件传输，并设置文件传输最大占用带宽门限值，当文件传输所占带宽超过所述最大占用带宽门限值时拒绝文件传输请求。

优选的，所述服务端还可以包括与所述报文传输控制模块、文件传输控制模块分别相连接的带宽监测模块，该模块用于实时监测广域网带宽。

所述报文传输控制模块可以包括参数更改模块，用于当监测到的广域网带宽变窄时，对报文进行缓冲，并加大重传时间间隔和减少最大重传次数；以及当监测到的广域网带宽恢复正常后，将所述重传时间间隔和最大重传次数恢复至正常值。

所述文件传输控制模块可以包括拒绝传输模块，用于预先设置带宽门限值，当监测到的广域网带宽低于该带宽门限值时拒绝文件传输请求。

通过上述几个模块的配合，可以较好解决广域网的带宽波动比较大的问题。

为解决广域网中并发情况下导致的网络拥塞问题，所述服务端还可以包括与所述判断模块相连接的等待队列设置模块，用于设置连接请求的等待队列，当连接请求数量超出该等待队列的长度时拒绝新的连接请求。

作为一个较好的实施例，所述服务端还可以包括第一通讯管理模块、商用历史数据库访问代理模块以及基础功能模块：

所述第一通讯管理模块中可以包括远程终端连接状态管理模块、远程终端进程注册信息管理模块、第一报文转发模块、文件传输端口控制与分配模块，以实现远程终端连接状态管理、远程终端进程注册信息管理、报文转发、文件传输端口控制与分配等功能：

所述远程终端连接状态管理模块用于接收和处理远程终端的连接请求，监控和记录连接状态并清理长期不活动的连接；

所述远程终端进程注册信息管理模块用于记录远程终端节点上的进程注册信息，代替远程终端向网络中间件注册事件信息；

所述第一报文转发模块用于通过分析远程终端发来报文的报文头内容确定转发节点，实现远程终端向其他主机上的进程的转发；以及通过截获报文手段，并经过分析报文头内容确定转发的远程终端节点，实现其他主机上的进程向远程终端发送的报文转发，所述报文转发包括点对点报文转发、事件报文转发；

所述文件传输端口控制与分配模块用于限定端口范围，完成分配端口的范围控制和端口资源的分配与回收。由于文件传输的数据链路并发要求，需要多端口同时使用，而广域网传输需要穿越防火墙，因此必须限定端口范围。

所述商用历史数据库访问代理模块可以包括数据库访问接口封装模块、数据访问请求解析与结果封装模块、数据库连接池管理模块，以实现数据库访问接口封装、数据访问请求解析与结果封装、数据库连接池管理等功能：

所述数据库访问接口封装模块用于封装对多种商用历史数据库的访问接口，屏蔽不同数据库接口差异，实现对多种数据库交互访问；

所述数据访问请求解析与结果封装模块用于解析由远程终端发来的数据库访问请求报文，获取数据库交互操作信息，调用数据库访问接口实现交互，并将返回结果封装为远程终端历史数据库交互接口可识别的报文，发送返回结果集；

所述数据库连接池管理模块用于统一管理对数据库的连接，实现对多库的访问或对单库的并发访问。

所述基础功能模块包括负载均衡模块、主备切换模块、运行状态控制模块，以实现负载均衡、主备切换、运行状态控制等功能：

所述负载均衡模块用于当远程终端连接到服务端时，根据当前服务端已存在连接的数量和网络负载情况，拒绝或允许远程终端的连接请求，当拒绝连接时，远程终端根据配置的代理服务器列表选择其他服务器进行连接；

所述主备切换模块用于当服务端出现故障时，实现自动故障节点切离线，隔离故障代理服务，将值班节点切换到其他正常节点；或实现人工切换，人为指定值班节点；

所述运行状态控制模块用于监视服务端的运行状态，所述运行状态包括代理的节点连接情况、注册的进程信息情况、运行状态是否正常；并为主备切换提供运行状态信息，所述运行状态信息包括服务端故障信息和正常节点信息。

另外，所述远程终端可以包括第二通讯管理模块、系统信息库管理模块以及接口模块：

所述第二通讯管理模块可以包括多代理服务器连接选择模块、远程节点注册信息获取模块、事件号注册模块、第二报文转发模块，以实现多代理服务器的链接选择、远程节点注册信息获取、事件号注册、报文转发等功能：

所述多代理服务器连接选择模块用于在远程终端配置多个可连接的代理服务器节点，当发起连接时按顺序或随机连接列表中的代理服务器节点；

所述远程节点注册信息获取模块用于在远程终端上获取中心机房中其他主机的节点注册信息，并根据这些节点注册信息获取与后台进程通讯的必要信息，比如节点上进程的注册信息、事件号注册情况等；

所述事件号注册模块用于在远程终端上实现将客户端应用程序注册的事件号转发并注册在服务端，由服务端代替客户端应用程序接收这些事件报文，并通过与远程终端的通讯链路传输给相应的远程终端上的应用程序；

所述第二报文转发模块用于将远程终端上客户端应用程序与服务端应用进程、实时数据库、商用数据库之间的交互操作报文经由服务端转发给目的主机的目的进程。

所述系统信息库管理模块用于将系统信息库定期更新到本远程终端上，并支持远程终端上的应用程序对系统信息库的查询和操作，所述系统信息库中存储各个后台进程的值班备用状态，客户端应用程序根据所述值班备用状态和节点注册信息决定通讯的目的节点和目的进程；

所述接口模块包括报文交互接口模块、文件传输接口、商用数据库接口模块，其封装了客户端应用程序所涉及的三类操作：报文交互、文件交互、商用数据库交互：

所述报文交互接口模块用于实现报文发送和接收、事件号与事件回调函数注册、系统中各节点注册信息查询等功能。其屏蔽了不同部署情况下的通讯实现细节，提供对上层应用的一致接口，保证应用程序不论部署在远程终端上还是服务器上，所调用的接口完全兼容，不需要修改代码以适应部署上的差别；

所述文件传输接口用于实现文件的下载和上传；该接口同样也屏蔽了实现细节，保证应用程序不因部署环境的差异而修改代码；

所述商用数据库接口模块用于实现对商用数据库操作的报文封装和转发，并由服务端商用数据库代理接收报文，执行商用数据库操作，然后反馈操作结果给所述商用数据库接口模块，免在广域网暴露商用数据库而带来的安全风险。

通过以上方案，对比现有技术中的远程监测诊断中心与地区调度中心的通讯方法及本发明的远程监测诊断中心与地区调度中心的通讯方法可知：现有技术中的方法对于窄带网络一般会采用网络连接超时时间设置、重传策略调整等方式，且没有分传输数据的类型给出不同的传输策略解决问题，往往采用同样的策略解决所有传输问题；本发明则根据传输数据类型的不同，将文件传输和报文传输分开处理并使用不同的传输策略来进行数据传输，比如文件传输给出带宽限制和压缩传输策略等，提高了报文传输和文件传输尤其是大文件传输的效率，从而较好的解决了广域网的窄带问题，实现了远程监测诊断中心与地区调度中心在广域网中的通讯。本发明的远程监测诊断中心与地区调度中心的通讯方法及装置为统一的、智能化的电力设备远程监测诊断系统的信息共享提供了关键通讯技术手段，是地区调度中心全面掌握电网设备的状态信息、统筹考虑电网安全及环境影响和经济效益等重要因素、实现高效节能及环境友好和提高供电可靠性目的的有力保障。

以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。