[发明专利]一种电力二次设备实时数据传输与恢复方法及系统

说明书

本发明公开了一种电力二次设备实时数据传输和恢复方法及系统，包括发送端链路层的数据分块、帧重组模块，冗余物理传输通道，接收端链路层的数据检错、数据还原、帧恢复模块。通过基于异序传输及冗余通道数据传输技术和基于索引信息的无时延故障数据恢复技术，该方法可在因瞬时电磁干扰或其他原因导致电力二次设备内或电力设备间通信异常时，进行一定故障范围内数据的无时延恢复，提高了实时数据通信的鲁棒性，满足了电力二次设备对数据通信可靠性和实时性的要求。

技术领域

本发明涉及一种数据传输方法，更具体地说，本发明涉及一种电力二次设备实时数据传输与恢复方法。

背景技术

在已经基本实现微机化的电力二次设备中，必须进行数据交换来实现设备内及设备间的数据共享、资源共享，而以全数字化继电保护装置为代表的新一代电力二次设备的板间及装置间的信息交换已基本全部通过实时数据通信实现。实时数据通信技术已成为当前电力二次设备正常运行的关键基础技术。

在实际运行过程中，因硬件故障或受恶劣的外部电磁环境干扰信号影响，实时数据通信过程中不可避免的会出现单比特或多比特数据错误，发生通信异常。重要实时数据的通信异常可能导致装置无法正常工作，甚至导致装置闭锁，严重影响电网的安全与质量，所以电力二次设备的实时通信通道必须存在一定的鲁棒性，保证设备可实现高可靠性、高质量的运行。

在当前的电力二次设备中，重要实时数据的通信异常通用处理技术多采用类似于以太网传输中的报文重发机制，当接收端检测到通信数据帧异常时，会通知发送端进行数据帧重发，直至接收方获取到正确数据。该方式实现方式简单，可较好的解决数据概率性缺失或异常问题，但不可避免的存在一系列缺点：

(1)重发数据帧，会导致数据延时数倍于正常条件下的延时。采用该机制的实时数据通信技术无法满足实时性要求较高的应用需求；

(2)该方式通信可靠性依赖于单一数据通道的通信质量；

(3)该方式依赖于闭环双向通信系统，不适用于单向数据通道。

故，需要提供一种新的技术方案以解决上述技术问题。

发明内容

发明目的：针对以上问题，本发明提出一种电力二次设备实时数据传输与恢复方法，该方法适用于诸如继电保护装置等电力二次设备中，通过基于异序传输及冗余通道数据传输技术和基于索引信息的无时延故障数据恢复技术，该方法可在因瞬时电磁干扰或其他原因导致电力二次设备内或电力设备间通信异常时，进行一定故障范围内数据的无时延恢复，提高了实时数据通信的鲁棒性，满足了电力二次设备对数据通信可靠性和实时性的要求。

本发明同时提供了对应上述实时数据传输与恢复方法的系统。

技术方案：为实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案是：一种电力二次设备实时数据传输与恢复方法，提供发送端链路层的数据分块、帧重组模块以及冗余传输通道，提供帧接收端的数据检错、数据还原、帧恢复模块；发送端通过位于链路层的数据分块、帧重组模块将单一的数据帧进行数据分块重组为异序的两帧数据，然后将异序的两帧数据同时通过冗余通道传输至帧接收端；帧接收端通过位于链路层的数据检错、数据还原与帧恢复模块，对接收到的异序的两帧数据进行检错、切换、还原，并重组恢复为单一的数据帧传输至链路层。

进一步地，所述数据分块，帧重组模块将单一数据帧的应用帧(APDU)划分为若干个包含长度和独立校验信息的数据块，重新组成异序的两帧后同时通过冗余传输通道发送，其具体步骤为。

步骤一、数据分块模块接收到链路层接口帧报文后，将链路层帧报文缓存，并按照长度将其中的APDU划分为M包，其中M计算原则为：

(1)M≥4，

(2)