基于嵌入式系统的IEC+61850网关的研究与实现——对象模型类服务

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1、同济大学电子与信息工程学院硕士学位论文基于嵌入式系统的IEC61850网关的研究与实现——对象模型类服务姓名：杨桂松申请学位级别：硕士专业：系统工程指导教师：张浩20080301摘要IEC61850标准是目前关于变电站通信网络和系统的最新国际标准，IEC61850具有分层、面向对象统一建模、不同网络的适应能力等优点，该标准以后将成为变电站自动化系统通信的唯一国际标准。在本研究中，介绍了IEC61850标准的体系结构和特点，分析了IEC61850标准的核心思想和工程实现方法。网关是变电站自动化通信

2、系统中的重要设备，旨在解决异构网络之间不同协议的转换。由于当前电力系统变电站设备大多采用面向点的电力规约如IEC60870-5-103规约(以后简称IEC103规约)，本文把它作为传统规约的代表，以研究IEC61850标准为目的，研究了IEC103规约向IEC61850标准转换的理论，并设计了IEC61850网关的软件结构。制造报文规范(瑚S)是国际标准化组织制定的应用层的通信标准，适用于多种工业领域。IEC61850标准在技术上的一个显著特点就是使用了MMS，其底层直接映射到MMS。本文对这两

3、个标准的体系结构、信息模型和服务模型进行了分析，设计了基于MMS的IEC61850网关软件模型。在网关的实现过程中，IEC61850抽象通信服务接口(ACSI)所提供的服务到MMS服务的映射是解决数据通信最关键的一步，抽象通信服务接口不但提供了对象模型类服务还提供了报告和控制类服务，本研究主要讨论对象模型类服务的映射实现部分。本文建立了网关的IEC61850对象模型，详细给出了IEC61850对象模型和MMS协议栈的映射原理，对对象模型类服务映射的各种情况进行了分析，同时，本文也提出了IEC61

4、850和IEC60870-5一103协议的映射原理，最后针对嵌入式IEC61850网关进行了实际工程的应用研究。本研究在嵌入式技术的飞速发展基础上提出了嵌入式化IEC61850网关的解决方案，并搭建了该网关的嵌入式系统平台。关键词：IEC61850网关，MMS，ACSI，映射，IEC60870—5—103，嵌入式系统AbstractABSTRACTIEC61850isthelatestnationalstandardaboutcornmunicationsnetworkandsysteminsu

5、bstationsatpresent，IEC61850hastheadvantagesofhierarchy,uniformobject-orientedmodelingandadaptabilityofdifferentnetworksanditwillbetheonlyinternationalstandardofsubstationautomationsystemincommunications．TIlisresearchintroducesthesystemframeworkandcha

6、racteristicsoflEC61850standard，andalsoanalysesthecoreideaandengineeringrealizationmethodsofit．Gatewayisoneofmostimportantdevicesofsubstationautomationsystem，theaimofitistosolvethedifferentprotocolconvertionbetweenheterogeneousnetwork．Becausesubstatio

7、ndeviceinelectronicpowersystematpresentmostlyadopttraditionalprotocolfacingtodotlikeIEC60870·5-103，forthestudyofIEC61850standard，thisdissertationtakesitastherepresentativeoftraditionalprotocol，studiesthetheoryofconversingthisprotocoltoIEC61850，thende

8、signsthesoftwarestructureofthisgateway．ManufacturingMessageSpecificationisanapplicationlayercommunicationprotocolissuedbyISOandCanbeappliedtomanyindustrialfields．nlemarkednesscharacteristicsofIEC61850istheuseofMMS，itssubstratedirectlymapstoMMS．Ⅲsdiss