适用于电力通信的串口通信方法、装置及存储介质与流程

专利2025-03-06  22


本发明涉及串口通信,尤其涉及一种适用于电力通信的串口通信方法、装置及存储介质。


背景技术:

1、配网自动化系统,作为一个复杂而精密的系统,有着复杂的层级结构。首先,配电主站,如同整个系统的“大脑”,位于城市调度中心,负责全面监控和管理整个配网的运行状况。配电子站,这些子站常常设立在110kv/35kv变电站内,它们像是一个个“分中心”,负责各自辖区内的监控任务。子站与所辖区域内的配电终端设备保持紧密的通信联系,确保每一个细节、每一个数据都能准确无误地传输到主站。配电终端包括馈线终端设备(ftu)、开闭锁终端设备(dtu)、配变终端设备(ttu)等。这些终端设备就像是配网系统的“神经末梢”,分布在各个角落,时刻收集着电网的实时数据,包括电压、电流、功率等关键信息。另外还有千家万户的电表,每个电表都需要将数据传输给集中器,再由集中器提供给上级设备。对于如此繁多的设备,电力通信主要采用总线通信方式,如485总线。

2、在实现本发明的过程中,发明人发现如下技术问题:电力网关、数据采集器(dpu)、ttu等设备为了采集更多的设备信息就会设计多路高速串口。例如现场中遇到很多ttu都设计为32路串口或者更多。而这些串口通过总线与外部通信的波特率很高,最快的达到2mbps。这就给cpu和操作系统的实时性带来很大的挑战,极易发生丢包等问题。另外这些终端和网关设备除了高速通信以外,还要负责网络通信、人机交互、本地遥测、日志存储等其它复杂功能。传统方案一般使用实时linux系统作为这些终端设备的操作系统。但是linux本身的实时性较差即使是经过实时补丁修正以后也不具备硬实时的能力。尤其是当系统负荷较重时,对实时性的影响更加严重。


技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种适用于电力通信的串口通信方法、装置及存储介质,以解决现有技术中实时linux系统面对电力通信系统实时性较差的技术问题。

2、第一方面,本发明实施例提供了一种适用于电力通信的串口通信方法,包括:

3、分配实时域和功能域,并将电力通信使用的多路高速串口分配于所述实时域;

4、将多路高速串口的intx中断隔离至实时域处理,并将所述intx中断依赖关系修改至所述实时域的cpu;

5、将高速串口对应的pci总线数据空间分配于所述实时域;

6、利用pci总线设备的设备描述符将pci设备分配于所述实时域。

7、第二方面,本发明实施例还提供了一种适用于电力通信的串口通信装置,包括:

8、分配模块,用于分配实时域和功能域,并将电力通信使用的多路高速串口分配于所述实时域;

9、隔离模块,用于将多路高速串口的intx中断隔离至实时域处理,并将所述intx中断依赖关系修改至所述实时域的cpu;

10、数据空间分配模块,用于将高速串口对应的pci总线数据空间分配于所述实时域;

11、设备分配模块,用于利用pci总线设备的设备描述符将pci设备分配于所述实时域。

12、第三方面,本发明实施例还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质,所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如上述实施例提供的适用于电力通信的串口通信方法。

13、本发明实施例提供的适用于电力通信的串口通信方法、装置及存储介质,通过分配实时域和功能域,并将电力通信使用的多路高速串口分配于所述实时域;将多路高速串口的intx中断隔离至实时域处理,并将所述intx中断依赖关系修改至所述实时域的cpu;将高速串口对应的pci总线数据空间分配于所述实时域;利用pci总线设备的设备描述符将pci设备分配于所述实时域。通过jailhouse将系统分为功能域和实时域,使用实时域做高速串口数据的采集。并通过设置将pci资源分配至实时域,以使得实时域能够响应pci中断,接收串口信息,应用域则无需对其进行任何干预和处理。借助实时域轻量级的系统的特点,每次操作串口设备无需进行用户层到系统层的切换,中断处理也比较简单,更适合处理这种频繁io吞吐的场景,避免电力通信导致linux系统频繁陷入中断导致性能下降。



技术特征:

1.一种适用于电力通信的串口通信方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:

5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述实时域发出系统spi中断信号,包括:

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述分配实时域和功能域包括:

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,在分配实时域和功能域之前,所述方法还包括:

8.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:

9.一种适用于电力通信的串口通信装置,其特征在于,包括:

10.一种包含计算机可执行指令的存储介质,其特征在于,所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求1-8任一所述的适用于电力通信的串口通信方法。


技术总结
本发明实施例公开了一种适用于电力通信的串口通信方法、装置及存储介质,所述方法包括:分配实时域和功能域,并将电力通信使用的多路高速串口分配于所述实时域;将多路高速串口的INTX中断隔离至实时域处理,并将所述INTX中断依赖关系修改至所述实时域的CPU;将高速串口对应的pci总线数据空间分配于所述实时域;利用pci总线设备的设备描述符将pci设备分配于所述实时域。可以借助实时域轻量级的系统的特点,每次操作串口设备无需进行用户层到系统层的切换,中断处理也比较简单,更适合处理电力系统频繁IO吞吐的场景,避免电力通信导致Linux系统频繁陷入中断导致性能下降。

技术研发人员:张云飞,刘仁学,吴春光,申利飞
受保护的技术使用者:麒麟软件有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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