[发明专利]一种GOOSE报文收发系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及报文收发控制技术领域，具体而言，涉及一种GOOSE报文收发系统及其控制方法。

背景技术

GOOSE是IEC61850中规定的一种快速报文传输机制，用于在变电站内智能电子设备之间传输重要的实时性信号。GOOSE报文通常用于传输跳闸、合闸、闭锁等信息，在IEC61850标准中属于快速报文类型，所以IEC61850中对GOOSE报文的实时性以及可靠性提出了较高的要求。

为了确保GOOSE报文传输的实时性和可靠性，需要合理设计电路，并且通过编程实现GOOSE报文的特殊映射方式。目前，如何在实现GOOSE报文特殊映射方式的同时保证GOOSE报文传输的实时性和可靠性，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种GOOSE报文收发系统，用以在实现GOOSE报文特殊映射方式的同时保证GOOSE报文传输的实时性和可靠性。

为达到上述目的，本发明提供了一种GOOSE报文收发系统，其包括：外围模块、数据处理模块和以太网控制模块，其中，

所述外围模块包括液晶显示模块、数据存储模块、通信报警模块和按键输入模块，所述数据存储模块用于记录GOOSE数据集成员变化的历史数据；通信报警模块当通信发生中断或报文发生丢失时触发报警；液晶显示模块与按键输入模块用于实现人机交互；

所述数据处理模块连接在所述外围模块与所述以太网控制模块之间；

所述数据处理模块与以太网控制模块通过十六路并行数据线连接；

所述以太网控制模块使用符合ISO/IEC8802-3的100Base-FX光纤传输系统，在光纤上实现传输速率为100Mbps的以太网。

在本发明的一实施例中，所述数据处理模块包括两个STM32F407，所述数据处理模块用于控制以太网控制模块完成网卡的初始化、报文的发送/接收以及对外围模块中的液晶显示模块、数据存储模块、通信报警模块和按键输入模块发送/接收的数据进行处理及控制。

在本发明的一实施例中，所述以太网控制模块包括以太网控制器DM9000AEP和以太网连接器HR911105A，以太网控制器DM9000AEP能够实现100Mbps的通信速率，以完成GOOSE报文的快速发送和接收，以太网连接器HR911105A用于避免DM9000AEP受到双绞线上直流电压和高频信号干扰。

本发明还提供了一种应用于上述GOOSE报文收发系统中的GOOSE报文收发控制方法，其包括以下步骤：

S1：初始化以太网控制器DM9000AEP，首先设置STM32F407的FSMC管脚以及配置DM9000AEP的控制口线，然后再通过STM32F407设置DM9000AEP内部寄存器的初始值；

S2：控制GOOSE报文进行发送，通过STM32F407控制DM9000AEP内部的寄存器，设置报文内容以及发送时间间隔，外围模块中的数据存储模块对发送的GOOSE报文进行记录并存储；

S3：控制GOOSE报文进行接收，STM32F407通过读取帧接收标志判断有无数据包，如果有则读取数据包内容并对GOOSE报文进行解码分析，外围模块中的数据存储模块对接收的GOOSE报文进行存储，外围模块中的通信报警模块对通信进行监控，如果发生通信中断或报文丢帧则触发通信报警模块进行报警。

在本发明的一实施例中，步骤S1包括以下子步骤：

S11：配置DM9000AEP控制口线，设置STM32F407的FSMC管脚为复用推挽输出；

S12：配置FSMC并口访问时序，初始化NOR/SRAM，使能指定的NOR/SRAM存储区域；

S13：将DM9000AEP进行软件重置，关闭中断使能；

S14：设置写入PHY寄存器的值，设定MAC地址、广播寄存器和多播寄存器；

S15：打开中断使能，使能接收中断；

S16：读取芯片ID，判断是否与预先设计值相同，如果是则进入步骤S17，如果否则进入步骤S18；

S17：初始化成功，进行后续步骤；

S18：初始化失败，重新开始初始化，返回步骤S11。

在本发明的一实施例中，步骤S2包括以下子步骤：

S21：GOOSE报文组帧和预处理；

S22：检测数据集成员是否发生变位，如果是则进入步骤S24，如果否则进入步骤S23；

S23：SqNum加1，StNum保持不变，同步当前时间到GOOSE报文；