南京大火科技有限公司趙明明獲國家專利權
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龍圖騰網獲悉南京大火科技有限公司申請的專利一種基于工作流的IEC104通信協議實現方法獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN120281831B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-08-26發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202510750131.X,技術領域涉及:H04L69/22;該發明授權一種基于工作流的IEC104通信協議實現方法是由趙明明設計研發完成,并于2025-06-06向國家知識產權局提交的專利申請。
本一種基于工作流的IEC104通信協議實現方法在說明書摘要公布了:本發明公開了一種基于工作流的IEC104通信協議實現方法,屬于電力通信技術領域,包括初始化、鏈路管理、業務解析、定時調度、報文接收、報文發送、業務響應和狀態恢復,解決了利用可配置的工作流引擎,對IEC104各類ASDU的動態解析與業務解耦,并在模塊化分層架構中,集成智能重連與結構化日志推送的技術問題,本發明采用模塊化分成,鏈路管理、定時調度、報文收發、業務解析、狀態恢復等模塊職責單一解耦,統一日志隊列推送,大幅提升系統可觀測性,采用指數退避策略結合鏈路監測,實現智能重連,兼顧及時性和資源節約。
本發明授權一種基于工作流的IEC104通信協議實現方法在權利要求書中公布了:1.一種基于工作流的IEC104通信協議實現方法,其特征在于:包括如下步驟: 步驟1:初始化階段,初始化模塊加載通信配置參數,創建通信通道,注冊定時任務,初始化鏈路狀態和計數器,建立日志系統; 步驟2:鏈路管理階段,鏈路管理模塊建立TCP通信鏈路,激活定時任務,解析從站確認報文,維護鏈路心跳檢測,動態更新通信序號; 步驟3:業務解析階段,業務解析模塊解析接收幀的ASDU類型標識,執行工作流,根據類型匹配解析模板生成結構化數據,執行數據推送和指令合法性校驗,生成并輸出日志條目; 步驟4:定時調度階段,定時器調度模塊基于鏈路狀態激活周期性任務,依據計數器ID路由事件處理函數,結合鏈路質量預測與異常檢測機制自適應計算退避延遲,實現自優化重連控制,生成控制命令報文并記錄日志; 在執行步驟4時,定時器調度模塊的執行步驟如下: 步驟4-1:實時獲取鏈路管理模塊發送的連接狀態標志,當鏈路連接成功時,激活預注冊的各種定時任務,啟動周期性計時器; 步驟4-2:根據計數器ID路由至對應的處理,包括: 連接檢查任務觸發重連的處理; 時間同步任務觸發生成校準命令的處理; 總召喚任務觸發生成召喚命令的處理; 電能召喚任務觸發按配置間隔觸發的處理; 步驟4-3:對于任意一個定時事件或外部“連接斷開”信號,獲取當前連接狀態標志和最近一次心跳確認時間;若連接狀態標志為“斷開”或心跳確認超時,則利用指數退避算法生成重連延遲,并在延遲后輸出重連請求信號;重連請求信號包括延遲時間和重連次數; 步驟4-4:每次定時事件觸發時,分別對時間同步計數器和總召喚計數器進行遞減操作,當時間同步計數器或總召喚計數器歸零后,重置初始值,觸發對應命令; 步驟4-5:獲取各任務的觸發指令信號,為觸發指令填充ASDU地址、功能碼和時間戳,生成控制報文并輸出; 步驟4-6:記錄控制報文的元數據和執行結果,生成格式化日志推送至日志隊列; 在執行步驟4-3時,具體包括如下步驟: 步驟4-3-1:在每次心跳發送與確認過程中,維護一個滑動窗口,利用滑動窗口中的數據計算心跳成功率,進而統計心跳質量,將心跳質量作為鏈路質量的指標; 計算心跳成功率的公式如下: 其中,Ii=1表示第i次心跳確認收到響應,Ii=0表示第i次心跳超時未收到響應;St表示為當前時刻的心跳成功率,St∈[0,1];N為滑動窗口的大小,t表示時刻; 步驟4-3-2:根據以下公式對鏈路質量進行預測: 其中,為預測的鏈路質量指標,α為平滑因子,α取值為0.2到0.5之間,表示上一個時刻預測的鏈路質量指標,初始化為1; 步驟4-3-3:根據預測的鏈路質量指標動態調整重連延遲Dt,具體公式如下: 其中,Dbase為預設的基礎重連延遲,k為調節因子,控制退避增幅; 步驟4-3-4:若持續低于預設閾值0.3超過5次心跳周期,判定為鏈路異常,立即觸發重連信號,不再等待正常退避;反之,則按照重連延遲Dt進行延遲完畢后,輸出重連請求信號; 步驟5:報文接收階段,報文接收處理模塊接收字節流,通過同步狀態機切分有效幀,分類處理I幀、S幀和U幀,生成解析日志推送給日志隊列; 步驟6:報文發送階段,報文發送與緩存模塊按IEC104協議組裝報文并發送,管理發送緩存和超時重傳機制; 步驟7:業務響應階段,業務處理與響應模塊并發處理ASDU任務對象,生成反饋幀,生成全流程日志; 步驟8:狀態恢復階段,發送狀態恢復模塊對發送失敗報文實施退避重傳策略,觸發斷鏈重連后恢復通信,生成重試日志。
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