一种电力规约转换装置进程间通信优化方法.pdf

第 38 卷 第 6 期 华电技 术 Vol . 38 No . 6 2016年 6 月 Huadian Technology Jun .2016 —种电力规约转换装置进程间通信优化方法 张 航 1，王 振 岳 1，韩 冬 1，王 爽 2，刘 婧 孜 2 (1.许继集团有限公司，河南许昌461000; 2.华北水利水电大学电力学院，郑 州 450045) 摘要 :通过阐述传统电力规约转换方式存在的问题，提出了一种基于嵌人式操作系统的电力规约转换装置进程间通信 优化方法,介绍了其消息结构和消息处理逻辑，并分析了优化系统的优越性。该方法解决了嵌人式操作系统在多进程间 通信情况下，常规共享内存消息传递机制所存在的无用消息重复传递、消息处理效率不高的问题。 关键词 :嵌人式;进程;通信；电力规约转换 中图分类号:TM 769 文献标志码：B 文章编号= 1674 -1951 (2016)06 -0058 -02 的时间损耗。由于每个进程在访问共享内存时都需 〇 引言 要经历等待、锁定、操作、释放的过程，原本效率较高 变电站自动化系统主要由保护系统、状态监测系 的共享内存消息机制在多通道通信模式下效率大幅 统、“五防”系统、交直流供电系统、智能一次系统等多 下降，在突然出现网络风暴时，通信处理延时较长， 个子系统组成[1]，随着智能电网的快速建设，接人变 甚至会中断。因此，这种技术只适用于少量或单一 电站自动化系统的智能子系统越来越多，各子系统普 设备规约转换的通信场合。 遍采用不同规约、不同网络通信方式的智能装置[2]。 2 优化进程间通信的方法 为了增加不同规约设备间的互操作性和兼容性，通常 采用嵌人式计算机来实现规约转换[3]。常规嵌人式 首先由管理进程依据测点配置文件创建实时内 计算机主要利用管道、先人先出队列（FIFO)、消息队 存库，包括参数共享内存和实时数据库共享内存，然 列、域间套接字及共享内存等技术手段进行内部数据 后管理进程读取系统通道设备配置文件，确定系统 的交互与传递[4]，由于共享内存具备简单、灵活、访问 的设备运行状态、设备接口数量、设备数量等信息， 效率高、数据量不受限制的特点，在嵌人式计算机进 采用不同特征值建立特征消息结构体，最后启动若 程间通信中得到了广泛应用[5]。 干设备通信进程，进人规约转换工作状态。实时内 随着接人子系统的增加，需要规约转换的智能设 存库读写操作由管理进程负责实现，每个通信进程 备数量呈几何式增长，出现大量多对多复杂规约转换 都有自己独立的消息处理队列。 的应用场景，造成通道进程间消息数量激增，很多本 通道进程只对各自的消息队列进行读取操作以 进程不需要的信息也被传递，从而引起互斥同步操作 获得自身需要处理的信息，并将需要与其他进程交 过于频繁，数据交换效率低下，尤其是在20个以上通 互的消息写人管理进程消息队列；管理进程从管理 道进程互斥访问共享内存的情况下，如何使数据交换 消息队列中读取消息进行实时处理，并将结果根据 更高效，成为一个亟待解决的课题。 消息特征发送到不同的通信消息队列中。消息机制 如图1 所示。 1 传统方式存在的问题 利用共享内存的消息机制解决嵌人式计算机作