java中使用openmuc j60870库实现IEC104协议的主从站

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分类

python/Java

正文

一、前置内容

1、openmuc帮助文档

https://www.openmuc.org/iec-60870-5-104/javadoc/

2、pom依赖包

<!-- 104协议 -->
<dependency>
    <groupId>org.openmuc</groupId>
    <artifactId>j60870</artifactId>
    <version>1.6.4</version>
</dependency>

二、相关知识点

1、遥测地址

// 发送包含多个浮点数的ASDU (短浮点数)
connection.send(new ASdu(
    ASduType.M_ME_NC_1, // ASDU类型为浮点数
    true,
    CauseOfTransmission.INTERROGATED_BY_STATION,
    false,
    false,
    0,
    aSdu.getCommonAddress(),
    new InformationObject[] {
        new InformationObject(1, new InformationElement[][] {
            { new IeShortFloat(123.45f), new IeQuality(false, false, false, false, false) }
        }),
        // ... 添加更多的 InformationObject 以发送更多的浮点数
    }
));

// 发送包含多个整数的ASDU (标度化值)
connection.send(new ASdu(
    ASduType.M_ME_NB_1, // ASDU类型为标度化值
    true,
    CauseOfTransmission.INTERROGATED_BY_STATION,
    false,
    false,
    0,
    aSdu.getCommonAddress(),
    new InformationObject[] {
        new InformationObject(2, new InformationElement[][] {
            { new IeScaledValue(-32768), new IeQuality(false, false, false, false, false) },
            { new IeScaledValue(10), new IeQuality(false, false, false, false, false) }
        }),
        // ... 添加更多的 InformationObject 以发送更多的整数
    }
));

请注意，每个InformationObject通常对应于一个遥测地址。

遥测地址（也称为信息对象地址）是用来唯一标识子站中的每个数据点的。每个InformationObject实例都有一个关联的地址，这个地址在ASDU中的所有信息对象中应该是唯一的，以便主站可以区分来自子站的不同测量值、状态或计数器。

如果所有的数据都来自同一个子站，它们的公共地址（Common Address）通常是相同的，因为公共地址用于标识整个子站或者逻辑设备。然而，即使这些数据点来自同一个子站，它们的遥测地址也应该是不同的，因为你需要区分子站内部的不同数据点。

例如，假设一个子站有多个传感器，每个传感器测量不同的物理量（如温度、压力、湿度等），那么即使这些传感器都在同一个子站内，每个传感器的读数都应该有一个独特的遥测地址。这样，当主站收到数据时，它可以通过遥测地址知道每个数据点对应于子站中的哪个传感器。

这里是一个简化的例子：

  • 子站A的公共地址：1
    • 温度传感器的遥测地址：101
    • 压力传感器的遥测地址：102
    • 湿度传感器的遥测地址：103

2、IeQuality

IeQuality 类表示信息元素的质量描述符。质量描述符提供了有关遥测或遥信数据质量的附加信息，这对于评估数据的可靠性和采取相应的控制或显示措施至关重要。

IeQuality 的构造函数通常接受几个布尔参数，每个参数代表了质量描述符的一个特定方面。以下是这些参数的典型含义：

  1. 无效 (Invalid)：数据是否有效。如果为 true，则表示这个信息元素的值不可信。
  2. 未使用 (Not Used)：这个参数在标准中保留，通常不使用。
  3. 溢出 (Overflow)：是否发生了溢出。如果为 true，则表示测量值超出了可表示的范围。
  4. 被取代 (Substituted)：数据是否被取代。如果为 true，则表示这个值是由自动装置以外的设备或手动输入的。
  5. 非当前值 (Non-topical)：数据是否为非当前值。如果为 true，则表示这个值不是最新的测量值，而是过去的某个值。

一个正常的有效测量值可能会使用 new IeQuality(false, false, false, false, false)。

3、一次发送多个InformationObject

// 假设您有一个包含多个遥测数据的List<TelemetryDTO> telemetryDTOs
List<TelemetryDTO> telemetryDTOs = ...;

// 创建一个InformationObject数组，大小为telemetryDTOs的大小
InformationObject[] informationObjects = new InformationObject[telemetryDTOs.size()];

// 填充InformationObject数组
for (int i = 0; i < telemetryDTOs.size(); i++) {
    TelemetryDTO telemetryDTO = telemetryDTOs.get(i);
    informationObjects[i] = new InformationObject(i + 1, new InformationElement[][]{
            {
                new IeScaledValue(telemetryDTO.getOrder()),
                new IeQuality(false, false, false, false, false),
                new IeTime56(telemetryDTO.getDetectTime().getTime())
            }
    });
}

// 创建ASdu并包含所有的InformationObject
ASdu aSdu = new ASdu(
        ASduType.M_ME_TE_1, 
        true,
        CauseOfTransmission.INTERROGATED_BY_STATION,
        false, 
        false, 
        0, 
        commonAddress, // 确保这是正确的公共地址
        informationObjects
);

// 发送ASdu
try {
    connection.send(aSdu);
    System.out.println("Sent ASDU with multiple InformationObjects.");
} catch (IOException e) {
    System.err.println("Failed to send ASDU: " + e.getMessage());
}

4、ASdu

// 创建ASdu时指定originatorAddress和commonAddress
ASdu aSdu = new ASdu(
    ASduType.M_SP_TB_1, // 例如，带时间标签的单点信息ASDU类型
    false, // f false then the ASDU contains a sequence of information
    CauseOfTransmission.SPONTANEOUS, // 传输原因，这里是自发的
    false, // 测试标志
    false, // 负确认标志
    originatorAddress, // 发起者地址，通常设置为0
    commonAddress, // 公共地址，根据你的网络配置来设置
    informationObjects // 包含信息对象的数组
);

// 发送ASdu
connection.send(aSdu);

（1）orginatorAddress

是用来标识发送ASDU的设备或者系统的地址。在很多实现中，这个字段通常被设置为0，因为在点对点连接中，通信的发起者是已知的。然而，在一些特定的应用场景中，特别是在网络可能包含多个控制中心或者主站的情况下，originatorAddress 可能会被用来指定发送命令的主站。

（2）commonAddress

这通常是指定给子站的地址。

5、布尔值的上报

在IEC 60870-5-104协议中，布尔值通常通过遥信（Telesignalisation）信息对象来上报。遥信用于表示开关量，例如设备的开/关状态，这些状态可以用布尔值表示。以下是一些常用的信息对象类型，用于上报布尔值：

（1）M_SP_NA_1 (单点信息) - 这是最简单的类型，用于上报单个布尔值，例如一个开关的状态。每个信息元素代表一个二进制状态，通常用于表示开或关。

（2）M_DP_NA_1 (双点信息) - 这个类型用于上报包含两种稳态的布尔值，例如一个断路器的状态，它可以是开、关或不确定。

对于单点信息，布尔值通常是这样表示的：

  • 0 表示OFF或逻辑FALSE
  • 1 表示ON或逻辑TRUE
// 创建一个InformationObject数组，包含一个单点信息对象
InformationObject[] informationObjects = new InformationObject[]{
    new InformationObject(
        objectAddress, // 信息对象地址
        new InformationElement[][]{
            {
                new IeSinglePointWithQuality(
                    booleanValue, // 布尔值
                    false, // 不带时标
                    false, // 不带品质描述符
                    false, // 非当前值
                    false  // 非被取代的值
                )
            }
        }
    )
};

// 创建ASdu并包含信息对象
ASdu aSdu = new ASdu(
    ASduType.M_SP_NA_1, // 单点信息类型
    false, // 是否需要确认
    CauseOfTransmission.SPONTANEOUS, // 传输原因
    false, // 测试标志
    false, // 负确认标志
    0, // 发起者地址，通常设置为0
    commonAddress, // 公共地址
    informationObjects // 包含信息对象的数组
);

// 发送ASdu
connection.send(aSdu);
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