王偉等

摘 要：在變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中，IED（Intelligent Electronic Device）是采集底層和監(jiān)控設(shè)備信息，并將信息與站控層計(jì)算機(jī)交互的嵌入式裝置。隨著變電站自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，變電站對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信的要求越來越高，集成了嵌入式以太網(wǎng)的IED成為未來IED一種發(fā)展趨勢。與傳統(tǒng)變電站網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)相比，采用嵌入式以太網(wǎng)技術(shù)的變電站網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)帶寬大大增加了，網(wǎng)絡(luò)連接更加智能化，更容易與PC 機(jī)和廣域網(wǎng)相連，實(shí)現(xiàn)變電站的遠(yuǎn)距離操控，具有很好的應(yīng)用前景。筆者針對(duì)以太網(wǎng)和現(xiàn)場總線相結(jié)合的以太網(wǎng)應(yīng)用模式，提出了一種IED嵌入式通信模塊的開發(fā)方法。本文不僅給出了硬件結(jié)構(gòu)圖，還給出了部分程序。

關(guān)鍵詞：變電站自動(dòng)化 IED ARM Linux Web服務(wù)器

中圖分類號(hào)：TP368.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）08（c）-0009-02

20世紀(jì)末興起的IED在變電站自動(dòng)化領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。

IED在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用主要多用于底層來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視控制與儀表計(jì)量、通信控制等功能，而上層應(yīng)用由于對(duì)數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)能力、人機(jī)交互（HMI）、網(wǎng)絡(luò)通信等方面要求甚高，一般都是由PC系統(tǒng)或局域網(wǎng)（LAN）的形式實(shí)現(xiàn)。

隨著變電站IED、數(shù)字光電流互感器、數(shù)字光電壓互感器、變壓器及GIS等一次設(shè)備在線狀態(tài)監(jiān)測和變電站運(yùn)行操作仿真等技術(shù)日趨成熟，以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中的開發(fā)應(yīng)用，使得變電站一次設(shè)備和二次設(shè)備走向集成化。在基于IEC51850體系的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中，過程層與間隔層、間隔層與變電站層之間的通信方式將全部采用標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)方式，采用TCP/IP協(xié)議。

本文接下來將對(duì)IED接入以太網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)，IED的硬件、軟件結(jié)構(gòu)作詳細(xì)的說明。

1 IED嵌入式以太網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)

變電站通信的局域網(wǎng)通常采用以太網(wǎng)，因?yàn)橐蕴W(wǎng)是一種采用總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的局部通信網(wǎng)，它的特點(diǎn)是：信道帶寬高，誤碼率很低，具有高度的擴(kuò)充靈活性和互聯(lián)性，建設(shè)成本低，見效快。

IED接入變電站以太網(wǎng)的方式有很多種，有基于通信服務(wù)器的接入模式、基于嵌入式Web服務(wù)器的接入模式等等。不管采取哪種模式，嵌入式IED與站控層計(jì)算機(jī)的通信必須取“瘦”服務(wù)器，“胖客戶”的策略，即在IED上搭建一個(gè)小型web服務(wù)器，站控層計(jì)算機(jī)作為客戶機(jī)可以對(duì)其進(jìn)行信息訪問、控制等操作。

因此變電站IED嵌入式系統(tǒng)只要轉(zhuǎn)變?yōu)閃eb服務(wù)器，并裝載和解釋TCP/IP協(xié)議就可以實(shí)現(xiàn)和Internet互連。目前的嵌入式網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)可以完全支持基于Web服務(wù)器的IED接入模式

2 硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

為了構(gòu)建Web服務(wù)器并滿足變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和可靠性的要求，用傳統(tǒng)的8位、16位的單片機(jī)作為IED嵌入式系統(tǒng)的核心已不能滿足需要。因此必須選擇更高性能的微控制器作為IED嵌入式系統(tǒng)的核心。

ARM處理具有體積小、功耗低、成本低、性能高等特點(diǎn)，并且具有16/32位雙指令集。ARM廣泛應(yīng)用于16/32位嵌入式RISC解決方案中，幾乎占有嵌入RISC微處理器市場份額的75%。Linux操作系統(tǒng)因其易裁剪、穩(wěn)定性強(qiáng)、設(shè)備獨(dú)立性、可移植性良好、提供了豐富的網(wǎng)絡(luò)功能等優(yōu)勢，成為嵌入式行業(yè)中一大主流操作系統(tǒng)。

本文采用的ARM處理器為基于東南大學(xué)ASIC工程中心自主設(shè)計(jì)的嵌入式處理器SEP4020，內(nèi)嵌100MHz ARM720T兼容內(nèi)核（MMU+8K Cache），支持Linux和Windows CE 操作系統(tǒng)，提供強(qiáng)大32位處理能力，內(nèi)嵌10M/100M 以太網(wǎng)MAC，支持設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)的互連。

網(wǎng)絡(luò)接口采用DAVICOM公司的芯片DM9161E，它是一款高性能的網(wǎng)絡(luò)物理層收發(fā)器，采用RMII接口，與處理器內(nèi)部的MAC控制器實(shí)現(xiàn)10M/100Mbps自適應(yīng)的網(wǎng)口，系統(tǒng)需要的主時(shí)鐘由外部的50MHZ有源晶振提供。

3 軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.1 操作系統(tǒng)

本文設(shè)計(jì)的IED嵌入式系統(tǒng)軟件部分是基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)基礎(chǔ)上的。

嵌入式操作系統(tǒng)可以簡化應(yīng)用程序設(shè)計(jì)，并可有效地保障軟件質(zhì)量和縮短開發(fā)周期。嵌入式操作系統(tǒng)大體上可分為兩種：商用型和免費(fèi)型。商用型的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)：功能穩(wěn)定、可靠，有完善的技術(shù)支持和售后服務(wù)，但往往價(jià)格昂貴。免費(fèi)型的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)：在價(jià)格方面具有優(yōu)勢，目前主要有Linux。

針對(duì)電力而言，系統(tǒng)的可靠性和實(shí)時(shí)性是關(guān)鍵。Linux是個(gè)與生俱來的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，成熟而且穩(wěn)定。Linux是源代碼開放的軟件，不存在黑箱技術(shù)，任何人都可修改它，或者用它開發(fā)自己的產(chǎn)品。Linux系統(tǒng)是可定制的，系統(tǒng)內(nèi)核目前已經(jīng)可做得很小。Linux作為一種可裁減的軟件平臺(tái)系統(tǒng)，是發(fā)展未來嵌入設(shè)備產(chǎn)品的絕佳資源，因此，Linux作為嵌入式系統(tǒng)新的選擇，在電力嵌入式系統(tǒng)中應(yīng)用已成必然。

3.2 Web服務(wù)器

IED 網(wǎng)絡(luò)通信功能的實(shí)現(xiàn)可采用嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)。站控層計(jì)算機(jī)。嵌入式Web服務(wù)器以嵌入式平臺(tái)為硬件工作平臺(tái)，以嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)為軟件工作平臺(tái)，其上運(yùn)行小型精簡的服務(wù)器程序。站控層計(jì)算機(jī)通過訪問建立在IED上的嵌入式Web服務(wù)器，即可對(duì)IED的信息進(jìn)行訪問和控制，從而實(shí)現(xiàn)站控層與間隔層的信息交互。

Boa服務(wù)器是一種小型的web服務(wù)器程序，易于移植，且資源消耗低，具有很高的HTTP請(qǐng)求處理速度和效率，如今廣泛地應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)中。使用Boa作為web服務(wù)器的IED，可以使穩(wěn)定高效地實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)換，以及通信功能，并且使用和維護(hù)方便，可靠性高。

嵌入式web服務(wù)器Boa和普通web服務(wù)器一樣，能夠完成接收客戶端請(qǐng)求、分析請(qǐng)求、響應(yīng)請(qǐng)求、向客戶端返回請(qǐng)求結(jié)果等任務(wù)。與其他傳統(tǒng)的web服務(wù)器不同的是當(dāng)有連接請(qǐng)求到來時(shí)，它并不為每個(gè)連接單獨(dú)創(chuàng)建進(jìn)程，也不通過復(fù)制自身進(jìn)程來處理多鏈接，而是通過建立HTTP請(qǐng)求列表來處理多路HTTP連接請(qǐng)求，同時(shí)它只為CGI程序創(chuàng)建新的進(jìn)程，這樣就在最大程度上節(jié)省了系統(tǒng)資源，這對(duì)嵌入式IED來說至關(guān)重要。同時(shí)它還具有自動(dòng)生成目錄、自動(dòng)解壓文件等功能，因此，Boa在嵌入式IED中具有很高的應(yīng)用價(jià)值。

3.3 CGI程序

為了在嵌入式IED上實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信功能，除了為其安裝Boa服務(wù)器之外，還要編寫特定的程序才能顯現(xiàn)它的網(wǎng)絡(luò)通信功能。 本文中的嵌入式IED采用CGI程序來利用Boa服務(wù)器與變電站層計(jì)算機(jī)進(jìn)行交互。

CGI是運(yùn)行在Boa服務(wù)器與本機(jī)或或其它機(jī)器上的程序進(jìn)行“交談”的一種工具，其程序須運(yùn)行在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上，這里的CGI運(yùn)行在裝有Boa服務(wù)器的IED上。在物理上，CGI是一段程序，它運(yùn)行在Server上，提供同客戶端 Html頁面的接口。它解釋處理來自表單的輸入信息，并在服務(wù)器產(chǎn)生相應(yīng)的處理，或?qū)⑾鄳?yīng)的信息反饋給瀏覽器。CGI程序使網(wǎng)頁具有交互功能。

本文在這里用C語言作為編程語言，編寫一個(gè)簡單的通過控制IED的某個(gè)開關(guān)量信息“switch”的CGI程序。計(jì)算機(jī)通過CGI請(qǐng)求訪問裝有Boa服務(wù)器和CGI程序的ARM嵌入式系統(tǒng)，來控制IED的開關(guān)量信息。從而實(shí)現(xiàn)站控層計(jì)算機(jī)對(duì)IED進(jìn)行簡單的訪問和控制的過程。

控制IED的開關(guān)量信息“switch”的CGI程序流程圖和源代碼如下：

#include

#define OPEN 1

#define CLOSE 0

int main（int argc， char **argv）

{

int fd；

int switch；

int i，j，k；

char *data；

data = getenv（"QUERY_STRING"）；

printf（"Content-type：text/html＼n＼n"）；

printf（"＼n"）；

printf（"＼n"）；

printf（"＼n"）；

printf（"＼n"）；

printf（"＼n"）；

printf（"

IED CGI TEST

fd = open（"/dev/switch"，0）；

//打開switch驅(qū)動(dòng)

if（fd == -1）

{

printf（"wrong＼r＼n"）；

exit（-1）；

}

sscanf（data，"switch=%d"，&switch）；

if（switch == 1） //如果按下“TurnOn”按鈕，打開SWITCH，同時(shí)將按鈕字符改為“TurnOff”

{

printf（"TurnOff"）；

ioctl（fd， OPEN）；

}

}

else //如果按下“TurnOff”按鈕，關(guān)閉SWITCH，同時(shí)將按鈕字符改為“TurnOn”

{

printf（"TurnOn"）；

ioctl（fd， CLOSE）；

}

close（fd）； //關(guān)閉SWITCH驅(qū)動(dòng)

printf（"＼n"）；

return 0；

}

程序編寫完成后保存為ied.c。接著對(duì)其進(jìn)行編譯。在Linux終端中輸入下列語句：

#arm-linux-gcc ied.c –o ied.cgi

最后開啟webserver，我們就可以通過網(wǎng)頁來控制IED的開關(guān)switch了，在PC網(wǎng)頁瀏覽器里調(diào)入CGI的URL（http：//BoardIP/cgi-bin/ied.cgi？switch=1）就可以訪問該CGI并且可以控制開關(guān)switch了。如圖，點(diǎn)擊TurnOff按鈕可以關(guān)閉switch，再次點(diǎn)擊則打開switch開關(guān)。

4 結(jié)論

智能化與網(wǎng)絡(luò)化是變電站自動(dòng)化發(fā)展的必然要求，在變電站自動(dòng)化中，站控層與間隔層IED的通信時(shí)建立在以太網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上。本文提出了一種為IED構(gòu)建嵌入式Web服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)通信方案，并給出了硬件和軟件的設(shè)計(jì)方法。該方案實(shí)現(xiàn)簡單，具有很好的可移植性和可拓展性。由于本文的研究是在ARM開發(fā)板上進(jìn)行，由于條件所限，對(duì)于其健壯性和抗干擾性等性能無法進(jìn)行準(zhǔn)確的評(píng)估，筆者期待符合標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品出現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 吳在軍，竇曉波，蔣云貴.基于嵌入式Internet的變電站智能設(shè)備接入技術(shù)研究[J].電力自動(dòng)化設(shè)備，2005，25（7）.

[2] 王博，游大海，許廣偉，等.數(shù)字變電站IED設(shè)備通信研究[J].電力系統(tǒng)通信，2006，27（166）.

[3] 楊剛，楊仁剛，郭喜慶.嵌入式以太網(wǎng)在變電站自動(dòng)化系統(tǒng)智能化電氣設(shè)備上的實(shí)現(xiàn)[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2004，28（3）.

[4] 孫英會(huì)，魯強(qiáng)，高會(huì)生，等.基于WebVR的變電站通信監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].華北電力大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，32（3）.

[5] 徐天奇，尹項(xiàng)根，游大海，等.兼容IEC61850的間隔層IED模型設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2007，31（24）.

[6] 余斌，葛亮，房萍，等.變電站W(wǎng)eb發(fā)布系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)[J].電網(wǎng)技術(shù)，2004，28（24）.

[7] 李文光，劉昕戈，康景利.基于IEC61850和嵌入式以太網(wǎng)的變電站網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)[J].儀表技術(shù)與傳感器，2006，9.

[8] 王海吉，王書強(qiáng)，劉海波，等.基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)數(shù)字化變電站可編程的IED[J].繼電器，2008，36（3）.

3.3 CGI程序

為了在嵌入式IED上實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信功能，除了為其安裝Boa服務(wù)器之外，還要編寫特定的程序才能顯現(xiàn)它的網(wǎng)絡(luò)通信功能。 本文中的嵌入式IED采用CGI程序來利用Boa服務(wù)器與變電站層計(jì)算機(jī)進(jìn)行交互。

CGI是運(yùn)行在Boa服務(wù)器與本機(jī)或或其它機(jī)器上的程序進(jìn)行“交談”的一種工具，其程序須運(yùn)行在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上，這里的CGI運(yùn)行在裝有Boa服務(wù)器的IED上。在物理上，CGI是一段程序，它運(yùn)行在Server上，提供同客戶端 Html頁面的接口。它解釋處理來自表單的輸入信息，并在服務(wù)器產(chǎn)生相應(yīng)的處理，或?qū)⑾鄳?yīng)的信息反饋給瀏覽器。CGI程序使網(wǎng)頁具有交互功能。

本文在這里用C語言作為編程語言，編寫一個(gè)簡單的通過控制IED的某個(gè)開關(guān)量信息“switch”的CGI程序。計(jì)算機(jī)通過CGI請(qǐng)求訪問裝有Boa服務(wù)器和CGI程序的ARM嵌入式系統(tǒng)，來控制IED的開關(guān)量信息。從而實(shí)現(xiàn)站控層計(jì)算機(jī)對(duì)IED進(jìn)行簡單的訪問和控制的過程。

控制IED的開關(guān)量信息“switch”的CGI程序流程圖和源代碼如下：

#include

#define OPEN 1

#define CLOSE 0

int main（int argc， char **argv）

{

int fd；

int switch；

int i，j，k；

char *data；

data = getenv（"QUERY_STRING"）；

printf（"Content-type：text/html＼n＼n"）；

printf（"＼n"）；

printf（"＼n"）；

printf（"＼n"）；

printf（"＼n"）；

printf（"＼n"）；

printf（"

IED CGI TEST

fd = open（"/dev/switch"，0）；

//打開switch驅(qū)動(dòng)

if（fd == -1）

{

printf（"wrong＼r＼n"）；

exit（-1）；

}

sscanf（data，"switch=%d"，&switch）；

if（switch == 1） //如果按下“TurnOn”按鈕，打開SWITCH，同時(shí)將按鈕字符改為“TurnOff”

{

printf（"TurnOff"）；

ioctl（fd， OPEN）；

}

}

else //如果按下“TurnOff”按鈕，關(guān)閉SWITCH，同時(shí)將按鈕字符改為“TurnOn”

{

printf（"TurnOn"）；

ioctl（fd， CLOSE）；

}

close（fd）； //關(guān)閉SWITCH驅(qū)動(dòng)

printf（"＼n"）；

return 0；

}

程序編寫完成后保存為ied.c。接著對(duì)其進(jìn)行編譯。在Linux終端中輸入下列語句：

#arm-linux-gcc ied.c –o ied.cgi

最后開啟webserver，我們就可以通過網(wǎng)頁來控制IED的開關(guān)switch了，在PC網(wǎng)頁瀏覽器里調(diào)入CGI的URL（http：//BoardIP/cgi-bin/ied.cgi？switch=1）就可以訪問該CGI并且可以控制開關(guān)switch了。如圖，點(diǎn)擊TurnOff按鈕可以關(guān)閉switch，再次點(diǎn)擊則打開switch開關(guān)。

4 結(jié)論

智能化與網(wǎng)絡(luò)化是變電站自動(dòng)化發(fā)展的必然要求，在變電站自動(dòng)化中，站控層與間隔層IED的通信時(shí)建立在以太網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上。本文提出了一種為IED構(gòu)建嵌入式Web服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)通信方案，并給出了硬件和軟件的設(shè)計(jì)方法。該方案實(shí)現(xiàn)簡單，具有很好的可移植性和可拓展性。由于本文的研究是在ARM開發(fā)板上進(jìn)行，由于條件所限，對(duì)于其健壯性和抗干擾性等性能無法進(jìn)行準(zhǔn)確的評(píng)估，筆者期待符合標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品出現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 吳在軍，竇曉波，蔣云貴.基于嵌入式Internet的變電站智能設(shè)備接入技術(shù)研究[J].電力自動(dòng)化設(shè)備，2005，25（7）.

[2] 王博，游大海，許廣偉，等.數(shù)字變電站IED設(shè)備通信研究[J].電力系統(tǒng)通信，2006，27（166）.

[3] 楊剛，楊仁剛，郭喜慶.嵌入式以太網(wǎng)在變電站自動(dòng)化系統(tǒng)智能化電氣設(shè)備上的實(shí)現(xiàn)[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2004，28（3）.

[4] 孫英會(huì)，魯強(qiáng)，高會(huì)生，等.基于WebVR的變電站通信監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].華北電力大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，32（3）.

[5] 徐天奇，尹項(xiàng)根，游大海，等.兼容IEC61850的間隔層IED模型設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2007，31（24）.

[6] 余斌，葛亮，房萍，等.變電站W(wǎng)eb發(fā)布系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)[J].電網(wǎng)技術(shù)，2004，28（24）.

[7] 李文光，劉昕戈，康景利.基于IEC61850和嵌入式以太網(wǎng)的變電站網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)[J].儀表技術(shù)與傳感器，2006，9.

[8] 王海吉，王書強(qiáng)，劉海波，等.基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)數(shù)字化變電站可編程的IED[J].繼電器，2008，36（3）.

3.3 CGI程序

為了在嵌入式IED上實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信功能，除了為其安裝Boa服務(wù)器之外，還要編寫特定的程序才能顯現(xiàn)它的網(wǎng)絡(luò)通信功能。 本文中的嵌入式IED采用CGI程序來利用Boa服務(wù)器與變電站層計(jì)算機(jī)進(jìn)行交互。

CGI是運(yùn)行在Boa服務(wù)器與本機(jī)或或其它機(jī)器上的程序進(jìn)行“交談”的一種工具，其程序須運(yùn)行在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上，這里的CGI運(yùn)行在裝有Boa服務(wù)器的IED上。在物理上，CGI是一段程序，它運(yùn)行在Server上，提供同客戶端 Html頁面的接口。它解釋處理來自表單的輸入信息，并在服務(wù)器產(chǎn)生相應(yīng)的處理，或?qū)⑾鄳?yīng)的信息反饋給瀏覽器。CGI程序使網(wǎng)頁具有交互功能。

本文在這里用C語言作為編程語言，編寫一個(gè)簡單的通過控制IED的某個(gè)開關(guān)量信息“switch”的CGI程序。計(jì)算機(jī)通過CGI請(qǐng)求訪問裝有Boa服務(wù)器和CGI程序的ARM嵌入式系統(tǒng)，來控制IED的開關(guān)量信息。從而實(shí)現(xiàn)站控層計(jì)算機(jī)對(duì)IED進(jìn)行簡單的訪問和控制的過程。

控制IED的開關(guān)量信息“switch”的CGI程序流程圖和源代碼如下：

#include

#define OPEN 1

#define CLOSE 0

int main（int argc， char **argv）

{

int fd；

int switch；

int i，j，k；

char *data；

data = getenv（"QUERY_STRING"）；

printf（"Content-type：text/html＼n＼n"）；

printf（"＼n"）；

printf（"＼n"）；

printf（"＼n"）；

printf（"＼n"）；

printf（"＼n"）；

printf（"

IED CGI TEST

fd = open（"/dev/switch"，0）；

//打開switch驅(qū)動(dòng)

if（fd == -1）

{

printf（"wrong＼r＼n"）；

exit（-1）；

}

sscanf（data，"switch=%d"，&switch）；

if（switch == 1） //如果按下“TurnOn”按鈕，打開SWITCH，同時(shí)將按鈕字符改為“TurnOff”

{

printf（"TurnOff"）；

ioctl（fd， OPEN）；

}

}

else //如果按下“TurnOff”按鈕，關(guān)閉SWITCH，同時(shí)將按鈕字符改為“TurnOn”

{

printf（"TurnOn"）；

ioctl（fd， CLOSE）；

}

close（fd）； //關(guān)閉SWITCH驅(qū)動(dòng)

printf（"＼n"）；

return 0；

}

程序編寫完成后保存為ied.c。接著對(duì)其進(jìn)行編譯。在Linux終端中輸入下列語句：

#arm-linux-gcc ied.c –o ied.cgi

最后開啟webserver，我們就可以通過網(wǎng)頁來控制IED的開關(guān)switch了，在PC網(wǎng)頁瀏覽器里調(diào)入CGI的URL（http：//BoardIP/cgi-bin/ied.cgi？switch=1）就可以訪問該CGI并且可以控制開關(guān)switch了。如圖，點(diǎn)擊TurnOff按鈕可以關(guān)閉switch，再次點(diǎn)擊則打開switch開關(guān)。

4 結(jié)論

智能化與網(wǎng)絡(luò)化是變電站自動(dòng)化發(fā)展的必然要求，在變電站自動(dòng)化中，站控層與間隔層IED的通信時(shí)建立在以太網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上。本文提出了一種為IED構(gòu)建嵌入式Web服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)通信方案，并給出了硬件和軟件的設(shè)計(jì)方法。該方案實(shí)現(xiàn)簡單，具有很好的可移植性和可拓展性。由于本文的研究是在ARM開發(fā)板上進(jìn)行，由于條件所限，對(duì)于其健壯性和抗干擾性等性能無法進(jìn)行準(zhǔn)確的評(píng)估，筆者期待符合標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品出現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 吳在軍，竇曉波，蔣云貴.基于嵌入式Internet的變電站智能設(shè)備接入技術(shù)研究[J].電力自動(dòng)化設(shè)備，2005，25（7）.

[2] 王博，游大海，許廣偉，等.數(shù)字變電站IED設(shè)備通信研究[J].電力系統(tǒng)通信，2006，27（166）.

[3] 楊剛，楊仁剛，郭喜慶.嵌入式以太網(wǎng)在變電站自動(dòng)化系統(tǒng)智能化電氣設(shè)備上的實(shí)現(xiàn)[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2004，28（3）.

[4] 孫英會(huì)，魯強(qiáng)，高會(huì)生，等.基于WebVR的變電站通信監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].華北電力大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，32（3）.

[5] 徐天奇，尹項(xiàng)根，游大海，等.兼容IEC61850的間隔層IED模型設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2007，31（24）.

[6] 余斌，葛亮，房萍，等.變電站W(wǎng)eb發(fā)布系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)[J].電網(wǎng)技術(shù)，2004，28（24）.

[7] 李文光，劉昕戈，康景利.基于IEC61850和嵌入式以太網(wǎng)的變電站網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)[J].儀表技術(shù)與傳感器，2006，9.

[8] 王海吉，王書強(qiáng)，劉海波，等.基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)數(shù)字化變電站可編程的IED[J].繼電器，2008，36（3）.