遠動104規約專用nat裝置製造方法
2023-06-20 16:18:46
遠動104規約專用nat裝置製造方法
【專利摘要】本發明涉及一種遠動104規約專用NAT裝置，其特徵在於它由單片機、乙太網控制晶片、SD卡組成，所述乙太網控制晶片的中斷輸出接口與單片機的中斷輸入接口連接，單片機、乙太網控制晶片、SD卡的SPI數據接口相互連接，SD卡、乙太網控制晶片的片選接口與單片機的片選接口相連接，乙太網控制晶片還連接有乙太網接口電路。本發明能實現遠動104規約專用網絡地址埠NAT映射功能，耗用較少的電力調度數據網接入層IP位址資源將大量廠站端的自動化裝置，替代了為實現NAT功能而配置的較昂貴的交換機與路由器設備，極大地降低了成本，減少了現場施工維護的工作量，並增強了遠動104報文傳遞的安全性及隔離無關的網絡流量進入主站。
【專利說明】遠動104規約專用NAT裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種網絡通信裝置，特別是一種應用於電網調度自動化系統的遠動104規約專用NAT裝置。
【背景技術】
[0002]在電網調度自動化系統中的廠站端自動化裝置，如遠動終端RTU、配電自動化終端DTU等，目前主要通過電力調度數據專網採用網絡104遠動規約與主站通信，而變電站端電力調度數據專網接入層的業務IP位址和交換機的可用埠數十分有限，當有大量自動化裝置需要接入主站時，不得不增加交換機和路由器並通過地址埠 NAT映射技術來解決，但採用這種方法大幅度增加了建設成本和施工維護難度，並且通用的交換機和路由器所擁有的開放的協議服務功能還會給電力調度數據專網帶來網絡安全問題，增加了許多不必要的網絡流量，且不具備遠動104規約的合法性校核功能。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在於克服現有技術的不足，提供一種適合於電網調度自動化系統使用的遠動104規約專用NAT裝置。
[0004]本發明的目的是這樣實現的:一種遠動104規約專用NAT裝置，其特徵在於它由單片機、乙太網控制晶片、SD卡組成，所述乙太網控制晶片的中斷輸出接口與單片機的中斷輸入接口連接，單片機、乙太網控制晶片、SD卡的SPI數據接口相互連接，SD卡、乙太網控制晶片的片選接口與單片機的IO接口相連接。
[0005]所述的乙太網控制晶片還連接有乙太網接口電路。
[0006]本發明通過單片機、SD卡、乙太網控制晶片、網絡接口電路實現遠動104規約專用網絡地址埠 NAT映射功能，實現耗用較少的電力調度數據網接入層IP位址資源將大量廠站端的自動化裝置，如遠動終端RTU、配電自動化終端DTU等，接入主站自動化系統的目的，替代了為實現NAT功能而配置的較昂貴的交換機與路由器設備，極大地降低了成本，減少了現場施工維護的工作量，並增強了遠動104報文傳遞的安全性及隔離無關的網絡流量進入主站。
[0007]
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1是本發明的電路原理框圖。
【具體實施方式】
[0009]下面結合附圖對本發明作進一步說明:
如圖所示，單片機ICl包括SPI數據接口(SCLK、MIS0、M0SI)、SPI主從工作模式選擇接口 (SS)、中斷輸入(INTO至INT5)、I/0片選輸出(101至107)。乙太網控制晶片IC2……IC7包括 SPI 數據接 口(SDO、SD1、SCK)、網絡數據收發接 口(TPOUT+、TPOUT-, TPIN+, TPIN-)、中斷輸出接口(INT)、片選接口(CS)，本實施例採用了 6個乙太網控制晶片。SD卡包括SPI數據接口(D0、D1、CLK)、片選接口(CS)。單片機的SS接口經電阻上拉為高電平，即所述單片機工作於SPI主模式。乙太網控制晶片的中斷輸出接口 INT依次接入所述單片機的中斷輸入接口(INTO至INT5)，用於向單片機發出數據到達通知。乙太網控制晶片TP0UT+、TP0UT_、TPIN+, TPIN-分別與乙太網接口電路RJ的TD+、TD_、RD+、RD-相連，用於獲取網絡報文信號。
[0010]本實施例乙太網控制晶片IC2至乙太網控制晶片IC6專用於主機連接。乙太網控制晶片IC7專用於網絡連接。
[0011 ] 單片機上電運行時首先通過I/O輸出口片選SD卡，通過SPI總線獲取SD卡中存儲的配置文件並依其規則進行網絡IP位址和埠的NAT映射，所述規則有2張表，其一是以中斷優先級識別的網絡物理埠與「IP位址+埠號」的對應關係，其二是「IP位址+埠號」與104規約站地址的對應關係；單片機在響應乙太網控制晶片的數據到達中斷請求時依據中斷優先級選擇入口乙太網控制晶片，並通過SPI總線獲取所述入口乙太網控制晶片中的網絡報文數據，再根據IEC60870-5-104規約進行數據的過濾校核，並僅將合法的104規約報文和ICMP規約的ping命令報文替換為目的IP位址和埠號後向出口乙太網控制晶片轉發，而將其它報文丟棄。
【權利要求】
1.一種遠動104規約專用NAT裝置，其特徵在於它由單片機、乙太網控制晶片、SD卡組成，所述乙太網控制晶片的中斷輸出接口與單片機的中斷輸入接口連接，單片機、乙太網控制晶片、SD卡的SPI數據接口相互連接，SD卡、乙太網控制晶片的片選接口與單片機的IO接口相連接。
2.根據權利要求1所述的遠動104規約專用NAT裝置，其特徵在於所述的乙太網控制晶片還連接有乙太網接口電路。
【文檔編號】H04L29/12GK103763402SQ201310230135
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年6月9日 優先權日:2013年6月9日
【發明者】石文江 申請人:國網遼寧省電力有限公司大連供電公司, 大連電力勘察設計院有限公司, 國家電網公司