【www.zhangdahai.com--其他范文】
范英 ，杨仁利
（1广东机电职业技术学院，广东广州，510000；
2广东电网有限责任公司茂名供电局，广东茂名，510000）
随着配网调度集约化进一步加强，配网自动化终端在电网故障隔离和恢复中起了关键作用，但目前受制于成本、重要性等原因，大量已投运配电自动化终端不具备数据双发功能，未能同时与两个主站通信，无法同时把数据传输到两个不同主站。提出了一种基于主网调度系统的配网备用调控控制系统建设方法，主要是依托主网调度系统数据与参数，提出建立云备用调度自动化主站系统，主要解决电网备用调度系统的数据同步与采集问题。
目前配网备用调度系统建设技术研究主要是沿用主网备用调度系统建设模式，但是配电自动化终端接入配网备用调度系统研究较少，在当前配电自动化终端不具备接入双主站情况，研究一种适合接入方法至关重要。本文从实际出发，在配网备用调度系统建设初期阶段，提出一种通过NAT转换设备把配电自动化终端接入配网备用调度系统方法，配电终端接入通道相当于热备用，改造难度相对容易，工程建设成本不高。
NAT（Network Address Translation），网络地址转换，借助于NAT，私有地址的“内部”网络通过路由器发送数据包时，私有地址被转换成合法数据网IP地址，对于一个平面数据网只需使用少量数据网IP地址即可实现私有地址网络内所有计算机与数据网的通信需求。
端口镜像（Port Mirroring）功能是通过在交换机或路由器上，将一个或多个源端口的数据流量转发到某一个指定端口来实现对网络的监听，指定端口称之为“镜像端口”或“目的端口”，在不严重影响源端口正常吞吐量的情况下，可以通过镜像端口对目的端口通信原码进行监控和分析。
2.1 冷备用模式
备用系统采用与主系统相同的前置采集地址，三遥终端同时只能链接一个前置。主系统正常运行时，备系统为备用状态，不具备与配电终端进行数据交互能力，仅通过主系统同步获取数据。主系统失效后，切断主系统公、专网采集通道，由备系统使用原主系统前置采集地址，承担数据采集功能。
优点：无需增加现场配电终端额外运维成本，基于原有的终端设备配置即可实现。缺点：主备系统前置无法同时对外实现采集功能，主备切换测试困难，存在主备切换失败后全量配电终端无法采集的风险。
2.2 配电自动化终端双发模式
备系统新增独立采集地址，三遥终端同时链接两个前置，如图1所示。主系统正常运行时，备系统前置也为运行状态，可以接受配电终端的数据连接请求。主系统失效后，配电终端通过通信模块上新增的前置机地址配置，与备系统建立连接。
图1 配电终端双发示意图
优点：备系统使用独立的采集地址，在主系统保持运行的情况下便于实现部分配电终端的连接切换，该方法再为可靠。
缺点：三遥终端需要具备双发功能，需在三遥终端通信模块上新增备调前置采集地址，对无线公网接入三遥终端需要增加SIM卡，该方法工程改造量巨大，成本商，增加额外现场终端改造及运维工作量。
2.3 NAT转换模式
由于配网主备调系统均需具备对配电网的运行情况监视和控制的能力，采用NAT转换设备和端口镜像技术，通过NAT转换设备，将原主调系统前置机的IP地址映射到NAT转换设备外端口上，主调系统前置机及备调系统前置机均配置为内网网段地址，连接到NAT转换设备的内端口上，现场所有的配电终端均不做改动，所连接的IP仍是原主调的前置机IP，同时通过交换机端口镜像实现备调前置机对主调前置机端口接收数据的监听。
（1）端口镜像功能
端口镜像子系统是基于端口镜像的SCADA仿真采集系统的核心子系统，主要功能是镜像报文汇聚和镜像报文自适应分配。
a）镜像报文汇聚
镜像报文汇聚是把生产系统采集交换机上采集通讯的端口作为镜像源端口，同时在生产系统的采集交换机上选取某个空闲的端口作为镜像目的端口，并把镜像目的端口连到升级/换型系统采集服务器采集网卡上，这样就能在升级/换型系统获取生产系统的镜像通讯报文。
为保障报文捕获程序正常运行，需在镜像配置文件中记录所有的配置信息，包括：1）生产系统采集网交换机上的镜像源端口、镜像目的端口；
2）生产系统的前置采集网络、前置采集网卡、前置通讯服务器；
3）升级/换型系统的前置采集网络、前置采集网卡、前置通讯服务器等。
b）镜像报文自适应分配
镜像报文自适应分配是为每个镜像通道创建一个对应的设备驱动实例，自适应读取镜像通讯报文，读取成功后提交通道报文缓冲区，等待下一级报文传递。以镜像通道为最小单位，为每个镜像通道实例化一个设备对象，利用“网络号”和“连接号”，镜像录波检测函数从镜像报文中实时检测属于本通道的通讯报文，然后调用“镜像写”操作将镜像报文保存到通道报文缓冲区，提交镜像报文数据解析子系统处理。
（2）镜像报文数据解析功能
镜像报文数据解析子系统为每个通道创建一个数据处理对象及相应的路径对象、规约对象、报文缓冲区对象。它们工作在监听模式，实时检测通道报文缓冲区，读取镜像报文之后，发送给不同的规约对象进行数据解析处理。规约对象将通讯报文送入“规约接收”流程进行解析，完成后利用远程过程调用将数据提交给SCADA进行数据刷新。SCADA数据刷新正常后，可以将生产系统和升级/换型系统的遥测、遥信自动比对，实时检测升级系统遥信位置异常、遥测跳变等情况，还可以进行遥控模拟下发。
以采用光纤通讯方式接入配电终端为例，如图2所示，假设原主调系统光纤专网接入区前置服务器A机外端口IP为145.20.10.3，前置服务器B机外端口为145.20.10.4。则主备调系统前置采集架构示意图具体如下：
图2 NAT转换技术示意图
1）通过NAT路由器A，将主调前置服务器A的IP地址178.1.200.1和备调前置服务器A的IP地址178.10.200.1 NAT转化为145.20.10.3；
2）通过NAT路由器B，将主调前置服务器B的IP地址178.1.200.2和备调前置服务器B的IP地址178.10.200.2 NAT转化为145.20.10.3；
3）备调前置服务器A通过17#口监听1#口主调前置服务器A机采集的数据；
4）备调前置服务器B通过19#口监听3#口主调前置服务器B机采集的数据；
5）主调前置服务器A通过2#口监听18#口备调前置服务器A机采集的数据；
6）主调前置服务器B通过4#口监听20#口备调前置服务器B机采集的数据；
7）正常运行情况下主调系统启动前置服务，具备数据采集和控制命令下发的能力；
备调系统仅启动前置监听服务，仅具备数据监听的能力；
8）主调系统退出运行后，备调系统切主运行，并启动前置服务，进而具备数据采集和控制命令下发的能力；
9）主调系统恢复运行后，可先启动前置监听服务，在具备数据监听能力的基础上验证系统可用性。待确定系统功能及性能无碍后再将其切主运行，并启动前置服务，同时备调系统退出前置服务，并启动前置监听服务。
猜你喜欢 监听镜像报文 基于J1939 协议多包报文的时序研究及应用汽车电器(2022年9期)2022-11-07以太网QoS技术研究及实践电子技术与软件工程(2022年11期)2022-09-09英国风真无线监听耳机新贵 Cambridge Audio(剑桥)Melomania Touch家庭影院技术(2021年3期)2021-05-21镜像当代党员(2020年20期)2020-11-06千元监听风格Hi-Fi箱新选择 Summer audio A-401家庭影院技术(2020年6期)2020-07-27浅析反驳类报文要点中国外汇(2019年11期)2019-08-27镜像小康(2018年23期)2018-08-23镜像小康(2015年4期)2015-03-31监听“有”道 ——杰夫（美国）环球时报(2014-03-24)2014-03-241588v2中的PTP报文格式及应用邮电设计技术(2011年8期)2011-07-27本文来源：http://www.zhangdahai.com/shiyongfanwen/qitafanwen/2023/0608/608720.html
