專(zhuān)利名稱(chēng)：遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)字通道網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的技術(shù)領(lǐng)域，涉及遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)字通道的技術(shù)，更具體 地說(shuō)，本實(shí)用新型涉及遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)字通道網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，影響遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)可用率的主要原因仍然是通道中斷。因此， 加強(qiáng)遠(yuǎn)動(dòng)通道的建設(shè)和完善，是提高整個(gè)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行水平的關(guān)鍵。對(duì)于尚未進(jìn)行變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)改造的老舊變電站，遠(yuǎn)動(dòng)RTU(遠(yuǎn)動(dòng)終端， Remote Terminal Unit)裝置一般不支持IEC60870-5-104網(wǎng)絡(luò)規(guī)約，常用的遠(yuǎn)傳數(shù)字通道 是傳統(tǒng)的異步串行通信RS-232C接口。它雖有接口方便、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的優(yōu)點(diǎn)，但不足之 處是通信有效距離短15米)；接口處各信號(hào)間容易產(chǎn)生干擾。所以，一般要在RTU和 通信設(shè)備兩側(cè)加裝光電隔離器來(lái)提高傳輸距離和實(shí)現(xiàn)雙方設(shè)備間的電氣隔離。而大多數(shù)光 隔都是從遠(yuǎn)動(dòng)下行信號(hào)取電，即只有當(dāng)下行信號(hào)有電平觸發(fā)時(shí)光電隔離才能正常工作，將 上行信號(hào)發(fā)送出去；在調(diào)度中心端通信設(shè)備側(cè)，將遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)字信號(hào)還原出來(lái)后，要再經(jīng)過(guò)光隔 與調(diào)度主站前置系統(tǒng)通道柜相連。傳輸過(guò)程中轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)多、設(shè)備種類(lèi)多，易出現(xiàn)配線架卡接不 牢、收發(fā)信號(hào)及其電平正負(fù)顛倒錯(cuò)誤問(wèn)題。此外數(shù)字通道信號(hào)質(zhì)量判斷較復(fù)雜，需借助示波 器觀察或用筆記本電腦接收原碼判讀；通道中斷后，遠(yuǎn)動(dòng)自動(dòng)化和通信人員故障排查、調(diào)試 配合不方便，恢復(fù)時(shí)間較長(zhǎng)，影響了遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)可用率。近幾年，隨著電力通信網(wǎng)的發(fā)展，大容量、高質(zhì)量的光纖通信環(huán)網(wǎng)已基本覆蓋到地 調(diào)管轄變電站，為遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)字通道網(wǎng)絡(luò)化改造提供了安全、穩(wěn)定、可靠的硬件傳輸平臺(tái)，也是 遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)字通道由常規(guī)改網(wǎng)絡(luò)化傳輸?shù)那疤釛l件。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的問(wèn)題是提供一種遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)字通道網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)，其目的是提高 遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的可用率。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為本實(shí)用新型所提供的遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)字通道網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)，所述的網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)在RTU數(shù)字通 道的機(jī)柜上加裝廠站小型終端服務(wù)器，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接入地區(qū)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的前置子系 統(tǒng)，所述的前置子系統(tǒng)設(shè)置采集前置機(jī)和前置交換機(jī)。所述的廠站小型終端服務(wù)器的RS232串口與RTU數(shù)字通道收發(fā)交叉相連。為使本實(shí)用新型更加完善，還進(jìn)一步提出了以下更為詳盡和具體的三種實(shí)施方 案，以獲得最佳的技術(shù)效果，更好地實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的，并充分體現(xiàn)本實(shí)用新型的新穎性和創(chuàng)造 性1、所述的網(wǎng)絡(luò)為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)2M專(zhuān)網(wǎng)，所述的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)2M專(zhuān)網(wǎng)采用El專(zhuān)線+以太網(wǎng)橋 轉(zhuǎn)換的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。所述的廠站小型終端服務(wù)器為工業(yè)用四串口設(shè)備聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器，其型號(hào)為 MOXA DE-304。[0011]2、所述的網(wǎng)絡(luò)為電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)，且在地調(diào)主站側(cè)設(shè)置主站小型終端服務(wù)器，所 述的主站小型終端服務(wù)器與所述的廠站小型終端服務(wù)器的型號(hào)相同。所述的主站小型終端 服務(wù)器和所述的廠站小型終端服務(wù)器為單串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器，其型號(hào)為M0XADE-311。3、所述的網(wǎng)絡(luò)為地區(qū)調(diào)度數(shù)據(jù)專(zhuān)用網(wǎng)，所述的地區(qū)調(diào)度數(shù)據(jù)專(zhuān)用網(wǎng)通過(guò)地調(diào)中心 主路由器接入地區(qū)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的前置子系統(tǒng)。所述的廠站小型終端服務(wù)器為工業(yè)用四 串口設(shè)備聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器，其型號(hào)為MOXA DE-304。在所述的地調(diào)中心主路由器與主站前置交換 機(jī)之間設(shè)有硬件防火墻。所述的硬件防火墻的型號(hào)為(天融信)NGFW4000型；所述的硬件 防火墻的WAN 口與地調(diào)中心主路由器的實(shí)時(shí)口相連，所述的硬件防火墻的LAN 口與所述的 前置交換機(jī)連接。本實(shí)用新型采用上述技術(shù)方案，可以提高數(shù)字通道的傳輸波特率，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò) 化改造后串口數(shù)字信號(hào)只在RTU屏內(nèi)或調(diào)度主站前置通道柜近距離通信，干擾少，通 信質(zhì)量好，波特率可以設(shè)成RTU和前置系統(tǒng)最大支持值(終端服務(wù)器串口速度支持 50bps-230. 4Kbps)，一般可以設(shè)成9600BPS。具有可遠(yuǎn)程監(jiān)視、遠(yuǎn)程網(wǎng)管等突出優(yōu)點(diǎn)，增加的 終端服務(wù)器、以太網(wǎng)橋、防火墻等都是成熟的替換性好的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，可靠性高，通道中斷時(shí) 故障點(diǎn)定位快速準(zhǔn)確，遠(yuǎn)動(dòng)自動(dòng)化和通信專(zhuān)業(yè)責(zé)任界定清楚，設(shè)備替換方便，恢復(fù)時(shí)間短， 可有效提高遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)可用率指標(biāo)，順應(yīng)了數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展方向，有良好的應(yīng)用前景 和推廣價(jià)值。三種傳輸方案各有特色，能夠適用于現(xiàn)場(chǎng)不同的網(wǎng)絡(luò)條件，可有針對(duì)性地選擇 應(yīng)用。

下面對(duì)本說(shuō)明書(shū)各幅附圖所表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡(jiǎn)要說(shuō)明圖1為本實(shí)用新型基于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)2M專(zhuān)網(wǎng)方案的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型基于電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)成對(duì)接入的終端服務(wù)器方案的結(jié)構(gòu)示意 圖；圖3為本實(shí)用新型基于地區(qū)電力調(diào)度數(shù)據(jù)專(zhuān)網(wǎng)方案的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)記為1、SCADA交換機(jī)，2、采集前置機(jī)，3、前置交換機(jī)，4、主站終端服務(wù)器，5、以太網(wǎng)橋， 6、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)2M專(zhuān)網(wǎng)，7、廠站小型終端服務(wù)器，8、RTU數(shù)字通道，9、主站小型終端服務(wù)器，10、電 力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)，11、硬件防火墻，12、地調(diào)中心主路由器，13、地區(qū)調(diào)度數(shù)據(jù)專(zhuān)用網(wǎng)，14、GPS時(shí)鐘。
具體實(shí)施方式
下面對(duì)照附圖，通過(guò)對(duì)實(shí)施例的描述，對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
如所涉及的 各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理等，作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，以 幫助本領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的發(fā)明構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解。如圖1、圖2和圖3所表達(dá)的本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型為遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)字通道網(wǎng)絡(luò) 化結(jié)構(gòu)。為了解決在本說(shuō)明書(shū)背景技術(shù)部分所述的目前公知技術(shù)存在的問(wèn)題并克服其缺 陷，實(shí)現(xiàn)提高遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的可用率的發(fā)明目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為[0023]如附圖所示，本實(shí)用新型所述的網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)在RTU數(shù)字通道8的機(jī)柜上設(shè)置廠站 小型終端服務(wù)器7，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接入地區(qū)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的前置子系統(tǒng)，所述的前置子系統(tǒng) 設(shè)置采集前置機(jī)2和前置交換機(jī)3。所述的采集前置機(jī)2通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與SCADA交換機(jī)連接，各采集前置機(jī)之間通過(guò)GPS 時(shí)鐘14實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘同步。以上所述的廠站小型終端服務(wù)器7的RS232串口與RTU數(shù)字通道8收發(fā)交叉相連。 可以通過(guò)在RTU機(jī)柜上加裝小型終端服務(wù)器，用該終端服務(wù)器的RS232串口與RTU數(shù)字通 道8交叉相連，一般只需接TXD，RXDjGND三根線。由于是在室內(nèi)同一塊屏近距離相連，干擾 小，所以不用考慮加裝光隔和數(shù)字通道防雷器，終端服務(wù)器的網(wǎng)口通過(guò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)2M專(zhuān)網(wǎng)，或 地區(qū)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)(SPD net)，甚至電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)(SPT net)接入地區(qū)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的 前置子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)常規(guī)數(shù)字通道的網(wǎng)絡(luò)化傳輸。RTU數(shù)字通道使用的遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約仍保持不變，可有效解決數(shù)字通道常規(guī)傳輸?shù)谋锥?。以下是本?shí)用新型針對(duì)以上技術(shù)方案提出的三個(gè)具體實(shí)施示例。實(shí)施例一(基于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)2M專(zhuān)網(wǎng)的終端服務(wù)器方案)如圖1所示，本實(shí)用新型所述的網(wǎng)絡(luò)為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)2M專(zhuān)網(wǎng)6，所述的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)2M專(zhuān)網(wǎng)6 采用El專(zhuān)線+以太網(wǎng)橋5轉(zhuǎn)換的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。終端服務(wù)器是為RS-232終端到TCP/IP之間完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的通訊接口協(xié)議轉(zhuǎn)換 器，由多個(gè)串行接口(RS232/422/485)和一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口(TCP/IP)組成，串口端可連接多個(gè) 串口設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)口端可直接連接以太網(wǎng)。每個(gè)終端服務(wù)器都有自己獨(dú)立的IP地址，在系統(tǒng) 連接上等效于前置計(jì)算機(jī)+多串口卡?；诮K端服務(wù)器的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)符合國(guó)際潮流，已 被當(dāng)前各級(jí)電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)和變電站集中控制中心(集控站)廣泛采用，作為RTU(遠(yuǎn) 方數(shù)據(jù)采集單元)通過(guò)串行通信接入SCADA/EMS實(shí)時(shí)系統(tǒng)的解決方案。在本實(shí)施例中，所述的廠站小型終端服務(wù)器7為工業(yè)用四串口設(shè)備聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器， 其型號(hào)為MOXA DE-304。基于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)2M專(zhuān)網(wǎng)的終端服務(wù)器方案，硬件上需要在RTU機(jī)柜上加裝小型終端 服務(wù)器，如臺(tái)灣四零四科技股份有限公司生產(chǎn)的M0XADE-304工業(yè)用四串口設(shè)備聯(lián)網(wǎng)服務(wù) 器，用其中一個(gè)RS232串口與RTU數(shù)字通道收發(fā)交叉相連，其網(wǎng)口通過(guò)光纖通信點(diǎn)對(duì)點(diǎn)專(zhuān)網(wǎng) (一般采用El專(zhuān)線+以太網(wǎng)橋轉(zhuǎn)換的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu))直接接入地區(qū)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的前置交換 機(jī)，構(gòu)建示意圖如圖1所示。軟件上，終端服務(wù)器一般支持本地按鈕操作和遠(yuǎn)程配置，推薦使用TELNET登錄遠(yuǎn) 程配置，首先要配置終端服務(wù)器的靜態(tài)IP地址、子網(wǎng)掩碼、網(wǎng)關(guān)，可參照放在主站的前置終 端服務(wù)器一樣設(shè)置；要接入RTU的那個(gè)串口操作模式應(yīng)選TCP Server (在該工作方式下，終端服務(wù)器 作為T(mén)CP服務(wù)器端，在指定的TCP端口上監(jiān)聽(tīng)前置機(jī)相同TCP端口的連接請(qǐng)求，當(dāng)連接建立 后，就可以收發(fā)數(shù)據(jù)了)，TCP PORT號(hào)可根據(jù)需要設(shè)置，如設(shè)2403等，因端口號(hào)必須和作為 TCP CLIENT端的前置機(jī)約定一致，所以應(yīng)注意不應(yīng)與前置機(jī)已使用的端口號(hào)重復(fù)；串口的 波特率、數(shù)據(jù)位、停止位等配置則要與RTU數(shù)字通道的設(shè)置參數(shù)一致。本實(shí)施例的方案實(shí)質(zhì)上相當(dāng)于將地調(diào)前置系統(tǒng)的某個(gè)終端服務(wù)器遠(yuǎn)程延伸到變 電站，軟硬件體系本質(zhì)未變，故主站前置系統(tǒng)程序只需做稍許改動(dòng)和配置(如設(shè)定廠站終端服務(wù)器的IP地址，與廠站終端服務(wù)器通信的兩臺(tái)前置機(jī)TCP端口號(hào)等)便可接入，且由 于是端到端遠(yuǎn)動(dòng)通信專(zhuān)網(wǎng)，故該終端服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)配置可完全由前置系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋪?lái) 決定，一般設(shè)成與前置機(jī)在同一個(gè)網(wǎng)段內(nèi)。實(shí)施例二(基于SPT net成對(duì)接入終端服務(wù)器的方案)如圖2所示，上述技術(shù)方案所述的網(wǎng)絡(luò)為電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)10，即SPT net，且在地 調(diào)主站側(cè)設(shè)置主站小型終端服務(wù)器9，所述的主站小型終端服務(wù)器9與所述的廠站小型終 端服務(wù)器7的型號(hào)相同。本實(shí)施例的技術(shù)方案不需改變地區(qū)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)主站設(shè)置，工作機(jī)制是把遠(yuǎn)動(dòng) 數(shù)字通道串口信號(hào)經(jīng)終端服務(wù)器轉(zhuǎn)換成TCP/IP協(xié)議借助網(wǎng)絡(luò)傳輸，再在地調(diào)主站側(cè)用一 只同型號(hào)的終端服務(wù)器轉(zhuǎn)換成RS232信號(hào)接入前置通道柜，構(gòu)建示意圖如圖2所示。在本實(shí)施例中，所述的主站小型終端服務(wù)器9和所述的廠站小型終端服務(wù)器7為 單串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器，其型號(hào)為M0XADE-311。終端服務(wù)器可選用M0XADE-311單串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器，兩只成對(duì)使用，均工作在 PAIR CONNECTION成對(duì)模式下，一個(gè)作為MASTER端，一個(gè)作為SLAVE端，通過(guò)互設(shè)對(duì)方IP地 址建立連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向透明傳輸。其實(shí)質(zhì)相當(dāng)于將兩個(gè)串口設(shè)備之間的總線連接改 造為T(mén)CP/IP網(wǎng)絡(luò)連接。由于在變電站和主站側(cè)仍是通過(guò)串口使用遠(yuǎn)動(dòng)專(zhuān)用規(guī)約與實(shí)時(shí)系統(tǒng)通信，所以其 對(duì)網(wǎng)絡(luò)的安全性要求不高，如果變電站現(xiàn)有的以傳輸管理信息系統(tǒng)(MIS)和辦公自動(dòng)化系 統(tǒng)(OA)為主的電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)(SPT net)運(yùn)行穩(wěn)定，則完全可以不用建設(shè)2M專(zhuān)網(wǎng)，就地 經(jīng)電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)傳輸?shù)秸{(diào)度主站也是可行的。需注意的是變電站和主站側(cè)的兩只終端服務(wù)器的串口參數(shù)配置要一致，而網(wǎng)絡(luò)參 數(shù)配置要分別遵從變電站和主站側(cè)各自的約束。實(shí)施例三(基于地區(qū)電力調(diào)度數(shù)據(jù)專(zhuān)網(wǎng)的終端服務(wù)器方案)如圖3所示，本實(shí)用新型所述的網(wǎng)絡(luò)為地區(qū)調(diào)度數(shù)據(jù)專(zhuān)用網(wǎng)13，所述的地區(qū)調(diào)度 數(shù)據(jù)專(zhuān)用網(wǎng)13通過(guò)地調(diào)中心主路由器12接入地區(qū)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的前置子系統(tǒng)。現(xiàn)在一般地調(diào)所轄變電站都統(tǒng)一建設(shè)了基于SDH光纖環(huán)網(wǎng)上路由器2M組網(wǎng)構(gòu)建 的電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)，對(duì)于非綜自常規(guī)變電站目前大多只承載了電能量計(jì)量系統(tǒng)、繼電保護(hù) 及故障錄波信息管理系統(tǒng)等安全I(xiàn)I區(qū)業(yè)務(wù)，故變電站至地調(diào)若不具備點(diǎn)對(duì)點(diǎn)2M專(zhuān)網(wǎng)建設(shè) 條件時(shí)，數(shù)字通道網(wǎng)絡(luò)化傳輸還可以利用變電站現(xiàn)有的電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)SPD net-VPm (實(shí) 時(shí)VPN)實(shí)現(xiàn)。在本實(shí)施例中，所述的廠站小型終端服務(wù)器7為工業(yè)用四串口設(shè)備聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器， 其型號(hào)為MOXA DE-304。在此方案下，RTU機(jī)柜上加裝的終端服務(wù)器仍可以使用實(shí)施例一所述的MOXA DE-304型，操作模式仍為T(mén)CP Server，但需注意選用的TCP Port應(yīng)是調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)和防火墻 開(kāi)放的端口號(hào)，其靜態(tài)IP、子網(wǎng)掩碼和網(wǎng)關(guān)都要嚴(yán)格按該變電站數(shù)據(jù)網(wǎng)路由器分配的實(shí)時(shí) 口網(wǎng)段來(lái)配置，否則不能跨路由訪問(wèn)數(shù)據(jù)網(wǎng)主路由器，其網(wǎng)口直接連到路由器的實(shí)時(shí)口。在所述的地調(diào)中心主路由器12與主站前置交換機(jī)3之間設(shè)有硬件防火墻11。考慮到此方案屬調(diào)度中心EMS系統(tǒng)與變電站遠(yuǎn)動(dòng)裝置之間安全I(xiàn)區(qū)縱向互聯(lián)，為 保證訪問(wèn)的不可旁路性、可控性、可認(rèn)證性，實(shí)現(xiàn)EMS系統(tǒng)縱向邊界的安全防護(hù)，需要在調(diào)
6度數(shù)據(jù)網(wǎng)的調(diào)度中心主路由器與主站前置交換機(jī)之間加裝一個(gè)硬件防火墻11，通過(guò)合理運(yùn) 用網(wǎng)絡(luò)靜態(tài)源地址、目的地址轉(zhuǎn)換NAT技術(shù)，可以將兩臺(tái)前置機(jī)內(nèi)網(wǎng)地址轉(zhuǎn)換成調(diào)度數(shù)據(jù) 網(wǎng)主路由器實(shí)時(shí)網(wǎng)段內(nèi)兩個(gè)虛擬地址，既實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程廠站終端服務(wù)器經(jīng)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)跨路由的 接入，又能做到使外界無(wú)法直接訪問(wèn)前置內(nèi)網(wǎng)。以上所述的硬件防火墻11的可以選用天融信NGFW4000型；所述的硬件防火墻11 的WAN 口與地調(diào)中心主路由器12的實(shí)時(shí)口相連，所述的硬件防火墻11的LAN 口與所述的 前置交換機(jī)3連接。以上三個(gè)實(shí)施例技術(shù)方案的比較三種接入方案廠站側(cè)都要增加一只工業(yè)用小型終端服務(wù)器，都具備可遠(yuǎn)程監(jiān) 視、遠(yuǎn)程網(wǎng)管的特點(diǎn)，遠(yuǎn)動(dòng)自動(dòng)化人員在主站前置機(jī)或在電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中，通過(guò) TELNET遠(yuǎn)程登錄廠站終端服務(wù)器，選擇Monitor菜單，可以監(jiān)視到與RTU數(shù)字通道相連的終 端服務(wù)器具體串口的接收和發(fā)送字符情況。例如，如果Rx char count數(shù)值一直不變化，就 可以斷定RTU數(shù)字通道沒(méi)有信號(hào)發(fā)出來(lái)，給我們提供了一個(gè)直觀的判斷RTU上行信號(hào)的方 法，這樣在調(diào)度主站就可以快速認(rèn)定故障原因，分清遠(yuǎn)動(dòng)自動(dòng)化、通信部門(mén)的責(zé)任。另外，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)也可以在線修改終端服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)端口號(hào)等參數(shù)配置，改動(dòng)保存后 重啟(Restart)即生效。三種接入方案都可以提高數(shù)字通道的傳輸波特率。因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)化改造后串口數(shù)字信 號(hào)只在RTU屏內(nèi)或調(diào)度主站前置通道柜近距離通信，干擾少，通信質(zhì)量好，波特率可以設(shè)成 RTU和前置系統(tǒng)最大支持值(終端服務(wù)器串口速度支持50bps-230. 4Kbps)，一般可以設(shè)成 9600BPS。在實(shí)施例一和實(shí)施例三中，數(shù)字信號(hào)不經(jīng)過(guò)調(diào)度主站前置通道柜，不受前置系統(tǒng) 波特率限制，所能使用的最高速率僅由RTU決定。用戶(hù)究竟采用何種接入方案要視具體情況而定。實(shí)施例一基于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)2M專(zhuān)網(wǎng)，廠站至主站只有一條固定路由，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)薄弱，但 網(wǎng)絡(luò)不和其他設(shè)備復(fù)用，安全性好，主站前置機(jī)軟件配置簡(jiǎn)單，網(wǎng)絡(luò)上只承載低速遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)字 信號(hào)(一般在9600bps及以下)，通道利用率差，適用于電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)尚未建成且有開(kāi)通 專(zhuān)網(wǎng)條件的變電站。實(shí)施例二基于電力數(shù)據(jù)通信公網(wǎng)，開(kāi)通方便，在主站側(cè)仍還原成常規(guī)RS232數(shù)字 信號(hào)接入前置系統(tǒng)，所以不需改動(dòng)主站前置系統(tǒng)任何程序和配置，且適用于前置計(jì)算機(jī)+ 多串口卡方式的傳統(tǒng)調(diào)度主站前置子系統(tǒng)。由于其安裝在變電站和主站側(cè)的兩只終端服務(wù)器是一主一從，互設(shè)IP地址成對(duì) 使用，兩個(gè)專(zhuān)用IP地址點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接，不符合此連接特征的報(bào)文都將被過(guò)濾，且兩側(cè)都是通 過(guò)串口使用遠(yuǎn)動(dòng)專(zhuān)用規(guī)約與實(shí)時(shí)系統(tǒng)通信，不符合遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約特點(diǎn)的數(shù)據(jù)包也不會(huì)被接收利 用，所以其安全性能滿(mǎn)足電力系統(tǒng)二次防護(hù)要求。但為了防止終端服務(wù)器配置參數(shù)特別是對(duì)側(cè)IP地址被篡改，一定要在兩側(cè)終端 服務(wù)器的serverconfig設(shè)定項(xiàng)內(nèi)添加破解難度高的維護(hù)密碼(Password)，作為安全保護(hù)。此方案適用于電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)尚未建成且沒(méi)有開(kāi)通專(zhuān)網(wǎng)條件的變電站。實(shí)施例三基于電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)，與安全I(xiàn)I區(qū)業(yè)務(wù)系統(tǒng)共享，具有多條路由可通達(dá) 調(diào)度中心主路由器，并采用硬件防火墻與主站前置系統(tǒng)有效隔離，網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性、可靠性、安全性高，擴(kuò)展性好，具備將多個(gè)廠站的遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)字通道按此方式改造經(jīng)各自的數(shù)據(jù)網(wǎng)路由器 并行接入主站的能力，但防火墻對(duì)每一個(gè)按此方式接入的廠站都要增加一條內(nèi)外網(wǎng)地址轉(zhuǎn) 換配置(NAT)策略，配置稍復(fù)雜，每個(gè)包在防火墻中都被翻譯成正確的IP地址，發(fā)往下一 級(jí)，給防火墻帶來(lái)了一定的負(fù)擔(dān)，如按此方案并行接入的廠站數(shù)不多，這種負(fù)擔(dān)是微不足道 的。在條件具備時(shí)，該方案應(yīng)是三個(gè)方案中的首選。結(jié)論綜上所述，上述采用終端服務(wù)器方式的遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)字通道網(wǎng)絡(luò)化三種傳輸方案，具有 可遠(yuǎn)程監(jiān)視、遠(yuǎn)程網(wǎng)管等突出優(yōu)點(diǎn)，增加的終端服務(wù)器、以太網(wǎng)橋、防火墻等都是成熟的替 換性好的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，可靠性高，通道中斷時(shí)故障點(diǎn)定位快速準(zhǔn)確，遠(yuǎn)動(dòng)自動(dòng)化和通信專(zhuān)業(yè)責(zé) 任界定清楚，設(shè)備替換方便，恢復(fù)時(shí)間短，可有效提高遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)可用率指標(biāo)，順應(yīng)了數(shù)據(jù)傳 輸網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展方向，有良好的應(yīng)用前景和推廣價(jià)值。三種傳輸方案各有特色，能夠適用于 現(xiàn)場(chǎng)不同的網(wǎng)絡(luò)條件，用戶(hù)可有針對(duì)性地選擇應(yīng)用。上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了示例性描述，顯然本實(shí)用新型具體實(shí)現(xiàn)并不受 上述方式的限制，只要采用了本實(shí)用新型的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改 進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本實(shí)用新型的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本實(shí)用新型 的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)字通道網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)在RTU機(jī)柜上加裝廠站小型終端服務(wù)器(7)，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接入地區(qū)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的前置子系統(tǒng)，所述的前置子系統(tǒng)設(shè)置采集前置機(jī)(2)和前置交換機(jī)(3)。
2.按照權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)字通道網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的廠站小型終 端服務(wù)器(7)的RS232串口與RTU數(shù)字通道(8)收發(fā)交叉相連。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)字通道網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的網(wǎng)絡(luò)為 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)2M專(zhuān)網(wǎng)(6)，所述的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)2M專(zhuān)網(wǎng)(6)采用El專(zhuān)線及以太網(wǎng)橋(5)轉(zhuǎn)換的網(wǎng)絡(luò)結(jié) 構(gòu)。
4.按照權(quán)利要求3所述的遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)字通道網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的廠站小型終 端服務(wù)器(7)為工業(yè)用四串口設(shè)備聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器，其型號(hào)為M0XADE-304。
5.按照權(quán)利要求1或2所述的遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)字通道網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的網(wǎng)絡(luò)為 電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)(10)，且在地調(diào)主站側(cè)設(shè)置主站小型終端服務(wù)器(9)，所述的主站小型終 端服務(wù)器(9)與所述的廠站小型終端服務(wù)器(7)的型號(hào)相同。
6.按照權(quán)利要求5所述的遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)字通道網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的主站小型終 端服務(wù)器(9)和所述的廠站小型終端服務(wù)器(7)為單串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器，其型號(hào)為MOXA DE-311。
7.按照權(quán)利要求1或2所述的遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)字通道網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的網(wǎng)絡(luò)為 地區(qū)調(diào)度數(shù)據(jù)專(zhuān)用網(wǎng)(13)，所述的地區(qū)調(diào)度數(shù)據(jù)專(zhuān)用網(wǎng)(13)通過(guò)地調(diào)中心主路由器(12) 接入地區(qū)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的前置子系統(tǒng)。
8.按照權(quán)利要求7所述的遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)字通道網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的廠站小型終 端服務(wù)器(7)為工業(yè)用四串口設(shè)備聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器，其型號(hào)為M0XADE-304。
9.按照權(quán)利要求7所述的遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)字通道網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)，其特征在于在所述的地調(diào)中心 主路由器(12)與所述的前置交換機(jī)(3)之間設(shè)有硬件防火墻(11)。
10.按照權(quán)利要求9所述的遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)字通道網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的硬件防火墻 (11)的型號(hào)為NGFW4000型；所述的硬件防火墻(11)的WAN 口與地調(diào)中心主路由器(12)的 實(shí)時(shí)口相連，所述的硬件防火墻(11)的LAN 口與所述的前置交換機(jī)(3)連接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)字通道網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)，所述的網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)在RTU的機(jī)柜上加裝廠站小型終端服務(wù)器，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接入地區(qū)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的前置子系統(tǒng)，前置子系統(tǒng)設(shè)置采集前置機(jī)和前置交換機(jī)。采用上述技術(shù)方案，可以提高數(shù)字通道的傳輸波特率，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)化改造后串口數(shù)字信號(hào)只在RTU屏內(nèi)或調(diào)度主站前置通道柜近距離通信，干擾少，通信質(zhì)量好。具有可遠(yuǎn)程監(jiān)視、遠(yuǎn)程網(wǎng)管等突出優(yōu)點(diǎn)，增加的設(shè)備，可靠性高，通道中斷時(shí)故障點(diǎn)定位快速準(zhǔn)確，遠(yuǎn)動(dòng)自動(dòng)化和通信專(zhuān)業(yè)責(zé)任界定清楚，設(shè)備替換方便，恢復(fù)時(shí)間短，可有效提高遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)可用率指標(biāo)。
文檔編號(hào)H02J13/00GK201708815SQ201020236738
公開(kāi)日2011年1月12日 申請(qǐng)日期2010年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月23日
發(fā)明者夏友斌, 開(kāi)圣武, 張愛(ài)萍, 朱明 , 林其友, 潘文虎, 蔣桐生, 趙武, 陳紹范, 黃晟 申請(qǐng)人:安徽省電力公司蕪湖供電公司