EMS系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)監(jiān)聽

一、監(jiān)聽的功能

電網(wǎng)EMS/SCADA系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)監(jiān)聽，最終目的是要收集和記錄廠站遠(yuǎn)動數(shù)據(jù)、以及上下級調(diào)度系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)等信息，以備事中或事后分析之用，但監(jiān)聽功能實(shí)際上還能起到如下作用：

1、信道鏈路構(gòu)成的確認(rèn);

2、傳輸通道的工況檢測;

3、識別本側(cè)規(guī)約種類;

4、估計(jì)報(bào)文傳輸速率。

為了要接收規(guī)約通信的報(bào)文，首先必須理清數(shù)據(jù)傳輸的鏈路構(gòu)成，這樣才能正確填寫串口地址、子站地址、端口服務(wù)器(通常為MOXA)地址、主/備前置機(jī)網(wǎng)址、鏡像口地址、規(guī)約種類，等等。

在連入規(guī)約監(jiān)聽/分析裝置后，只要上述地址中的某一項(xiàng)有誤，就會造成鏈路不通而無法接收到數(shù)據(jù)，或者報(bào)文顯示不正確，等等。上述現(xiàn)象的可能原因，一種是鏈路本身有問題，此類情況不多，大多數(shù)情況則是地址或規(guī)約的填寫不正確所導(dǎo)致。因?yàn)樽鳛閷?shí)時(shí)系統(tǒng)，調(diào)度部門一直在使用電網(wǎng)數(shù)據(jù)，如果數(shù)據(jù)不正確，調(diào)度部門很快就會詢問自動化系統(tǒng)的工況是否正常，所以一般情況下，鏈路剛巧在你測試的時(shí)候發(fā)生問題的機(jī)會是不多的。

二、接入準(zhǔn)備

如上所述，接入監(jiān)聽裝置前的第一步，是要確認(rèn)前置系統(tǒng)各端口網(wǎng)址的正確性，以及鏈路是否工作在正常狀態(tài)下等等。

接下來的第二步，是要在確定了現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，做監(jiān)聽口的鏡像配置。比較實(shí)際的工程方案是：鏡像前置機(jī)A和前置機(jī)B網(wǎng)口上的所有數(shù)據(jù)到監(jiān)聽口，這樣可以避免因臨時(shí)的網(wǎng)絡(luò)連接變動而導(dǎo)致需要反復(fù)修改配置。這種方案對系統(tǒng)安全是有利的。

下圖是某主站前置系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：(F2.1)

在完成上述配置以后，在監(jiān)聽口以網(wǎng)絡(luò)方式接入規(guī)約監(jiān)聽/分析裝置。如果界面上各網(wǎng)址和端口填寫正確，啟動“查看連接”開始監(jiān)聽，就能從“監(jiān)聽工程設(shè)置”頁面上的窗口看到各活動廠站的報(bào)文信息。

三、廠站搜索

注意，廠站搜索僅僅是搜索廠站報(bào)文的基本信息，而不是報(bào)文本身。這樣做的好處是，可暫時(shí)先不管報(bào)文情況如何，而是先確定，在已經(jīng)接入的這個(gè)鏈路上，有多少廠站在與主站正常通信、變化數(shù)據(jù)傳輸速率當(dāng)前情況如何等信息。

即使一個(gè)中等規(guī)模的地區(qū)調(diào)度主站，起碼也有幾十個(gè)廠站的報(bào)文信息被搜索到。一般對于實(shí)時(shí)子站，搜索一分鐘就可以了，因?yàn)閷τ谥貜?fù)搜索到的廠站，它的地址信息是相同的，這時(shí)窗口內(nèi)并不增加廠站數(shù)量。但對于周期較長的轉(zhuǎn)發(fā)信息，理論上最長搜索時(shí)間必須大于轉(zhuǎn)發(fā)周期，才能搜索到該數(shù)據(jù)信息。

這時(shí)候，如果你要鎖定一個(gè)廠站獲取報(bào)文數(shù)據(jù)，可根據(jù)網(wǎng)址和端口號選定一個(gè)廠站，它的網(wǎng)址會自動填入地址欄內(nèi)，點(diǎn)擊“使用選中”鍵就可在報(bào)文窗內(nèi)看到正常報(bào)文。

四、對源端口和目的端口的技術(shù)解釋

在觀察報(bào)文幀時(shí)，有時(shí)候會碰到這樣的情況：報(bào)文數(shù)據(jù)正確，但上行報(bào)文和下行報(bào)文的箭頭標(biāo)識反了，跟實(shí)際的報(bào)文傳輸方向不一致，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是：

1、這里定義的源IP對應(yīng)的是源端口，目的IP對應(yīng)的是目的端口;

2、識別哪個(gè)是源，哪個(gè)是目的的判據(jù)，是根據(jù)捕捉到的第一幀報(bào)文的方向?yàn)橐罁?jù)的，這時(shí)候裝置需要立即作出“是上行報(bào)文還是下行報(bào)文”的決定，并即時(shí)填到地址窗口中去，這時(shí)候如果是下行報(bào)文，它就把源認(rèn)作為主站;如果是上行報(bào)文，它就把源認(rèn)作為是子站。

具體應(yīng)用時(shí)：

1、可以從最明顯的MOXA的950端口序列入手。首先尋找源端口欄內(nèi)的950 端口系列號，并把它填入源端口框內(nèi);再把與它關(guān)聯(lián)的源IP地址，填入子站IP框內(nèi);主站IP則可以填0。注意，“以主站為客戶端”這個(gè)選項(xiàng)永遠(yuǎn)是Yes。

2、在確定了源端口和目的端口不顛倒的情況下，就可查找到這個(gè)端口上的子站規(guī)約是什么，并以此規(guī)約來監(jiān)聽和記錄/分析報(bào)文。

3、如果不能查詢到相應(yīng)規(guī)約，可先從報(bào)文頭觀察它是何種規(guī)約。

4、對于報(bào)文格式異常者，可以點(diǎn)擊左側(cè)流水幀欄內(nèi)相關(guān)解釋行，從幀數(shù)據(jù)窗口欄內(nèi)的十六進(jìn)制代碼(H碼)來觀察報(bào)文。

五、報(bào)文異常情況判斷

如果流水幀欄內(nèi)出現(xiàn)“多余亂碼”等異常信息，大多數(shù)情況是規(guī)約選擇有誤，或者對方的規(guī)約版本差異大到連基本框架都不同、從而無法識別的地步。

遇到這種情況，可作如下處理：

一般情況下，EMS主站都存儲有廠站信息一覽表，上面清楚地標(biāo)明了站址、站號、規(guī)約名稱等信息。如果查不到相應(yīng)信息，還可以如下方法來辨別可能的原因：

如果規(guī)約選擇錯(cuò)誤，一般在流水幀界面上會顯示“多余亂碼”字樣，這時(shí)候能夠顯示報(bào)文，但流水幀時(shí)斷時(shí)續(xù)，并且點(diǎn)擊報(bào)文幀試圖解析所選報(bào)文時(shí)，樹狀解析欄無法彈出報(bào)文格式解析。遇到這種情況，大多數(shù)原因是規(guī)約選擇錯(cuò)誤，或者雖是同種規(guī)約，但內(nèi)容差異大到離譜的程度。新上廠站較易發(fā)生這種現(xiàn)象。

遇此情況當(dāng)然首先是核對規(guī)約選擇是否正確，如果正確，就要找裝置廠家核對規(guī)約版本、年份等信息。由于目前規(guī)約越來越趨向于標(biāo)準(zhǔn)化，規(guī)約種類逐步減少，所以，通常這種情況是比較容易解決的。

參考文獻(xiàn)

1、李偉明，即時(shí)通信監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)及其實(shí)現(xiàn)分析[J]，機(jī)電信息2013年03期。

2、國家電調(diào)中心，電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行實(shí)用技術(shù)[M]，北京：中國電力出版社，2000。