專(zhuān)利名稱(chēng)：基于iec-61850協(xié)議網(wǎng)關(guān)的交換機(jī)集中網(wǎng)管實(shí)現(xiàn)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于IEC-61850協(xié)議網(wǎng)關(guān)的交換機(jī)集中網(wǎng)管實(shí)現(xiàn)設(shè)備。
背景技術(shù)：
變電站正在向智能化變電站方向發(fā)展，IEC-61850標(biāo)準(zhǔn)是智能化變電站的控制和通信基礎(chǔ)和標(biāo)準(zhǔn)；智能化變電站內(nèi)的設(shè)備通信、管理和監(jiān)控等都遵循IEC-61850標(biāo)準(zhǔn)。工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)為變電站各個(gè)IED設(shè)備提供通信媒介，其可管理特性，尤其是狀態(tài)檢視、告警上報(bào)等對(duì)于變電站設(shè)備管理的完整性和運(yùn)行的可靠性至關(guān)重要；但是，目前交換機(jī)的集中網(wǎng)管方式還是基于SNMP (Simple Network Management Protocol,簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議)的方式，這種方式不能滿足智能變電站應(yīng)用環(huán)境下的交換機(jī)集中管理；基于IEC-61850的管理方式是工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)在變電站內(nèi)集中網(wǎng)絡(luò)管理的的發(fā)展方向。實(shí)現(xiàn)交換機(jī)的IEC-61850管理，在交換機(jī)內(nèi)實(shí)現(xiàn)IEC-61850服務(wù)器功能，建立基于IEC-61850的交換機(jī)管理模型；該方案的缺點(diǎn)是需要在不同廠家、不同產(chǎn)品植入IEC-61850服務(wù)器功能，其工作量巨大，且需要開(kāi)發(fā)的周期較長(zhǎng)；另外，各個(gè)廠家、設(shè)備之間的信息模型的一致性較差，給后期實(shí)施的過(guò)程帶來(lái)難度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供了一種滿足IEC61850標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)IEC-61850協(xié)議網(wǎng)關(guān)(通過(guò)SNMP提供的交換機(jī)管理信息，且將管理信息映射為IEC-61850的信息模型)實(shí)現(xiàn)交換機(jī)的基于IEC-61850標(biāo)準(zhǔn)的管理設(shè)備。本發(fā)明具有統(tǒng)一建模、利于擴(kuò)展，簡(jiǎn)化管理，集中化的特點(diǎn)。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是
一種基于IEC-61850協(xié)議網(wǎng)關(guān)的交換機(jī)集中網(wǎng)管實(shí)現(xiàn)設(shè)備，包括SNMP服務(wù)器、SNMP客戶端、IEC-61850客戶端、IEC-61850服務(wù)器以及SNMP客戶端與IEC-61850服務(wù)器之間的管理信息映射組成協(xié)議網(wǎng)關(guān)；其中SNMP服務(wù)器用以提供交換機(jī)的管理信息節(jié)點(diǎn)給SNMP客戶端協(xié)議數(shù)據(jù)報(bào)文；SNMP客戶端通過(guò)SNMP協(xié)議數(shù)據(jù)報(bào)文獲取交換機(jī)SNMP管理信息庫(kù)的管理信息；協(xié)議網(wǎng)關(guān)獲取上述管理信息后，通過(guò)管理信息映射到IEC-61850服務(wù)器的IEC-61850管理信息模型上，作為IEC-61850服務(wù)器的數(shù)據(jù)源；IEC-61850客戶端通過(guò)IEC-61850標(biāo)準(zhǔn)同IEC-61850服務(wù)器通信，從而控制和管理交換機(jī)。所述的協(xié)議網(wǎng)關(guān)從SNMP 客戶端通過(guò) Get Request,GetNextRequest,SetRequest,Get Response, Trap協(xié)議數(shù)據(jù)報(bào)文進(jìn)行消息設(shè)置或獲取交換機(jī)SNMP管理信息庫(kù)的管理信肩、οGet Request操作從代理進(jìn)程處提取一個(gè)或多個(gè)參數(shù)值；GetNextRequest操作從代理進(jìn)程處提取緊跟當(dāng)前參數(shù)值的下一個(gè)參數(shù)值；SetRequest操作設(shè)置代理進(jìn)程的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)值；
Get Response操作返回的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)值；這個(gè)操作是由代理進(jìn)程發(fā)出的，它是
3前面三種操作的響應(yīng)操作；
Trap操作代理進(jìn)程主動(dòng)發(fā)出的報(bào)文，通知管理進(jìn)程有某些事情發(fā)生。所述的IEC-61850服務(wù)器向IEC-61850客戶端提供邏輯設(shè)備、邏輯節(jié)點(diǎn)的目錄讀取、數(shù)據(jù)屬性輪詢、數(shù)據(jù)集上報(bào)、報(bào)告控制塊設(shè)置信息服務(wù)。所述的IEC-61850服務(wù)器的信息模型包括由按照IEC-61850標(biāo)準(zhǔn)定義的邏輯設(shè)備、邏輯節(jié)點(diǎn)、數(shù)據(jù)集、數(shù)據(jù)屬性和報(bào)告控制塊。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明提供一種滿足IEC61850標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)協(xié)議網(wǎng)關(guān)(通過(guò)SNMP提供的交換機(jī)管理信息，且將管理信息映射為IEC-61850的信息模型)實(shí)現(xiàn)交換機(jī)的基于IEC-61850標(biāo)準(zhǔn)的管理設(shè)備，具有統(tǒng)一建模、利于擴(kuò)展，簡(jiǎn)化管理，集中化等的優(yōu)點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明的工作原理圖2為本發(fā)明SNMP部分的工作原理圖；圖3為本發(fā)明管理信息映射部分關(guān)系圖；圖4為本發(fā)明多個(gè)物理設(shè)備到代理或者網(wǎng)關(guān)映射關(guān)系圖；圖5為本發(fā)明邏輯節(jié)點(diǎn)建模方法示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
智能變電站正向全智能化、無(wú)人值守方向發(fā)展，其需要監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行情況；設(shè)備告警，端口狀態(tài)監(jiān)視，通信質(zhì)量等都是智能變電站真正關(guān)心的問(wèn)題。為了解決智能變電站內(nèi)交換機(jī)的IEC-61850集中網(wǎng)絡(luò)管理問(wèn)題，現(xiàn)提出一種基于IEC-61850協(xié)議網(wǎng)關(guān)的交換機(jī)集中管理設(shè)備，通過(guò)IEC-61850客戶端(CLIENT)軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)交換機(jī)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控和管理，從而在電力系統(tǒng)，尤其是智能變電站內(nèi)的交換機(jī)統(tǒng)一管理。工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)延用商用以太網(wǎng)的管理方式、即基于SNMP的集中網(wǎng)絡(luò)管理方式，支持標(biāo)準(zhǔn)的管理信息庫(kù)(Management Information Base，簡(jiǎn)稱(chēng)MIB)，并且擴(kuò)展了在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域中要求提供管理信息；因此，可以利用現(xiàn)有的SNMP的管理方式，獲取交換機(jī)的SNMP MIB (Management Information Base 管理信息庫(kù))節(jié)點(diǎn)的管理信息。如圖1所示的一種基于IEC-61850協(xié)議網(wǎng)關(guān)的交換機(jī)集中網(wǎng)管實(shí)現(xiàn)設(shè)備，包括SNMP服務(wù)器1、SNMP客戶端2、IEC-61850客戶端3、IEC-61850服務(wù)器4以及SNMP客戶端2與IEC-61850服務(wù)器4之間的管理信息映射組成協(xié)議網(wǎng)關(guān)5 ；其中SNMP服務(wù)器1用以提供交換機(jī)的管理信息節(jié)點(diǎn)給SNMP客戶端2協(xié)議數(shù)據(jù)報(bào)文；SNMP客戶端2通過(guò)SNMP協(xié)議數(shù)據(jù)報(bào)文獲取交換機(jī)SNMP管理信息庫(kù)的管理信息；
所述SNMP部分的工作原理如圖2所示，圖2中右上側(cè)方框內(nèi)為工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)的實(shí)現(xiàn)模型，其實(shí)現(xiàn)SNMP服務(wù)器1功能，提供交換機(jī)的管理信息節(jié)點(diǎn)(MIB庫(kù))；圖2中左上側(cè)方框內(nèi)為協(xié)議網(wǎng)關(guān)5的SNMP實(shí)現(xiàn)模型，其實(shí)現(xiàn)SNMP客戶端2的功能，通過(guò)Get Request、GetNextRequest, SetRequest, Get Response、iTrap操作進(jìn)行消息設(shè)置或得到交換機(jī)側(cè)的MIB中的管理信息。交換機(jī)管理信息的采集采用輪詢和TRAP的方式，并需要將管理信息結(jié)果存入本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)。
Get Request操作從代理進(jìn)程處提取一個(gè)或多個(gè)參數(shù)值；GetNextRequest操作從代理進(jìn)程處提取緊跟當(dāng)前參數(shù)值的下一個(gè)參數(shù)值；SetRequest操作設(shè)置代理進(jìn)程的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)值；
Get Response操作返回的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)值；這個(gè)操作是由代理進(jìn)程發(fā)出的，它是前面三種操作的響應(yīng)操作；
Trap操作代理進(jìn)程主動(dòng)發(fā)出的報(bào)文，通知管理進(jìn)程有某些事情發(fā)生。協(xié)議網(wǎng)關(guān)5獲取上述管理信息后，通過(guò)管理信息映射到IEC-61850服務(wù)器4的IEC-61850管理信息模型上(IEC-61850服務(wù)器4的管理信息是由按照IEC-61850標(biāo)準(zhǔn)定義的邏輯設(shè)備、邏輯節(jié)點(diǎn)、數(shù)據(jù)集和數(shù)據(jù)屬性；這些信息來(lái)自于MIB映射或用戶配置(通過(guò)SCL/ICD文件，或來(lái)自于IEC-61850客戶端配置)，作為IEC-61850服務(wù)器4的數(shù)據(jù)源；IEC-61850客戶端3通過(guò)IEC-61850標(biāo)準(zhǔn)同IEC-61850服務(wù)器4通信，從而控制和管理交換機(jī)。所述的IEC-61850服務(wù)器4向IEC-61850客戶端3提供邏輯設(shè)備、邏輯節(jié)點(diǎn)的目錄讀取、數(shù)據(jù)屬性輪詢、數(shù)據(jù)集上報(bào)、報(bào)告控制塊設(shè)置信息服務(wù)。所述的IEC-61850服務(wù)器4的信息模型包括由按照IEC-61850標(biāo)準(zhǔn)定義的邏輯設(shè)備、邏輯節(jié)點(diǎn)、數(shù)據(jù)集、數(shù)據(jù)屬性和報(bào)告控制塊。如圖3所示，管理信息映射組成協(xié)議網(wǎng)關(guān)5將SNMP的MIB庫(kù)映射為IEC-61850的信息模型。當(dāng)MIB庫(kù)中的數(shù)據(jù)出現(xiàn)變化時(shí)，將更新的數(shù)據(jù)更新到IEC-61850的信息模型的數(shù)據(jù)集中。IEC-61850并未對(duì)針對(duì)交換機(jī)建立管理信息模型，但其給出了的建模原則和通用方法。下面針對(duì)信息模型建立做以簡(jiǎn)要說(shuō)明。首先，確定網(wǎng)關(guān)邏輯設(shè)備模型。如圖4所示，圖4顯示了多個(gè)物理設(shè)備如何映射到proxy (代理)或者gateway(網(wǎng)關(guān))。邏輯設(shè)備LDl復(fù)制到proxy/gateway，在proxy/gateway中LDl的LPHD代表物理設(shè)備PHD "K" ；LD2的LPHD代表物理設(shè)備PHD “B”。在每個(gè)起代理或網(wǎng)關(guān)作用的邏輯設(shè)備中，由邏輯設(shè)備LDO表示代理或網(wǎng)關(guān)本身的信息。這個(gè)邏輯設(shè)備LDO的LLNO、LPHD代表proxy或gateway設(shè)備的信息。如果物理設(shè)備不提供反映其它物理設(shè)備的邏輯設(shè)備，則這個(gè)物理設(shè)備不需要提供邏輯設(shè)備LD0。不能反映其它物理設(shè)備邏輯設(shè)備的這些邏輯設(shè)備將提供代表它們常駐在物理設(shè)備上的LPHD。這些邏輯設(shè)備將LPHD WLPHD. Proxy. stVal設(shè)置為FALSE。能反映其它物理設(shè)備邏輯設(shè)備的這些邏輯設(shè)備將提供LPHD，它代表遠(yuǎn)方物理設(shè)備，原來(lái)的LD常駐在這個(gè)遠(yuǎn)方物理設(shè)備上(例如LDl)。這些邏輯設(shè)備將LPHD的LPHD. Proxy. stVal設(shè)置為T(mén)RUE。邏輯設(shè)備、邏輯節(jié)點(diǎn)建模設(shè)備如下，其中ZSWI為新定義的交換機(jī)管理邏輯節(jié)點(diǎn)，其通過(guò)RFC1213數(shù)據(jù)映射，如圖5為邏輯節(jié)點(diǎn)建模方法示意圖。本發(fā)明的設(shè)備依據(jù)IEC-61850標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)協(xié)議網(wǎng)關(guān)(通過(guò)SNMP提供的交換機(jī)管理信息，且將管理信息映射為IEC-61850的信息模型)實(shí)現(xiàn)基于IEC-61850標(biāo)準(zhǔn)的交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理的設(shè)備，數(shù)據(jù)集的輪詢和配置，交換機(jī)的告警數(shù)據(jù)上報(bào)等完成對(duì)交換機(jī)的監(jiān)控和管理。
權(quán)利要求
1.一種基于IEC-61850協(xié)議網(wǎng)關(guān)的交換機(jī)集中網(wǎng)管實(shí)現(xiàn)設(shè)備，其特征在于包括SNMP服務(wù)器(1)、SNMP客戶端(2)、IEC-61850客戶端(3)、IEC-61850服務(wù)器(4)以及SNMP客戶端(2)與IEC-61850服務(wù)器(4)之間的管理信息映射組成協(xié)議網(wǎng)關(guān)(5)；其中SNMP服務(wù)器(1)用以提供交換機(jī)的管理信息節(jié)點(diǎn)給SNMP客戶端(2)協(xié)議數(shù)據(jù)報(bào)文；SNMP客戶端(2)通過(guò)SNMP協(xié)議數(shù)據(jù)報(bào)文獲取交換機(jī)SNMP管理信息庫(kù)的管理信息；協(xié)議網(wǎng)關(guān)( 獲取上述管理信息后，通過(guò)管理信息映射到IEC-61850服務(wù)器的IEC-61850管理信息模型上，作為IEC-61850服務(wù)器的數(shù)據(jù)源；IEC-61850客戶端(3)通過(guò)IEC-61850標(biāo)準(zhǔn)同IEC-61850服務(wù)器(4)通信，從而控制和管理交換機(jī)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于IEC-61850協(xié)議網(wǎng)關(guān)的交換機(jī)集中網(wǎng)管實(shí)現(xiàn)設(shè)備，其特征在于所述的協(xié)議網(wǎng)關(guān)(5)從SNMP客戶端( 通過(guò)Get Request、GetNextRequest,SetRequest,Get Response,Trap協(xié)議數(shù)據(jù)報(bào)文進(jìn)行消息設(shè)置或獲取交換機(jī)SNMP管理信息庫(kù)的管理信息。
3.如權(quán)利要求1所述的一種基于IEC-61850協(xié)議網(wǎng)關(guān)的交換機(jī)集中網(wǎng)管實(shí)現(xiàn)設(shè)備，其特征在于所述的IEC-61850服務(wù)器(4)向IEC-61850客戶端(3)提供邏輯設(shè)備、邏輯節(jié)點(diǎn)的目錄讀取、數(shù)據(jù)屬性輪詢、數(shù)據(jù)集上報(bào)、報(bào)告控制塊設(shè)置信息服務(wù)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種基于IEC-61850協(xié)議網(wǎng)關(guān)的交換機(jī)集中網(wǎng)管實(shí)現(xiàn)設(shè)備，其特征在于所述的IEC-61850服務(wù)器(4)的信息模型包括由按照IEC-61850標(biāo)準(zhǔn)定義的邏輯設(shè)備、邏輯節(jié)點(diǎn)、數(shù)據(jù)集、數(shù)據(jù)屬性和報(bào)告控制塊。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于IEC-61850協(xié)議網(wǎng)關(guān)的交換機(jī)集中網(wǎng)管實(shí)現(xiàn)設(shè)備，包括SNMP服務(wù)器、SNMP客戶端、IEC-61850客戶端、IEC-61850服務(wù)器以及SNMP客戶端與IEC-61850服務(wù)器之間的管理信息映射組成協(xié)議網(wǎng)關(guān)；其中SNMP服務(wù)器用以提供交換機(jī)的管理信息節(jié)點(diǎn)給SNMP客戶端協(xié)議數(shù)據(jù)報(bào)文；SNMP客戶端通過(guò)SNMP協(xié)議數(shù)據(jù)報(bào)文獲取交換機(jī)SNMP管理信息庫(kù)的管理信息；協(xié)議網(wǎng)關(guān)獲取上述管理信息后，通過(guò)管理信息映射到IEC-61850服務(wù)器的IEC-61850管理信息模型上，作為IEC-61850服務(wù)器的數(shù)據(jù)源；IEC-61850客戶端通過(guò)IEC-61850標(biāo)準(zhǔn)同IEC-61850服務(wù)器通信，從而控制和管理交換機(jī)。本發(fā)明具有統(tǒng)一建模、利于擴(kuò)展，簡(jiǎn)化管理，集中化的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H04L12/24GK102368715SQ20111036061
公開(kāi)日2012年3月7日 申請(qǐng)日期2011年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月15日
發(fā)明者葉大革, 呂志勇, 杜奇?zhèn)? 章立宗, 薛百華, 陳利躍, 陳彤, 陳耀軍, 馬化一 申請(qǐng)人:北京東土科技股份有限公司, 浙江創(chuàng)維自動(dòng)化工程有限公司, 浙江省電力公司, 紹興電力局