CN102098273A - 一种plc网络管理方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种PLC网络管理方法及系统。该方法包括：对于不支持SNMP的PLC设备，将其私有协议管理信息转换成SNMP管理信息，采集协议转换后SNMP管理信息中的相关数据；对于支持SNMP的PLC设备和网元设备，直接采集其管理信息中的相关数据；分析管理所采集到的PLC设备和网元设备的相关数据，并将分析管理的结果显示给用户，同时获取用户输入的操作信息；将用户输入的操作信息发送给所述PLC设备和网元设备，完成对PLC设备和网元设备的控制。实现PLC网络管理系统对由支持不同协议的PLC设备构成的PLC宽带网络进行统一管理。本发明还提供了一种实现上述方法的系统。
Description
技术领域
本申请涉及电力线通信领域，特别是涉及一种PLC网络管理方法及系统。
背景技术
PLC(Power Line Communication，电力线通信)技术是采用电力线传送数据和话音信号的一种通信方式。随着PLC技术的发展，PLC宽带网络的建设规模将越来越大，接入的PLC网络也将越来越多。在接入的PLC网络中，存在各种网元设备，如路由器，交换机、接入服务器等，同时存在着大量的PLC设备，PLC设备包括PLC局端和终端设备。大部分网元设备均支持SNMP(Simple Network Management Protocol，简单网络管理协议)，但PLC局端和终端设备是由不同设备厂家生产的，它们所拥有的PLC芯片各不相同，各自的管理信息也不相同，有的支持SNMP，有的则不支持SNMP，而是采用自定义的私有协议。
目前现有的PLC网络管理系统，一类是采用SNMP通信的网络管理系统，用于管理支持SNMP的PLC设备，而且一般只能对某一个公司的PLC设备使用，国外多数采用这类网络管理系统，如Servicom公司提供的网络管理系统是针对DS2公司开发的45Mbps PLC设备而开发的，Xeline公司提供的网络管理系统是针对Intellon的14Mbps PLC设备而开发的，Spidcom公司提供的网络管理系统是针对Homeplug的PLC设备而开发的。另外一类是采用自定义私有协议通信的以太网管理系统，用于管理支持私有协议的PLC设备，国内大部分是这类网络管理系统。
上面两类网络管理系统，都只能用于某一类协议的PLC设备，不能够对由支持不同协议的PLC设备构成的PLC宽带网络进行统一管理。
发明内容
为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种PLC网络管理方法及系统，能够采集不同PLC设备的相关数据，实现对由支持不同协议的PLC设备构成的PLC宽带网络进行统一管理，技术方案如下：
一种PLC网络管理方法，包括以下步骤：
对于不支持简单网络管理协议SNMP的电力线通信PLC设备，将其私有协议管理信息转换成SNMP管理信息；
采集PLC网络中所有PLC设备和网元设备的相关数据，其中：对于支持SNMP的PLC设备和网元设备，直接采集管理信息中的相关数据，对于不支持SNMP的PLC设备，采集协议转换后SNMP管理信息中的相关数据；
对所述采集到的PLC设备和网元设备相关数据进行分析管理；
将所述分析管理的结果显示给用户，并获取用户输入的操作信息；
将所述用户输入的操作信息发送给所述PLC设备和网元设备，控制所述PLC设备和网元设备。
其中，在所述采集PLC网络中所有PLC设备和网元设备的相关数据后，该方法还包括：存储所述采集到的PLC设备和网元设备的相关数据。
其中，所述将私有协议管理信息转换成SNMP管理信息，具体为：通过配置的相关适配器，获取PLC设备的私有协议管理信息，对获取的私有协议管理信息进行解码，然后转换成SNMP管理信息。
其中，所述对PLC设备和网元设备的相关数据进行分析管理，包括：对PLC设备和网元设备的相关数据进行拓扑管理、故障告警管理、性能管理、资源管理、配置管理和/或安全管理。
其中，将所述分析管理的结果显示给用户，并获取用户输入的操作信息，具体为：通过客户机/服务器C/S终端、浏览器/服务器B/S终端或具有远程操作维护功能的仿真终端，将所述分析管理的结果显示给用户，并获取用户输入的操作信息。
一种PLC网络管理系统，包括：
转换模块，用于将不支持SNMP的PLC设备的私有协议管理信息转换成SNMP管理信息；
采集模块，用于采集PLC网络中所有PLC设备和网元设备的相关数据，其中：对于支持SNMP的PLC设备和网元设备，直接采集管理信息中的相关数据，对于不支持SNMP的PLC设备，采集协议转换后SNMP管理信息中的相关数据；
分析管理模块，用于对所述采集到的PLC设备和网元设备相关数据进行分析管理；
信息交互模块，用于将所述分析管理的结果显示给用户，并获取用户输入的操作信息；
控制模块，用于将所述用户输入的操作信息发送给所述PLC设备和网元设备，控制所述PLC设备和网元设备。
其中，该系统还包括：存储模块，用于存储所述采集到的PLC设备和网元设备的相关数据。
其中，所述分析管理模块包括：拓扑管理子模块、故障告警管理子模块、性能管理子模块、资源管理子模块、配置管理子模块和/或安全管理子模块。
其中，所述信息交互模块包括：C/S终端、B/S终端或具有远程操作维护功能的仿真终端。
其中，所述分析管理模块各个子模块采用分布式技术部署，相互之间利用中间件技术通信。
由以上本申请实施例提供的技术方案可见，对不支持SNMP的PLC设备，设置相关的适配器，在采集相关数据之前，将其私有协议管理信息转换成SNMP管理信息，然后采集转换后SNMP管理信息的相关数据。另一方面，在获取到用户输入的操作信息后，将用户操作信息通过适配器转换成其私有协议管理信息，发送给PLC设备，完成对不支持SNMP的PLC设备的管理。而对支持SNMP的PLC设备和网元设备，可以直接采集管理信息中的相关数据，并直接控制。实现PLC网络管理系统对由支持不同协议PLC设备构成的PLC宽带网络进行统一管理。
另外，本发明的PLC网络系统分析管理模块中，各个子模块可以采用分布式技术部署，相互之间利用中间件技术通信。各个子模块既可以部署到一台物理主机，也可以根据需要灵活部署到不同物理主机上，无论哪种部署方式，都能利用中间件技术进行通信，这样使PLC网络管理系统的结构更加灵活。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例一种PLC网络管理方法流程图；
图2为本申请实施例获取PLC私有协议管理信息的原理图；
图3为本申请实施例另一种PLC网络管理方法流程图；
图4为本申请实施例一种PLC网络管理系统的结构示意图；
图5为本申请实施例分析管理模块的结构示意图。
具体实施方式
现有的PLC网络管理系统，一类只能用于支持SNMP的PLC设备，另一类只能用于支持私有协议的PLC设备，而PLC宽带网络中的PLC设备的芯片各不相同，管理信息也不尽相同，有的支持SNMP，有的则支持私有协议。所以现有的PLC网络管理系统不能够对PLC宽带网络中不同设备厂家的PLC设备进行管理。
本发明实施例提够了一种解决方案，可以实现PLC网络管理系统对由支持不同协议的PLC设备构成的PLC宽带网络进行统一管理。
为了使本领域技术人员能够清楚理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明的技术方案进行详细描述。
实施例一：
请参阅图1，为本发明实施例提供的一种PLC网络管理方法流程图。该方法包括以下步骤：
步骤S101：对于不支持SNMP的PLC设备，将其私有协议管理信息转换成SNMP管理信息。
通过配置的相关适配器，获取PLC设备的私有协议管理信息，对获取的私有协议管理信息进行解码，然后转换成SNMP管理信息。
在私有协议的PLC网络中，PLC终端设备即PLC Modem(调制解调器)在电力线上与PLC局端设备即PLC Master(主机设备)进行通信，PLC Modem和PLC Master的私有协议管理信息均通过PLC Master上的以太网接口提供，随PLC设备一并引进的设备厂家的网元管理系统(Element ManagementSystem，简称EMS)通过以太网的二层协议与管理域内所有PLC Master进行通信，实现对PLC Modem和PLC Master进行管理。
本发明实施例获取PLC私有协议管理信息的原理如图2所示，在PLCMaster与网元管理系统之间设置适配器，通过适配器中的二层通信探针(Probe)，获取网元管理系统与PLC Master之间的通信信息，这个通信信息中含有PLC设备的私有管理信息，按照国际标准，通过对二者之间的通信信息进行解码，解码后转换成支持SNMP的管理信息。
步骤102：采集PLC网络中所有PLC设备和网元设备的相关数据。
其中，对于支持SNMP的PLC设备和网元设备，直接采集管理信息中的相关数据，对于不支持SNMP的PLC设备，采集转换后的SNMP管理信息中的相关数据。
PLC设备和网元设备的相关数据中可以包括：物理地址、故障告警信息、性能数据、资源数据和配置数据。
各类数据的采集具体为：
物理地址采集，可以通过获取连接PLC的网元设备端口信息得到。
故障告警信息采集，针对不同的PLC设备，故障告警信息采集主要有如下几种方式：1、通过SNMP Trap(Simple Network Management Protocol Trap，简单网络管理协议陷阱)、RMON(Remote Network Monitoring，远端网络监控)告警组实现告警信息采集：安装有SNMP代理的网元设备，如路由器、交换机、主机、防火墙等均可通过SNMP Trap上报告警事件，系统可以接收多种版本格式的告警事件数据包；2、对于性能告警，可采用PLC设备的性能告警上报机制实现；3、基于syslog(System Log，系统日志)进行告警信息的采集：路由器等设备发生link(连接)、configure(配置)、no cache(缓存不足)、温度过高等情况时，会自动发送关于此信息的syslog，基于这种信息，系统可以了解路由器的工作状态和故障情况等；4、采用轮询机制发现网络事件：采用轮询机制来主动的发现网络事件，系统可以发现如“系统宕机”等故障，以保证事件的完整。
性能数据的采集：根据用户指定或自身设定的监测对象、监测起始时间、监测终止时间、监测周期和要监测的性能参数，对PLC设备和网元设备进行性能数据采集，其中性能参数主要包括PLC局端和终端设备之间的通信速率。
资源数据和配置数据采集有以下两种方式：1、动态采集：SNMP代理的数据采集器适用于内置有SNMP代理网元设备的配置数据采集，对路由器、交换机、防火墙、输入中心等主要采用这种方式获取配置数据；2、静态录入：对于部分不能直接采集到的配置数据，提供有效的录入和修改手段，包括手工方式录入编辑和EXCEL表格数据导入。
步骤103：对采集到的PLC设备和网元设备相关数据进行分析管理。
在本实施例中对采集到的相关数据的分析管理可以包括：拓扑管理、故障告警管理、性能管理、资源管理、配置管理和安全管理。
其中，拓扑管理：通过获取PLC网元设备的端口信息可以判断对端设备的连接情况，找到所有可自动发现的PLC设备并用连线把它们连起来，自动获取PLC设备的物理网络拓扑结构，生成拓扑视图。拓扑视图能够显示PLC网络中所有PLC设备及它们之间的连接关系。
故障告警管理：1、告警信息查询：根据告警对象名、对象类别、告警级别、清除状态、确认状态、清除人、确认人、告警类型、原因、产生时间、清除时间、确认时间、所属厂家等组合条件对告警信息进行查询；2、告警信息统计：支持不同的告警统计方式，如统计各厂家在不同时间段内各种告警级别、类型的数量，统计在指定时间段内各告警级别的数量等。3：告警信息确认：可以对告警处理等情况进行标注；4告警信息清除：分为自动清除和手工清除两种方式，自动清除是指从PLC设备采集到告警清除信息，根据此清除信息对数据库中对应的告警信息进行清除处理；手工清除是指由用户对指定告警信息进行清除；5告警前转：通过设定告警前转条件的设置，符合条件的告警将自动进行前转。
性能管理：处理性能数据，对性能数据进行查询和统计，根据被监测测的对象类型和性能参数标识，设定性能门限，并根据预先设定的性能门限，自动生成性能越限告警。
资源管理；将资源数据和配置数据按照时间段、行政区域、厂商和设备类型等多种方式进行分类统计。
配置管理：对配置数据进行录入、处理和统计，并对PLC设备和网元设备的配置进行更新，使配置数据能够实现与网络信息变化实时同步或准实时同步的更新。
安全管理：对所有用户和用户组的管理，包括对用户和用户组的添加、删除、修改、权限分配和权限控制。
步骤104：将分析管理的结果显示给用户，并获取用户输入的操作信息。
根据用户的不同需求，可以通过C/S(Client/Server，客户机/服务器)终端、B/S(Browser/Server，浏览器/服务器)终端或能够对设备直接进行远程操作维护的仿真终端，将所述分析管理的结果显示给用户，同时用户可以根据结果进行相应的操作，系统获取用户输入的操作信息。
在管理结果中，性能数据统计信息、资源管理的统计信息和配置管理的更新信息可以用文字显示；拓扑结构图可以直接用图形直观地显示；故障告警信息按级别可以分类，分别用不同的颜色在PLC设备拓扑结构图中显示。通过所显示的分析管理结果，用户可以知道PLC设备的当前的工作状态，是否发生故障，是否出现告警，而且根据拓扑视图显示的PLC设备的连接关系，可以快速定位出现问题的PLC设备。
步骤105：将用户输入的操作信息发送给所述PLC设备，对PLC设备进行控制。
对于支持SNMP的PLC设备和网元设备，直接将用户操作信息发送给PLC设备和网元设备，对它们进行控制；对于不支持SNMP的PLC设备，则需要再次通过适配器，将输入的用户操作信息转换成私有协议管理信息，发送到与其连接的网元管理系统，网元管理系统将私有协议管理信息通过以太网发送给PLC设备，对不支持SNMP的PLC设备进行控制。这样不论PLC网络中的PLC设备是否支持SNMP，都可以实现对PLC设备的远程监视和远程控制。
实施例二：
请参阅图3，为本发明实施例提供的另一种PLC管理方法的流程图。
在采集PLC网络中所有PLC设备和网元设备的相关数据之后，还包括：步骤301：存储所采集的PLC设备和网元设备的相关数据。
可以将采集的PLC设备和网元设备的相关数据存储到数据库中，当分析管理模块需要PLC设备和网元设备相关数据时，可以随时从数据库中直接提取即可，实现所采集的PLC设备和网元设备的相关数据可以自由共享。此外，本领域技术人员应该知道，采用数据库存储仅是本申请的一种具体实施方式，还可以存储到其它存储介质中，不应构成对本申请的限制。
本申请实施例中，针对不支持SNMP的PLC设备，在信息采集前先获取其私有协议管理信息，再将私有协议管理信息转换成SNMP管理信息，然后采集转换后SNMP管理信息的相关数据；在获取输入用户操作信息后，将用户的操作信息再转换成私有管理信息，发送到与PLC设备相连的网元管理系统，进而控制PLC设备，从而实现PLC网络管理系统对由支持不同协议PLC设备构成的PLC宽带网络统一管理。
通过以上的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网元设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
本申请还提供了一种可以实现上述方法实施例的系统，请参阅图4，为本申请实施例提供的一种PLC网络管理系统结构示意图。该系统包括：
转换模块41，对于不支持SNMP的PLC设备，用于将其私有协议管理信息转换成SNMP管理信息。
本实施例中转换模块41可以为相关适配器，通过相关适配器获取PLC设备私有管理接口的私有协议管理信息，并转换成SNMP管理信息。
采集模块42，用于采集PLC网络中所有PLC设备和网元设备的相关数据。
其中：对于支持SNMP的PLC设备和网元设备，直接采集管理信息中的相关数据，对于不支持SNMP的PLC设备，采集协议转换后SNMP管理信息中的相关数据。
本实施例中，采集模块42可以为数据采集机。根据PLC设备和网元设备的不同部署方式，负责转换功能的适配器可以部署到的数据采集机中。
分析管理模块43，用于对所述PLC设备的相关数据进行分析管理。
请参阅图5，为分析管理模块43的结构示意图，分析管理模块43可以包括：拓扑管理子模块51、故障告警管理子模块52、性能管理子模块53、资源子模块54、配置管理子模块55和/或安全管理子模块56。这些管理子模块采用分布式技术进行部署，各个子模块之间采用中间件通信。
信息交互模块45，用于将所述分析管理的结果显示给用户，并获取用户输入的操作信息。
根据用户的不同需求，通过C/S终端、B/S终端和能够对设备直接进行远程操作维护的仿真终端，将所述分析管理的结果显示给用户，并将用户操作信息输入。不同类型的界面终端，采用的通信方式也不相同，对于C/S类型的终端，可以此采用中间件技术使其直接与各分析管理子模块通信；对于B/S类型的终端，需要此采用Web技术通信；对于仿真终端，需要仿真终端采用私有协议直接与PLC设备进行通信。
控制模块46，用于将所述输入的用户操作信息发送给所述PLC设备和网元设备，对PLC设备和网元设备进行控制。
对于支持SNMP的PLC设备和网元设备，直接发送操作信息，控制PLC设备和网元设备；对于不支持SNMP的PLC设备，需要先将用户操作信息转换成PLC设备的私有协议管理信息，然后再发送给与PLC设备相连的网元系统，进而控制不支持SNMP的PLC设备。
优选地，该PLC网络管理系统还可以包括存储模块，如图4所示：
存储模块44，用于存储采集到PLC设备和网元设备而的相关数据，可以将采集的PLC设备和网元设备的相关数据存储到数据库中，当分析管理模块需要PLC设备和网元设备相关数据时，可以随时从数据库中直接提取即可，实现所采集的PLC设备和网元设备的相关数据可以自由共享。另外还可以用于将用户操作信息存储到数据库中，便于对用户操作进行查询。
在实际应用中，PLC网络管理系统上设置有多个外接接口，PLC网络管理系统通过第一接口与PLC设备连接，实现对PLC设备和网络的监视与控制，并进行综合管理。PLC网络管理系统通过第二接口和第三接口，分别用于与IP网络管理系统以及其它系统之间进行通信。
在本申请实施例的PLC网络系统分析管理模块中，各个子模块采用分布式技术部署，相互之间利用中间件技术通信。这样各个子模块既可以部署到一台物理主机，也可以根据需要灵活部署到不同物理主机上，无论哪种部署方式，都能利用中间件技术进行通信，这样使PLC网络管理系统的结构更加灵活
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
本申请可用于众多通用或专用的计算系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、可编程的消费电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。
本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种PLC网络管理方法，其特征在于，包括以下步骤：
对于不支持简单网络管理协议SNMP的电力线通信PLC设备，将其私有协议管理信息转换成SNMP管理信息；
采集PLC网络中所有PLC设备和网元设备的相关数据，其中：对于支持SNMP的PLC设备和网元设备，直接采集管理信息中的相关数据，对于不支持SNMP的PLC设备，采集协议转换后SNMP管理信息中的相关数据；
对所述采集到的PLC设备和网元设备相关数据进行分析管理；
将所述分析管理的结果显示给用户，并获取用户输入的操作信息；
将所述用户输入的操作信息发送给所述PLC设备和网元设备，控制所述PLC设备和网元设备。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述采集PLC网络中所有PLC设备和网元设备的相关数据后，还包括：
存储所述采集到的PLC设备和网元设备的相关数据。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述将私有协议管理信息转换成SNMP管理信息，具体为：
通过配置的相关适配器，获取PLC设备的私有协议管理信息，对获取的私有协议管理信息进行解码，然后转换成SNMP管理信息。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述对PLC设备和网元设备的相关数据进行分析管理，包括：
对PLC设备和网元设备的相关数据进行拓扑管理、故障告警管理、性能管理、资源管理、配置管理和/或安全管理。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将所述分析管理的结果显示给用户，并获取用户输入的操作信息，具体为：
通过客户机/服务器C/S终端、浏览器/服务器B/S终端或具有远程操作维护功能的仿真终端，将所述分析管理的结果显示给用户，并获取用户输入的操作信息。
6.一种PLC网络管理系统，其特征在于，包括：
转换模块，用于将不支持SNMP的PLC设备的私有协议管理信息转换成SNMP管理信息；
采集模块，用于采集PLC网络中所有PLC设备和网元设备的相关数据，其中：对于支持SNMP的PLC设备和网元设备，直接采集管理信息中的相关数据，对于不支持SNMP的PLC设备，采集协议转换后SNMP管理信息中的相关数据；
分析管理模块，用于对所述采集到的PLC设备和网元设备相关数据进行分析管理；
信息交互模块，用于将所述分析管理的结果显示给用户，并获取用户输入的操作信息；
控制模块，用于将所述用户输入的操作信息发送给所述PLC设备和网元设备，控制所述PLC设备和网元设备。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，还包括：存储模块，用于存储所述采集到的PLC设备和网元设备的相关数据。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述分析管理模块包括：
拓扑管理子模块、故障告警管理子模块、性能管理子模块、资源管理子模块、配置管理子模块和/或安全管理子模块。
9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述信息交互模块包括：C/S终端、B/S终端或具有远程操作维护功能的仿真终端。
10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述分析管理模块的各个子模块采用分布式技术部署，相互之间利用中间件技术通信。
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