CN105634821A - 一种基于镜像报文的fa执行情况评价方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于镜像报文的FA执行情况评价方法及系统，该方法包括：对采集到的报文进行镜像，得到镜像报文；对采集到的报文进行存储转发，同时对镜像报文进行分析处理，得到评价FA执行情况的参数；根据参数进行FA执行情况评价。该系统包括：采集终端，用于采集报文；采集交换机，用于接收采集终端采集的报文，并对报文进行存储转发和镜像；前置机，用于接收采集交换机存储转发的报文；镜像报文处理器，用于接收采集交换机镜像的报文，并对报文进行分析处理，得到评价FA执行情况的参数。本发明的基于镜像报文的FA执行情况评价方法及系统，采用交换机端口镜像获取报文的方法，实现了FA执行情况的自动评价。

Description

一种基于镜像报文的FA执行情况评价方法及系统

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，特别涉及一种基于镜像报文的FA执行情况评价方法及系统。

背景技术

在电力系统中，各地电力公司都普遍采用有FA(FeederAutomation)的系统，即馈线自动化系统。当配电网络中某点发生故障时，会导致同一供电区域停电，情况严重时会导致大面积停电，此时FA系统要尽快切除故障区域，恢复非故障区域供电。

在馈线自动化系统投运后，各个厂家的馈线自动化系统逻辑判断是一个系统内部过程，用户无法诊断其定位、隔离、恢复逻辑是否正确。尤其是当有干扰的勿动和拒动信号时，FA控制逻辑正确性很难保证，致使很多FA系统不敢以自动模式投入运行。

各网省公司为了采集FA系统的各项指标，目前的方式是由各地市公司直接上报FA动作的结果，或者基于各地市公司上报的FA参数进行计算得出评定结果。然而，各地市部门为了在考核中取得较高的分数，往往会虚假上报FA动作参数或执行结果的数据，例如FA动作次数、FA正确率等关键指标，网省公司无法全面掌控FA执行的正确性。因此，需要一种鉴别方法，能够在各地市公司馈线自动化系统的源数据进行监控，通过对基础报文进行分析从而对FA执行正确性实施评价，以便于提升FA的运行效果。

发明内容

本发明针对上述现有技术中存在的问题，提出一种基于镜像报文的FA执行情况评价方法及系统，采用交换机端口镜像获取报文的方法，使得系统管控软件在组网的方式下能够对网络中出现的所有相关报文进行分析，实现了FA执行情况的自动评价。

为解决上述技术问题，本发明是通过如下技术方案实现的：

本发明提供一种基于镜像报文的FA执行情况评价方法，其包括以下步骤：

S11：对采集到的报文进行镜像，得到镜像报文；

S12：对采集到的所述报文进行存储转发，同时对所述镜像报文进行分析处理，得到评价FA执行情况的参数；

S13：根据所述参数进行FA执行情况评价。

较佳地，所述步骤S11具体为：在采集交换机中对采集终端采集到的报文进行镜像，得到镜像报文。

较佳地，所述步骤S12中的对所述镜像报文进行分析处理进一步包括：

S121：获取报文，基于libpcap数据包捕获函数对所述镜像报文进行循环抓捕；

S122：对获取到的所述报文进行规约分析，判断规约内容是否为正常，正常则进入步骤S123，否则丢弃；

S123：判断规约格式，根据所述规约格式获取相应的参数。

较佳地，所述步骤S123的所述规约格式为固定帧格式或可变帧格式。

较佳地，所述步骤S13具体为：根据所述参数计算得出FA的启动率和/或正确率，根据所述启动率和/或所述正确率评价FA执行情况。

本发明提供一种基于镜像报文的FA执行情况评价系统，其包括：

采集终端，用于采集报文；

采集交换机，用于接收所述采集终端采集的报文，并对所述报文进行存储转发和镜像；

前置机，用于接收所述采集交换机存储转发的所述报文；

镜像报文处理器，用于接收所述采集交换机镜像的所述报文，并对所述报文进行分析处理，得到评价FA执行情况的参数。

较佳地，所述镜像报文处理器进一步包括：

报文获取单元，用于获取报文；

规约分析单元，用于对获取到的所述报文进行规约分析，判断规约内容是否为正常，正常则进入下一步，否则丢弃；

规约格式判断单元，用于判断规约格式，并根据所述规约格式获取相应的参数。

较佳地，所述镜像报文处理器还包括：FA评价单元，用于根据所述镜像处理器得到的参数计算得出FA的启动率和/或正确率。

较佳地，所述规约格式为固定帧格式或可变帧格式。

较佳地，所述采集终端的数量为多个。

相较于现有技术，本发明具有以下优点：

(1)本发明提供的基于镜像报文的FA执行情况评价方法及系统，在交换机设置端口镜像和监听，采用镜像报文的方法对FA执行正确性进行评价，使得系统管控软件在组网的方式下能够对网络汇总出现的所有相关报文进行分析，为馈线自动化动作判定提供了有效的数据支持，实现了对FA执行情况进行自动评价，方便了管理，且保证了FA评价的准确性；

(2)本发明的基于镜像报文的FA执行情况评价方法及系统，实现了FA评价的自动化，节省了人力，提升了FA统计的速度；

(3)本发明是在现有网络部署的条件下进行的改进，改进方便，成本低。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明：

图1为本发明的基于镜像报文的FA执行情况评价方法的流程图；

图2为本发明的对镜像报文进行分析处理的流程图；

图3为本发明的对进行报文进行分析处理的获取电文的流程图；

图4为本发明的判断规约格式的流程图；

图5为本发明的基于镜像报文的FA执行情况评价系统的结构示意图；

图6为本发明的镜像报文处理器的结构示意图。

标号说明：1-采集终端，2-采集交换机，3-前置机，4-镜像报文处理器；

41-报文获取单元，42-规约分析单元，43-规约格式判断单元，44-FA评价单元。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

结合图1-图4，对本发明的基于镜像报文的FA执行情况评价方法进行详细描述，如图1所示为其流程图，其包括以下步骤：

S11：采集终端将采集到的报文传输给采集交换机，在采集交换机端对报文进行镜像，得到镜像报文；

S12：采集交换机对采集到的报文进行存储转发到前置机，以进行进一步地传输；同时将镜像报文传输到镜像报文处理器，以对镜像报文进行分析处理，得到评价FA执行情况的参数；

S13：根据参数进行FA执行情况评价。

其中，步骤S12中对镜像报文进行分析处理具体包括以下步骤：

S121：获取报文，基于libpcap数据包捕获甘薯库对镜像中的报文实施循环抓捕，其流程图如图3所示，具体为：首先通过pcap_open_live打开用于报文抓捕的网络处理器，获得用于捕获网络数据包的数据包捕获描述字。其次使用pcap_setfilter设置数据过滤器，过滤器是一个包含了过滤表达式的ASCII字符串，可以按照要求对各类报文进行过滤；通过pcap_loop设置回掉，捕获数据包,但不会响应pcap_open_live()函数设置的超时时间使用，同时将IP参数保存。通过使用pcap_read读IP取包，作为启动pacp_callback回调执行的判断条件，从而对报文实施循环抓捕；

S122：在获取报文后，对报文进行规约分析。根据规约鉴别不同的报文类型，首先判断规约类型是101规约还是104规约；在此基础上对规约进行判断，是否正常的规约，如果规约内容出错，则进行丢弃；否则进入下一步；

S133：判断规约格式，判断其为固定帧格式还是可变帧格式，对于101规约，0x10是固定帧启动字符，0x16是结束字符，可变帧以0x68作为启动字符，0x16是结束字符；对于固定帧格式，则进行判断控制，提取出报文的各个参数，包括链路确认、测试帧等；对于可变帧格式，进行判断控制，提取出报文的各个参数，包括遥测、遥信、遥控等，其流程图如图4所示。

步骤S13具体为：根据参数计算得出FA启动率和正确率，以对FA执行情况进行评价。

FA启动率是指在某条馈线发生故障后，FA能够根据故障信息启动的次数，其计算公式如下：

其中，事故次数A是指当馈线发生故障的次数，在选定的时间范围内，根据出口断路器的跳闸动作和继电保护装置的动作进行综合评定。当报文中的SOE信息中的断路器状态位中的信息由合位变为分位，同时继电保护信号由分位变为合位，则判定馈线发生一次事故。通过可选的时间间隔，统计出发生的总的事故次数A。

FA启动次数B是指在故障发生后，馈线自动化系统正常启动的次数。FA启动次数的判定通过遥控信号的变位进行统计，在上述事故发生时刻T+ΔT时刻内，当遥控指令发送一次，并由分位变为合位，则判定FA启动，根据所选的时间间隔，统计出发生总的FA启动次数B。

FA正确率是指在某条馈线发生故障后，FA是启动后能否正确动作，定位并隔离故障区域，恢复非故障区域的供电，其计算公式如下所示：

其中，FA正确次数C是指当FA启动后，是否能够根据线路的拓扑结构，正确的将故障区域隔离，并恢复非故障区域的供电。在可选的时间范围内，当遥控指令发生变位，此时获取报文中的遥信信号，依据FA正确性评价方法，可以对FA动作的正确次数进行评价。根据所选的时间间隔，当FA启动后判定为正确，则FA正确次数加1，从而统计出总的FA正确次数C。

结合图5，对本发明的基于镜像报文的FA执行情况评价系统，其结构示意图5所示，其包括：采集终端1、采集交换机2、前置机3以及镜像报文处理器4，其中，采集终端1与采集交换机2相连，采集交换机2分别与前置机3以及镜像报文处理器4相连。采集终端1用于采集报文，采集交换机2用于接收采集终端1采集的报文，并对报文进行镜像，镜像是将采集交换机2某个端口的流量拷贝到另一端口(镜像端口)，镜像后，正常的报文仍然经过采集交换机2进行存储转发到前置机3，另外新建的镜像的报文传输到镜像报文处理器4，由其中的功能模块对其进行分析处理，得到评价FA执行情况的参数。

其中，镜像报文处理器4进一步包括：报文获取单元41，用于获取报文；规约分析单元42，用于对获取到的报文进行规约分析，判断规约内容是否为正常，正常则进入下一步，否则丢弃；规约格式判断单元43，用于判断规约格式，并根据所述规约格式获取相应的参数；以及FA评价单元44，用于根据镜像处理器得到的参数计算得出FA的启动率和/或正确率，其结构示意图如图6所示。

本实施例中，一个采集交换机2对应多个采集终端1，可以同时对多个采集终端1的报文进行分析处理，结构简单，节约成本。

此处公开的仅为本发明的优选实施例，本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，并不是对本发明的限定。任何本领域技术人员在说明书范围内所做的修改和变化，均应落在本发明所保护的范围内。

Claims (10)

1.一种基于镜像报文的FA执行情况评价方法，其特征在于，包括以下步骤：

S11：对采集到的报文进行镜像，得到镜像报文；

S12：对采集到的所述报文进行存储转发，同时对所述镜像报文进行分析处理，得到评价FA执行情况的参数；

S13：根据所述参数进行FA执行情况评价。

2.根据权利要求1所述的FA执行情况评价方法，其特征在于，所述步骤S11具体为：在采集交换机中对采集终端采集到的报文进行镜像，得到镜像报文。

3.根据权利要求1所述的FA执行情况评价方法，其特征在于，所述步骤S12中的对所述镜像报文进行分析处理进一步包括：

S121：获取报文，基于libpcap数据包捕获函数对所述镜像报文进行循环抓捕；

S122：对获取到的所述报文进行规约分析，判断规约内容是否为正常，正常则进入步骤S123，否则丢弃；

S123：判断规约格式，根据所述规约格式获取相应的参数。

4.根据权利要求3所述的FA执行情况评价方法，其特征在于，所述步骤S123的所述规约格式为固定帧格式或可变帧格式。

5.根据权利要求1所述的FA执行情况评价方法，其特征在于，所述步骤S13具体为：根据所述参数计算得出FA的启动率和/或正确率，根据所述启动率和/或所述正确率评价FA执行情况。

6.一种基于镜像报文的FA执行情况评价系统，其特征在于，包括：

采集终端，用于采集报文；

采集交换机，用于接收所述采集终端采集的报文，并对所述报文进行存储转发和镜像；

前置机，用于接收所述采集交换机存储转发的所述报文；

镜像报文处理器，用于接收所述采集交换机镜像的所述报文，并对所述报文进行分析处理，得到评价FA执行情况的参数。

7.根据权利要求6所述的FA执行情况评价系统，其特征在于，所述镜像报文处理器进一步包括：

报文获取单元，用于获取报文；

规约分析单元，用于对获取到的所述报文进行规约分析，判断规约内容是否为正常，正常则进入下一步，否则丢弃；

规约格式判断单元，用于判断规约格式，并根据所述规约格式获取相应的参数。

8.根据权利要求7所述的FA执行情况评价系统，其特征在于，所述镜像报文处理器还包括：FA评价单元，用于根据所述镜像处理器得到的参数计算得出FA的启动率和/或正确率。

9.根据权利要求7所述的FA执行情况评价系统，其特征在于，所述规约格式为固定帧格式或可变帧格式。

10.根据权利要求6至9任一项所述的FA执行情况评价系统，其特征在于，所述采集终端的数量为多个。