CN107180524A - 一种用电信息采集系统的网络监测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明针对用电信息采集系统中日常最容易发生的网络故障，提出了一种用电信息采集系统的网络监测方法，通过对用电信息采集系统的整体网络架构进行拓扑分析，将用电信息采集主站服务器、网络设备、通信前置机等全部设备的拓扑图建立起来；借助ping\tracert等网络工具对网络拓扑图内的末端终端进行监测；通过定期心跳报文等方式对现场运行的用电信息采集终端进行运行情况监测，充分监测到用电信息采集系统的每一个角落，做到出现故障快速定位。

Description

一种用电信息采集系统的网络监测方法
技术领域
本发明属于电能计量领域领域，尤其是用电信息采集系统的网络监测方法。
背景技术
用电信息采集系统是对电力用户的用电信息进行采集、处理和实时监控的系统，实现用电信息的自动采集、计量异常监测、电能质量监测、用电分析和管理、相关信息发布、分布式能源监控、智能用电设备的信息交互等功能。
用电信息采集系统的通信网络链接着主站系统、用电信息采集终端、电能表，主站系统与用电信息采集终端之间的通讯为上行通讯，通讯方式主要包括以太网、公网(GPRS/CDMA)无线通信、230MHz无线通信、光纤通信等，下行通讯方式主要包括载波通信，微功率无线通讯等，本专利的主要针对对象为上行通讯方式。
近几年，用电信息采集系统作为电网企业获取广大电力用户用电数据的重要支撑载体，已经被应用到越来越多的专业领域，采集的数据量、采集频率都逐渐增加，对采集网络的稳定性要求就尤为突出，本发明就是基于此种需求提出的对用电信息采集系统的网络监测方法。
发明内容
本发明的目的在于解决日益增长数据量、采集频率等需求，提供更为稳定采集网络的用电信息采集系统的网络监测方法，能够实时监控用电信息采集网络的整体运行情况，发现并定位出网络故障节点，及时快速的通知网络运维单位处理采集网络故障，保证用电信息采集系统运行的稳定性。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种用电信息采集系统的网络监测方法，其特征在于：具体实施步骤如下：
⑴搭建用电信息采集系统网络拓扑图，针对不同的用电信息采集终端通信方式，绘制出每一种方式的网络拓扑结构，寻找到每一个终端的网络路径；网络拓扑图需要涵盖用电信息采集系统由系统主站层、每一种采集终端通信方式的通信平台、每一具采集终端的通信路径都能通过网络拓扑图搜寻到；
⑵利用网络工具监测对所有用电信息采集系统的硬件终端开展网络监测，通过网络工具，监测用电信息采集系统硬件终端的网络连接情况、网络路由路径、通信速率、流量情况；定期分析不同硬件终端的网络情况，如果发现异常，制定故障解决方案，针对不合理的网络拓扑进行优化升级，优化后，重复第一步，重新升级网络拓扑图；
⑶利用远程通信手段对现场运行的用电信息采集终端进行运行监测，对现场运行的用电信息采集终端，进行定期监测，用电信息采集终端定期进行心跳数据报送，通过对接收到的心跳数据制定分析规则，开展自动分析，以此为依据判断用电信息采集终端的运行情况，是否为在线；
⑷发现问题时的运维处置，用电信息采集运维人员，根据用电信息采集终端系统发现问题的故障点，通过步骤⑵，判断是否为用电信息采集系统内的硬件终端网络发生异常，通过步骤⑶，判断是否为用电信息采集终端的现场运行出现异常。
而且，所述步骤⑴中，绘制网络拓扑结构的步骤：
①采用公网GPRS/CDMA无线通信方式的用电信息采集终端网络结构；
用电信息采集主站部署在第二数据机房，通过公司内部架设的综合办公网络，连接到用电信息公网终端的移动接入端；移动接入端通过路由设备接入移动运营商的GPRS/CDMA网络，与每一具采用公网方式的用电信息采集终端进行数据交互；
②采用230MHz无线通信方式的用电信息采集终端网络结构；
用电信息采集主站部署在第二数据机房，通过公司内部架设的综合办公网络，连接到用电信息采集230MHz终端的移动接入端的一个负控机房，该负控机房内通过路由器、防火墙与交换机，连接串口服务器，串口服务器通过串口方式连接与230MHz终端进行远程通信的电台。
而且，所述步骤⑵通过网络工具，开展网络监测：
通过ping工具，监测不同采集方式的末端设备的网络连接情况；
通过tracert工具，监测不同采集方式的末端终端的网络路由路径。
本发明的优点和积极效果是：
1、本发明用电信息采集系统，面对数十万具级别的采集终端设备，最常见发生的就是通讯异常、采集不到数据的现象。
2、本发明就是针对用电信息采集系统中日常最容易发生的网络故障，对如何实时监控采集网络的运行状况，发现并定位出网络故障节点，及时快速的通知网络运维单位处理采集网络故障，保证用电信息采集系统运行的稳定性，提出了一种解决方法。
3、本发明通过构建电信息采集系统网络拓扑整体架构图，借助网络工具对末端终端进行长期监测，通过远程通信对数十万具在线安装的用电信息采集终端进行运行情况监测，充分监测到用电信息采集系统的每一个角落，做到出现故障快速定位。
附图说明
图1为本发明的用电信息采集系统的网络监测方法工作原理图；
图2为用电信息采集系统通信网络架构图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种用电信息采集系统的网络监测方法，具体实施方法如下：
⑴搭建用电信息采集系统网络拓扑图，针对不同的用电信息采集终端通信方式，绘制出每一种方式的网络拓扑结构，寻找到每一个终端的网络路径。
网络拓扑图需要涵盖用电信息采集系统由系统主站层、每一种采集终端通信方式的通信平台、每一具采集终端的通信路径都能通过网络拓扑图搜寻到；网络拓扑图是网络监测的基础，网络拓扑图不完整，无法将网络监测覆盖到每一具用电信息采集终端；
下面，以国网天津市电力公司的用电信息采集网络拓扑结构为例：
①采用公网(GPRS/CDMA)无线通信方式的用电信息采集终端网络结构
用电信息采集主站部署在第二数据机房，通过电网公司内部架设的综合办公网络，连接到用电信息公网终端的移动接入端。移动接入端通过路由设备接入移动运营商的GPRS/CDMA网络，与每一具采用公网方式的用电信息采集终端进行数据交互。
②采用230MHz无线通信方式的用电信息采集终端网络结构
用电信息采集主站部署在第二数据机房，通过电网公司内部架设的综合办公网络，连接到用电信息采集230MHz终端的移动接入端—城南负控机房。城南负控机房内通过路由器、防火墙与交换机，连接串口服务器，串口服务器通过串口方式连接与230MHz终端进行远程通信的电台。
通过构建网络拓扑图，才能分析清楚用电信息采集终端在通信异常时有可能在哪些环节存在故障，进而开展进一步分析，开展有针对性地运维工作。
⑵利用网络工具监测对所有用电信息采集系统的硬件终端开展网络监测
通过网络工具，监测用电信息采集系统硬件终端的网络连接情况、网络路由路径、通信速率、流量情况。
定期分析不同硬件终端的网络情况，如果发现异常，制定故障解决方案，针对不合理的网络拓扑进行优化升级，优化后，重复第一步，重新升级网络拓扑图。
通过不同网络工具，开展网络监测：
通过ping工具，监测不同采集方式的末端设备的网络连接情况。
通过tracert工具，监测不同采集方式的末端终端的网络路由路径。
以国网天津市电力公司为例，所有采集方式的末端设备30余台，中间网络设备较多。通过对末端设备的连接情况、路由路径的长期跟踪，可以分析出网络配置是否合理，存在优化空间；是否存在由于网络拓扑架设的不合理，对用电信息采集系统的性能产生瓶颈；当发生网络故障时，能够快速根据网络日志排查出网络故障点，进行及时排查。
⑶利用远程通信手段对现场运行的用电信息采集终端进行运行监测
对现场运行的用电信息采集终端，进行定期监测，用电信息采集终端定期进行心跳数据报送，通过对接收到的心跳数据制定分析规则，开展自动分析，以此为依据判断用电信息采集终端的运行情况，是否为在线。
以国网天津市电力公司为例，每具终端每30分钟上报心跳数据，用电信息采集主站接收这些心跳数据，存储到数据库中，以此为依据判断用电信息采集终端的运行情况，是否为在线。
⑷发现问题时的运维处置
用电信息采集运维人员，根据用电信息采集终端系统发现问题的故障点，通过步骤二，判断是否为用电信息采集系统内的硬件终端网络发生异常，通过步骤三，判断是否为用电信息采集终端的现场运行出现异常。
分析判断原因后，如由于业务原因导致的通信异常，通过相应流程进行消缺，如由于网络异常原因导致的通信异常，针对指定的采集终端设备，通过网络分析，开展故障处理。
综上所述，通过对用电信息采集系统的整体网络架构进行拓扑分析，将用电信息采集主站服务器、网络设备、通信前置机等全部设备的拓扑图建立起来；借助ping\tracert等网络工具对网络拓扑图内的末端终端进行监测；通过定期心跳报文等方式对现场运行的用电信息采集终端进行运行情况监测，充分监测到用电信息采集系统的每一个角落，做到出现故障快速定位。
尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (3)

1.一种用电信息采集系统的网络监测方法，其特征在于：具体实施步骤如下：
⑴搭建用电信息采集系统网络拓扑图，针对不同的用电信息采集终端通信方式，绘制出每一种方式的网络拓扑结构，寻找到每一个终端的网络路径；网络拓扑图需要涵盖用电信息采集系统由系统主站层、每一种采集终端通信方式的通信平台、每一具采集终端的通信路径都能通过网络拓扑图搜寻到；
⑵利用网络工具监测对所有用电信息采集系统的硬件终端开展网络监测，通过网络工具，监测用电信息采集系统硬件终端的网络连接情况、网络路由路径、通信速率、流量情况；定期分析不同硬件终端的网络情况，如果发现异常，制定故障解决方案，针对不合理的网络拓扑进行优化升级，优化后，重复第一步，重新升级网络拓扑图；
⑶利用远程通信手段对现场运行的用电信息采集终端进行运行监测，对现场运行的用电信息采集终端，进行定期监测，用电信息采集终端定期进行心跳数据报送，通过对接收到的心跳数据制定分析规则，开展自动分析，以此为依据判断用电信息采集终端的运行情况，是否为在线；
⑷发现问题时的运维处置，用电信息采集运维人员，根据用电信息采集终端系统发现问题的故障点，通过步骤⑵，判断是否为用电信息采集系统内的硬件终端网络发生异常，通过步骤⑶，判断是否为用电信息采集终端的现场运行出现异常。
2.根据权利要求1所述的用电信息采集系统的网络监测方法，其特征在于：所述步骤⑴中，绘制网络拓扑结构的步骤：
①采用公网GPRS/CDMA无线通信方式的用电信息采集终端网络结构；
用电信息采集主站部署在第二数据机房，通过公司内部架设的综合办公网络，连接到用电信息公网终端的移动接入端；移动接入端通过路由设备接入移动运营商的GPRS/CDMA网络，与每一具采用公网方式的用电信息采集终端进行数据交互；
②采用230MHz无线通信方式的用电信息采集终端网络结构；
用电信息采集主站部署在第二数据机房，通过公司内部架设的综合办公网络，连接到用电信息采集230MHz终端的移动接入端的一个负控机房，该负控机房内通过路由器、防火墙与交换机，连接串口服务器，串口服务器通过串口方式连接与230MHz终端进行远程通信的电台。
3.根据权利要求1所述的用电信息采集系统的网络监测方法，其特征在于：所述步骤⑵通过网络工具，开展网络监测：
通过ping工具，监测不同采集方式的末端设备的网络连接情况；
通过tracert工具，监测不同采集方式的末端终端的网络路由路径。
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