CN111509863B - 一种移动变电站监控报警系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种移动变电站监控报警系统及方法，包括监控管理中心和UI管理工作站，所述监控管理中心采用B/S技术架构模式通过网络探针对变电站网络通讯数据信息进行统一分析和管理，所述网络探针通过调度数据网与所述UI管理工作站互动通信，所述UI管理工作站从所述监控管理中心获取数据并通过WEB形式提供人机交互接口，所述监控管理中心的内部设置有网络异常告警模块，所述网络异常告警模块通过网络探针连接有数据策略管理模块，系统能够实现整个电力监控系统的自动化，使得故障能尽可能早的被发现并得到相应的解决，提升了系统排除故障的实时效率。

Description

一种移动变电站监控报警系统及方法
技术领域
本发明实施例涉及移动变电站技术领域，具体涉及一种移动变电站监控报警系统及方法。
背景技术
目前，变电站运行监控系统已经成为变电运行工作中不可或缺的一部分，在220kV及以上电压等级的变电站中，按运行要求需要双套监控系统同时工作，通常站内一、二次设备状态发生变化，信号的接收，事故发生时系统产生的报警音和报文都是对设备状态最直观的反馈，也是运维人员对设备状况判断的第一依据，可见运行监控系统对电网安全运行的重要性，现有的变电站运行监控系统还存在以下问题：
(1)系统结构相对简单，并且很多不具备相应的扩展功能，不能根据发展需要对系统进行相应的扩展；
(2)整个系统的通信有的采用广播信息发送的方式，使得其可靠性值得探究，难以保证在传送的过程中无数据的丢失，从而导致故障无法实时检测。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种移动变电站监控报警系统及方法，在监控管理中心和UI管理工作站通过软件控制采集变电站线路的原始数据，通过不同指令模式有效拓展相关功能，能够实现整个电力监控系统的自动化，使得故障能尽可能早的被发现并得到相应的解决，提升了系统排除故障的实时效率，以解决现有技术中由于移动变电站监控报警系统及方法中扩展功能少以及故障无法实时检测的问题。
为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：
一种移动变电站监控报警系统，包括监控管理中心和UI管理工作站，所述监控管理中心采用B/S技术架构模式通过网络探针对变电站网络通讯数据信息进行统一分析和管理，所述网络探针通过调度数据网与所述UI管理工作站互动通信，所述UI管理工作站从所述监控管理中心获取数据并通过WEB形式提供人机交互接口，所述监控管理中心的内部设置有网络异常告警模块，所述网络异常告警模块通过网络探针连接有数据策略管理模块。
作为本发明的一种优选方案，所述网络探针与所述调度数据网进行数据交互，并将数据同步至数据库中。
作为本发明的一种优选方案，所述网络探针包括数据采集模块、TCP/IP数据处理模块、协议分析模块以及探针代理模块，所述数据采集模块采集站内设备数据信息并通过网络协议将数据同步至所述TCP/IP数据处理模块，所述TCP/IP数据处理模块通过协议分析模块连接有策略匹配模块，所述策略匹配模块通过探针代理模块连接所述监控管理中心，并将告警数据同步至所述监控管理中心。
作为本发明的一种优选方案，所述数据采集模块采用libpcap抓取目标网卡数据，并通过配置过滤器启动抓报程序获取数据包同步至所述TCP/IP数据处理模块进行处理。
作为本发明的一种优选方案，所述协议分析模块采用插件机制对支持的各类协议进行分析，不同插件负责分析不同的协议类型。
作为本发明的一种优选方案，所述UI管理工作站内设置有负责转发站内数据请求的UI代理模块。
作为本发明的一种优选方案，所述UI代理模块通过SSL协议向所述监控管理中心转发UI管理工作站的数据请求。
一种移动变电站监控报警方法，包括以下步骤：
S01、通过监控管理中心、UI管理工作站搭建数据传输通信网络，并对服务器端网络数据进行侦听；
S02、构建子系统将侦听所得的变电站内各相关设备的实时信息，经传输通信网络将初步处理之后的信息发送到中心服务器系统，并且接受服务器发送的相应的控制命令信号；
S03、根据不同控制命令通过数据传输通信网络登录到子系统从而控制子系统对其做相应做系统更改设置和操作控制，并远程控制管理登录到子系统的用户。
作为本发明的一种优选方案，在所述服务器端创建Socket函数通过终端连接函数连接所述监控管理中心以及UI管理工作站。
作为本发明的一种优选方案，所述数据传输通信网络通过建立data_Collection类对信息进行接收。
本发明的实施方式具有如下优点：
本发明实质上是移动变电站监控报警系统及方法，通过软件控制采集变电站线路的原始数据，经过通信传输网络传输到数据库中心，数据库中心经过处理之后统一生成报表，然后根据设置的报警条件产生相应的报警，实现了整个电力监控系统的自动化，使得故障能尽可能早的被发现并得到相应的解决，提升了系统排除故障的实时效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施方式中移动变电站监控报警系统的结构框图；
图2为本发明实施方式中网络探针的结构框图；
图3为本发明实施方式中移动变电站监控报警方法流程图。
图中：
1-监控管理中心；2-UI管理工作站；3-网络探针；4-调度数据网；5-数据库；6-网络异常告警模块；7-数据策略管理模块；8-UI代理模块；9-数据采集模块；10-TCP/IP数据处理模块；11-协议分析模块；12-策略匹配模块；13-探针代理模块。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1和图2所示，本发明提供了一种移动变电站监控报警系统，采用B/S技术架构，以监控管理中心1为核心，实现变电站站控层网络和调度数据网流量的采集、识别、检测、分析、存储的完整过程，实现了系统网络探针模块、监控管理中心模块和UI管理工作站模块的功能，使得变电站网络安全监控系统能够很好的实现对变电站网络流量信息采集解析，发现异常行为并产生告警告知管理员，管理员根据结果下发相应控制策略，能够有效保证变电站安全稳定运行。
包括监控管理中心1和UI管理工作站2，所述监控管理中心1采用B/S技术架构模式通过网络探针3对变电站网络通讯数据信息进行统一分析和管理，所述网络探针3通过调度数据网4与所述UI管理工作站2互动通信，所述UI管理工作站2从所述监控管理中心1获取数据并通过WEB形式提供人机交互接口，所述监控管理中心1的内部设置有网络异常告警模块6，所述网络异常告警模块6通过网络探针3连接有数据策略管理模块7。
本实施例中，通过分布式多点部署的网络探针3负责变电站网络通讯数据采集，并对通讯数据包进行深度解析，然后根据预先设定的策略产生告警事件，实时将告警信息等数据上报至监控管理中心1汇总，其部署在单独的硬件设备上，通过调度数据网4与监控管理中心1互动通信，监控管理中心1负责收集变电站中各个网络探针提交的数据，进行统一的分析和管理，同时监控管理中心还负责向UI管理工作站提供要呈现的数据，并且接受UI管理工作站下发的配置策略。
所述网络探针3与所述调度数据网4进行数据交互，并将数据同步至数据库5中。
本实施例中，所述UI管理工作站独立于监控管理中心运行，从监控管理中心1获取数据并通过WEB形式提供人机交互接口，实现实时监控、数据查询和分析展示，其部署在单独的计算机上，该设备安装有Tomcat服务，可以通过本地的浏览器访问UI界面系统，通过调度数据网4与网络探针3交互通信。其中，Tomcat服务是一个免费的开放源代码的Web应用服务。
所述网络探针3包括数据采集模块9、TCP/IP数据处理模块10、协议分析模块11以及探针代理模块13，所述数据采集模块9采集站内设备数据信息并通过网络协议将数据同步至所述TCP/IP数据处理模块10，所述TCP/IP数据处理模块10通过协议分析模块11连接有策略匹配模块12，所述策略匹配模块12通过探针代理模块13连接所述监控管理中心1，并将告警数据同步至所述监控管理中心1。
本实施例中，所述网络探针3负责变电站网络通讯数据采集，并对通讯数据包进行深度解析，然后根据预先设定的策略产生告警事件，实时将告警信息等数据上报至监控管理中心1汇总。
所述数据采集模块9采用libpcap抓取目标网卡数据，并通过配置过滤器启动抓报程序获取数据包同步至所述TCP/IP数据处理模块10进行处理。其中，libpcap是unix/linux平台下的网络数据包捕获函数包，大多数网络监控软件都以它为基础。
本实施例中，所述数据采集模块9将网卡设置为混杂模式，将抓取的数据交由其它模块进行分析处理，其中利用g_config_stage标记配置变化的变量，数据抓取模块每次配置过滤器之后，会将当时的g_config_stage数值保存在本函数的局部变量中，通过相应的判断函数g_is_configure_changed进行判断，一旦保存的数值与g_config_stage不相等，则中断抓取循环，重新配置libpcap过滤器。
本实施例中，所述TCP/IP数据处理模块10在接收到数据包到达指令后，首先进行格式合法性检查，抛弃畸形数据包，其次对进入的TCP包进行状态跟踪。
所述协议分析模块11采用插件机制对支持的各类协议进行分析，不同插件负责分析不同的协议类型。
本实施例中，所述协议分析模块11将抓取到的数据包依次交给各个协议分析插件进行分析匹配，分析顺序取决于配置文件中各个插件的加载顺序，直到某个协议插件匹配成功后将分析结果返回，如果所有插件都未匹配，则说明该数据不属于要处理的类型丢弃即可，各个插件根据载荷中的特征字符和端口两种特征对协议进行识别，识别为对应的协议后则按照协议的定义格式取出各个域的值返回给主流程。
所述UI管理工作站2内设置有负责转发站内数据请求的UI代理模块8。
所述UI代理模块8通过SSL协议向所述监控管理中心1转发所述UI管理工作站2的数据请求。
本实施例中，所述UI代理模块8负责向用户提供图形操作接口，来对整个系统进行管理，UI代理模块8是用户与系统间的桥梁，向用户展示友好、易用的图形界面，帮助用户高效、准确的对系统进行管理和使用。
如图3所示，一种移动变电站监控报警方法，包括以下步骤：
S01、通过监控管理中心、UI管理工作站搭建数据传输通信网络，并对服务器端网络数据进行侦听；
S02、构建子系统将侦听所得的变电站内各相关设备的实时信息，经传输通信网络将初步处理之后的信息发送到中心服务器系统，并且接受服务器发送的相应的控制命令信号；
S03、根据不同控制命令通过数据传输通信网络登录到子系统从而控制子系统对其做相应做系统更改设置和操作控制，并远程控制管理登录到子系统的用户。
本实施例中，利用监控管理中心以及UI管理工作站采集数据，并对流量数据进行初步分析，分为流量数据和协议报文数据；分析完数据形成学习数据，建立行为子系统基线，当有数据违反行为子系统基线时产生告警，系统管理员也可对学习数据根据自身需求进行调整；分析数据结束之后，数据传输分为两个方向，一个方向是对数据信息统计，统计信息包括全网平均带宽、探针子网带宽、协议带宽、设备统计信息；另一个方向是数据先和系统管理员设定的策略进行匹配，查看是否符合策略信息。
在所述服务器端创建Socket函数通过终端连接函数连接所述监控管理中心以及UI管理工作站。
所述数据传输通信网络通过建立data_Collection类对信息进行接收。
本实施例中，在监控管理中心以及UI管理工作站端构建Socket函数，通过连接函数与服务器端创建Socket函数交互通信，如果监控管理中心服务器端要开始监听来自客户端的信息，此时需要调用等待函数并初始化，如果有来自客户端的Socket请求连接中心服务器的消息，则中心服务器此时需要调用接收函数接收客户端的连接请求。
该移动变电站监控报警系统及方法，通过软件控制采集变电站线路的原始数据，经过通信传输网络传输到数据库中心，数据库中心经过处理之后统一生成报表，然后根据设置的报警条件产生相应的报警，实现了整个电力监控系统的自动化，使得故障能尽可能早的被发现并得到相应的解决，提升了系统排除故障的实时效率。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种移动变电站监控报警系统，其特征在于，包括监控管理中心（1）和UI管理工作站（2）；所述监控管理中心（1）采用B/S技术架构模式，通过网络探针（3）对变电站网络通讯数据信息进行统一分析和管理；所述网络探针（3）通过调度数据网（4）与所述UI管理工作站（2）互动通信，所述UI管理工作站（2）从所述监控管理中心（1）获取数据并通过WEB形式提供人机交互接口，所述监控管理中心（1）的内部设置有网络异常告警模块（6），所述网络异常告警模块（6）通过所述网络探针（3）连接有数据策略管理模块（7）；
所述网络探针（3）包括数据采集模块（9）、TCP/IP数据处理模块（10）、协议分析模块（11）以及探针代理模块（13）；
所述数据采集模块（9）采集站内设备数据信息并通过网络协议将数据同步至所述TCP/IP数据处理模块（10），所述TCP/IP数据处理模块（10）通过所述协议分析模块（11）连接有策略匹配模块（12），所述策略匹配模块（12）通过所述探针代理模块（13）连接所述监控管理中心（1），并将告警数据同步至所述监控管理中心（1）；
所述协议分析模块（11）采用插件机制对支持的各类协议进行分析，不同插件负责分析不同的协议类型。
2.根据权利要求1所述的一种移动变电站监控报警系统，其特征在于，所述调度数据网（4）连接有数据库（5）；所述网络探针（3）与所述调度数据网（4）进行数据交互，并将数据同步至所述数据库（5）中。
3.根据权利要求1所述的一种移动变电站监控报警系统，其特征在于，所述数据采集模块（9）采用libpcap抓取目标网卡数据，并通过配置过滤器启动抓报程序获取数据包同步至所述TCP/IP数据处理模块（10）进行处理。
4.根据权利要求1所述的一种移动变电站监控报警系统，其特征在于，所述UI管理工作站（2）内设置有负责转发站内数据请求的UI代理模块（8）。
5.根据权利要求4所述的一种移动变电站监控报警系统，其特征在于，所述UI代理模块（8）通过SSL协议向所述监控管理中心（1）转发所述UI管理工作站（2）的数据请求。
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