CN113867293A - 一种SIS系统下沉到DCS系统的h型架构 - Google Patents

一种SIS系统下沉到DCS系统的h型架构 Download PDF

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王毅
何新
薛建中
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Abstract

本发明公开了一种SIS系统下沉到DCS系统的h型架构，在DCS系统接口机处通过DCS防火墙进行安全防护，防火墙出口布置客户端接口机，客户端接口机出口分成两个数据链路，一路连接SIS系统，一路连接SIS下沉系统；两个数据链路连接各自的网络隔离装置；SIS系统的数据库服务器连接在SIS网络隔离装置出口，再将SIS系统服务器与数据库服务器相连；SIS下沉系统布置的SIS下沉交换机连接在SIS下沉网络隔离装置出口，再将SIS下沉数据库服务器、SIS下沉计算服务器、SIS下沉接口服务器连接到SIS下沉交换机构成独立的局域网；SIS下沉接口服务器另外连接一台DCS防火墙，防火墙出口连接DCS专用的通讯控制器DPU，实现了SIS下沉系统的计算分析结果在DCS系统的回写和应用。

Description

一种SIS系统下沉到DCS系统的h型架构
技术领域
本发明涉及发电企业自动控制系统和生产监控信息系统的数据交互，特别涉及一种SIS系统下沉到DCS系统的h型架构。
背景技术
随着电厂数字化、信息化、智能化建设的推进，电厂的部分生产业务需要基于电厂厂级监控信息系统(SIS系统)进行分析和决策支持，但这些分析结果考虑网络安全因素，并没有送入电厂分散集中控制系统(DCS系统)中，分析决策结果对实际生产的指导非常有限。
考虑到SIS系统所在的网络安全分区与DCS系统所在网络安全分区不同，安全等级不同，因此电厂始终很少有SIS系统下沉到DCS系统的应用，但这样也限制了企业对大量生产数据分析结果的利用程度，以及对实际生产的指导效果。基于此，本发明提出一种SIS系统下沉到DCS系统的h型架构，为SIS系统计算分析结果应用到DCS系统提供一种建设方案。
发明内容
为了实现从电厂SIS系统的计算分析结果下沉到DCS系统，同时兼顾DCS控制系统的安全性，本发明的目的在于提供一种SIS系统下沉到DCS系统的h型架构，该架构能在确保SIS下沉系统对DCS控制系统的安全性前提下，花费尽可能少的成本，将必要的SIS计算分析结果送入DCS控制系统，提供生产决策和优化控制所需的必要信息。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种SIS系统下沉到DCS系统的h型架构，数据从DCS系统到SIS系统及SIS下沉系统的链路类似于字母h；该h型架构包括DCS系统提供的服务端接口机，两台DCS防火墙，客户端接口机，SIS网络隔离装置，SIS数据库服务器，SIS应用系统服务器群；SIS下沉网络隔离装置，SIS下沉交换机，SIS下沉数据库服务器，SIS下沉计算服务器，SIS下沉接口服务器，DCS专业通讯控制器DPU；
DCS系统的数据通过服务端接口机向外发送，并通过第一台DCS防火墙进行安全防护；第一台DCS防火墙外侧为客户端接口机，安装有对应通讯协议的数据采集程序，进行数据采集并负责对外发送；
客户端接口机出口分成两个数据链路，一路连接常规的SIS系统，一路连接SIS下沉系统；常规SIS系统从客户端接口机采集数据，通过SIS网络隔离装置与客户端接口机相连，确保数据从DCS系统向SIS系统的单向传输；SIS网络隔离装置出口连接SIS数据库服务器的网卡，存储从SIS网络隔离装置出口采集到的数据；SIS数据库服务器同时连接SIS应用系统的各服务器，实现SIS系统的数据计算和分析展示；
从客户端接口机出口的另一路作为SIS下沉系统；SIS下沉网络隔离装置入口连接客户端接口机，SIS下沉网络隔离装置出口连接到SIS下沉交换机；SIS下沉交换机形成一个局域网，局域网内依次连接SIS下沉数据库服务器、SIS下沉计算服务器和SIS下沉接口服务器；SIS下沉数据库服务器安装有数据库，用来接收从SIS下沉网络隔离装置出口的数据并存储；SIS下沉计算服务器安装有SIS计算分析用软件，负责从SIS下沉数据库服务器读取数据，计算分析，并将结果接入SIS下沉数据库服务器；SIS下沉接口服务器安装接口服务端程序，负责从SIS下沉数据库服务器读取计算结果数据，并提供接口服务，供DCS系统采集；
SIS下沉接口服务器的另一个网口连接第二台DCS防火墙，第二台DCS防火墙出口连接DCS专用的通讯控制器DPU，该DCS专用的通讯控制器DPU读取SIS下沉接口服务器的接口服务端程序，通过DCS专用的通讯控制器DPU内的IO卡件回写到DCS系统，实现了SIS计算分析结果在DCS系统的存储和应用。
相比现有技术，本发明技术方案具有如下优点：
(1)本发明的SIS下沉系统与常规SIS系统共用DCS系统接口机，确保DCS系统不会增加额外的接口成本，也保证SIS下沉数据和SIS系统数据一致；
(2)SIS下沉系统与SIS系统分别用各自的网络隔离装置与DCS系统进行隔离，保证了各自系统的独立性和安全性，也限制了数据传输方向；SIS下沉系统作为独立的局域私网，既没有与DCS系统直接相连，也没有与电厂SIS系统直接相连，可以最大程度满足各自系统在电厂网络安全分区的要求；
(3)SIS下沉系统因为需要将数据写入DCS系统，考虑安全性，实现了从DCS系统读数据和对DCS写数据的链路分离，即从DCS接口机读数据，向DCS专用通讯控制器DPU写数据，避免了数据读写混乱，难以控制的风险；
(4)SIS下沉系统服务器精简，避免了重建一套SIS系统所需的服务器组，只需要根据实际需要，部署3套服务器设备及相关软件即可满足要求；
(5)SIS下沉系统回写不用布置反向网络隔离装置，即可保证各自系统的安全性，也避免了反向网络隔离装置对SIS下沉回写功能的限制。
附图说明
图1为本发明一种SIS系统下沉到DCS系统的h型架构的系统示意图。
具体实施方式
本发明提出了一种SIS系统下沉到DCS系统的h型架构，如图1所示，数据从DCS系统到SIS系统及SIS下沉系统的链路类似于字母h。该h型架构主要包括DCS系统提供的服务端接口机，2台DCS防火墙，客户端接口机，SIS网络隔离装置，SIS数据库服务器，SIS应用系统服务器群；SIS下沉网络隔离装置，SIS下沉交换机，SIS下沉数据库服务器，SIS下沉计算服务器，SIS下沉接口服务器，DCS专业通讯控制器DPU。
DCS系统的数据通过服务端接口机向外发送，并通过第一台DCS防火墙进行安全防护。第一台DCS防火墙外侧为客户端接口机，安装有对应通讯协议的数据采集程序，进行数据采集并负责对外发送。
客户端接口机出口分成两个数据链路，一路连接常规的SIS系统，一路连接SIS下沉系统。常规SIS系统从客户端接口机采集数据，通过SIS网络隔离装置与客户端接口机相连，确保数据从DCS系统向SIS系统的单向传输。SIS网络隔离装置出口连接SIS数据库服务器的网卡，存储从SIS网络隔离装置出口采集到的数据。SIS数据库服务器同时连接SIS应用系统的各服务器，实现SIS系统的数据计算和分析展示。
从客户端接口机出口的另一路作为SIS下沉系统。SIS下沉网络隔离装置入口连接客户端接口机，SIS下沉网络隔离装置出口连接到SIS下沉交换机。SIS下沉交换机形成一个局域网，局域网内依次连接SIS下沉数据库服务器、SIS下沉计算服务器和SIS下沉接口服务器。SIS下沉数据库服务器安装有数据库，用来接收从SIS下沉网络隔离装置出口的数据并存储。SIS下沉计算服务器安装有SIS计算分析用软件，负责从SIS下沉数据库服务器读取数据，计算分析，并将结果接入SIS下沉数据库服务器。SIS下沉接口服务器安装接口服务端程序，负责从SIS下沉数据库服务器读取计算结果数据，并提供接口服务，供DCS系统采集。
SIS下沉接口服务器的另一个网口连接第二台DCS防火墙，第二台DCS防火墙出口连接DCS专用的通讯控制器DPU，该DCS专用的通讯控制器DPU读取SIS下沉接口服务器的接口服务端程序，通过DCS专用的通讯控制器DPU内的IO卡件写入DCS系统，实现了SIS计算分析结果在DCS系统的存储和应用。

Claims (6)

1.一种SIS系统下沉到DCS系统的h型架构，其特征在于：数据从DCS系统到SIS系统及SIS下沉系统的链路类似于字母h；
该h型架构包括DCS系统提供的服务端接口机，两台DCS防火墙，客户端接口机，SIS网络隔离装置，SIS数据库服务器，SIS应用系统服务器群；SIS下沉网络隔离装置，SIS下沉交换机，SIS下沉数据库服务器，SIS下沉计算服务器，SIS下沉接口服务器，DCS专业通讯控制器DPU；
DCS系统的数据通过服务端接口机向外发送，并通过第一台DCS防火墙进行安全防护；第一台DCS防火墙外侧为客户端接口机，安装有对应通讯协议的数据采集程序，进行数据采集并负责对外发送；客户端接口机出口分成两个数据链路，一路连接SIS系统，一路连接SIS下沉系统；
SIS系统从客户端接口机采集数据，通过SIS网络隔离装置与客户端接口机相连，确保数据从DCS系统向SIS系统的单向传输；SIS网络隔离装置出口连接SIS数据库服务器的网卡，存储从SIS网络隔离装置出口采集到的数据；SIS数据库服务器同时连接SIS应用系统的各服务器，实现SIS系统的数据计算和分析展示；
SIS下沉网络隔离装置入口连接客户端接口机，SIS下沉网络隔离装置出口连接到SIS下沉交换机；SIS下沉交换机形成一个局域网，局域网内依次连接SIS下沉数据库服务器、SIS下沉计算服务器和SIS下沉接口服务器；SIS下沉数据库服务器安装有数据库，用来接收从SIS下沉网络隔离装置出口的数据并存储；SIS下沉计算服务器安装有SIS计算分析用软件，负责从SIS下沉数据库服务器读取数据，计算分析，并将结果接入SIS下沉数据库服务器；SIS下沉接口服务器安装接口服务端程序，负责从SIS下沉数据库服务器读取计算结果数据，并提供接口服务，供DCS系统采集；
SIS下沉接口服务器的另一个网口连接第二台DCS防火墙，第二台DCS防火墙出口连接DCS专用的通讯控制器DPU，该DCS专用的通讯控制器DPU读取SIS下沉接口服务器的接口服务端程序，通过DCS专用的通讯控制器DPU内的IO卡件回写到DCS系统，实现了SIS计算分析结果在DCS系统的存储和应用。
2.根据权利要求1所述的一种SIS系统下沉到DCS系统的h型架构，其特征在于：SIS下沉系统的数据链路与SIS系统数据链路保持独立，即使SIS系统通讯链路或服务器设备出现故障，SIS下沉系统也能保持独立正常运行。
3.根据权利要求1所述的一种SIS系统下沉到DCS系统的h型架构，其特征在于：SIS下沉系统的数据与SIS系统数据能够保持一致，因为二者均从DCS系统的同一客户端接口机位置采集数据。
4.根据权利要求1所述的一种SIS系统下沉到DCS系统的h型架构，其特征在于：SIS下沉系统的服务器根据下沉的功能需要进行SIS下沉计算服务器的增多或减少，能够自由配置；SIS下沉接口服务器和SIS下沉数据库服务器分开配置或合并为一台服务器，是必要配置。
5.根据权利要求1所述的一种SIS系统下沉到DCS系统的h型架构，其特征在于：客户端接口机与SIS系统和SIS下沉系统进行数据通讯时，客户端接口机安装的数据服务端的通讯协议，必须支持穿过网络隔离装置向外发送数据。
6.根据权利要求1所述的一种SIS系统下沉到DCS系统的h型架构，其特征在于：SIS下沉系统的回写，通过SIS下沉接口服务器和DCS专用通讯控制器DPU的通讯来实现，中间不必采用反向网络隔离装置；SIS下沉接口服务器和DCS专用通讯控制器DPU的通讯协议要求一致，支持TCP或RS485多种接口通讯形式。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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