CN115208459A - 一种光纤预警系统的网络架构及组网方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光纤预警系统的网络架构及组网方法，所述网络架构包括连接首站的主服务器和连接末站的备用服务器，所述首站与末站之间通过自建光通信链路连接多台预警主机，所述主服务器、自建光通信链路和备用服务器构成主链路；所述备用服务器连接有5G CPE终端，所述主服务器、5G CPE终端和备用服务器形成备用链路。本发明在自建光通信链路中断后通过备用链路保持预警系统正常运行，及时将预警设备主机中检测的断纤告警信息传输至预警系统管理平台服务器中，确保数据有效性。

Description

一种光纤预警系统的网络架构及组网方法
技术领域
本发明涉及一种光纤预警系统的网络架构及组网方法，属于通信领域。
背景技术
光纤预警系统的主机设备通常部署在管道沿线站场或者RTU阀室里面，主机设备通常依赖管道沿线的自建光纤实现与预警系统平台的通信。管道沿线的自建光纤通信为节点式组网方式，首站与末站通常相聚几百、上千公里，无法实现环网冗余链路，一旦光纤中断，断点之后的预警主机设备无法与部署在首站或者管道节点上的预警管理平台服务器进行有效通信。
管道沿线的自建光纤通信链路与光纤预警系统监测链路通常为同一光缆，光纤预警系统断纤报警定位点的计算是需要在断纤之后进行。光纤中断后，光纤预警现场设备的通信随即中断，也无法将端纤检测结果第一时间送达预警管理平台，使维护管理人员无法及时利用光纤预警的断纤报警功能进行断点定位。
同时断纤之后，在中断点之后的光纤预警设备也无法将检测的告警信息及时送达光纤预警管理平台服务器，使后续设备丧失全部应有监测功能，则在光缆修复之前后续管道沿线周边将面临监测和管控缺位，存在较大的安全隐患。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺点，当自建光通信链路中断，与预警主服务器的连接中断后自动启用备用链路，链路中断节点之后的预警主机设备告警数据通过备用服务器中转至主服务器，实现光纤预警系统整体数据的接收完整性。
为实现上述发明目的，第一方面，本发明提供一种光纤预警系统的网络架构，包括连接首站的主服务器和连接末站的备用服务器，所述首站与末站之间通过自建光通信链路连接多台预警主机，所述主服务器、自建光通信链路和备用服务器构成主链路；所述备用服务器连接有5G CPE终端，所述主服务器、5G CPE终端和备用服务器形成备用链路。
进一步地，所述备用服务器通过所述5G CPE终端与所述主服务器之间形成VPN。
进一步地，所述主服务器与备用服务器之间建立有心跳监测机制，当心跳中断后，自动或手动切换到所述备用链路。
进一步地，当心跳中断后，所述心跳监测机制适于发出链路切换提示信息，供手动选择并切换到所述备用链路。
进一步地，所述备用服务器中部署有NAT地址映射工具，以在访问备用服务器时自动将数据中心源切换为主服务器。
进一步地，在所述备用链路中，所述主服务器对接收自所述备用服务器的数据进行重复性校验。
第二方面，本发明提供一种光纤预警系统的组网方法，包括以下步骤：(1)构建主服务器、自建光通信链路和备用服务器主链路；(2)构建主服务器、5GCPE终端和备用服务器备用链路。
进一步地，所述步骤(1)中，在所述主服务器与备用服务器之间建立心跳监测机制，当心跳中断后，自动或手动切换到所述备用链路。
进一步地，所述步骤(2)中，在所述备用服务器中部署NAT地址映射工具，以在访问备用服务器时自动将数据中心源切换为主服务器。
进一步地，在步骤(2)所述的备用链路中，所述主服务器对接收自所述备用服务器的数据进行重复性校验。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
自建光通信链路中断后通过备用链路保持预警系统正常运行，及时将预警设备主机中检测的断纤告警信息传输至预警系统管理平台服务器中，确保数据有效性；始终保持主服务器的数据完整性和及时性；只在备用服务器部署备用链路(5G CPE)，尽可能降低备用链路节点数量和费用，节省项目成本；在自建光通信链路正常情况下，备用链路为静默状态，不会主动接入运营商网络，避免长时间曝露在互联网中带来的网络风险。
附图说明
图1是本发明网络架构一个实施例的结构示意图(注：图中的虚线是示意性表示首、末站之间所有的预警用设备是通过自建光通信链路连接的，并不是指额外多出这一条线，与该虚线平行的上方的那条各方框之间的实线才是真实的自建光通信链路)。
图2是本发明网络架构一个实施例的数据流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，对本发明的技术方案做进一步说明。
如图1-图2所示，本发明光纤预警系统的网络架构的一个实施例，包括连接首站(图1中具体为董家口首站)的主服务器和连接末站(图1中具体为广饶末站)的备用服务器，所述首站与末站之间通过自建光通信链路连接多台预警主机，所述主服务器、自建光通信链路和备用服务器构成主链路；所述备用服务器连接有5G CPE(Customer PremiseEquipment，客户前置设备)终端，所述主服务器、5G CPE终端和备用服务器形成备用链路。
在一个实施例中，所述备用服务器通过所述5G CPE终端与所述主服务器之间形成VPN(Virtual Private Network，虚拟专用网)。
在一个实施例中，所述主服务器与备用服务器之间建立有心跳监测机制，当心跳中断后，自动或手动切换到所述备用链路。
在一个实施例中，当心跳中断后，所述心跳监测机制适于发出链路切换提示信息，供手动选择并切换到所述备用链路。
在一个实施例中，所述备用服务器中部署有NAT(Network Address Translation，网络地址转换)地址映射工具，以在访问备用服务器时自动将数据中心源切换为主服务器。
在一个实施例中，在所述备用链路中，所述主服务器对接收自所述备用服务器的数据进行重复性校验。
如图1-图2所示，本发明光纤预警系统的组网方法的一个实施例，包括以下步骤：(1)构建主服务器、自建光通信链路和备用服务器主链路；(2)构建主服务器、5G CPE终端和备用服务器备用链路。
在一个实施例中，所述步骤(1)中，在所述主服务器与备用服务器之间建立心跳监测机制，当心跳中断后，自动或手动切换到所述备用链路。
在一个实施例中，所述步骤(2)中，在所述备用服务器中部署NAT地址映射工具，以在访问备用服务器时自动将数据中心源切换为主服务器。
在一个实施例中，在步骤(2)所述的备用链路中，所述主服务器对接收自所述备用服务器的数据进行重复性校验。
具体实施时，可遵循以下操作流程：
1、部署主、备服务器，备用服务器与主服务器的自建光通信链路心跳中断后，备用服务器启用备用链路将告警数据转发至主服务器，主服务器对接收的数据进行重复性校验，实现数据完整性；
2、预警系统管理平台具备心跳监测接口，可在备用链路中断及恢复时提醒用户点击切换访问链接，实现平台客户端软件的访问数据源自动切换访问，同时提醒用户自建光通信中断事件发生；
3、预警设备主机(简称预警主机)实现可同时向多服务器推送告警数据，且支持断点续传；
4、备用服务器部署NAT(Network Address Translation，网络地址转换)地址映射工具，访问备用服务器链接时可自动切换至数据中心源为主服务器。
本发明的上述实施例基于光纤预警系统设备的安装环境和管道沿线的通信组网方式，在自建光通信链路中断后，主服务器仍能与管道沿线场站和阀室内安装的预警设备主机建立稳定通信。在管道自建光通信链路的首尾两端(近端和远端，或首站和末站)分别部署光纤预警服务器，尾端(远端)服务器在连接自建光通信链路的同时配置5G CPE(Customer Premise Equipment，客户前置设备)终端，实现尾端服务器(备用服务器)的备用链路接入。光纤预警主服务器具备外网出口，且与备用服务器的5G CPE终端可建立vpn(Virtual Private Network，虚拟专用网)通道访问。预警设备主机同时向主、备服务器分发报警数据。备用服务器的5G CPE的网络链路默认为关闭状态，当自建光通信链路中断后，与预警主服务器中断连接，心跳丢失后，自动启用备用链路，中断链路节点之后的预警主机设备告警数据通过备用服务器中转至主服务器，实现光纤预警系统整体数据的接收完整性。
自建光通信链路中断后，客户端访问的预警管理平台软件与主服务器之间的心跳断连，则弹出切换访问网络接口的提示，点击后自动切换访问备用的ip链接地址，通过备用服务器(中断后，备用服务器具备外网访问接口)的NAT地址映射至主服务器访问端口，实现数据中心源一致，数据无丢失；自建光通信链路恢复后，平台通过心跳检测会提示客户端访问页面切换网络访问链路，恢复正常访问。
自建光通信链路恢复后，备用服务器与主服务器的心跳恢复，自动关闭5G CPE终端连接网卡，实现备用链路的静默，确保整个网络的安全性。
主、备服务器之间会自动校验接收告警数据的重复性，从而确保主服务器中接收的数据始终保持完整性和及时性。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光纤预警系统的网络架构，其特征在于，包括连接首站的主服务器和连接末站的备用服务器，所述首站与末站之间通过自建光通信链路连接多台预警主机，所述主服务器、自建光通信链路和备用服务器构成主链路；所述备用服务器连接有5G CPE终端，所述主服务器、5G CPE终端和备用服务器形成备用链路。
2.根据权利要求1所述的一种光纤预警系统的网络架构，其特征在于，所述备用服务器通过所述5G CPE终端与所述主服务器之间形成VPN。
3.根据权利要求1所述的一种光纤预警系统的网络架构，其特征在于，所述主服务器与备用服务器之间建立有心跳监测机制，当心跳中断后，自动或手动切换到所述备用链路。
4.根据权利要求3所述的一种光纤预警系统的网络架构，其特征在于，当心跳中断后，所述心跳监测机制适于发出链路切换提示信息，供手动选择并切换到所述备用链路。
5.根据权利要求3所述的一种光纤预警系统的网络架构，其特征在于，所述备用服务器中部署有NAT地址映射工具，以在访问备用服务器时自动将数据中心源切换为主服务器。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种光纤预警系统的网络架构，其特征在于，在所述备用链路中，所述主服务器对接收自所述备用服务器的数据进行重复性校验。
7.一种光纤预警系统的组网方法，其特征在于，采用如权利要求1-6任一项所述的网络架构，包括以下步骤：
(1)构建主服务器、自建光通信链路和备用服务器主链路；
(2)构建主服务器、5G CPE终端和备用服务器备用链路。
8.根据权利要求7所述的一种光纤预警系统的组网方法，其特征在于，所述步骤(1)中，在所述主服务器与备用服务器之间建立心跳监测机制，当心跳中断后，自动或手动切换到所述备用链路。
9.根据权利要求7所述的一种光纤预警系统的组网方法，其特征在于，所述步骤(2)中，在所述备用服务器中部署NAT地址映射工具，以在访问备用服务器时自动将数据中心源切换为主服务器。
10.根据权利要求7所述的一种光纤预警系统的组网方法，其特征在于，在步骤(2)所述的备用链路中，所述主服务器对接收自所述备用服务器的数据进行重复性校验。
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