CN210518371U - 一种变电站网络拓扑定位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变电站网络拓扑定位装置，包括：CPU板卡、网络板卡和电源板卡；CPU板卡、网络板卡和电源板卡之间通信通过PCI‑E接口；网络板卡至少有两个网口，包括扫描网口和管理网口，扫描网口用于网络的发现和扫描，管理网口用于参数的配置。该装置部署于变电站站控层，通过配置扫描网口实现对变电站站控层网络的拓扑扫描；通过配置管理网口，便于对本实用新型装置进行管理；本实用新型可以发现变电站非法接入、跨区互联等网络安全问题，并迅速定位威胁来源，提高变电站网络安全监测和管理水平。

Description

一种变电站网络拓扑定位装置

技术领域

本实用新型属于电网自动化技术领域，特别涉及一种变电站网络拓扑定位装置。

背景技术

智能变电站站内网络分为三层，包括站控层、间隔层和过程层。站控层设备包括：监控主机、数据通信网关、数据服务器、综合应用服务器、操作员站、工程师工作站、PMU数据集中器和计划管理终端等。间隔层设备包括：继电保护装置、测控装置、故障录波装置、网络记录分析仪、及稳控装置等。过程层设备包括：合并单元、智能终端、智能组件等。其中站控层网络通常采用A网和B网两个物理上相互独立的网络。

此外变电站还按照安全防护要求划分为四个安全区，分别为安全I/II/III/IV区。安全I/II区之间通过防火墙进行逻辑隔离，安全I/II区和安全III/IV之间采用正反向隔离进行互联，严禁跨区互联。

在如此复杂的变电站环境中，可能存在多种网络安全隐患，包括非法接入、非法外联、跨区互联等。传统的IDS装置只能发现这些非法事件，而无法对其进行进一步的定位。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供针对上述问题，提供一种可应用于变电站的网络拓扑定位装置，该装置能够通过对变电站网络拓扑的扫描。

为实现上述技术目的，本实用新型采用以下技术方案：

提供一种变电站网络拓扑定位装置，其特征是，包括：CPU板卡、网络板卡和电源板卡；

所述CPU板卡、网络板卡和电源板卡之间通信通过PCI-E接口；

所述网络板卡至少有两个网口，包括扫描网口和管理网口，所述扫描网口用于网络的发现和扫描，所述管理网口用于参数的配置。

进一步地，还包括显示板卡，所述显示板卡设置PCI-E接口，并通过PCI-E接口与其它板卡通信。

进一步地，还包括LED板卡，所述LED板卡设置PCI-E接口，并通过PCI-E接口与其它板卡通信。

进一步地，还包括对时板卡，所述对时板卡设置PCI-E接口，并通过PCI-E接口与其它板卡通信。

再进一步地，还包括对时板卡，所述对时板卡支持RS485接口通信。

进一步地，还包括电源板卡1，所述电源板卡1设置PCI-E接口，并通过PCI-E接口与其它板卡通信。

进一步地，还包括电源板卡2，所述电源板卡2设置PCI-E接口，并通过PCI-E接口与其它板卡通信。

有益技术效果

本实用新型装置通过接入变电站站控层网络，通过配置扫描网口实现对变电站站控层网络的拓扑扫描；通过配置管理网口，便于对本实用新型装置进行管理；本实用新型可以发现变电站非法接入、跨区互联等网络安全问题，并迅速定位威胁来源，提高变电站网络安全监测和管理水平；

本实用新型采用了基于PCI-E的板卡插槽设计，使各个板卡可插拔替换，便于出现故障后的替换和维修；

本实用新型加入了对时板卡，使本装置便于在接入变电站站控层网络之后对时操作，更具实时性，适合变电站使用。

附图说明

图1是本实用新型具体实施例结构示意图；

图2为实用新型实施例结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

图1是本实用新型具体实施例结构示意图；图1提供了一种变电站网络拓扑定位装置，该装置部署于变电站站控层。

如图1所示，其在整体结构上，装置采用4U高度，19英寸整层结构。采用多板卡设计，包括CPU板卡、显示板卡、网络板卡、LED板卡、对时板卡、开出板卡、电源板卡1和电源板卡2，板卡间通信采用PCI-E接口。

装置共设一个CPU板卡，板卡内由CPU芯片负责全部计算和逻辑运算工作，这些工作包括：(1)网络拓扑发现和扫描；(2)装置LED的控制；(3)装置开出的控制；(4)装置配置的管理；(5)装置对时的管理。具体软件实现方法采用现有技术实现，对此不做详细描述。

装置配置的网络板卡至少有两个网口，第一个网口用于网络的发现和扫描。第二个管理网口用于参数的配置，管理网口还用于在没有选配显示板卡时通过B/S或C/S方式实现界面的输出。

网络板卡可扩展多个网口用于各个独立网络的发现。

配置的LED板卡用于装置状态的输出，包括运行、告警、对时异常等状态。

配置的开出板卡用于装置状态的无源节点输出，包括告警接点输出、闭锁接点输出。告警接点和闭锁接点的输出属于无源空节点输出。

配置的对时板卡可以通过IRIG-B的RS485接口进行对时，也可以通过管理网口进行SNTP方式对时。在存在IRIG-B信号时，优先采用IRIG-B信号。

两块电源板卡提供冗余的电源输入，一个板卡的失效不会导致装置的断电。

显示板卡为可选板卡，其具有输出端口可接显示器或印象，音视频设备与CPU板卡通过PCI-E相连通信，由CPU板卡进行控制，对接收到的信号进行显示或播放。

PCI Express(以下简称PCI-E)是一种高速串行计算机总线，用于取代老旧的PCI标准。PCI Express也有多种规格，从PCI Express 1X到PCI Express 16X，能满足现在和将来一定时间内出现的低速设备和高速设备的需求。PCI-E采用了目前业内流行的点对点串行。比起PCI以及更早期的计算机总线的共享并行架构，每个设备都有自己的专用连接，不需要向整个总线请求带宽，而且可以把数据传输率提高到一个很高的频率，达到PCI所不能提供的高带宽。相对于传统PCI总线在单一时间周期内只能实现单向传输，PCI-E的双单工连接能提供更高的传输速率和质量，它们之间的差异跟半双工和全双工类似。

PCI-Express的接口实现方法很多，本实用新型的具体实施例中，各个板卡可采用PLX公司的PEX8311作为PCI Express X1接口芯片通过桥接方式实现。系统中采用FPGA芯片实现对整个系统的控制，利用FPGA内部提供的FIFO IP核和外接的两片独立的SDRAM实现了高速数据处理。

PEX8311作为一种桥接芯片，在PCI Expr-ess总线和Local总线之间传递信息，它可以作为2个总线的主控设备去控制总线，也可以作为两个总线的目标设备去响应总线。芯片通过内部的控制逻辑模块、内部总线状态机和局部总线状态机模块来共同控制芯片的数据传输。PEX8311的控制逻辑模块包含各种寄存器组，这些寄存器组用来控制数据的传输，记录传输的状态。

PEX8311提供两个串行E2PROM接口，在系统上电后读取配置信息。SPI串行E2PROM是PCI—Express的配置E2PROM。它主要用来控制PCI—Express的性能。PEX8311提供完备的PCI—Express从设备支持，PCI-Express接口部分的信号线可以直接与PCI—Express连接器(俗称金手指)连接。其中，EFCLK±是一组差分时钟，它由系统主板提供。2个参考时钟都要求保持在正常工作频率100MHz的±300ppm之内。PRSNT1/PRSNT2信号线用于检查附加卡是否插入连接器。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种变电站网络拓扑定位装置，其特征是，包括：CPU板卡、网络板卡和电源板卡；

所述CPU板卡、网络板卡和电源板卡之间通信通过PCI-E接口；

所述网络板卡至少有两个网口，包括扫描网口和管理网口，所述扫描网口用于网络的发现和扫描，所述管理网口用于参数的配置。

2.根据权利要求1所述的一种变电站网络拓扑定位装置，其特征是，还包括显示板卡，所述显示板卡设置PCI-E接口，并通过PCI-E接口与其它板卡通信。

3.根据权利要求1所述的一种变电站网络拓扑定位装置，其特征是，还包括LED板卡，所述LED板卡设置PCI-E接口，并通过PCI-E接口与其它板卡通信。

4.根据权利要求1所述的一种变电站网络拓扑定位装置，其特征是，还包括对时板卡，所述对时板卡设置PCI-E接口，并通过PCI-E接口与其它板卡通信。

5.根据权利要求4所述的一种变电站网络拓扑定位装置，其特征是，还包括对时板卡，所述对时板卡支持RS485接口通信。

6.根据权利要求1所述的一种变电站网络拓扑定位装置，其特征是，还包括电源板卡1，所述电源板卡1设置PCI-E接口，并通过PCI-E接口与其它板卡通信。

7.根据权利要求1所述的一种变电站网络拓扑定位装置，其特征是，还包括电源板卡2，所述电源板卡2设置PCI-E接口，并通过PCI-E接口与其它板卡通信。

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