0網(wǎng)絡(luò)通信記錄分析系統(tǒng)技術(shù)白皮書

1、XXXX-06-01 HR A-3000 網(wǎng)絡(luò)通信記錄分析系 統(tǒng)技術(shù)白皮書 V12網(wǎng)絡(luò)通信記錄分析系統(tǒng)（適用于智能變電站）產(chǎn)品介紹珠海市鴻瑞軟件技術(shù)有限公司ADD ：珠海市唐家大學(xué)路101號(hào)清華科技園創(chuàng)業(yè)大樓A 座 606目錄1. 概述 42. 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)43. 系統(tǒng)介紹53.1、 高性能、高可靠的硬件設(shè)計(jì)53.2、 千兆小包線速帶精確時(shí)刻戳53.3、 基于網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)特點(diǎn)的無損壓縮63.4、 對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視63.5、 對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)進(jìn)行離線分析63.6、 基于實(shí)時(shí)linux 操作系統(tǒng) 64. 技術(shù)性能 64.1、 網(wǎng)絡(luò)記錄儀64.1.1、 電源及環(huán)境條件64.1.2、 外形尺寸64

2、.1.3、 技術(shù)指標(biāo)74.1.4、 技術(shù)特點(diǎn)74.2、 網(wǎng)絡(luò)分析儀84.2.1、 電源及環(huán)境條件84.2.2、 外形尺寸84.2.3、 技術(shù)指標(biāo)84.2.4、 技術(shù)特點(diǎn)94.3、 網(wǎng)絡(luò)分析萬用表104.3.1、 電源及環(huán)境條件104.3.2、 技術(shù)指標(biāo)104.3.3、 技術(shù)特點(diǎn)105、系統(tǒng)組成 115.1、 網(wǎng)絡(luò)通信記錄儀115.2、 網(wǎng)絡(luò)通信分析儀115.3、 網(wǎng)絡(luò)分析萬用表125.4、 安裝方式125.4.1、 變電站集中式安裝125.3.2、變電站分布式安裝126、系統(tǒng)功能136.1、 軟件配置136.2、 報(bào)文記錄136.2.1、 報(bào)文采集136.2.2、 報(bào)文儲(chǔ)備136.2.3、 報(bào)

3、文輸出14156.3、 在線監(jiān)視146.3.1、 網(wǎng)絡(luò)流量分析和統(tǒng)計(jì)6.3.2、 GOOSE 在線分析156.3.3、 SMV 在線分156.3.4、 實(shí)時(shí)二次回路圖166.4、 離線分166.4.1、 打開歷史報(bào)文166.4.2、 通用報(bào)文解功能176.4.3、 鏈路分和流分176.4.4、 合并數(shù)據(jù)包176.4.5、 MMS 解176.4.6、 GOOSE 解析 186.4.7、 SMV 解 186.4.8、 其它常用協(xié)議186.4.9、 過濾和檢索196.4.10、 報(bào)文統(tǒng)計(jì)196.4.11、 報(bào)文導(dǎo)出191 .概述HR A-3000網(wǎng)絡(luò)通信記錄分析系統(tǒng)通過對(duì)智能化變電站網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù) 進(jìn)

4、行在線監(jiān)測(cè)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)通訊故障及專門進(jìn)行在線告警，并對(duì)接入網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù) 流進(jìn)行無損壓縮儲(chǔ)存及重現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)流與離線分析，是智能化變電站 的故障記錄分析的可靠手段。HR A-3000網(wǎng)絡(luò)通信記錄分析系統(tǒng)由網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)記錄儀和后臺(tái)網(wǎng)絡(luò)通信 分析工具組成，按照現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情形，能夠采納集中或分布安裝，以便滿足 不同網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的需求。2 .設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)HR A-3000網(wǎng)絡(luò)通信記錄分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參照標(biāo)準(zhǔn)如下:標(biāo) 準(zhǔn) 號(hào)標(biāo)準(zhǔn)名稱GB/T 191包裝儲(chǔ)運(yùn)圖示標(biāo)志GB/T 2423電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)GB/T 7261繼電愛護(hù)和安全自動(dòng)裝置差不多試驗(yàn)方法GB/T 11287電氣繼電器 第21部分：量度繼電器和愛護(hù)裝置的振動(dòng)、沖

5、擊、碰撞和 地震試驗(yàn)GB/T 14285繼電愛護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程GB/T 14537量度繼電器和愛護(hù)裝置的沖擊和碰撞試驗(yàn)GB 14598.3量度繼電器和愛護(hù)裝置的絕緣配合要求和試驗(yàn)GB/T 14598. 9電氣繼電器第22-3部分：量度繼電器和愛護(hù)裝置的電氣擾亂試驗(yàn)一輻射電磁場(chǎng)擾亂試驗(yàn)GB/T 14598.10電氣繼電器第22-4部分：量度繼電器和愛護(hù)裝置的電氣擾亂試驗(yàn)一電快速瞬變/脈沖群抗擾度試驗(yàn)GB/T 14598.13電氣繼電器 第22-1部分：量度繼電器和愛護(hù)裝置的電氣擾亂試驗(yàn)一1MHz脈沖群抗擾度試驗(yàn)GB/T 14598.14量度繼電器和愛護(hù)裝置的電氣干擾試驗(yàn)第2部分：靜電放電

6、試驗(yàn)GB/T 14598.17電氣繼電器第22-6部分：量度繼電器和愛護(hù)裝置的電氣擾亂試驗(yàn)一射頻場(chǎng)感應(yīng)的傳導(dǎo)擾亂抗擾度GB/T 14598.18電氣繼電器第22-5部分：量度繼電器和愛護(hù)裝置的電氣擾亂試驗(yàn)一浪涌抗擾度試驗(yàn)GB/T 14598.19電氣繼電器第22-7部分：量度繼電器和愛護(hù)裝置的電氣擾亂試驗(yàn)一工頻抗擾度試驗(yàn)GB/T 15145輸電線路愛護(hù)裝置通用技術(shù)條件GB 20840.7互感器第7部分電子式電壓互感器GB 20840.8互感器第8部分電子式電流互感器GB/T 22386電力系統(tǒng)暫態(tài)數(shù)據(jù)交換(COMTRADE )的通用格式DL/T 478靜態(tài)繼電愛護(hù)及安全自動(dòng)裝置通用技術(shù)條件DL

7、/T 524繼電愛護(hù)專用電力線載波收發(fā)信機(jī)技術(shù)條件DL/T 553220kV500kV電力系統(tǒng)故障動(dòng)態(tài)記錄技術(shù)準(zhǔn)則DL/T 663220kV500kV電力系統(tǒng)故障動(dòng)態(tài)記錄裝置檢測(cè)要求DL/T 667遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備及系統(tǒng)第5部分：傳輸規(guī)約第103篇：繼電愛護(hù)設(shè)備信息接口配套標(biāo)準(zhǔn)DL/T 720電力系統(tǒng)繼電愛護(hù)柜、屏通用技術(shù)條件DL/T 769電力系統(tǒng)微機(jī)繼電愛護(hù)技術(shù)導(dǎo)則DL/T 860變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)DL/T 871電力系統(tǒng)繼電愛護(hù)產(chǎn)品動(dòng)模試驗(yàn)DL/T 873微機(jī)型發(fā)電機(jī)變壓器組動(dòng)態(tài)記錄裝置技術(shù)條件DL/T 5218220kV500kV變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程Q/GDW 383智能變電站技術(shù)導(dǎo)則Q/GD

8、W 393110 (66) kV220kV智能變電站設(shè)計(jì)規(guī)范Q/GDW 394330kV750kV智能變電站設(shè)計(jì)規(guī)范Q/GDW 396IEC 61850工程繼電愛護(hù)應(yīng)用模型Q/GDW Z 414變電站智能化改造技術(shù)規(guī)范Q/GDW441智能變電站繼電愛護(hù)技術(shù)規(guī)范IEC 61588網(wǎng)絡(luò)測(cè)量和操縱系統(tǒng)的周密時(shí)鐘同步協(xié)議調(diào)繼2005 222號(hào)國(guó)家電網(wǎng)公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施(試行)及繼電愛護(hù)專業(yè)重點(diǎn)實(shí)施要求3 .系統(tǒng)介紹3.1、 高性能、高可靠的硬件設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)記錄儀采納高性能大容量工業(yè)級(jí) FPGA芯片、高集成收發(fā)器 件及千兆以太網(wǎng)技術(shù)，裝置采納 8層印制板、SMT表面貼裝和涂敷工藝， 加上完善的

9、軟件抗干擾措施，使得記錄儀具備高速、可靠及強(qiáng)大的抗干擾 能力。3.2、 千兆小包線速帶精確時(shí)刻戳每臺(tái)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)記錄儀具備采納 PCI-E總線技術(shù)的千兆網(wǎng)絡(luò)小包線速數(shù) 據(jù)捕捉能力(四個(gè)千兆SFP光口或電口)，具備接收IRIG-B碼對(duì)時(shí)能力， 對(duì)時(shí)精度達(dá)到1抹So3.3、 基于網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)特點(diǎn)的無損壓縮按照網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，結(jié)合工業(yè)無損壓縮算法，能夠?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)通信 數(shù)據(jù)壓縮為1/3-1/4,提升了數(shù)據(jù)寫入速度，降低了硬盤使用容量，增強(qiáng)了 系統(tǒng)可靠性。3.4、 對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)記錄儀支持對(duì)9- 1及9- 2采樣值信息進(jìn)行在線分析并對(duì)丟 幀、序號(hào)錯(cuò)誤、頻率專門等進(jìn)行告警，對(duì) GOOSE信

10、息進(jìn)行在線分析并對(duì) 丟幀、序號(hào)變化錯(cuò)誤、時(shí)序錯(cuò)誤、非法報(bào)文等進(jìn)行告警。3.5、 對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)進(jìn)行離線分析通過網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)記錄儀的在線記錄能夠按 照數(shù)據(jù)時(shí)刻段、網(wǎng)絡(luò)端口等進(jìn)行下載分析，以查找分析系統(tǒng)故障或隱患并 分析緣故。3.6、 基于實(shí)時(shí)linux操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)記錄儀基于實(shí)時(shí)linux操作系統(tǒng)，具備更高的響應(yīng)速度。4 .技術(shù)性能4.1、 網(wǎng)絡(luò)記錄儀4.1.1、 電源及環(huán)境條件電源：220V交直流電源額定頻率：50Hz裝置功耗：正常工作時(shí)50W,啟動(dòng)時(shí)不大于75W設(shè)備儲(chǔ)存溫度：-25+70 C設(shè)備工作溫度：-20+45 C大氣壓力：86106kPa相對(duì)濕度：5%95%能

11、力也，面水平加速度.3g,垂直加速度0.15g同時(shí)作用4.1.3、 技術(shù)指標(biāo)對(duì)時(shí)方式1： IRIG-B （DC）（光電接口可選）對(duì)時(shí)精度： 1us對(duì)時(shí)方式2: SNTP網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí) 對(duì)時(shí)精度： 1ms記錄容量： 500G * 2電接口版本：網(wǎng)絡(luò)采集口數(shù)量：8 個(gè) 1000M電接口串口采集口數(shù)量：24 個(gè)光接口版本：網(wǎng)絡(luò)采集口數(shù)量：4 個(gè) 1000M光接口（SFP 模塊）4.1.4、 技術(shù)特點(diǎn)裝置具有對(duì)時(shí)功能，能同意全站統(tǒng)一時(shí)鐘信號(hào)，時(shí)鐘信號(hào)類型滿足IRIG-B （DC） ， SNTP,IEEE1588。裝置具有通訊記錄功能，能夠?qū)χ悄茏冸娬镜耐ㄓ嵭畔⑦M(jìn)行完整記錄，記錄站控層網(wǎng)絡(luò)通訊信息、間隔層GO

12、OSE信號(hào)信息以及過程層采樣值信號(hào)信息的全過程,所記錄的每一幀數(shù)據(jù)必須帶獨(dú)立的時(shí)標(biāo)，時(shí)標(biāo)精度不大于1us。裝置具原始報(bào)文儲(chǔ)備功能，記錄原始報(bào)文宜采納裝置內(nèi)就地儲(chǔ)備， SV至少能夠連續(xù)記錄 24小時(shí)； GOOSE 、 MMS 至少能夠連續(xù)記錄15天。裝置能實(shí)現(xiàn)在線告警功能， 當(dāng)報(bào)文或網(wǎng)絡(luò)專門時(shí)， 給出預(yù)警信號(hào)并啟動(dòng)專門報(bào)文記錄；包括采樣值頻率合法性和穩(wěn)固性、采樣值之間的同步性、采樣值采樣點(diǎn)完整性、采樣值、GOOSE與SCD配置一致性、采樣值報(bào)文合法性、采樣值報(bào)文結(jié)構(gòu)、采樣值連續(xù)性、通信中斷、網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴進(jìn)行報(bào)警及記錄。裝置能夠?qū)崟r(shí)對(duì)GOOSE 通信進(jìn)行在線分析， 并實(shí)時(shí)反映回路實(shí)施運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)專門情

13、形進(jìn)行實(shí)時(shí)報(bào)警并啟動(dòng)故障報(bào)文記錄。裝置具有在線分析功能，包括報(bào)文合法性、 GOOSE 報(bào)文結(jié)構(gòu)及內(nèi)容、GOOSE StNum 與 GOOSE SqNum 變化規(guī)律、 SMV 報(bào)文結(jié)構(gòu)、 SMV 連續(xù) 性、 SMV 頻率、 SMV 同步性、通信中斷、網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴等。裝置記錄的數(shù)據(jù)應(yīng)可靠，不失真，記錄的故障數(shù)據(jù)有足夠安全性，當(dāng) 裝置電壓消逝時(shí)，裝置不應(yīng)丟失網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄。裝置支持變電站和主站通信的帶時(shí)標(biāo)的完整通訊報(bào)文記錄功能，包涵網(wǎng)絡(luò)及串行通信的方式；裝置能連續(xù)監(jiān)視電力系統(tǒng)，任一啟動(dòng)元件動(dòng)作，即開始記錄，完成線 路和主變壓器各側(cè)斷路器、隔離開關(guān)及繼電愛護(hù)的GOOSE開關(guān)量和SV采 樣值的采集和記錄、故障

14、啟動(dòng)判不、信號(hào)轉(zhuǎn)換等功能。裝置關(guān)于采樣值報(bào)文能將故障前 2s （或設(shè)定時(shí)刻）及故障后10s （或設(shè) 定時(shí)刻）的記錄信息轉(zhuǎn)換成COMTRADE格式文件，并進(jìn)行波形和故障分 析。4.2、 網(wǎng)絡(luò)分析儀421、電源及環(huán)境條件 電源：220V交直流電源額定頻率：50Hz裝置功耗：不大于130W設(shè)備儲(chǔ)存溫度:設(shè)備工作溫度:-25 +70 C-20 +45 C京海機(jī)彳網(wǎng)絡(luò)接口： 3 個(gè) 10/100/1000M電接口大氣壓力：86106kPa相對(duì)濕j%5抗震普力：地面水平加速度0.3g,垂直加速度0.1422、外形尺寸423、技術(shù)指標(biāo)裝置平均無故障時(shí)刻 MTBF > 30000小時(shí)對(duì)時(shí)方式：SNTP網(wǎng)

15、絡(luò)對(duì)時(shí) 對(duì)時(shí)精度：< 1ms記錄容量： 500G4.2.3、 技術(shù)特點(diǎn)為保證裝置安全接入到電力數(shù)據(jù)網(wǎng)， 裝置采納安全加固的 linux 操作系 統(tǒng)。裝置具有對(duì)時(shí)功能，能同意全站統(tǒng)一時(shí)鐘信號(hào)，時(shí)鐘信號(hào)類型滿足SNTP 對(duì)時(shí)的需求。裝置具備原始報(bào)文檢索和分析功能，系統(tǒng)能夠按記錄儀、通道、時(shí)刻段的分級(jí)次序讀取網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄儲(chǔ)備的文件，能夠按邏輯通道對(duì)應(yīng)用報(bào)文進(jìn)行查詢、分析功能，能夠按照邏輯通道、時(shí)刻、報(bào)文類型、服務(wù)類型、報(bào)文頭部參數(shù)等關(guān)鍵字對(duì)儲(chǔ)備的報(bào)文內(nèi)容等單個(gè)或組合條件進(jìn)行查詢，可顯示原始 SV 報(bào)文的波形曲線。裝置具有記錄文件的治理列表，系統(tǒng)能夠按時(shí)刻段讀取采集儲(chǔ)備報(bào)文，具備對(duì)報(bào)文各層次進(jìn)行

16、分析的能力，能夠按邏輯通道對(duì)常用應(yīng)用報(bào)文和故障報(bào)文進(jìn)行分析，跟隨報(bào)文實(shí)時(shí)給出明確的報(bào)文分析結(jié)果。實(shí)現(xiàn)GOOSE應(yīng)用的在線分析，包括專門告警、事件和錯(cuò)誤分析；實(shí)現(xiàn)采樣值完整性、頻率正確性、同步性分析，并對(duì)專門采樣點(diǎn)信息進(jìn)行告警；以及MMS 、 GOOSE、IEC61850協(xié)議映射網(wǎng)絡(luò)報(bào)文與SCD全站配置文件不一致等關(guān)聯(lián)分 析。裝置具有回路監(jiān)視功能二次回路專門告警對(duì)錯(cuò)誤信號(hào)、信號(hào)丟失以及信號(hào)專門等進(jìn)行告警，并能同時(shí)顯示專門點(diǎn)等有關(guān)信息；監(jiān)視采樣值回路運(yùn)行狀態(tài)對(duì)各采樣值信號(hào)的完整性、頻率、數(shù)據(jù)有效性以及幅值同步信息等進(jìn)行分析，對(duì)專門情形進(jìn)行實(shí)時(shí)告警。裝置人機(jī)界面對(duì)站內(nèi)設(shè)備的操作：應(yīng)提供裝置級(jí)操作界面

17、，可對(duì)該套裝置進(jìn)行配置、文件、信息查詢和調(diào)用；對(duì)數(shù)據(jù)信息的查詢：以固定菜單形式實(shí)現(xiàn)，提供可由用戶組合的查詢條件模塊；操作記錄：對(duì)裝置的操作命令（如數(shù)據(jù)操作、用戶治理等等）以固定菜單形式實(shí)現(xiàn)并形成工況記錄；分析治理：具有通訊離線分析和故障分析的離線軟件及操作菜單與界面；報(bào)告的生成和修改；實(shí)時(shí)、歷史數(shù)據(jù)的儲(chǔ)備與治理；SMV、 MMS 、 GOOSE 網(wǎng)絡(luò)通信狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)視和專門告警。與主站的通信規(guī)約分析裝置支持對(duì)變電站和主站通信的IEC60870-5-101、 103、 104規(guī)約的分析，裝置支持應(yīng)用報(bào)文分析包括初始化、遙信、遙測(cè)、操縱等查詢解析定位功能。裝置能夠直觀顯示通信規(guī)約整個(gè)過程，具備顯示分

18、析報(bào)文的類型、報(bào)文內(nèi)容，跟隨報(bào)文給出明確的報(bào)文分析結(jié)果等功能；裝置文件采納 DL/T 860 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的文件服務(wù)進(jìn)行傳送。4.3、 網(wǎng)絡(luò)分析萬用表4.3.1、 電源及環(huán)境條件1） 內(nèi)置主電池：可充電鋰電池，電池容量： 3600mAh2）電源：5.3-10.6V直流電源，可直截了當(dāng)供電及對(duì)主電池充電3）設(shè)備儲(chǔ)存溫度：-25+80 C4）設(shè)備工作溫度：-20+50 C5）大氣壓力：86106kPa6）相對(duì)濕度：10%98%4.3.2、 技術(shù)指標(biāo)屏幕：4”大尺寸高清晰彩色LCD ， 320X240 點(diǎn)陣，觸摸屏讀卡接口：一個(gè)SD 卡接口usb接口： 一個(gè)主 usb, 一個(gè)從usb接口鍵盤： 56 鍵

19、按照人體工程學(xué)設(shè)計(jì)的鍵盤，含英文、數(shù)字及功能鍵網(wǎng)絡(luò)接口： 10/100M 以太網(wǎng)接口一個(gè)4.3.3、 技術(shù)特點(diǎn)1) 網(wǎng)絡(luò)流量統(tǒng)計(jì)?？蓪?shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)腉OOSE、 SMV、 IEEE1588、 IP、 TCP、 ARP、 ICMP 、 SNMP 報(bào)文的實(shí)時(shí)流量信息。2) 信號(hào)探測(cè)?？商綔y(cè)過程層網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)腉OOSE、 SMV 、 IEEE1588信號(hào)格式和頻率等特點(diǎn)。3) 采樣值信號(hào)分析。支持 9-1 和 9-2 兩種類型的采樣值信號(hào)格式分不顯示 9-1/9-2 采樣值信號(hào)個(gè)數(shù)及當(dāng)前狀態(tài)顯示探測(cè)到的采樣值信號(hào)列表，包括組播地址、頻率等信息顯示采樣值實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息，如愛護(hù)Ia、Ib、Ic,測(cè)試I

20、a、Ib、Ic的值。顯示數(shù)據(jù)包中的以太網(wǎng)和采樣值幀信息繪制采樣值信號(hào)波形圖、矢量圖4) GOOSE 信號(hào)分析顯示GOOSE信號(hào)個(gè)數(shù)及當(dāng)前狀態(tài)顯示GOOSE的設(shè)備名稱或組播地址以及 GOOSE操縱塊信息顯示GOOSE信息中的以太網(wǎng)和 GOOSE幀信息顯示 GOOSE 幀中攜帶的數(shù)據(jù)集信息5、系統(tǒng)組成HR A-3000 網(wǎng)絡(luò)通信記錄分析系統(tǒng)要緊由三個(gè)功能模塊組成，即 HRA-3000 網(wǎng)絡(luò)通信記錄儀、 HR A-3000 網(wǎng)絡(luò)通信分析儀及網(wǎng)絡(luò)分析萬用表，分析儀可自動(dòng)或手動(dòng)從網(wǎng)絡(luò)記錄儀下載記錄文件，并進(jìn)行報(bào)文詳細(xì)分析，并直觀的給出分析結(jié)果，并可提供查詢手段和統(tǒng)計(jì)功能，關(guān)心用戶查找故障和對(duì)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行安全

21、進(jìn)行評(píng)估。5.1、 網(wǎng)絡(luò)通信記錄儀HR A-3000 網(wǎng)絡(luò)通信記錄儀要緊是完成網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)記錄、在線告警等功能，可按照數(shù)字化變電站的現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)情形安裝一到多臺(tái)，能夠與網(wǎng)絡(luò)通信分析儀之間建立安全數(shù)據(jù)交換通道。在記錄數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮后再儲(chǔ)備到硬盤，壓縮率可達(dá)1/3-1/4 ，可大大提升網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)記錄和儲(chǔ)備速度。5.2、 網(wǎng)絡(luò)通信分析儀HR A-3000網(wǎng)絡(luò)通信分析儀是運(yùn)行于Linux上的分析軟件?？蓪?duì)HR A-3000網(wǎng)絡(luò)通信記錄儀上的報(bào)文進(jìn)行解壓并解析，也可對(duì)多種常用報(bào)文分 析軟件的格式（如PCAP、）進(jìn)行解析。詳細(xì)解析報(bào)文的各層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議組成、 通信鏈路、ACSI映射、GOOSE狀態(tài)變化、SMV波

22、形曲線與統(tǒng)計(jì)，可按通 道、時(shí)刻、協(xié)議各層內(nèi)容等多種指定條件過濾、統(tǒng)計(jì)、對(duì)比報(bào)文，可將報(bào) 文導(dǎo)出為PCAP、COMTRADE、SCV等多種格式。5.3、 網(wǎng)絡(luò)分析萬用表HR A-3000網(wǎng)絡(luò)分析萬用表工作原理是通過對(duì)數(shù)字化變電站過程層IEC61850通訊協(xié)議在線解析來監(jiān)視過程層信號(hào)。 信號(hào)探測(cè)功能能夠探測(cè)過程 層網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)男盘?hào)的類型、格式和頻率等特點(diǎn)，并用可視化的方式體現(xiàn)“數(shù)字式二次回路”的狀態(tài)；數(shù)值分析功能對(duì)過程層的采樣值信息、GOOSE信息進(jìn)行數(shù)值分析，以直觀的方式體現(xiàn)過程層信號(hào)的變化情形。5.4、 安裝方式按照變電站現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)情形，可選擇集中式安裝或者分布式安裝5.4.1、 變電站集中式安

23、裝基于單臺(tái)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)記錄儀的集中式安裝采集網(wǎng)絡(luò)最大可達(dá)到32路，性能價(jià)格比高，其缺點(diǎn)是千兆交換機(jī)鏡像存在時(shí)曲<8p s)SV交換機(jī)MMS4哈呻兆光交換 * 1000M機(jī)組成,10款字化當(dāng)電站的隗絡(luò)凄換機(jī)（FQ0M）的鏡像端口連接到千兆光交靈繾由1臺(tái)網(wǎng)箱顯折5.3.2、 變電站分布式安裝基于多臺(tái)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)記錄儀的分布式安裝采集網(wǎng)絡(luò)路數(shù)不限，系統(tǒng)造價(jià)比較高，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包能夠達(dá)到1 ps的時(shí)延精度。系統(tǒng)由1臺(tái)網(wǎng)絡(luò)分析主機(jī)、多臺(tái)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)記錄儀及 1臺(tái)工業(yè)交換機(jī)組成，數(shù)字化變電站的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)（100M）的鏡像端口連接到采納FPGA帶6、系統(tǒng)功能6.1、 軟件配置配置時(shí)，只需導(dǎo)入變電站的 SCD文件即可，

24、HR A-3000會(huì)從SCD文 件中讀取變電站的IED列表、各IED的61850模型結(jié)構(gòu)、IP地址設(shè)置、G OOSE和SMV通信配置信息等，并將此信息作為各種分析和顯示的基礎(chǔ)。6.2、 報(bào)文記錄621、報(bào)文采集HR A-3000可對(duì)全站各種網(wǎng)絡(luò)報(bào)文進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視、捕捉、儲(chǔ)備、分析 和統(tǒng)計(jì)。使用單向光的采集方式、可不能向變電站網(wǎng)絡(luò)發(fā)送任何報(bào)文，可不能 對(duì)原網(wǎng)絡(luò)造成任何阻礙。各個(gè)智能變電站的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)有一定的差異性，從協(xié)議上看要緊 由TCP/IP、MMS、GOOSE、SV、對(duì)時(shí)、遠(yuǎn)動(dòng)等組成；傳輸介質(zhì)可能為雙 絞線以太網(wǎng)或光纖；一樣使用交換機(jī)組成星型網(wǎng)絡(luò)，但使用環(huán)形網(wǎng)或點(diǎn)對(duì) 點(diǎn)的方式也大量存在；網(wǎng)

25、絡(luò)冗余情形各站也不盡相同。HR A-3000網(wǎng)絡(luò)記錄儀使用多種采集方式以滿足各變電站不同的網(wǎng)絡(luò) 結(jié)構(gòu)，關(guān)于廣播性質(zhì)的GOOSE、SV等報(bào)文，可通過交換機(jī)直截了當(dāng)采集； 關(guān)于非廣播性質(zhì)MMS報(bào)文，通過在MMS交換機(jī)上設(shè)置鏡像端口來實(shí)現(xiàn)； 使用交換機(jī)組網(wǎng)的報(bào)文可從交換機(jī)上直截了當(dāng)采集，使用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式的數(shù) 據(jù)，若每點(diǎn)使用一個(gè)采集口將造成專門大的白費(fèi)，HR A-3000的8轉(zhuǎn)1和16轉(zhuǎn)2轉(zhuǎn)換器可專門好的解決此咨詢題；使用光電轉(zhuǎn)換模塊解決光纖和雙 絞線的混合情形。622、報(bào)文儲(chǔ)備一個(gè)網(wǎng)絡(luò)記錄儀內(nèi)帶有多塊硬盤，報(bào)文按采集通道儲(chǔ)備在不同的硬盤 下。采集通道和儲(chǔ)備硬盤之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系可配置，用戶可按照需要將多個(gè)

26、 小流量采集口的數(shù)據(jù)集中到一塊硬盤，也可將一個(gè)大流量的采集口采集的數(shù)據(jù)，分在多塊硬盤上儲(chǔ)備。使采集通道和儲(chǔ)備硬盤之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系可配置的另一個(gè)好處是，當(dāng)某塊硬盤顯現(xiàn)故障時(shí)，可將本來要寫入本硬盤的數(shù)據(jù)存向另一塊好的硬盤，可不能因?yàn)橐粔K硬盤而使整個(gè)系統(tǒng)不可用。對(duì)采集到的報(bào)文先進(jìn)行壓縮，然后再儲(chǔ)備到硬盤，可加快儲(chǔ)備速度，并加大硬盤的連接記錄時(shí)長(zhǎng)。記錄儀的硬盤容量有限，太小記錄時(shí)長(zhǎng)太短，太大其訪咨詢速度往往過慢；以當(dāng)前記錄儀的主流硬盤容量500G （單塊硬盤）為例，若使用此硬盤記錄數(shù)據(jù)，要求記錄時(shí)長(zhǎng)在一天以上的話，則每秒可容忍的平均網(wǎng)絡(luò)流量為： 500G*1000*1000*1000 /24/60/60

27、 /1024/1024* 8弋46 Mbps,當(dāng)使用壓縮算法后，報(bào)文一樣可壓縮為原數(shù)據(jù)的1/4大小左右，現(xiàn)在，同樣500G的硬盤每秒可容忍的平均網(wǎng)絡(luò)流量可達(dá) 46*4弋1 84 Mbps。一樣系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)到達(dá)網(wǎng)卡后，由操作系統(tǒng)調(diào)用網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)捕捉報(bào)文，再將此數(shù)據(jù)報(bào)告用戶程序，用戶程序再將此數(shù)據(jù)通過操作系統(tǒng)寫入硬盤，那個(gè)過程中網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)從網(wǎng)卡到操作系統(tǒng)，再到用戶，再轉(zhuǎn)給操作系統(tǒng)，然后才寫入硬盤，數(shù)據(jù)在系統(tǒng)內(nèi)多次拷貝，白費(fèi)大量的 CPU 和內(nèi)存， HR A-3000 的記錄模塊直截了當(dāng)嵌入操作系統(tǒng)內(nèi)核中，可將網(wǎng)卡過來的數(shù)據(jù)，直截了當(dāng)寫入到硬盤，節(jié)約 CPU 和內(nèi)存消耗，增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)固性。當(dāng)硬盤中記錄的

28、數(shù)據(jù)快滿時(shí)，新的報(bào)文會(huì)自動(dòng)覆蓋時(shí)刻最早的報(bào)文。6.2.3、 報(bào)文輸出HR A-3000 網(wǎng)絡(luò)記錄儀支持61850 的文件傳輸服務(wù)，任意支持61850的設(shè)備都可通過網(wǎng)絡(luò)獵取其記錄的歷史報(bào)文。HR A-3000 網(wǎng)絡(luò)記錄儀還帶有一些廠家自定義的命令， 通過這些命令，除了下載報(bào)文之外，還可詳細(xì)查看記錄文件列表，以及時(shí)刻、大小、報(bào)文數(shù)、采集口等信息。6.3、 在線監(jiān)視變電站中各設(shè)備差不多上一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，每個(gè)設(shè)備與外界設(shè)備的交互都將通過網(wǎng)絡(luò)。正常狀態(tài)下，變電站的網(wǎng)絡(luò)報(bào)文通信會(huì)遵守協(xié)議和應(yīng)用的設(shè)定，例如 MMS的應(yīng)答性、GOOSE和SMV的連續(xù)性、變電站 SCL文 件中的通信設(shè)定等。通過實(shí)時(shí)將捕捉到的報(bào)

29、文與這些標(biāo)準(zhǔn)相比對(duì)，發(fā)覺網(wǎng)絡(luò)中的專門報(bào)文，從而發(fā)覺配置或運(yùn)行不正常的設(shè)備。6.3.3、 網(wǎng)絡(luò)流量分析和統(tǒng)計(jì)從應(yīng)用類型上看，變電站的網(wǎng)絡(luò)，站控層要緊由 MMS 及 TCP/IP 協(xié)議 簇組成，過程層要緊由GOOSE和SV廣播報(bào)文組成，其它還有少量的對(duì)時(shí) 和遠(yuǎn)動(dòng)報(bào)文等。每種協(xié)議通信過程中，遵循協(xié)議會(huì)產(chǎn)生一定的規(guī)律性，通過監(jiān)測(cè)各種協(xié)議的流量變化，可直觀顯示變電站網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行情形。HR A-3000 按采集口實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)網(wǎng)絡(luò)的總流量，以及 MMS 、 GOOSE、 S V 等要緊協(xié)議的流量。統(tǒng)計(jì)后的流量存放于歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中，通過數(shù)據(jù)庫(kù)，不僅可顯示實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)流量，還可繪制歷史的網(wǎng)絡(luò)流量圖。6.3.4、 GOOSE

30、在線分析GOOSE 報(bào)文用于傳輸變電站事件信息。在變電站SCL 文件中會(huì)定義各 GOOSE 鏈路的目的地址、傳輸內(nèi)容、 傳輸時(shí)刻間隔等信息， 通過將實(shí)際報(bào)文與這些內(nèi)容相對(duì)比，可發(fā)覺實(shí)標(biāo)網(wǎng)絡(luò)與配置不相符的部分。監(jiān)測(cè)報(bào)文編碼正確性：檢查每個(gè) GOOSE報(bào)文的編碼結(jié)構(gòu)，對(duì)不滿足6 1850 中規(guī)定的 GOOSE 報(bào)文結(jié)構(gòu)的報(bào)文告警。監(jiān)測(cè)與SCL文件配置一致性：將網(wǎng)絡(luò)上捕捉的 GOOSE報(bào)文歸類成G OOSE 鏈路進(jìn)行分析，對(duì)每條GOOSE 鏈路，比對(duì)其目的 MAC 地址、 VLAN、GOOSE ID、GOOSE引用、數(shù)據(jù)集等內(nèi)容與 SCL文件中的配置是否相 符。監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)傳輸穩(wěn)固性：對(duì)每條GOOSE

31、鏈路， 分析報(bào)文中的 stNum 和 sqNum 變化規(guī)律，如果變化不正常，一樣意味著顯現(xiàn)丟包、重復(fù)包或者亂序包。按照GOOSE報(bào)文的發(fā)送頻率，發(fā)覺中斷的 GOOSE通信。6.3.5、 SMV 在線分析SMV 報(bào)文用于傳輸采樣值，也是61850中常用的一種報(bào)文，在線分析模塊同樣對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì)分析。 HR A-3000 可分析 61850采樣值傳輸使用 的 9-1、 9-2 報(bào)文，針對(duì)每種格式報(bào)文分不進(jìn)行解析。監(jiān)測(cè)報(bào)文編碼正確性：檢查每個(gè)SMV 報(bào)文的編碼結(jié)構(gòu)，對(duì)不滿足61850 中規(guī)定的 SMV 報(bào)文結(jié)構(gòu)的報(bào)文告警。監(jiān)測(cè)與 SCL 文件配置一致性：將網(wǎng)絡(luò)上捕捉的 SMV 報(bào)文歸類成SMV鏈路進(jìn)

32、行分析， 對(duì)每條 SMV 鏈路，比對(duì)其目的 MAC 地址、 VLAN 、 SMV ID、引用、采樣頻率、數(shù)據(jù)集等內(nèi)容與 SCL文件中的配置是否相符。監(jiān)測(cè) 報(bào)文中傳輸?shù)牟蓸又档耐暾?。監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)傳輸穩(wěn)固性：對(duì)每條SMV 鏈路，分析報(bào)文中的 sampleCount變化規(guī)律，如果變化不正常，一樣意味著顯現(xiàn)丟包、重復(fù)包或者亂序包。按照 SMV 報(bào)文的發(fā)送頻率，發(fā)覺中斷的 SMV 通信。6.3.6、 實(shí)時(shí)二次回路圖變電站中各設(shè)備之間的通信狀態(tài)是不可見的，通過圖形使抽象變?yōu)榭梢?。HR A-3000 可按照捕捉到的報(bào)文，分析得出當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)上各IED 之前正在通信和已斷開的 MMS、 GOOSE、 SMV 鏈路，

33、并以不同的顏色標(biāo)記各協(xié)議的通信鏈路的連接和斷開。6.4、 離線分析HR A-3000 離線分析程序是一個(gè)專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包分析器，可運(yùn)行在Windows、 UNIX 、各種類 Linux 平臺(tái)上，包含多種過濾方式，關(guān)心用戶定位歷史報(bào)文，并對(duì)用戶指定的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包進(jìn)行專門詳細(xì)的分析、診斷、統(tǒng)計(jì)和顯示。6.4.3、 打開歷史報(bào)文一臺(tái)網(wǎng)絡(luò)分析儀可與多臺(tái)網(wǎng)絡(luò)記錄儀相連， 通過 IP 地址辨論各記錄儀。變電站的歷史數(shù)據(jù)報(bào)文存放在網(wǎng)絡(luò)記錄儀內(nèi)，按照用戶指定的時(shí)刻段，離線分析程序自動(dòng)從網(wǎng)絡(luò)記錄儀上獵取該時(shí)刻段的所有數(shù)據(jù)報(bào)文，這是離線分析程序獲得數(shù)據(jù)包的要緊方式。HR A-3000 支持多種格式的報(bào)文。 除了可解

34、析HR A-3000 網(wǎng)絡(luò)記錄儀的hrcap報(bào)文格式外，也可直截了當(dāng)打開第三方儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)包文件進(jìn)行分 析，例如能夠打開tepdump、 snoop、 LANalyzer 、 Microsoft Network Monitor captures Cinc Netwroks NetXray captures等等數(shù)十種常見抓包程序儲(chǔ)存的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包文件，文件格式在打開文件時(shí)自動(dòng)識(shí)不，無需指定。6.4.4、 通用報(bào)文解析功能做為一款專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包分析器， HR A-3000 可解析幾乎所有的以太網(wǎng)報(bào)文協(xié)議。離線分析程序?qū)⒅饌€(gè)分析獵取到的數(shù)據(jù)包，分析其每層協(xié)議。使用分層顯示的方法，使界面顯示簡(jiǎn)捷明了。顯

35、示內(nèi)容包括數(shù)據(jù)包被捕捉的時(shí)刻、源MAC 、目的 MAC 、協(xié)議、簡(jiǎn)短講明、每層協(xié)議名、協(xié)議參數(shù)名和值、傳輸?shù)臄?shù)據(jù)值、原始數(shù)據(jù)報(bào)文、原始數(shù)據(jù)報(bào)文和解析對(duì)應(yīng)關(guān)系、專門報(bào)文專門類型和修正提示等。6.4.5、 鏈路分析和流分析網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)包量比較大，顯示得比較混雜。離線分析程序可將數(shù)據(jù)包按實(shí)際的通信鏈路進(jìn)行分類，使紛雜的數(shù)據(jù)包流變得有序，同時(shí)對(duì)鏈路內(nèi)容進(jìn)行分析，對(duì)可疑報(bào)文進(jìn)行提示，更容易發(fā)覺故障點(diǎn)和故障緣故。流分析專門有用，可將同條鏈路上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)綜合在一起，例如 TCP的“查看 TCP 數(shù)據(jù)流” ，可將多個(gè)TCP 數(shù)據(jù)包連接起來。HR A-3000 支持 TCP、 MMS、 GOOSE、 SMV 協(xié)

36、議的鏈路和流分析。6.4.6、 合并數(shù)據(jù)包網(wǎng)絡(luò)協(xié)議經(jīng)常要傳輸較大的數(shù)據(jù)塊，在傳輸時(shí)，底層協(xié)議可能不支持如此大的數(shù)據(jù)塊，在這種情形下，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議必須確定數(shù)據(jù)塊分段的邊界，并將數(shù)據(jù)塊分割為多個(gè)包。離線分析程序會(huì)嘗試查找數(shù)據(jù)塊對(duì)應(yīng)的包，并在最后一個(gè)包的位置合并起來。6.4.7、 MMS 解析從網(wǎng)絡(luò)上抓獲的一個(gè)個(gè)報(bào)文之間是毫無關(guān)聯(lián)的， HR A-3000 可將零碎的報(bào)文重組成 MMS 通信鏈路，對(duì)每條鏈路進(jìn)行分析。解析 MMS 層的協(xié)議信息，包括MMS PDU 、服務(wù)類型、數(shù)據(jù)傳輸方向、 要求 /應(yīng)答參數(shù)名和值、參數(shù)分層結(jié)構(gòu)等， 并給出錯(cuò)誤提示和修正建議。對(duì) MMS 通信進(jìn)行 ACSI 映射分析。 IE

37、C61850 的變電站抽象通信服務(wù)接口（ ACSI ）是個(gè)抽象的概念，無法直截了當(dāng)在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)報(bào)文中體現(xiàn)，按照 IEC61850-8-1 的映射， ACSI 被映射到 MMS 數(shù)據(jù)報(bào)文中，離線分析時(shí)，HR A-3000 按照各種映射的特點(diǎn)，做出了從數(shù)據(jù)報(bào)文到 ACSI 的反映射，可通過 MMS 報(bào)文，解析出 ACSI 內(nèi)容，內(nèi)容包括ACSI 服務(wù)類型、服務(wù)方向、要求/應(yīng)答參數(shù)、源/目的 IED 、錯(cuò)誤告警和修正提示等。6.4.8、 GOOSE 解析HR A-3000可重組GOOSE鏈路。針對(duì)各GOOSE鏈路進(jìn)行分析。解析GOOSE協(xié)議的信息，包括源/目的MAC地址、VLAN信息(優(yōu) 先級(jí)、CFI、ID)、應(yīng)用 ID(appID)、PDU 長(zhǎng)度、GOOSE ID、GOOSE 操縱 塊名 ( GoCB Ref) 、 數(shù)據(jù)集名( DataSet Ref) 、 跳變時(shí)刻、 狀態(tài)號(hào)/順序號(hào)( stNum,sqNum) 、數(shù)據(jù)名和值等。按照GOOSE傳輸?shù)臓顟B(tài)變化，繪制狀態(tài)變化圖。6