[发明专利]网络通信记录仪及网络通信记录分析系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种网络通信记录仪及网络通信记录分析系统。

背景技术

传统变电站自动化系统的联调和运行中，常发生后台监控、无人值班集控站和调度自动化主站系统遥控式事件不完整、遥控不成功、测量跃变等情况，当这些情况发生在远方或本体自动闭环控制的无功电压自动控制、自动发电控制等系统时，其严重性更为突出，实践证明，这些情况都是由于通信故障引起的，然而缺乏有效的技术手段，无法重现问题发生时的通信过程，因此往往很难对问题进行判断、定位和处理。而且，随着数字化变电站的发展，通信技术越来越成为变电站自动化的关键。在过程层、间隔层及站控层上, 按照IEC 61850《变电站通信网络和系统》标准,该标准是基于通信网络平台的变电站自动化系统的国际标准，在该变电站自动化系统中，监控系统的联闭锁、继电保护及自动装置的跳合闸等功能均采用网络通信方式实现，传统的二次回路由直观电缆连接转为网络通信过程，各种信号的连接和传递由传统的硬接线方式改为通信方式实现，实现变电站内部以及变电站与集控站间的信息共享和互操作。目前国内已经有多个数字化变电站投入运行或开工建设,特别是随着数字化变电站核心技术的光电电压互感器和光电电流互感器陆续开始运行,高速网络通信技术已经逐渐为国内主流二次设备生产厂家成熟掌握。过程层的合并单元,间隔层的二次保护、测量、控制单元,站控层的后台软件也已日益开发完善。此时，传统的故障排查手段更是无法满足要求，通信过程错误难以再现。

电力系统故障录波器是研究现代电网的基础,也是评价继电保护动作行为及分析设备故障性质和原因的重要依据,性能优良的故障录波器装置对于保证电力系统安全运行及提高电能质量起到了重要的作用。电力系统故障录波器已成为电力系统记录动态过程必不可少的精密设备,其主要任务是记录系统大扰动如短路故障、系统振荡、频率崩溃、电压崩溃等发生大扰动后引起的系统电压、电流及其导出量,如系统有功功率、无功功率及系统频率的变化全过程尤为重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种变电站自动化系统的网络通信记录仪和网络通信记录分析系统，对接入网络数据流进行无损压缩保存及重现网络通信数据流，进而对通信过程进行多层分析，以便辅助维护人员准确及时定位故障原因。

本发明网络通信记录仪所采用的技术方案为：所述网络通信记录仪包括计算机主板、硬盘、数据采集卡、电源，所述计算机主板上装置有CPU、内存、SATA接口、PCI-E接口、网卡/网卡接口，所述硬盘与所述SATA接口相连接，所述数据采集卡与所述PCI-E接口相连接，所述数据采集卡上装置有B码对时接口、采集接口，所述网络通信记录仪还包括：

数据采集模块，用于从变电站通讯系统捕获网络通信数据；

数据记录模块，用于对从所述数据采集模块捕获的网络通信数据采用工业无损压缩算法进行压缩，并存入所述硬盘；

协议分析模块，与所述数据记录模块同步进行，对所述数据采集模块捕获的网络通信数据进行快速的检测、分析、诊断，以查找故障或隐患并分析原因，以数据库方式存入所述硬盘；

通信处理模块，用于所述网络通信记录仪通过网络方式与后台主机建立通讯联接。

所述计算机主板上还设置有显卡/VGA接口、RS232串口/接口、USB接口。

所述数据采集模块具备接收IRIG-B码对时能力，对时精度达到50ns，记录网络数据的时间分辨率为0.1μs。

本发明网络通信记录分析系统所采用的技术方案为：所述网络通信记录分析系统包括变电站通讯系统、后台主机及所述通信记录分析仪，所述网络通信记录仪以电口或光口的通信采集方式，采用PCI-E总线技术的百兆和千兆网络小包线速数据捕获，对从所述变电站通讯系统采集到的网络通信数据进行工业无损压缩，并存入所述硬盘，对所述数据采集模块捕获的网络通信数据快速的检测、分析、诊断，以查找分析系统故障或隐患并分析原因，并以数据库方式存入所述硬盘。

所述后台主机包括后台分析模块与管理与配置模块，所述管理与配置模块用于对所述网络信息记录仪的网络接口、路由、规则等进行设置外，还设定被监测对象的相关参数，所述后台分析模块可自动或手动从所述网络数据记录仪下载记录文件，并进行报文详细分析，并直观的给出分析结果，并可提供查询手段和统计功能，帮助用户查找故障和对网络运行安全进行评估，所述后台分析模块包括：

网络基本分析，对网络分类流量、报文统计信息等进行分析，从而对网络的状况进行评估；

网络链路分析，解析各以太报文，分析所有链路通讯过程，对各种异常报文、异常过程进行分析；