[实用新型]一种智能高实时的变电站网络交换机

说明书

技术领域：

本实用新型涉及电力通信设备技术领域，具体涉及一种智能高实时的变电站网络交换机。 

背景技术：

目前智能变电站网络交换机没有统一的网络架构，多采用“三层两网”网络结构，站控层和过程层两层网络物理上独立组网，220kV电压等级及以上采用冗余的双星形拓扑结构，GOOSE和SV网物理独立。110kV电压等级采用单星形拓扑结构。由于上述组网方式，致使变电站内交换机数量较多。 

目前智能变电站网络交换机对接入设备发出的异常报文缺乏识别和处理能力，进行了正常转发，导致异常报文在网络上传播开来，引起网络性能下降，如瞬间发送超大流量组播，可能会导致网络瘫痪，而且故障原因查找起来非常困难。变电站中的网络调试以单台交换机的独立配置调试为主，这种没有全站统一的配置容易引起连接设备的接入不规范、交换机功能配置的错乱，全网联调时会带来很多问题，如网络的VLAN划分，如果没有统一的部署配置，问题查找起来非常困难。在网络监视方面，变电站采用网络分析仪，记录整个变电站内智能单元间的通信报文，但没有监测整个通信网络的通信状况，完整性和时效性差，智能变电站网络交换机的网络管理也没有纳入智能变电站统一管理体系，变电站监控系统无法直接获取通信网络和交换机的状态信息。 

目前网络交换机针对电力通信业务流的识别还缺少研究和实现，对接入设备发出的异常报文缺乏识别和处理能力，进行了正常转发，导致异常报文在网络上传播开来，引起网络性能下降。 

实用新型内容：

本实用新型的目的是提供一种智能高实时的变电站网络交换机，它立足于智能变电站网络交换机的现状，结合智能变电站通信网络建设对于通信网络的要求，实现了交换机业务流识别、业务流监控与异常处理、交换资源分配、优先级调度策略等技术，以及网络传输性能在线监测、网络诊断和统一管理等网络管理技术。 

为了解决背景技术所存在的问题，本实用新型是采用以下技术方案：它包含核心交换模块、CPU处理模块、板卡供电模块、通用逻辑模块、前面板LED模块、整机供电模块、光收发模块，整机供电模块分别与板卡供电模块、前面板LED模块连接，板卡供电模块分别与核心交换模块、CPU处理模块、通用逻辑模块连接，核心交换模块分别通过SPI和MII与CPU处理模块相互连接，CPU处理模块通过Local BUS和I2C总线与通用逻辑模块连接，核心交换模块通过MII与光收发模块连接，通用逻辑模块通过I2C总线与光收发模块连接。 

本实用新型还包含时延测量统计模块，时延测量统计模块通过PHY一、PHY二分别与端口一、端口二连接，时延测量统计模块与处理器相互连接，时延测量统计模块分别与交换机的交换芯片中MAC一、MAC二连接，交换芯片与处理器连接，本地时钟分别与PHY一、PHY二、时延测量统计模块、交换芯片、处理器连接。 

本实用新型设计有时延测量统计模块12，使用交换机时延测量统计功能，要求站内的设备在发送每帧数据的时候，数据位的第一个 字节预留出来，初始值为0x00。交换机时延测量统计模块12的具体流程如下：变电站数据业务流从端口一8进入交换机内部，经由PHY一10到达时延测量统计模块12，该模块接收支路解析数据帧，读取数据的第一个字节的信息，得到前面交换机的时延T_s(考虑交换机级联的情况下，如果是单台交换机则T_S为0x00)，并记录下当前数据到达的时间T₁(由本地时钟提供)，然后将数据帧的负载区域第一个字节值修改为(T₁-T_S)，记为T₁′，然后重新封装帧传送给MAC一层，由交换芯片完成寻址转发功能，数据转发至MAC二处，再次到达时延测量统计模块12，由该模块发送支路再次计算出当前时间T₂，并计算出(T₁-T₁′)的值，记为T₂′，同时解析数据帧将对应的负载位的第一个字节的值修改成T₂′，即累计交换的时延，然后再重新封装帧传送至PHY二11，最终经由端口二9到达指定设备，由设备解析数据帧得到整个网络的交换时延，从而解决了数据交换时延不可知的问题。