電廠DCS網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)

李炳勤

（廣東順暢科技有限公司，江門　529000）

在電廠中，監(jiān)控系統(tǒng)十分重要，在信息技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，DSC技術(shù)在實(shí)踐運(yùn)用方面已經(jīng)表現(xiàn)出十分顯著的優(yōu)點(diǎn)，比如安全性良好、實(shí)時(shí)性較強(qiáng)、分層結(jié)構(gòu)良好以及在惡劣環(huán)境下的也具有良好的適應(yīng)能力。本文結(jié)合當(dāng)前電廠監(jiān)控系統(tǒng)所出現(xiàn)的問題分析DCS系統(tǒng)實(shí)踐運(yùn)用情況以及設(shè)計(jì)。

1　分析電廠中DCS網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控所遇到的問題

（1）出現(xiàn)網(wǎng)卡溢出的情況。電廠中的DCS網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)大量MU的情況，此時(shí)工作人員沒有及時(shí)采取對(duì)應(yīng)的措施防止時(shí)，這回導(dǎo)致接受IED其緩沖區(qū)中發(fā)生溢出的問題，這種情況就導(dǎo)致電廠網(wǎng)絡(luò)中溢出的情況，進(jìn)而導(dǎo)致溢出以及報(bào)文丟失的問題，這一問題對(duì)電廠中的DCS網(wǎng)絡(luò)帶來極大不良影響。

（2）出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴的問題。電廠中的以太網(wǎng)技術(shù)主要通過DCS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息傳輸，在實(shí)踐運(yùn)用過程中，網(wǎng)絡(luò)數(shù)量在不斷增加的情況下，同時(shí)超出正常的使用量，此時(shí)交換機(jī)端口就會(huì)就出現(xiàn)難以承受數(shù)據(jù)的情況，或者由于網(wǎng)絡(luò)難以正常連接而導(dǎo)致許多數(shù)據(jù)表出現(xiàn)丟失的情況，進(jìn)而導(dǎo)致電廠數(shù)據(jù)出現(xiàn)不穩(wěn)定的問題，對(duì)于通信網(wǎng)絡(luò)而言，通信接受就難以正常服務(wù)[1]，即發(fā)生網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴的問題，這種情況對(duì)電廠帶來的影響具有致命性，最嚴(yán)重的情況就是整個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)癱瘓的問題。

（3）以太網(wǎng)延遲出現(xiàn)不確定性問題。DCS技術(shù)主要運(yùn)用的是以太網(wǎng)技術(shù)，此技術(shù)不僅具有當(dāng)前寬帶所具有的優(yōu)點(diǎn)，而且在實(shí)際運(yùn)用過程中還十分重視節(jié)點(diǎn)之間平等性，同時(shí)也滿足寬帶共享實(shí)際要求。但是實(shí)際傳輸信息、訪問仲裁以及優(yōu)先級(jí)所具有的實(shí)時(shí)性等方面都出現(xiàn)不突出的問題，進(jìn)而影響以太網(wǎng)出現(xiàn)不確定性的延遲問題。

2　設(shè)計(jì)DCS網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控

結(jié)合電廠中DCS網(wǎng)絡(luò)實(shí)際的需求情況以及上文中概述的問題，例如以太網(wǎng)中延遲不確定性、發(fā)生網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴的情況以及網(wǎng)卡溢出的問題，這些問題都會(huì)影響電廠網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的效果，為了能夠有效提升電廠網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的質(zhì)量[2]，工作人員需要設(shè)計(jì)以及優(yōu)化DCS網(wǎng)絡(luò)。

2.1　主功能需要和函數(shù)運(yùn)用

DCS技術(shù)在實(shí)踐運(yùn)用方面，主要滿足的是主功能要求，這就需要依靠相關(guān)的函數(shù)運(yùn)用才能給有效實(shí)現(xiàn)，具體情況可以參見表1。

表1　主功能和函數(shù)運(yùn)用

2.2　數(shù)據(jù)處理中主要函數(shù)的顯示情況

在函數(shù)區(qū)域中，主要運(yùn)用的函數(shù)有數(shù)據(jù)包的緩沖區(qū)，此時(shí)就可以運(yùn)用對(duì)應(yīng)的函數(shù)進(jìn)行分析，此主要的功能就是較快的處理數(shù)據(jù)包，同時(shí)在處理數(shù)據(jù)過程中還包括數(shù)據(jù)移出區(qū)域中的緩沖[3]。此外，數(shù)據(jù)信息統(tǒng)計(jì)函數(shù)，主要包含的是計(jì)算數(shù)據(jù)包中的信息，同時(shí)也可以以圖形的方式顯示出來，此時(shí)就可以計(jì)算出對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)；讀取歷史數(shù)據(jù)信息的函數(shù)，此函數(shù)主要的作用就是能夠讀取歷史記錄信息具體數(shù)字信息，屏幕中對(duì)應(yīng)函數(shù)信息的顯示，其主要的功能就是可以針對(duì)目前實(shí)際的顯示狀態(tài)（即m_viewMode）就可以展示出函數(shù)具體的狀態(tài)，而且其響應(yīng)顯示中，進(jìn)而可以滿足對(duì)應(yīng)用戶的實(shí)際需求。

2.3　DCS系統(tǒng)中的功能展示

（1）網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控功能。在網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控過程中，DCS系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控的功能，在DCS系統(tǒng)中就可以有效掌握通訊網(wǎng)絡(luò)實(shí)際的狀態(tài)，然后實(shí)現(xiàn)綜合效果的監(jiān)控，例如數(shù)據(jù)包實(shí)際的個(gè)數(shù)、全局流量實(shí)際傳輸?shù)乃俣纫约斑B接客戶端的數(shù)據(jù)等[4]，都可以要求管理人員機(jī)芯設(shè)計(jì)，并結(jié)合對(duì)應(yīng)的端口以及IP段實(shí)施全程跟蹤以及監(jiān)控，進(jìn)而可以提升網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的綜合能力。

（2）實(shí)施自動(dòng)分類。電廠中所設(shè)計(jì)的DCS系統(tǒng)可以結(jié)合對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行處理具體的信息，其中包含的內(nèi)容有：源端口、源IP的地址、目的端口以及目的IP地址等，通過分類處理的方式可以提升網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的綜合能力，同時(shí)也可以有效實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)流量管理的效果。

（3）設(shè)計(jì)性能。在DCS系統(tǒng)中，各種軟件所帶來的性能參數(shù)影響比較大，例如數(shù)據(jù)信息實(shí)際在刷新方面所需要的時(shí)間、監(jiān)控連接的數(shù)據(jù)以及緩沖所等待的時(shí)間。

除了上述功能之外，設(shè)計(jì)DCS系統(tǒng)還能夠?qū)崿F(xiàn)其他的功能，比如結(jié)合曲線方式而有效顯示出對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)新，同時(shí)還允許對(duì)應(yīng)的工作人員完成對(duì)應(yīng)的查詢功能[5]，除此之外，還可以設(shè)計(jì)報(bào)警，如果數(shù)據(jù)傳輸過程中出現(xiàn)問題的情況，此時(shí)就可以進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警，工作人員就及時(shí)處理。

3　實(shí)現(xiàn)DCS網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控作用

在電廠中設(shè)計(jì)DCS系統(tǒng)，此監(jiān)控系統(tǒng)就可以結(jié)合編程語(yǔ)言有效控制監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行（見圖1）。

（1）數(shù)據(jù)分析以及顯示。在DCS監(jiān)控系統(tǒng)中，通過自定義的方式而有效控制對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，并通過顯示各個(gè)模塊就可以為工作人員提供數(shù)據(jù)[6]，有的還可以通過圖形方式呈現(xiàn)，這就有效保障電廠監(jiān)控可以及時(shí)查看網(wǎng)絡(luò)中的報(bào)文，而且還具有良好的穩(wěn)定性。

（2）主功能。主功能模塊主要功能如下幾種：第一種是初始化階段，即WinPcap的開發(fā)包，然后還可以針對(duì)其中的WinPcap功能進(jìn)行抓取對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)包，從而可以統(tǒng)一分配以及處理對(duì)應(yīng)的子模塊信息。在主界面的信息顯示中，各種不同的子控件可以進(jìn)行統(tǒng)一的管理以及調(diào)度。此外，在各個(gè)線程中，就可以有效展示出統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的情況，工作人員就可以結(jié)合主進(jìn)程的情況而有效收集以及統(tǒng)計(jì)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)信息。

圖1　DCS系統(tǒng)運(yùn)行情況

（3）數(shù)據(jù)記錄以及管理。電廠中的DCS網(wǎng)絡(luò)實(shí)施監(jiān)控，主要的功能板塊中還可以有效記錄對(duì)應(yīng)板塊的輔助信息，進(jìn)而可以對(duì)其中的文件信息進(jìn)行寫入以及讀取（如下表2中溫度、濕度以及壓力對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)），除此之外，在用戶設(shè)計(jì)的模塊中，用戶就可以通過設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的模塊，并在其中通過WinPcap進(jìn)行過濾，同時(shí)進(jìn)行保存。

表2　溫度、濕度以及壓力對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)

4　結(jié)束語(yǔ)

通過電廠實(shí)踐運(yùn)用可知，DCS監(jiān)控系統(tǒng)可以有效提升通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)際的效率，而且也有效改善通信網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，因此，在實(shí)際運(yùn)用過程中，DCS技術(shù)可以更好地解決當(dāng)前所出現(xiàn)的各種問題，在保障電廠安全性運(yùn)營(yíng)具有積極意義。在未來技術(shù)發(fā)展中，還可以將智能化的技術(shù)引入電網(wǎng)監(jiān)控中，有效保障電廠運(yùn)營(yíng)。

[1]魏景濤，向洋，王若飛.綜合信息自動(dòng)化系統(tǒng)在電廠中的開發(fā)和應(yīng)用[J].南方農(nóng)機(jī)，2017，48（05）：132-133.

[2]段文華，束炳芳，俞鴻飛.緊水灘電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)改造方案的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].水電站機(jī)電技術(shù)，2017，40（11）：39-41+49.

[3]茹浩，于亞雄.基于工業(yè)以太網(wǎng)通訊的抽水蓄能電廠監(jiān)控系統(tǒng)改造[J].云南水力發(fā)電，2017，33（03）：140-142.

[4]沈建興.電廠計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用與故障處理[J].網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用，2017（08）：139+144.

[5]沈建興.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用與故障處理[J].信息與電腦（理論版），2017（13）：188-189.

[6]葉秉森，劉必勇.IEC61850通信技術(shù)在傳統(tǒng)發(fā)電廠升壓站監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].數(shù)字通信世界，2017（09）：69.