智能電網IT運維駕駛艙跨區數據傳輸技術

李祺威

摘? ?要：智能電網是未來電力系統發展的必然趨勢。IT信息傳輸技術則是確保智能電網有效實現的重要保障。為了規避IT運維系統基于應用為中心、業務分散等問題，此次提出了IT運維駕駛艙系統概念。基于該技術可以很好的實現傳統電網系統數據傳遞問題，有效實現各區域數據的集成與分析，提升整個電網的智能化效果，為電網系統的逐步完善奠定基礎。

關鍵詞：智能電網? IT運維? 數據傳輸

中圖分類號：TM769? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）06（c）-0143-02

隨著智能電網布局越來越完善，對于IT信息系統要求也越來越高，而傳統IT系統所存在的基于應用為導向、業務過于分散、被動式的運維管理機制等問題逐漸顯現，難以有效應對當下快速發展的智能電網系統。未來智能電網必將進一步實現多業務變革以及個性化服務，此次提出了IT運維駕駛艙跨區域數據傳輸技術，可以有效應對當下智能電網發展需求。

1? IT運維駕駛艙技術概述

該技術利用統一的信息服務平臺從而對一定范圍內的所有設備數據進行整合分析，在完成對IT系統平臺設備與業務的有效管控基礎上，基于相關支撐服務于應用服務等實現整個IT系統的智能管控與風險預報。此外，還可以借助驅動引擎技術對數據進行深度挖掘，并對其進行客觀分析與評估，從而為各個用戶提供科學的決策參考，將傳統的以應用為中心的運營模式轉變為以服務為中心的模式，由原先的分散隔離狀態向協同集中管理靠攏，由被動式運維管理機制轉向更為積極主動的運維管理模式，不但在技術上實現有效創新，同時服務模式也進一步得到拓展，為電網的現代智能化建設奠定扎實基礎。

2? 數據體系結構

實際電力系統一些III、IV區的生產系統往往鏡像模仿內網中I、II區的生產系統架構，常見的包括EMS系統以及DMS系統等等，而一些III、IV區生產管理系統則對I、II區中的內容進行了又一步深入延伸，包括水調系統、雷電系統等等，基于同一系統，外網組合構成一個完整的自動化監控系統。

為了可以更好的實現全面多角度的決策分析與支持，此次運維駕駛艙應當對管理范圍中的四個安全區中的全部IT系統進行數據的整合，并將整個系統的IT數據研究結果反饋至安全I、II區中，為內網生產控制系統運營安全提供重要參考指標，并為整個智能電網系提供可靠安全運行的重要支持。

3? 駕駛艙跨區數據傳輸技術要點分析

3.1 服務代理

基于虛擬隧道以及負載均衡算法的服務代理是安置在內外網的應用代理程序，可以有效實現對運維駕駛艙進行跨區域的數據往來，包括II區服務代理與III區服務代理兩個部分。

針對II區服務代理程序，集合駕駛艙數據協議層I、II區中采集的數據、文件以及報文傳遞、III區駕駛艙中的IT系統運行工況，文件接收與解析、代理程序之間的信息聯通、外網服務請求、文件處理等等。I、II區中IT系統運維數據結果主要包含SNMP報文數據、數據庫資料、API等等;針對III區服務代理程序，主要用于接受來自內網的數據文件以及報文傳遞至駕駛艙前置數據系統等，定時和異常狀態下實時生成XML格式的運行狀態分析結果文件回傳到內網、代理程序間的消息通信、服務請求XML文件的生成等。

通過內外網之間的服務代理機制可以使位于隔離設備兩端的IT數據進行有效采集與合成，從而有效規避智能電網下運維駕駛艙對整個區域IT系統實現運維數據的采集問題。利用對服務代理程序協議的進一步擴展，可以使更為寬泛領域內的其他運用可以實現跨區域的數據傳遞等。

3.2 虛擬隧道技術

正向物理隔離設備只允許內網中的數據向外網發起TCP連接，待連接確定后由內網程序將相關報文發送出去，而外網則只被許可發送長度較小的短報文。反向物理隔離裝置不間斷提取外網規定的目錄下的數據內容，并基于加密等形式將文件回饋至內網中，在得到進一步的解密后將文件存儲在規定位置。此次所探討的虛擬隧道則是利用安全區中的網絡設備與隔離裝置，在有效達到正向與反向隔離情況下，使用多線程并發與報文校驗等方式，實現信息與文件傳輸的封裝，并在數據包達到對端后，對其進行解密與恢復操作，在整個過程基礎上實現應用程序編程接口的有效封裝。

數據封裝與解封技術，主要是指對單一的網絡管理協議數據、文件、報文信息等進行有效封裝，增加輔助報頭數據并進行傳遞，對端則在接到數據文件時依據報頭中的相關內容對其進行解密處理，并得到本地程序可以處理使用的格式。報文校驗技術，主要是在信息傳輸過程中利用校驗返回報文等形式保證應用層的信息可以有效穩定傳輸，并監控傳輸通道與隔離設備的運行工況。并發處理技術，相關服務代理程序在完成對本地任務的處理的同時可以兼具對對端的服務請求進行響應，并為每個任務構建專門的子線處理程序用于處理當前服務請求。應用接口技術，封裝II、III區報文、文件以及數據等應用層面的基礎API數據接口，同時輔助支撐上層服務代理程序的有效訪問。

3.3 負載均衡處理技術

未來隨著智能電網技術的不斷成熟，所需要收集、傳遞的信息數據勢必會更龐大。因此內外網之間的IT運維與周邊應用程序跨區域數據交換信息量勢必更大，正向以及反向物理隔離的性能則會成為影響整個系統高速可靠運行的關鍵。為了有效規避該問題，此次提出了負載均衡算法。利用該算法可以實現對多個隔離設備情況下的跨區域數據負載均衡傳遞。該算法利用靜態IP地址與端口的形式實現散列進行任務的合理分配，但沒有考量實際整個ID應用跨區傳遞數據量大小與隔離設備失效等關鍵問題。

基于此次提出的運維駕駛艙動態均衡負載算法不但充分考量了隔離設備的實際問題處理能力，同時還將設備的實際工況與某段時間中傳輸數據情況作為基礎條件，動態形式的調整隔離設備的權重信息，利用該算法可以有效保證跨區域的數據傳輸負載的均衡性，從而避免隔離設備資源利用不合理從而影響整個系統的運行性能。

4? 結語

隨著現代技術的發展，智能設備的應用等給智能電網系統帶來更多運行壓力。電網系統規模以及覆蓋面也越來越廣，每天產生的數據信息也會越來越多。如何應對日益增長的龐大數據處理問題成了時下智能電網發展的重要瓶頸之一。IT運維駕駛艙系統可以對整個IT系統數據與KPI指標進行動態智能評判，從而實現IT系統運行工況快速感知與全面操控，符合智能的聯網對整個運維系統的發展要求。為了有效解決電力二次系統安全防護下運維駕駛艙跨區域數據傳輸問題，此次提出了一種利用虛擬隧道與服務代理的跨區域數據傳遞模式，虛擬隧道可以有效屏蔽跨安全區域數據的應用編碼問題，服務代理程序則利用其應用數據接口實現信息的雙向傳輸，與此同時，為了有效解決大數據傳輸過程中物理隔離不科學所造成的性能瓶頸等問題，此次提出了利用多隔離設備情況下的數據跨區域均衡傳輸方式，從而有效提升跨區域數據傳遞的能力。此次所提出的智能電網運維駕駛艙跨區域數據傳遞技術是供電系統IT運維的重要技術內容之一，經過相關部門的實際應用評測與結果分析，該系統可以很好的解決運維駕駛艙系統跨區域大數據傳遞等問題。

參考文獻

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