Page 114 - 电力与能源2024年第一期

108 董万新，等：一种开关站误发信定位装置的研制

此次研发的开关站误发信定位装置很好地解 型报文的传输，能够满足站内各种通信设备的工
决了上述问题。它采用了一种以“全量采集+集 作需求。该模块具有良好的端口兼容性和热稳定
中分析”为核心的故障定位方案，并将总体方案分 性，可在各种环境下长时间监测站点状态。
级细化为串口采集、网口采集、报文汇集以及结果 经过现场测试，该模块成功监视了站内各种
输出等组成部分。 串口设备的输出报文，使用距离和记录时间达到

通过在各个节点安装串口或网口监控模块， 了 15 m 和 7 天的暴力测试要求。
将各个节点的报文信息进行汇集。这样可以诊断 2.1.2 网口采集模块
所有设备节点的报文信息，实现对站内全部通信 网口传输是目前新建站点内主要采用的通信
数据的监控。同时仅需一套算法即可完成对全站 方式，用于微机保护装置与自动化装置的通信以

数据的分析，精准定位故障点。这样做实现了各 及 DTU 装置的上行通信，具有传输速度快、接口
个通信环节的实时监控，增强了管控手段，提升了 统一等优点。网口采集模块采用 DB3231 工业自
配网通信监测及处置能力。“全量采集+集中分 动化采集模块，支持目前配网站点中常见的 101、
析”方案流程如图 2 所示。 103、104 规约，同时支持各种透传及加密报文的
监视。
考虑到站内遥信遥测报文为上行信号，而遥
控报文为下行信号，因此设计该模块具备单向监
视功能，即可以只监视单方向的上行报文，对另一

个方向的下行报文采用透传模式，以提升安全性。
在测试过程中，利用 Wireshark 工具分析传输
层 TCP 协议，将网口抓包模块捕获到的报文内容
与发包的原始报文进行比较，特别是 TCP 连接的
特征以及报文段的数据结构，发现其准确率及时
延性均满足使用要求。

2.1.3 汇集模块
图 2 “全量采集+集中分析”方案流程图 由于该方案采用了“全量采集+集中分析”的
策略，因此需要汇集各个节点的报文信息。考虑
2 新型开关站误发信定位装置的研制
到常见情况下，采集全站通信报文的一体化终端
2.1 主要硬件构成 在极限状态下需处现最高可达约 800 Mbps（即 8
目前，配网站点内通信接口主要为串口、网口 个单工千兆网口）的数据量，因此选用 PLC 工业
以及极少量的光纤接口。为了更好平衡效率与成 用交换机，具有环境适应性强、传输速度快、安装

本，该装置采用监测站内各种串口和网口的形式 简单、不同端口之间无干扰、兼容多种平台操作系
进行设计。 统及软件等优点。
2.1.1 串口采集模块 在测试过程中，根据调度端反馈的配网站点
串口传输是存量站点内广泛采用的通信方 每天上传的数据量，以较大值 10 M 为基准，使用
式，常用于微机保护装置与自动化装置的通信以 Spirent 测试仪对交换机的全部接口进行拷机测

及 RTU 装置的上行通信，具有通信线路简单、并 试，确保其在满足大于 800 Mbps、使用 1Gbps 作
线简便等优点。串口采集模块采用 UT203 采集 为比选吞吐量的试验环境下正常运行。使用 Lab⁃
模块，其为常见的 9 针串口头，可兼容配网站点内 view 软件自动生成随机报文，将报文按照不同报
的各种串口类型，并且可监控 CDT、Modbus 等类 头分类，5 个一组输入到 PLC 工业交换机中。在