一种智能变电站以太网通信报文监听设备及监听方法与流程

本发明涉及一种智能变电站以太网通信报文监听设备及监听方法，属于电力系统自动化。

背景技术：

1、智能变电站是指采用先进、可靠、集成和环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和检测等基本功能，同时，具备支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策和协同互动等高级功能的变电站。智能变电站典型特征是使用数字化通信网络取代了电缆，进行状态量、电压及电流二次信号的传输。通信网络安全可靠，对于智能变电站稳定运行具有重要意义。

2、目前，智能变电站通信网络出现问题，需要采集报文时，一般通过三种手段。一是使用站内部署的网络报文记录分析装置采集报文排查；二是通过在通信双方的主机上运行抓包软件采集报文排查；三是通过接入具备透明传输功能的集线器采集报文排查。以上三种方法都存在一定的弊端。第一种方法需要配置交换机，配置镜像端口，采集数据量庞大，且无法采集直连通信方式的报文；第二种方法采集的报文是主机网卡缓存报文，与实际物理链路报文可能有差别；第三种方法，需要通信网络中增加一台集线器，改变了网络拓扑，存在安全隐患。所以，需要一种新的技术方案以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种智能变电站以太网通信报文监听设备及监听方法。

2、为解决上述技术问题，本发明提供一种智能变电站以太网通信报文监听设备，包括：

3、一对通信端口，用于串联接入被监测通信回路；

4、核心处理模块，用于对从通信端口传入的以太网报文进行转发和复制；

5、以太网监听端口，用于对核心处理模块转发和复制的以太网报文进行监听、输出；

6、电源端口，用于对通信端口、以太网监听端口以及核心处理模块供电。

7、进一步的，所述核心处理模块包括：通信phy芯片、监听phy芯片、 fpga芯片；

8、所述通信phy芯片的前端与通信端口的物理层收发器连接，通信phy芯片的后端与fpga芯片连接，所述phy芯片与fpga芯片以及通信端口的传输配置为双向传输，用于对物理层的以太网数据流进行收发；

9、所述监听phy芯片的前端与以太网监听端口的物理层收发器连接，监听phy芯片的后端与fpga芯片连接，fpga芯片复制的以太网数据单向传输至监听phy芯片，用于对物理层的以太网数据流进行监听。

10、进一步的，所述通信phy芯片，用于收发以太网光通信信号或以太网电通信信号。

11、进一步的，所述以太网监听端口的外接端口采用rj45接口，用于与外部的抓包设备连接。

12、进一步的，所述电源端口的外接模式采用usb tpye-c方式。

13、一种智能变电站以太网通信报文监听设备的监听方法，包括以下步骤：

14、读取所述一对通信端口中的通信端口一发送至phy芯片的引脚数据；

15、根据引脚数据解析当前帧前导码；

16、根据引脚数据解析当前帧起始符；

17、根据引脚数据获取当前帧数据、帧长度和帧校验码；

18、根据当前帧前导码、当前帧起始符、当前帧数据、帧长度和帧校验码生成当前帧发送字节流；

19、将当前帧字节流发送至所述一对通信端口中的通信端口二的phy芯片接收引脚；

20、将当前帧字节流复制至监听phy芯片的接收引脚，并通过phy芯片传输给以太网监听端口。

21、本发明所达到的有益效果：

22、通过本发明的设备及方法，可以在不破坏原通信拓扑的情况下，对智能变电站过程层和站控层以太网通信报文进行监听，具有结构简单，携带方便，使用快捷，监听报文完整准确，时延低，监听方式安全可靠等特点，提高了调试检修运维效率。

技术特征：

1.一种智能变电站以太网通信报文监听设备，其特征在于，包括：

2. 根据权利要求1所述的智能变电站以太网通信报文监听设备，其特征在于，所述核心处理模块包括：通信phy芯片、监听phy芯片、 fpga芯片；

3.根据权利要求2所述的智能变电站以太网通信报文监听设备，其特征在于，所述通信phy芯片，用于收发以太网光通信信号或以太网电通信信号。

4.根据权利要求1所述的智能变电站以太网通信报文监听设备，其特征在于，所述以太网监听端口的外接端口采用rj45接口，用于与外部的抓包设备连接。

5. 根据权利要求1所述的智能变电站以太网通信报文监听设备，其特征在于，所述电源端口的外接模式采用usb tpye-c方式。

6.一种基于权利要求2所述的智能变电站以太网通信报文监听设备的监听方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种智能变电站以太网通信报文监听设备及监听方法，包括：一对通信端口，用于串联接入被监测通信回路；核心处理模块，用于对从通信端口传入的以太网报文进行转发和复制；以太网监听端口，用于对核心处理模块转发和复制的以太网报文进行监听、输出；电源端口，用于对通信端口、以太网监听端口以及核心处理模块供电。优点：可以在不破坏原通信拓扑的情况下，对智能变电站过程层和站控层以太网通信报文进行监听，具有结构简单，携带方便，使用快捷，监听报文完整准确，时延低，监听方式安全可靠等特点，提高了调试检修运维效率。

技术研发人员：栾庆武,岳蔚,刘靖,吴磊,孔先鑫,庞志军,王宇
受保护的技术使用者：国电南瑞科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12