基于IEC61968标准的数据在线监测方法及系统转让专利

申请号 : CN201510404720.9

文献号 : CN104993977B

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发明人 : 刘鹏吕广宪赵江河刘海涛苏剑陆一鸣王立岩马山牧

申请人 : 中国电力科学研究院国家电网公司国网上海市电力公司

摘要 :

本发明提供一种基于IEC61968标准的数据在线监测方法及系统,该方法采用信息技术与网络通信技术,通过信息捕获工具得到网络中传输的数据包,并基于IEC 61968国际标准中消息动词、消息名词相结合的方式对数据内容进行过滤,并同时记录传输的数据源地址与数据目标地址。该系统设置有连接模块、监听模块、数据采集模块、分析过滤模块、信息提取模块和存储模块。本发明提出的在线监测方法及系统,实现了配电网信息互操作实时运行状态下的跟踪与监视,使得实时性要求较高的消息能够被总线及时送达,提高了配电网信息互操作的稳定性,作为配电网中消息传输的重要监管手段;加速了配电网整体的业务连贯性与智能电网的发展。

权利要求 :

1.一种基于IEC61968标准的数据在线监测方法,其特征在于,所述监测方法是利用监测系统在线监测电力信息安全网络中的信息交互总线与各应用系统之间传输的数据包,所述监测方法包括:将所述监测系统接入所述电力信息安全网络中,并与所述信息交互总线及各应用系统连接;

所述监测系统监听并截获所述信息交互总线与各应用系统之间传输的基于IEC61968标准的数据包;

所述监测系统依次分析、整理并过滤其截获的每一个所述数据包,得到基于IEC61968标准的有效数据;

所述监测系统提取并记录所述有效数据的源地址、数据目标地址、发送时间戳及相应的消息内容;

所述监听并截获所述信息交互总线与各应用系统之间传输的基于IEC61968标准的数据包,之前包括:所述监测系统获取所述信息交互总线与各所述应用系统的服务器地址和端口信息;

安装并运行所述监测系统中的监听模块和数据采集模块;

开启各所述应用系统的消息传输功能;

启动各所述应用系统与所述信息交互总线之间基于IEC61968标准的数据包的传输;

所述提取并记录所述有效数据的源地址、数据目标地址、发送时间戳及相应的消息内容,之后包括:直到所述监测系统在线监测完所述信息交互总线与各应用系统之间传输的基于IEC61968标准的全部所述数据包,所述监测系统完成监管任务;

关闭所述监测系统中的所述监听模块和数据采集模块;

所述分析、整理并过滤所述数据包,包括:

保留所述数据包中的基于IEC 61968标准的请求消息结构、应答消息结构、事件消息结构或错误消息结构中的以XML标签开头的数据;

保留剩余所述数据中的子节点为Header标签的所述数据;

保留剩余所述数据中包含Verb和Noun标签的所述数据;

保留剩余所述数据中的Verb和Noun标签中的值属于IEC 61968标准中的动词与名词的所述数据,得到所述有效数据。

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述信息交互总线与各应用系统之间传输的数据包,包括:所述信息交互总线向所述应用系统中的配电自动化应用系统、配电网生产管理应用系统、电力营销应用系统及配电网GIS应用系统中的一个或多个发送所述数据包;

所述应用系统中的所述配电自动化应用系统、配电网生产管理应用系统、电力营销应用系统及配电网GIS应用系统中的一个或多个向所述信息交互总线发送所述数据包。

3.一种基于IEC61968标准的数据在线监测系统,其特征在于,所述监测系统包括连接模块、监听模块、数据采集模块、分析过滤模块、信息提取模块和存储模块;

所述连接模块:用于将所述监测系统接入电力信息安全网络中,并与信息交互总线及各应用系统连接;

所述监听模块:用于监听所述信息交互总线与各应用系统之间传输的基于IEC61968标准的数据包;

所述数据采集模块:用于截取所述信息交互总线与各应用系统之间传输的基于IEC61968标准的数据包;

所述分析过滤模块:用于分析、整理并过滤所述数据包中的数据,得到基于IEC61968标准的有效数据;

所述信息提取模块:用于提取所述有效数据的源地址、数据目标地址、发送时间戳及相应的消息内容;

所述存储模块:用于记录所述有效数据的源地址、数据目标地址、发送时间戳及相应的消息内容;

所述分析过滤模块包括XML标签判断模块、Header标签判断模块、Verb和Noun标签判断模块和IEC 61968标准中的动词与名词判断模块;

所述XML标签判断模块:用于保留所述数据包中的基于IEC 61968标准的请求消息结构、应答消息结构、事件消息结构或错误消息结构中的以XML标签开头的数据;

所述Header标签判断模块:用于保留剩余所述数据中的子节点为Header标签的所述数据;

所述Verb和Noun标签判断模块:用于保留剩余所述数据中包含Verb和Noun标签的所述数据;

所述IEC 61968标准中的动词与名词判断模块:用于保留剩余所述数据中的Verb和Noun标签中的值属于IEC 61968标准中的动词与名词的所述数据,得到所述有效数据。

4.如权利要求3所述的系统,其特征在于,所述系统还包括服务器地址获取模块、端口获取模块和启动模块;

所述服务器地址获取模块:用于获取所述信息交互总线与各所述应用系统的服务器地址;

所述端口获取模块:用于获取所述信息交互总线与各所述应用系统的端口信息;

所述启动模块:用于安装并运行所述监听模块和数据采集模块。

5.如权利要求3所述的系统,其特征在于,所述系统还包括监管任务判断模块和关闭模块;

监管任务判断模块:用于判断所述监测系统是否已在线监测完所述信息交互总线与各应用系统之间传输的基于IEC61968标准的全部所述数据包,若是,则判断所述监测系统完成监管任务并将判断信息发送至所述关闭模块;

所述关闭模块:用于接到监管任务判断模块发送的所述判断信息后,关闭所述监测系统中的所述监听模块和数据采集模块。

说明书 :

基于IEC61968标准的数据在线监测方法及系统

技术领域

[0001] 本发明涉及电力系统信息技术领域,具体涉及一种基于IEC61968标准的数据在线监测方法及系统。

背景技术

[0002] 基于IEC 61968标准的信息交互技术是配电网相关应用系统实现信息共享、安全机制等基本数据业务的常规方法,可以使应用系统信息交互过程安全、高效、透明,且便于对交互过程进行管理。配电网信息交换总线(以下简称总线)是用来实现信息交互的具体软件产品。
[0003] 目前,随着研发总线产品的厂家增多、电力业务扩展带来的应用系统数量加大,导致实时性要求较高的消息无法被总线及时送达,并且缺乏配套的运行监管手段,从而使配电网信息互操作的稳定性大打折扣,进而影响了配电网整体的业务连贯性与智能电网的发展。
[0004] 因此,如何设计一种能够实现稳定且快速的配电网信息互操作实时运行状态下的跟踪与监视的方法或系统,是本领亟待解决的问题。

发明内容

[0005] 有鉴于此,本发明提供的一种基于IEC61968标准的数据在线监测方法及系统,该方法及系统以配套的运行监管手段,实现了配电网信息互操作实时运行状态下的跟踪与监视,使得实时性要求较高的消息能够被总线及时送达,并提高了配电网信息互操作的稳定性,作为管理部门对总线产品与接入的应用系统进行消息传输的一种重要监管手段;加速了配电网整体的业务连贯性与智能电网的发展。
[0006] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
[0007] 一种基于IEC61968标准的数据在线监测方法,所述监测方法是利用监测系统在线监测电力信息安全网络中的信息交互总线与各应用系统之间传输的数据包,所述监测方法包括:
[0008] 将所述监测系统接入所述电力信息安全网络中,并与所述信息交互总线及各应用系统连接;
[0009] 所述监测系统监听并截获所述信息交互总线与各应用系统之间传输的基于IEC61968标准的数据包;
[0010] 所述监测系统依次分析、整理并过滤其截获的每一个所述数据包,得到基于IEC61968标准的有效数据;
[0011] 所述监测系统提取并记录所述有效数据的源地址、数据目标地址、发送时间戳及相应的消息内容。
[0012] 优选的,所述监听并截获所述信息交互总线与应用系统之间传输的基于IEC61968标准的数据包,之前包括:
[0013] 所述监测系统获取所述信息交互总线与各所述应用系统的服务器地址和端口信息;
[0014] 安装并运行所述监测系统中的监听模块和数据采集模块;
[0015] 开启各所述应用系统的消息传输功能;
[0016] 启动各所述应用系统与所述信息交互总线之间基于IEC61968标准的数据包的传输。
[0017] 优选的,所述分析、整理并过滤所述数据包,包括:
[0018] 保留所述数据包中的基于IEC 61968标准的请求消息结构、应答消息结构、事件消息结构或错误消息结构中的以XML标签开头的数据;
[0019] 保留剩余所述数据中的子节点为Header标签的所述数据;
[0020] 保留剩余所述数据中包含Verb和Noun标签的所述数据;
[0021] 保留剩余所述数据中的Verb和Noun标签中的值属于IEC 61968标准中的动词与名词的所述数据,得到所述有效数据。
[0022] 优选的,所述提取并记录所述有效数据的源地址、数据目标地址、发送时间戳及相应的消息内容,之后包括:
[0023] 直到所述监测系统在线监测完所述信息交互总线与各应用系统之间传输的基于IEC61968标准的全部所述数据包,所述监测系统完成监管任务;
[0024] 关闭所述监测系统中的所述监听模块和数据采集模块。
[0025] 优选的,所述信息交互总线与各应用系统之间传输的数据包,包括:
[0026] 所述信息交互总线向所述应用系统中的配电自动化应用系统、配电网生产管理应用系统、电力营销应用系统及配电网GIS应用系统中的一个或多个发送所述数据包;
[0027] 所述应用系统中的所述配电自动化应用系统、配电网生产管理应用系统、电力营销应用系统及配电网GIS应用系统中的一个或多个向所述信息交互总线发送所述数据包。
[0028] 一种基于IEC61968标准的数据在线监测系统,所述监测系统包括连接模块、监听模块、数据采集模块、分析过滤模块、信息提取模块和存储模块;
[0029] 所述连接模块:用于将所述监测系统接入电力信息安全网络中,并与信息交互总线及各应用系统连接;
[0030] 所述监听模块:用于监听所述信息交互总线与各应用系统之间传输的基于IEC61968标准的数据包;
[0031] 所述数据采集模块:用于截取所述信息交互总线与各应用系统之间传输的基于IEC61968标准的数据包;
[0032] 所述分析过滤模块:用于分析、整理并过滤所述数据包中的数据,得到基于IEC61968标准的有效数据;
[0033] 所述信息提取模块:用于提取所述有效数据的源地址、数据目标地址、发送时间戳及相应的消息内容;
[0034] 所述存储模块:用于记录所述有效数据的源地址、数据目标地址、发送时间戳及相应的消息内容。
[0035] 优选的,所述系统还包括服务器地址获取模块、端口获取模块和启动模块;
[0036] 所述服务器地址获取模块:用于获取所述信息交互总线与各所述应用系统的服务器地址;
[0037] 所述端口获取模块:用于获取所述信息交互总线与各所述应用系统的端口信息;
[0038] 所述启动模块:用于安装并运行所述监听模块和数据采集模块。
[0039] 优选的,所述分析过滤模块包括XML标签判断模块、Header标签判断模块、Verb和Noun标签判断模块和IEC 61968标准中的动词与名词判断模块;
[0040] 所述XML标签判断模块:用于保留所述数据包中的基于IEC 61968标准的请求消息结构、应答消息结构、事件消息结构或错误消息结构中的以XML标签开头的数据;
[0041] 所述Header标签判断模块:用于保留剩余所述数据中的子节点为Header标签的所述数据;
[0042] 所述Verb和Noun标签判断模块:用于保留剩余所述数据中包含Verb和Noun标签的所述数据;
[0043] 所述IEC 61968标准中的动词与名词判断模块:用于保留剩余所述数据中的Verb和Noun标签中的值属于IEC 61968标准中的动词与名词的所述数据,得到所述有效数据。
[0044] 优选的,所述系统还包括监管任务判断模块和关闭模块;
[0045] 监管任务判断模块:用于判断所述监测系统是否已在线监测完所述信息交互总线与各应用系统之间传输的基于IEC61968标准的全部所述数据包,若是,则判断所述监测系统完成监管任务并将判断信息发送至所述关闭模块;
[0046] 所述关闭模块:用于再接到监管任务判断模块发送的所述判断信息后,关闭所述监测系统中的所述监听模块和数据采集模块。
[0047] 从上述的技术方案可以看出,本发明提供了本发明提供一种基于IEC61968标准的数据在线监测方法及系统,该方法采用信息技术与网络通信技术,通过信息捕获工具得到网络中传输的数据包,并基于IEC 61968国际标准中消息动词、消息名词相结合的方式对数据内容进行过滤,并同时记录传输的数据源地址与数据目标地址。该系统设置有连接模块、监听模块、数据采集模块、分析过滤模块、信息提取模块和存储模块。本发明提出的在线监测方法及系统,以配套的运行监管手段,实现了配电网信息互操作实时运行状态下的跟踪与监视,使得实时性要求较高的消息能够被总线及时送达,并提高了配电网信息互操作的稳定性,作为管理部门对总线产品与接入的应用系统进行消息传输的一种重要监管手段;加速了配电网整体的业务连贯性与智能电网的发展。
[0048] 与最接近的现有技术比,本发明提供的技术方案具有以下优异效果:
[0049] 1、本发明所提供的技术方案中,本发明一种基于IEC61968标准的数据在线监测方法:利用网络数据采集工具对配电信息网中总线与应用系统之间交互的数据进行监听、截取,并根据IEC 61968标准过滤数据包,形成一种配电网消息互操作在线运行过程中的监管方式。与此前缺乏有效监管手段相比,解决了消息传输失败时无法有效地跟踪、定位故障点的问题,从而使管理人员及时获得告警信息,快速、有效找出互操作过程的中断原因,并及时处理,保障信息互操作业务的连续性与稳定性。
[0050] 2、本发明所提供的技术方案,本发明一种基于IEC61968标准的数据在线监测系统,通过连接模块、监听模块、数据采集模块、分析过滤模块、信息提取模块和存储模块的设置,实现了配电网信息互操作实时运行状态下的跟踪与监视,使得实时性要求较高的消息能够被总线及时送达,并提高了配电网信息互操作的稳定性。
[0051] 3、本发明所提供的技术方案,本发明一种基于IEC61968标准的数据在线监测方法及系统,提高了配电网信息互操作的稳定性,作为管理部门对总线产品与接入的应用系统进行消息传输的一种重要监管手段;加速了配电网整体的业务连贯性与智能电网的发展。
[0052] 4、本发明提供的技术方案,应用广泛,具有显著的社会效益和经济效益。

附图说明

[0053] 图1是本发明的一种基于IEC61968标准的数据在线监测方法的实施例的流程图;
[0054] 图2是本发明的方法的实施例的获取到的服务器地址和端口信息的数据记录表;
[0055] 图3是本发明的方法的实施例的截获的数据包的数据记录表;
[0056] 图4是本发明的方法的实施例的分析、整理并过滤数据包的流程图;
[0057] 图5是本发明的方法的实施例的基于IEC61968标准的请求消息结构图;
[0058] 图6是本发明的方法的实施例的基于IEC61968标准的应答消息结构图;
[0059] 图7是本发明的方法的实施例的基于IEC61968标准的事件消息结构图;
[0060] 图8是本发明的方法的实施例的基于IEC61968标准的错误消息结构图;
[0061] 图9是本发明的方法的实施例的信息交互总线与各应用系统的连接关系图。

具体实施方式

[0062] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0063] 如图1所示,本发明提供一种基于IEC61968标准(国际电工委员会(International Electro technical Commission,简称IEC)的数据在线监测方法的实施例,该监测方法是利用监测系统在线监测电力信息安全网络中的信息交互总线与各应用系统之间传输的数据包,监测方法包括:
[0064] 将监测系统接入电力信息安全网络中,并与信息交互总线及各应用系统连接;
[0065] 监测系统获取信息交互总线与各应用系统的服务器地址和端口信息;
[0066] 安装并运行监测系统中的监听模块和数据采集模块;
[0067] 开启各应用系统的消息传输功能;
[0068] 启动各应用系统与信息交互总线之间基于IEC61968标准的数据包的传输;
[0069] 监测系统监听并截获信息交互总线与各应用系统之间传输的基于IEC61968标准的数据包;
[0070] 监测系统依次分析、整理并过滤其截获的每一个数据包,得到基于IEC61968标准的有效数据;
[0071] 监测系统提取并记录有效数据的源地址、数据目标地址、发送时间戳及相应的消息内容;
[0072] 直到监测系统在线监测完信息交互总线与各应用系统之间传输的基于IEC61968标准的全部数据包,监测系统完成监管任务;
[0073] 关闭监测系统中的监听模块和数据采集模块。
[0074] 其中,监测系统获取信息交互总线与各应用系统的服务器地址和端口信息的实施例如图2所示;监测系统截获信息交互总线与各应用系统之间传输的基于IEC61968标准的数据包的实施例如图3所示;
[0075] 如图4和5至8所示,分析、整理并过滤数据包,包括:
[0076] 保留数据包中的基于IEC 61968标准的请求消息结构、应答消息结构、事件消息结构或错误消息结构中的以XML标签开头的数据;
[0077] 保留剩余数据中的子节点为Header标签(标头(header)是服务器以HTTP协议传HTML资料到浏览器前所送出的字串;
标签定义文档的页眉(介绍信息))的数据;
[0078] 保留剩余数据中包含Verb和Noun标签的数据;
[0079] 保留剩余数据中的Verb(动词)和Noun(名词)标签中的值属于IEC 61968标准中的动词与名词的数据,得到有效数据;
[0080] 如图9所示,信息交互总线与各应用系统之间传输的数据包,包括:
[0081] 信息交互总线向应用系统中的配电自动化应用系统、配电网生产管理应用系统、电力营销应用系统及配电网GIS应用系统中的一个或多个发送数据包;
[0082] 应用系统中的配电自动化应用系统、配电网生产管理应用系统、电力营销应用系统及配电网GIS应用系统中的一个或多个向信息交互总线发送数据包。
[0083] 本发明提供一种基于IEC61968标准(国际电工委员会(International Electro technical Commission,简称IEC)成立于1906年,是世界上成立最早的非政府性国际电工标准化机构)的数据在线监测系统,包括连接模块、监听模块、数据采集模块、分析过滤模块、信息提取模块和存储模块;
[0084] 连接模块:用于将监测系统接入电力信息安全网络中,并与信息交互总线及各应用系统连接;
[0085] 监听模块:用于监听信息交互总线与各应用系统之间传输的基于IEC61968标准的数据包;
[0086] 数据采集模块:用于截取信息交互总线与各应用系统之间传输的基于IEC61968标准的数据包;
[0087] 分析过滤模块:用于分析、整理并过滤数据包中的数据,得到基于IEC61968标准的有效数据;
[0088] 信息提取模块:用于提取有效数据的源地址、数据目标地址、发送时间戳及相应的消息内容;
[0089] 存储模块:用于记录有效数据的源地址、数据目标地址、发送时间戳及相应的消息内容。
[0090] 系统还包括服务器地址获取模块、端口获取模块和启动模块;
[0091] 服务器地址获取模块:用于获取信息交互总线与各应用系统的服务器地址;
[0092] 端口获取模块:用于获取信息交互总线与各应用系统的端口信息;
[0093] 启动模块:用于安装并运行监听模块和数据采集模块。
[0094] 分析过滤模块包括XML标签(可扩展标记语言,标准通用标记语言的子集,是一种用于标记电子文件使其具有结构性的标记语言)判断模块、Header标签(标头(header)是服务器以HTTP协议传HTML资料到浏览器前所送出的字串;
标签定义文档的页眉(介绍信息))判断模块、Verb(动词)和Noun(名词)标签判断模块和IEC 61968标准中的动词与名词判断模块;
[0095] XML标签判断模块:用于保留数据包中的基于IEC 61968标准的请求消息结构RequestMessage、应答消息结构ResponseMessage、事件消息结构EventMessage、或错误消息结构FaultMessage、中的以XML标签开头的数据;
[0096] Header标签判断模块:用于保留剩余数据中的子节点为Header标签的数据;
[0097] Verb和Noun标签判断模块:用于保留剩余数据中包含Verb和Noun标签的数据;
[0098] IEC 61968标准中的动词与名词判断模块:用于保留剩余数据中的Verb和Noun标签中的值属于IEC 61968标准中的动词与名词的数据,得到有效数据。
[0099] 系统还包括监管任务判断模块和关闭模块;
[0100] 监管任务判断模块:用于判断监测系统是否已在线监测完信息交互总线与各应用系统之间传输的基于IEC61968标准的全部数据包,若是,则判断监测系统完成监管任务并将判断信息发送至关闭模块;
[0101] 关闭模块:用于再接到监管任务判断模块发送的判断信息后,关闭监测系统中的监听模块和数据采集模块。
[0102] 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换,而这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换,其均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。