一種用電信息採集系統的網絡監測方法與流程
2024-01-24 11:31:15 1
本發明屬於電能計量領域領域，尤其是用電信息採集系統的網絡監測方法。
背景技術：
用電信息採集系統是對電力用戶的用電信息進行採集、處理和實時監控的系統，實現用電信息的自動採集、計量異常監測、電能質量監測、用電分析和管理、相關信息發布、分布式能源監控、智能用電設備的信息交互等功能。
用電信息採集系統的通信網絡連結著主站系統、用電信息採集終端、電能表，主站系統與用電信息採集終端之間的通訊為上行通訊，通訊方式主要包括乙太網、公網(gprs/cdma)無線通信、230mhz無線通信、光纖通信等，下行通訊方式主要包括載波通信，微功率無線通訊等，本專利的主要針對對象為上行通訊方式。
近幾年，用電信息採集系統作為電網企業獲取廣大電力用戶用電數據的重要支撐載體，已經被應用到越來越多的專業領域，採集的數據量、採集頻率都逐漸增加，對採集網絡的穩定性要求就尤為突出，本發明就是基於此種需求提出的對用電信息採集系統的網絡監測方法。
技術實現要素：
本發明的目的在於解決日益增長數據量、採集頻率等需求，提供更為穩定採集網絡的用電信息採集系統的網絡監測方法，能夠實時監控用電信息採集網絡的整體運行情況，發現並定位出網絡故障節點，及時快速的通知網絡運維單位處理採集網絡故障，保證用電信息採集系統運行的穩定性。
本發明解決其技術問題是採取以下技術方案實現的：
一種用電信息採集系統的網絡監測方法，其特徵在於：具體實施步驟如下：
⑴搭建用電信息採集系統網絡拓撲圖，針對不同的用電信息採集終端通信方式，繪製出每一種方式的網絡拓撲結構，尋找到每一個終端的網絡路徑；網絡拓撲圖需要涵蓋用電信息採集系統由系統主站層、每一種採集終端通信方式的通信平臺、每一具採集終端的通信路徑都能通過網絡拓撲圖搜尋到；
⑵利用網絡工具監測對所有用電信息採集系統的硬體終端開展網絡監測，通過網絡工具，監測用電信息採集系統硬體終端的網絡連接情況、網絡路由路徑、通信速率、流量情況；定期分析不同硬體終端的網絡情況，如果發現異常，制定故障解決方案，針對不合理的網絡拓撲進行優化升級，優化後，重複第一步，重新升級網絡拓撲圖；
⑶利用遠程通信手段對現場運行的用電信息採集終端進行運行監測，對現場運行的用電信息採集終端，進行定期監測，用電信息採集終端定期進行心跳數據報送，通過對接收到的心跳數據制定分析規則，開展自動分析，以此為依據判斷用電信息採集終端的運行情況，是否為在線；
⑷發現問題時的運維處置，用電信息採集運維人員，根據用電信息採集終端系統發現問題的故障點，通過步驟⑵，判斷是否為用電信息採集系統內的硬體終端網絡發生異常，通過步驟⑶，判斷是否為用電信息採集終端的現場運行出現異常。
而且，所述步驟⑴中，繪製網絡拓撲結構的步驟：
①採用公網gprs/cdma無線通信方式的用電信息採集終端網絡結構；
用電信息採集主站部署在第二數據機房，通過公司內部架設的綜合辦公網絡，連接到用電信息公網終端的移動接入端；移動接入端通過路由設備接入移動運營商的gprs/cdma網絡，與每一具採用公網方式的用電信息採集終端進行數據交互；
②採用230mhz無線通信方式的用電信息採集終端網絡結構；
用電信息採集主站部署在第二數據機房，通過公司內部架設的綜合辦公網絡，連接到用電信息採集230mhz終端的移動接入端的一個負控機房，該負控機房內通過路由器、防火牆與交換機，連接串口伺服器，串口伺服器通過串口方式連接與230mhz終端進行遠程通信的電臺。
而且，所述步驟⑵通過網絡工具，開展網絡監測：
通過ping工具，監測不同採集方式的末端設備的網絡連接情況；
通過tracert工具，監測不同採集方式的末端終端的網絡路由路徑。
本發明的優點和積極效果是：
1、本發明用電信息採集系統，面對數十萬具級別的採集終端設備，最常見發生的就是通訊異常、採集不到數據的現象。
2、本發明就是針對用電信息採集系統中日常最容易發生的網絡故障，對如何實時監控採集網絡的運行狀況，發現並定位出網絡故障節點，及時快速的通知網絡運維單位處理採集網絡故障，保證用電信息採集系統運行的穩定性，提出了一種解決方法。
3、本發明通過構建電信息採集系統網絡拓撲整體架構圖，藉助網絡工具對末端終端進行長期監測，通過遠程通信對數十萬具在線安裝的用電信息採集終端進行運行情況監測，充分監測到用電信息採集系統的每一個角落，做到出現故障快速定位。
附圖說明
圖1為本發明的用電信息採集系統的網絡監測方法工作原理圖；
圖2為用電信息採集系統通信網絡架構圖。
具體實施方式
下面結合附圖並通過具體實施例對本發明作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發明的保護範圍。
一種用電信息採集系統的網絡監測方法，具體實施方法如下：
⑴搭建用電信息採集系統網絡拓撲圖，針對不同的用電信息採集終端通信方式，繪製出每一種方式的網絡拓撲結構，尋找到每一個終端的網絡路徑。
網絡拓撲圖需要涵蓋用電信息採集系統由系統主站層、每一種採集終端通信方式的通信平臺、每一具採集終端的通信路徑都能通過網絡拓撲圖搜尋到；網絡拓撲圖是網絡監測的基礎，網絡拓撲圖不完整，無法將網絡監測覆蓋到每一具用電信息採集終端；
下面，以國網天津市電力公司的用電信息採集網絡拓撲結構為例：
①採用公網(gprs/cdma)無線通信方式的用電信息採集終端網絡結構
用電信息採集主站部署在第二數據機房，通過電網公司內部架設的綜合辦公網絡，連接到用電信息公網終端的移動接入端。移動接入端通過路由設備接入移動運營商的gprs/cdma網絡，與每一具採用公網方式的用電信息採集終端進行數據交互。
②採用230mhz無線通信方式的用電信息採集終端網絡結構
用電信息採集主站部署在第二數據機房，通過電網公司內部架設的綜合辦公網絡，連接到用電信息採集230mhz終端的移動接入端—城南負控機房。城南負控機房內通過路由器、防火牆與交換機，連接串口伺服器，串口伺服器通過串口方式連接與230mhz終端進行遠程通信的電臺。
通過構建網絡拓撲圖，才能分析清楚用電信息採集終端在通信異常時有可能在哪些環節存在故障，進而開展進一步分析，開展有針對性地運維工作。
⑵利用網絡工具監測對所有用電信息採集系統的硬體終端開展網絡監測
通過網絡工具，監測用電信息採集系統硬體終端的網絡連接情況、網絡路由路徑、通信速率、流量情況。
定期分析不同硬體終端的網絡情況，如果發現異常，制定故障解決方案，針對不合理的網絡拓撲進行優化升級，優化後，重複第一步，重新升級網絡拓撲圖。
通過不同網絡工具，開展網絡監測：
通過ping工具，監測不同採集方式的末端設備的網絡連接情況。
通過tracert工具，監測不同採集方式的末端終端的網絡路由路徑。
以國網天津市電力公司為例，所有採集方式的末端設備30餘臺，中間網絡設備較多。通過對末端設備的連接情況、路由路徑的長期跟蹤，可以分析出網絡配置是否合理，存在優化空間；是否存在由於網絡拓撲架設的不合理，對用電信息採集系統的性能產生瓶頸；當發生網絡故障時，能夠快速根據網絡日誌排查出網絡故障點，進行及時排查。
⑶利用遠程通信手段對現場運行的用電信息採集終端進行運行監測
對現場運行的用電信息採集終端，進行定期監測，用電信息採集終端定期進行心跳數據報送，通過對接收到的心跳數據制定分析規則，開展自動分析，以此為依據判斷用電信息採集終端的運行情況，是否為在線。
以國網天津市電力公司為例，每具終端每30分鐘上報心跳數據，用電信息採集主站接收這些心跳數據，存儲到資料庫中，以此為依據判斷用電信息採集終端的運行情況，是否為在線。
⑷發現問題時的運維處置
用電信息採集運維人員，根據用電信息採集終端系統發現問題的故障點，通過步驟二，判斷是否為用電信息採集系統內的硬體終端網絡發生異常，通過步驟三，判斷是否為用電信息採集終端的現場運行出現異常。
分析判斷原因後，如由於業務原因導致的通信異常，通過相應流程進行消缺，如由於網絡異常原因導致的通信異常，針對指定的採集終端設備，通過網絡分析，開展故障處理。
綜上所述，通過對用電信息採集系統的整體網絡架構進行拓撲分析，將用電信息採集主站伺服器、網絡設備、通信前置機等全部設備的拓撲圖建立起來；藉助ping\tracert等網絡工具對網絡拓撲圖內的末端終端進行監測；通過定期心跳報文等方式對現場運行的用電信息採集終端進行運行情況監測，充分監測到用電信息採集系統的每一個角落，做到出現故障快速定位。
儘管為說明目的公開了本發明的實施例和附圖，但是本領域的技術人員可以理解：在不脫離本發明及所附權利要求的精神和範圍內，各種替換、變化和修改都是可能的，因此，本發明的範圍不局限於實施例和附圖所公開的內容。