本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)領(lǐng)域，涉及一種遠程監(jiān)控系統(tǒng)，具體涉及一種用于變電站網(wǎng)絡(luò)通信裝置的集中配置及遠程監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

為滿足智能化變電站的需求，未來變電站設(shè)備將逐步走向功能集成化和結(jié)構(gòu)一體化，一、二次設(shè)備的融合將更加緊密，界限也將更加模糊。實現(xiàn)綜合分析、自動協(xié)同控制是變電站智能化的關(guān)鍵，設(shè)備信息數(shù)字化、功能集成化、結(jié)構(gòu)緊湊化、檢修自動化是發(fā)展方向。

IEC 61850標準是完善的關(guān)于變電站自動化系統(tǒng)的通信標準，是智能化變電站建構(gòu)最為重要的支撐技術(shù)，對變電站自動化系統(tǒng)和保護控制產(chǎn)品的設(shè)計產(chǎn)生著深刻的影響。IEC61850標準提出了變電站內(nèi)通信分層的概念，將變電站的通信體系分為變電站層、間隔層和過程層，過程層設(shè)備通過過程層總線互聯(lián)，間隔層設(shè)備通過站控層總線互聯(lián)。變電站內(nèi)數(shù)據(jù)流方向，既有同一層橫向數(shù)據(jù)交換，也有層與層之間縱向數(shù)據(jù)交換。不同層次、不同方向的數(shù)據(jù)交換，其數(shù)據(jù)流量、時間響應(yīng)特性要求也不同。

站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)是用來承載保護、測控、計量、PMU、故障錄波等功能類業(yè)務(wù)的專用數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)具體應(yīng)用的不同，站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)信息包括GOOSE、SV、MMS和對時信息四類。

站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)主要由網(wǎng)絡(luò)通信裝置和線纜組成，變電站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)通信裝置包括工業(yè)以太網(wǎng)交換機、網(wǎng)橋或低時延實時網(wǎng)絡(luò)通信裝置。

變電站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)通信裝置的管理控制信息，依據(jù)是否與數(shù)據(jù)信息共用物理通道傳送，網(wǎng)絡(luò)通信裝置的網(wǎng)絡(luò)管理分為帶內(nèi)監(jiān)控管理和帶外監(jiān)控管理。帶內(nèi)監(jiān)控管理是將管理控制信息與數(shù)據(jù)信息使用統(tǒng)一物理通道進行傳送，其缺陷在于：當網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障中斷的情況下，數(shù)據(jù)傳輸和管理都無法正常進行。帶外監(jiān)控管理的核心理念在于通過不同的物理通道傳送管理控制信息和數(shù)據(jù)信息，兩者完全獨立，互不影響。

可見光通信技術(shù)(Visible Light Communication，VLC)是指利用可見光波段的光作為信息載體，不使用光纖等有線信道的傳輸介質(zhì)，而在空氣中直接傳輸光信號的通信方式。光源可以是發(fā)光二極管(Light Emitting Diode，LED)、熒光燈或白熾燈。其物理實現(xiàn)上分為光信號發(fā)射和光信號接收兩部分。光信號發(fā)射部分包括：將信號源信號轉(zhuǎn)換成便于光信道傳輸?shù)碾娦盘柕妮斎牒吞幚黼娐?、將電信號變化調(diào)制成光載波強度變化的光源(例如LED)可見光驅(qū)動調(diào)制電路。光信號接收部分包括：能對信號光源實現(xiàn)最佳接收的光學(xué)系統(tǒng)、將光信號還原成電信號的光電探測器和前置放大電路、將電信號轉(zhuǎn)換成可被終端識別的信號處理和輸出電路。只要在室內(nèi)和室外燈光照到的地方，就可以長時間下載和上傳數(shù)據(jù)，實現(xiàn)照明和數(shù)據(jù)傳輸雙重功能。IEEE 802.15.7-2011“局域和城域網(wǎng)IEEE標準--第15.7部分：使用可見光的小范圍無線光通信”，定義了可見光通信技術(shù)的標準。

電力線載波通信(power line carrier communication，PLC)以輸電線路為載波信號的傳輸媒介的電力系統(tǒng)通信，是指利用高壓電力線(在電力載波領(lǐng)域通常指35kV及以上電壓等級)、中壓電力線(指10kV電壓等級)或低壓配電線(380/220V用戶線)作為信息傳輸媒介進行語音或數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N特殊通信方式。在發(fā)送端，利用調(diào)制技術(shù)將用戶數(shù)據(jù)進行調(diào)制，把載有信息的高頻加載于電流，然后在電力線上進行傳輸；在接收端，先經(jīng)過濾波器將調(diào)制信號取出，再經(jīng)過解調(diào)，就可得到原通信信號，并傳送到計算機或通信裝置，以實現(xiàn)信息傳遞。

ZigBee協(xié)議從下到上分別為物理層(PHY)、媒體訪問控制層(MAC)、傳輸層(TL)、網(wǎng)絡(luò)層(NWK)、應(yīng)用層(APL)等，其中物理層和媒體訪問控制層遵循IEEE 802.15.4標準的規(guī)定。ZigBee技術(shù)是一種短距離、低功耗的無線通信技術(shù)，傳輸范圍一般介于10～100m之間，在增加發(fā)射功率后，亦可增加到1～3km。

IEEE 802.11系列協(xié)議，其中的IEEE 802.11b標準商標名稱為WiFi，其中的2.4GHz頻段有IEEE 802.11b標準、IEEE 802.11g標準、IEEE 802.11n標準，其中的5.8GHz頻段有IEEE 802.11a標準、IEEE 802.11n標準、IEEE 802.11ac標準，其中的60GHz頻段有IEEE802.11ad標準。

為了經(jīng)濟、靈活、高效地構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)通信裝置的監(jiān)控信號傳輸通道，滿足智能化變電站運行管理自動化、智能化的需求，亟待解決智能化變電站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)通信裝置集中配置、遠程監(jiān)測和遠程控制問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種用于變電站網(wǎng)絡(luò)通信裝置的集中配置及遠程監(jiān)控系統(tǒng)，通過帶外監(jiān)控管理模式，采用光纖、可見光、無線和電力線載波通信技術(shù)方式，傳輸網(wǎng)絡(luò)通信裝置的管理控制信息，根據(jù)智能化變電站內(nèi)的電磁環(huán)境、照明、設(shè)備布局情況，經(jīng)濟、靈活、高效地構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)通信裝置的監(jiān)控信號傳輸通道，以提高變電站設(shè)備的可靠性和運維水平，滿足智能化變電站運行管理自動化、智能化的需求。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：

一種用于變電站網(wǎng)絡(luò)通信裝置的集中配置及遠程監(jiān)控系統(tǒng)，所述系統(tǒng)對智能化變電站內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)通信裝置進行集中配置及遠程監(jiān)控；所述系統(tǒng)包括依次通信連接的遠程控制通信模塊、代理模塊、協(xié)議模塊及通信終端模塊；

所述代理模塊、協(xié)議模塊及通信終端模塊均設(shè)置在變電站內(nèi)；

所述通信終端模塊連接至變電站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)通信裝置。

優(yōu)選的，所述遠程控制通信模塊包括數(shù)據(jù)網(wǎng)及通信連接至所述數(shù)據(jù)網(wǎng)上的遠程管理設(shè)備；

所述遠程管理設(shè)備上安裝有SNMP代理服務(wù)器，所述SNMP代理服務(wù)器用于連接本地計算機的SNMP客戶端，采用簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議V3版(SNMP V3)，支持Client/Server模型的代理/管理站形式；

所述數(shù)據(jù)網(wǎng)連接各變電站內(nèi)的所述代理模塊。

優(yōu)選的，所述代理模塊包括代理器及連接至所述代理器的管理數(shù)據(jù)庫；

所述遠程管理設(shè)備通過所述數(shù)據(jù)網(wǎng)向所述代理器發(fā)送管理請求；

所述代理器接收所述管理請求并采用輪詢與Trap機制集合的方式從所述管理數(shù)據(jù)庫中提取所述管理請求中的請求數(shù)據(jù)。

優(yōu)選的，所述協(xié)議模塊包括管理協(xié)議接口及連接至所述管理協(xié)議接口上的協(xié)議轉(zhuǎn)換器；

所述管理協(xié)議接口分別連接所述代理器及所述通信終端模塊；

所述管理協(xié)議接口包括SNMP V3版管理協(xié)議接口及IEC61850管理協(xié)議接口；

所述SNMP V3版管理協(xié)議接口及IEC61850管理協(xié)議接口用所述協(xié)議轉(zhuǎn)換器進行轉(zhuǎn)換；

SNMP V3版網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議對接收到的數(shù)據(jù)進行加密及認證，且所述SNMP V3版網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議的認證支持MD5算法或SHA算法，所述SNMP V3版網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議的加密支持DES數(shù)據(jù)加密標準或RSA加密算法；

IEC61850管理協(xié)議用于對所述網(wǎng)絡(luò)通信裝置進行集中管理。

優(yōu)選的，所述通信終端模塊包括變電站內(nèi)集中監(jiān)控裝置、分別連接至所述變電站內(nèi)集中監(jiān)控裝置的光端機組、可見光通信裝置組、無線通信裝置組及電力線載波通信裝置組；

所述變電站內(nèi)集中監(jiān)控裝置與所述管理協(xié)議接口連接；

所述光端機組、可見光通信裝置組、無線通信裝置組及電力線載波通信裝置組分別連接至各個所述網(wǎng)絡(luò)通信裝置；

所述光端機組中的各光端機之間用光纖進行通信；

所述可見光通信裝置組中的各可見光通信裝置之間進行可見光通信；

所述無線通信裝置組中的各無線通信裝置之間進行無線通信；

所述電力線載波通信裝置組中的各電力線載波通信裝置之間進行電力線載波通信。

優(yōu)選的，所述變電站內(nèi)集中監(jiān)控裝置中設(shè)有RS232信號匯聚、RS232/以太網(wǎng)接口轉(zhuǎn)換及配置監(jiān)控器，以完成RS232信號的匯聚接入。

優(yōu)選的，所述光端機中包括RS232光纖模塊、xPON模塊或MSTP模塊或SDH模塊，在變電站內(nèi)進行所述網(wǎng)絡(luò)通信裝置的RS232配置監(jiān)控信號的光纖傳輸，且所述光纖包括單模光纖及多模光纖；

所述光端機連接雙根所述多模光纖時，工作于0.85μm波長區(qū)域窗口或1.3μm波長區(qū)域窗口；

所述光端機連接雙根所述單模光纖時，工作于1.31μm波長區(qū)域窗口或1.55μm波長區(qū)域窗口；

所述的光端機連接單根所述多模光纖時，收發(fā)信號通過波分復(fù)用，工作于0.85μm波長區(qū)域窗口和1.3μm波長區(qū)域窗口；

所述光端機連接單根所述單模光纖時，收發(fā)信號通過波分復(fù)用，工作于1.31μm波長區(qū)域窗口和1.55μm波長區(qū)域窗口。

優(yōu)選的，所述可見光通信裝置之間利用可見光波段的光作為信息載體，在空氣中以直接傳輸光信號的方式進行通信；

所述可見光波段的光源為發(fā)光二極管、熒光燈或白熾燈，且所述可見光通信裝置上設(shè)有可見光發(fā)送器和可見光探測器，在變電站內(nèi)進行所述網(wǎng)絡(luò)通信裝置的RS232配置監(jiān)控信號的可見光傳輸。

優(yōu)選的，所述無線通信裝置基于IEEE 802.11系列協(xié)議或ZigBee協(xié)議，在變電站內(nèi)對所述網(wǎng)絡(luò)通信裝置的RS232配置監(jiān)控信號進行無線傳輸；

所述電力線載波通信裝置基于電力線傳輸信號，在變電站內(nèi)對所述網(wǎng)絡(luò)通信裝置的RS232配置監(jiān)控信號進行電力線載波通信傳輸。

優(yōu)選的，所述變電站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)通信裝置中設(shè)有工業(yè)以太網(wǎng)交換機或網(wǎng)橋、和或低時延實時網(wǎng)絡(luò)通信裝置，以及具有RS232配置監(jiān)控接口；

所述變電站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)通信裝置的通信數(shù)據(jù)信息與其管理控制信息通過光纖、可見光、無線電波、電力線不同的物理通道傳送，具體實施時可選取之一、部分或全部。

與最接近的現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明提供的技術(shù)方案具有以下6點優(yōu)異效果：

1、本發(fā)明所述系統(tǒng)采用帶外監(jiān)控管理方式，網(wǎng)絡(luò)通信裝置的通信數(shù)據(jù)信息與其管理控制信息通過不同的物理通道傳送。能夠克服帶內(nèi)管理方式的缺點——當通信物理通道出現(xiàn)故障中斷時，網(wǎng)絡(luò)通信裝置的通信數(shù)據(jù)信息和其管理控制信息同時中斷。提高變電站設(shè)備的可靠性和運維水平，滿足智能化變電站運行管理自動化、智能化的需求。解決了目前多數(shù)變電站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)通信裝置沒有集中配置和遠程監(jiān)控功能的問題，為新建變電站的快速安裝、調(diào)試提供便利，為變電站的安全可靠、控制靈活、運維簡便及遠程維護和無人值守提供技術(shù)手段。

2、本發(fā)明所述系統(tǒng)針對智能化變電站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)通信裝置，在變電站內(nèi)同時支持簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議V3版(SNMP V3)和IEC61850管理協(xié)議，通過SNMP V3可將智能化變電站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)通信裝置納入信息通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)管理中，通過IEC61850管理協(xié)議可將智能化變電站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)通信裝置納入智能電子設(shè)備(Intelligent Electronic Device，IED)的網(wǎng)絡(luò)管理中。通過協(xié)議轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議V3版(SNMP V3)和IEC61850管理協(xié)議的相互轉(zhuǎn)換。解決了目前變電站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)通信裝置管理協(xié)議單一的問題，為變電站的網(wǎng)絡(luò)通信裝置靈活控制管理提供技術(shù)手段。

3、本發(fā)明所述系統(tǒng)采用簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議V3版(SNMP V3)，支持Client/Server模型的特殊形式：代理/管理站模型，對智能化變電站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)通信裝置進行集中配置和遠程監(jiān)控，在變電站外部的遠程管理者(Manager)通過數(shù)據(jù)網(wǎng)管理多個變電站的代理者(Agent)，解決了目前變電站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)通信裝置缺乏集中配置、遠程監(jiān)控管理功能的問題，為遠程維護和無人值守提供技術(shù)手段。

4、本發(fā)明所述系統(tǒng)采用簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議V3版(SNMP V3)，支持加密和認證功能，具備遠程配置能力。認證支持MD5或SHA，加密支持DES或RSA。解決了目前SNMPV1和SNMP V2的安全機制問題，保證了智能化變電站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)通信裝置的集中配置和遠程監(jiān)控之安全性。

5、本發(fā)明所述系統(tǒng)采用光纖通信、可見光通信、無線通信和電力線載波通信等多種技術(shù)方式，傳輸網(wǎng)絡(luò)通信裝置的管理控制信息，根據(jù)智能化變電站內(nèi)的電磁環(huán)境、照明、設(shè)備布局情況，靈活選擇通信技術(shù)方式，經(jīng)濟、靈活、高效地構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)通信裝置的監(jiān)控信號傳輸通道，滿足智能化變電站運行管理自動化、智能化的需求。

6、本發(fā)明所述系統(tǒng)采用可見光通信，利用可見光波段的光作為信息載體，在空氣中直接傳輸光信號的方式通信，光源可以是光發(fā)光二極管(Light Emitting Diode，LED)、熒光燈或白熾燈，包括可見光發(fā)送器和可見光探測器，完成變電站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)通信裝置的RS232配置監(jiān)控信號的可見光傳輸，實現(xiàn)照明和數(shù)據(jù)傳輸雙重功能。

總之，本發(fā)明所述系統(tǒng)采用帶外監(jiān)控管理方式，網(wǎng)絡(luò)通信裝置的通信數(shù)據(jù)信息與其管理控制信息通過不同的物理通道傳送。提高了變電站設(shè)備的可靠性和運維水平，滿足智能化變電站運行管理自動化、智能化的需求。解決了目前多數(shù)變電站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)通信裝置沒有集中配置和遠程監(jiān)控功能的問題，為新建變電站的快速安裝、調(diào)試提供便利，為變電站的安全可靠、控制靈活、運維簡便及遠程維護和無人值守提供技術(shù)手段。

附圖說明

圖1是智能化變電站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)通信裝置集中配置管理遠程監(jiān)控系統(tǒng)示意圖

圖2是A省電力公司220kV某新建智能化變電站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)通信裝置集中配置遠程監(jiān)控系統(tǒng)

圖3是B省電力公司220kV某新建智能化變電站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)通信裝置集中配置遠程監(jiān)控系統(tǒng)

圖4是某省電力公司220kV某已有變電站智能化改造網(wǎng)絡(luò)通信裝置集中配置遠程監(jiān)控系統(tǒng)

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。

網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)是智能化變電站信息交互傳輸?shù)幕A(chǔ)，采用的技術(shù)必須滿足變電站業(yè)務(wù)系統(tǒng)對信息傳輸時間、帶寬和安全可靠性的要求，同時應(yīng)適應(yīng)一、二次設(shè)備深度整合等技術(shù)發(fā)展的趨勢。

變電站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)是用來承載保護、測控、計量、PMU、故障錄波等功能類業(yè)務(wù)的專用數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)具體應(yīng)用的不同，站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)信息包括GOOSE、SV、MMS和對時信息四類。

如圖1所示，為智能化變電站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)通信裝置集中配置管理遠程監(jiān)控系統(tǒng)示意圖，所述系統(tǒng)包括依次通信連接的遠程控制通信模塊、代理模塊、協(xié)議模塊及通信終端模塊；所述代理模塊、協(xié)議模塊及通信終端模塊均設(shè)置在變電站內(nèi)；所述通信終端模塊連接至網(wǎng)絡(luò)通信裝置。

所述遠程控制通信模塊包括數(shù)據(jù)網(wǎng)及通信連接至所述數(shù)據(jù)網(wǎng)上的遠程管理設(shè)備；所述遠程管理設(shè)備上安裝有SNMP代理軟件，所述SNMP代理軟件用于連接本地計算機的SNMP客戶端；所述數(shù)據(jù)網(wǎng)連接各變電站內(nèi)的所述代理模塊。

所述代理模塊包括代理器及連接至所述代理器的管理數(shù)據(jù)庫；所述遠程管理設(shè)備通過所述數(shù)據(jù)網(wǎng)向所述代理器發(fā)送管理請求；所述代理器接收所述管理請求并采用輪詢與Trap機制集合的方式從所述管理數(shù)據(jù)庫中提取所述管理請求中的請求數(shù)據(jù)。

所述協(xié)議模塊包括管理協(xié)議接口及連接至所述簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議接口上的協(xié)議轉(zhuǎn)換器；所述管理協(xié)議接口分別連接所述代理器及所述通信終端模塊；所述管理協(xié)議接口包括SNMP V3版簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議接口及IEC61850管理協(xié)議接口；所述SNMP V3版簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議接口及IEC61850管理協(xié)議接口用所述協(xié)議轉(zhuǎn)換器進行轉(zhuǎn)換；SNMP V3版簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議對接收到的數(shù)據(jù)進行加密及認證，且所述SNMP V3版網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議的認證支持MD5算法或SHA算法，所述SNMP V3版網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議的加密支持DES數(shù)據(jù)加密標準或RSA加密算法；IEC61850管理協(xié)議用于對所述網(wǎng)絡(luò)通信裝置進行集中管理。

所述通信終端模塊包括變電站內(nèi)集中監(jiān)控裝置、分別連接至所述變電站內(nèi)集中監(jiān)控裝置的光端機組、可見光通信裝置組、無線通信裝置組及電力線載波通信裝置組；所述變電站內(nèi)集中監(jiān)控裝置與所述管理協(xié)議接口連接；所述光端機組、可見光通信裝置組、無線通信裝置組及電力線載波通信裝置組分別連接至各個所述網(wǎng)絡(luò)通信裝置；所述光端機組中的各光端機之間用光纖進行通信；所述可見光通信裝置組中的各可見光通信裝置之間用進行可見光通信；所述無線通信裝置組中的各無線通信裝置之間進行無線通信；所述電力線載波通信裝置組中的各電力線載波通信裝置進行電力線載波通信。

所述變電站內(nèi)集中監(jiān)控裝置中設(shè)有RS232信號匯聚、RS232/以太網(wǎng)接口轉(zhuǎn)換及配置監(jiān)控軟件，以完成RS232信號的匯聚接入。

所述光端機中包括RS232光纖模塊、xPON模塊或MSTP模塊，在變電站內(nèi)進行所述網(wǎng)絡(luò)通信裝置的RS232配置監(jiān)控信號的光纖傳輸，且所述光纖包括單模光纖及多模光纖；所述光端機連接雙根所述多模光纖時，工作于0.85μm波長區(qū)域窗口或1.3μm波長區(qū)域窗口；所述光端機連接雙根所述單模光纖時，工作于1.31μm波長區(qū)域窗口或1.55μm波長區(qū)域窗口；所述的光端機連接單根所述多模光纖時，收發(fā)信號通過波分復(fù)用，工作于0.85μm波長區(qū)域窗口和1.3μm波長區(qū)域窗口；所述光端機連接單根所述單模光纖時，收發(fā)信號通過波分復(fù)用，工作于1.31μm波長區(qū)域窗口和1.55μm波長區(qū)域窗口。

所述可見光通信裝置之間利用可見光波段的光作為信息載體，在空氣中以直接傳輸光信號的方式進行通信；所述可見光波段的光源為發(fā)光二極管、熒光燈或白熾燈，且所述可見光通信裝置上設(shè)有可見光發(fā)送器和可見光探測器，在變電站內(nèi)進行所述網(wǎng)絡(luò)通信裝置的RS232配置監(jiān)控信號的可見光傳輸，實現(xiàn)照明和數(shù)據(jù)傳輸雙重功能。

所述無線通信裝置基于IEEE 802.11系列協(xié)議或ZigBee協(xié)議，在變電站內(nèi)對所述網(wǎng)絡(luò)通信裝置的RS232配置監(jiān)控信號進行無線傳輸。

所述網(wǎng)絡(luò)通信裝置中設(shè)有工業(yè)以太網(wǎng)交換機或網(wǎng)橋、和或低時延實時網(wǎng)絡(luò)通信裝置及具有RS232配置監(jiān)控接口；所述網(wǎng)絡(luò)通信裝置的通信數(shù)據(jù)信息與其管理控制信息通過不同的物理通道傳送。

下面結(jié)合附圖，以3個實施案例，對本發(fā)明的具體實施方式做進一步的詳細說明。

一、以A省電力公司220kV某新建智能化變電站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)通信裝置集中配置遠程監(jiān)控系統(tǒng)為例

站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)是用來承載保護、測控、計量、PMU、故障錄波等功能類業(yè)務(wù)的專用數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)。A省電力公司220kV某新建智能化變電站，變電站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)通信裝置采用工業(yè)以太網(wǎng)交換機(以下簡稱：網(wǎng)絡(luò)通信裝置)，承載著SV信號、GOOSE信號和IEC61588對時信息，需要集中配置和遠程監(jiān)控。根據(jù)智能化變電站內(nèi)的電磁環(huán)境、照明、設(shè)備布局情況，采用光纖通信、可見光通信、無線通信和電力線載波通信技術(shù)方式，經(jīng)濟、靈活、高效地構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)通信裝置的監(jiān)控信號傳輸通道，滿足智能化變電站運行管理自動化、智能化的需求。

應(yīng)用本發(fā)明的具體解決方案如圖2所示。

主站的遠程管理者(其軟硬件包括服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫及相應(yīng)操作系統(tǒng))，通過數(shù)據(jù)通信網(wǎng)連接113個變電站(編號為1#～113#)，該新建的智能化變電站為1#，通過SNMP V3協(xié)議的管理平臺，管理A省電力公司220kV該新建智能化變電站。集中配置、遠程監(jiān)控兩種協(xié)議的設(shè)備：符合IEC61850協(xié)議的智能電子設(shè)備(Intelligent Electronic Device，IED)、符合SNMP V3協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)通信裝置及設(shè)備。

站內(nèi)符合SNMP V3協(xié)議的設(shè)備，通過站內(nèi)變電站內(nèi)集中監(jiān)控裝置、簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議(SNMP)接口、代理模塊，經(jīng)過數(shù)據(jù)網(wǎng)，與遠端管理者交互信息。

站內(nèi)符合IEC61850協(xié)議的智能電子設(shè)備，通過協(xié)議轉(zhuǎn)換器，完成IEC61850管理協(xié)議與簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議V3版(SNMP V3)的轉(zhuǎn)換，再通過簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議(SNMP)接口、代理模塊，經(jīng)過數(shù)據(jù)網(wǎng)，與遠端管理者交互信息。

所述系統(tǒng)采用帶外監(jiān)控管理方式，網(wǎng)絡(luò)通信裝置的通信數(shù)據(jù)信息與其管理控制信息通過不同的物理通道傳送。

對智能化變電站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)通信裝置進行集中配置和遠程監(jiān)控，遠程管理人員在本地計算機上調(diào)出SNMP客戶端，并用這個客戶端通過數(shù)據(jù)網(wǎng)連接在遠程網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上執(zhí)行的SNMP代理軟件，結(jié)合管理信息庫(MIB)，采用輪詢與Trap機制相集合的方法實現(xiàn)；在變電站內(nèi)部包括代理者(Agent)、管理信息庫(MIB)和簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議(SNMP)接口，在變電站外部的主站遠程管理者(Manager)通過數(shù)據(jù)網(wǎng)管理不超過127個變電站的代理者(Agent)；SNMP V3支持加密和認證功能，認證支持MD5(信息-摘要算法5)或SHA(安全散列算法)，加密支持DES(數(shù)據(jù)加密標準)或RSA加密算法。

主站的遠程管理者，通過數(shù)據(jù)通信網(wǎng)連接到該新建的智能化變電站，通過站內(nèi)符合SNMP V3協(xié)議的代理器(Agent)、管理數(shù)據(jù)庫(MIB)、簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議(SNMP)接口和變電站內(nèi)集中監(jiān)控裝置，通過光端機、電力線載波通信裝置、可見光通信裝置和無線通信裝置，根據(jù)智能化變電站內(nèi)的電磁環(huán)境、照明、設(shè)備布局情況，經(jīng)濟、靈活、高效地構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)通信裝置的監(jiān)控信號傳輸通道，連接網(wǎng)絡(luò)通信裝置的RS232監(jiān)控接口，完成集中配置遠程監(jiān)控系統(tǒng)的功能。其中，可見光通信裝置工作于IEEE 802.15.7標準的1～7不同頻帶，能實現(xiàn)照明和數(shù)據(jù)傳輸雙重功能。

通過協(xié)議轉(zhuǎn)換器，完成IEC61850管理協(xié)議簡與單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議V3版(SNMP V3)的轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)符合IEC61850協(xié)議的智能電子設(shè)備(Intelligent Electronic Device，IED)的集中配置遠程監(jiān)控的功能。

其中，簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議(SNMP)采用V3版(即SNMP V3)，對于采用無線通信方式傳輸RS232監(jiān)控信號的網(wǎng)絡(luò)通信裝置，SNMP V3啟用RSA1024加密算法加密和SHA256(即安全哈希算法256)認證功能，保證了智能化變電站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)通信裝置的集中配置和遠程監(jiān)控之安全性。

其中，變電站內(nèi)集中監(jiān)控裝置由RS232信號匯聚、RS232/以太網(wǎng)接口轉(zhuǎn)換以及相應(yīng)的配置監(jiān)控軟件組成，完成總數(shù)量不超過127個的RS232信號的匯聚接入功能。

其中，將光纖和電力線復(fù)合預(yù)制，采用雙端預(yù)制可實現(xiàn)即插即用，避免光纖熔接，最大限度減少施工工作量。

其中，光端機采用單根多模(MM)光纖，收發(fā)信號通過波分復(fù)用，工作于0.85μm波長區(qū)域窗口和1.3μm波長區(qū)域窗口。

其中，無線通信裝置采用2.4GHz頻段的WiFi。

其中，變電站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)通信裝置的總數(shù)量不超過127個，如圖1所示，即連接光端機(G1～Gm)、可見光通信裝置(K1～Kn)、無線通信裝置(W1～Wp)和電力線載波通信裝置(Z1～Zq)的最大數(shù)量之和不超過127個，(m+n+p+q)≤127。

本發(fā)明所述系統(tǒng)采用預(yù)制光電復(fù)合纜，將光纖和電力線復(fù)合預(yù)制，無需考慮電能傳輸和光傳輸?shù)南嗷ソ^緣問題與電磁干擾問題，也不用考慮腐蝕作用。而且，光電復(fù)合纜中的電力線還能承受整個光電復(fù)合纜的張力，提高線纜韌性。在變電站內(nèi)以光電復(fù)合纜的形式敷設(shè)，并以單端預(yù)制或雙端預(yù)制的方式實現(xiàn)即插即用、最大限度減少施工工作量。實現(xiàn)光電共纜傳輸，減少智能變電站50％左右的光電纜數(shù)量，減少施工敷設(shè)量及電纜溝寬度，降低智能變電站建設(shè)成本。采用光電纜預(yù)制連接器獨立插拔式設(shè)計，光纜、電纜互不影響，簡化智能變電站安裝工藝的同時，方便檢修、維護。固化光電復(fù)合纜分線長度作為柜內(nèi)可變長度，使預(yù)制式光電復(fù)合纜的長度控制范圍縮小，減少了預(yù)制光電纜余長控制難度。固化預(yù)制連接器在屏柜中的安裝位置，標準化預(yù)制光電纜安裝工藝，減少不同設(shè)備廠家間的配合工作量。

二、以B省電力公司220kV某新建智能化變電站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)通信裝置集中配置遠程監(jiān)控系統(tǒng)為例

站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)是用來承載保護、測控、計量、PMU、故障錄波等功能類業(yè)務(wù)的專用數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)。B省電力公司220kV某新建智能化變電站，變電站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)通信裝置采用低時延實時網(wǎng)絡(luò)通信裝置(以下簡稱：網(wǎng)絡(luò)通信裝置)，承載著SV信號、GOOSE信號和IEC61588對時信息，需要集中配置和遠程監(jiān)控。根據(jù)智能化變電站內(nèi)的電磁環(huán)境、照明、設(shè)備布局情況，采用光纖通信、可見光通信、無線通信和電力線載波通信技術(shù)方式，經(jīng)濟、靈活、高效地構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)通信裝置的監(jiān)控信號傳輸通道，滿足智能化變電站運行管理自動化、智能化的需求。

應(yīng)用本發(fā)明的具體解決方案如圖3所示。

主站的遠程管理者，通過數(shù)據(jù)通信網(wǎng)連接88個變電站(編號為1#～88#)，該新建的智能化變電站為1#，通過站內(nèi)符合IEC61850協(xié)議的管理平臺，管理B省電力公司220kV某新建智能化變電站。集中配置、遠程監(jiān)控兩種協(xié)議的設(shè)備：符合IEC61850協(xié)議的智能電子設(shè)備(Intelligent Electronic Device，IED)、符合SNMP V3協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)通信裝置及設(shè)備。

站內(nèi)符合IEC61850協(xié)議的智能電子設(shè)備1#～110#，通過站內(nèi)符合IEC61850協(xié)議的管理平臺，經(jīng)過數(shù)據(jù)網(wǎng)，與遠端管理者交互信息。

站內(nèi)符合SNMP V3協(xié)議的設(shè)備，通過協(xié)議轉(zhuǎn)換器，完成簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議V3版(SNMPV3)與IEC61850管理協(xié)議的轉(zhuǎn)換，再通過站內(nèi)符合IEC61850協(xié)議的管理平臺，經(jīng)過數(shù)據(jù)網(wǎng)，與遠端管理者交互信息。

站內(nèi)簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議(SNMP)接口，連接變電站內(nèi)集中監(jiān)控裝置，通過光端機、電力線載波通信裝置、可見光通信裝置和無線通信裝置，連接網(wǎng)絡(luò)通信裝置的RS232監(jiān)控接口，完成集中配置遠程監(jiān)控系統(tǒng)的功能。其中，可見光通信裝置工作于IEEE 802.15.7標準的1～7不同頻帶。

其中，簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議(SNMP)采用V3版(即SNMP V3)，對于采用無線通信方式傳輸RS232監(jiān)控信號的網(wǎng)絡(luò)通信裝置，SNMP V3啟用RSA1024加密算法加密和SHA256(安全哈希算法256)認證功能，保證了智能化變電站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)通信裝置的集中配置和遠程監(jiān)控之安全性。

其中，將光纖和電力線復(fù)合預(yù)制，采用單端預(yù)制，充分利用既有屏柜轉(zhuǎn)接、在二次設(shè)備室設(shè)集中轉(zhuǎn)接屏以及雙端均設(shè)集中轉(zhuǎn)接屏，減少施工工作量。

其中，光端機采用單根單模(SM)光纖，收發(fā)信號通過波分復(fù)用，工作于1.31μm波長區(qū)域窗口和1.55μm波長區(qū)域窗口。

其中，無線通信裝置采用ZigBee協(xié)議。

三、以某省電力公司220kV某已有變電站智能化改造網(wǎng)絡(luò)通信裝置集中配置遠程監(jiān)控系統(tǒng)為例

站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)是用來承載保護、測控、計量、PMU、故障錄波等功能類業(yè)務(wù)的專用數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)。某省電力公司220kV某已有變電站智能化改造過程中，作為變電站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)通信裝置的過程層某工業(yè)以太網(wǎng)交換機(即過程層某工業(yè)以太網(wǎng)交換機SV+GOOSE+IEC61588)，承載著SV信號、GOOSE信號和IEC61588對時信息，需要集中配置和遠程監(jiān)控；作為變電站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)通信裝置的某GOOSE工業(yè)以太網(wǎng)交換機(即某GOOSE工業(yè)以太網(wǎng)交換機)，承載著GOOSE信號，也需要集中配置和遠程監(jiān)控。但是，已有變電站存在布線難的問題，根據(jù)智能化變電站內(nèi)的電磁環(huán)境、照明、設(shè)備布局情況，經(jīng)濟、靈活、高效地構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)通信裝置的監(jiān)控信號傳輸通道，滿足智能化變電站運行管理自動化、智能化的需求。只能采用可見光通信、電力線載波通信和無線通信方式。

應(yīng)用本發(fā)明的具體解決方案如圖4所示。

過程層某工業(yè)以太網(wǎng)交換機的RS232監(jiān)控接口連接可見光通信裝置，利用可見光波段的光作為信息載體，在空氣中直接傳輸光信號，實現(xiàn)LED照明和數(shù)據(jù)傳輸雙重功能?？梢姽馔ㄐ叛b置與無線通信裝置互聯(lián)。IEEE 802.11b標準的無線通信裝置，通過2.4GHz頻段的無線電波，連接到變電站內(nèi)集中監(jiān)控裝置，實現(xiàn)RS232接口的監(jiān)控信號的集中配置。其中，可見光通信裝置工作于IEEE 802.15.7標準的2頻帶。

某GOOSE工業(yè)以太網(wǎng)交換機的RS232監(jiān)控接口連接可見光通信裝置，利用可見光波段的光作為信息載體，在空氣中直接傳輸光信號，實現(xiàn)LED照明和數(shù)據(jù)傳輸雙重功能?？梢姽馔ㄐ叛b置與電力線載波通信裝置互聯(lián)。電力線載波通信裝置通過電力線，連接到變電站內(nèi)集中監(jiān)控裝置，實現(xiàn)RS232接口的監(jiān)控信號的集中配置。其中，可見光通信裝置工作于IEEE 802.15.7標準的6頻帶。

主站的遠程管理者，通過數(shù)據(jù)通信網(wǎng)連接到該已有的智能化改造變電站，通過代理器(Agent)、管理數(shù)據(jù)庫(MIB)、簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議(SNMP)接口和變電站內(nèi)集中監(jiān)控裝置，實現(xiàn)遠程監(jiān)控2個網(wǎng)絡(luò)通信裝置：過程層某工業(yè)以太網(wǎng)交換機(即過程層某工業(yè)以太網(wǎng)交換機SV+GOOSE+IEC61588)和某GOOSE工業(yè)以太網(wǎng)交換機(即某GOOSE工業(yè)以太網(wǎng)交換機)。

其中，簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議(SNMP)采用V3版(即SNMP V3)，對于采用無線通信方式傳輸RS232監(jiān)控信號的過程層某工業(yè)以太網(wǎng)交換機(即過程層某工業(yè)以太網(wǎng)交換機SV+GOOSE+IEC61588)，SNMP V3啟用DES(數(shù)據(jù)加密標準)加密算法加密和MD5(信息-摘要算法5)認證功能，保證了智能化變電站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)通信裝置的集中配置和遠程監(jiān)控之安全性。

最后應(yīng)當說明的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解：依然可以對本發(fā)明的具體實施方式進行修改或者等同替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當中。