电厂DCS网络监控系统的研究与设计
陈军
(广西责糖(集团)股份有限公司总工办广西贵港537102)
应用研究
携要：随着通信技术和计算机核术的不新发展，电厂DCS的信息通信通道已经从传统硬手操器及常规显示仅表转变为现阶投的计算机局或网。相较于普通局域网，电厂DCS局域网具有高可靠性、分层结构、思务工业现场环境的适应性及强实时性等特点一显其发生款障将导致DCS的各过程参数无法及时传输龄速行人员，同时相关的控制指今电无法及时作用于现场机组，为此本文待就电厂DCS网络监控系统展开研究，以期提高电厂DCS通信网终的性能和安全性，
关键调：电厂DCS网络监控通信网络
中图分类号：TP273
文献标识码:A
1电厂DCS通信网络面临的主要问题
第--，以太网的延迟不确定性电厂DCS通信网络多采用以太网技术，虽然以太网具有带宽上的显著优势，但是其强调网络节点间的平等和带宽的共享，因此在访问仲裁/传输控制方法和优先级上的实时性不够突出，这也导致了以太网的延迟不确定性。
第二，网络风晕。基于以太网技术的电厂DCS通信网络，当网络数据量继续增加并远超正常使用量时，交换机端口会由于过于繁忙或链路无法承受数据包害失面失去稳定性，从面导致通信网络无法正常通信(即网络风暴)。对于电厂DCS通信网络而言，网络风量的影响是致命的，将严重影响电厂DCS的正常工作，严重时会导致整个系统的建须。
第三，网卡溢出。当电厂DCS通信网络中存在多个MU时，如果不采取措施可能引发接受IED的缓冲区溢出，从而导致网络负荷瞬间过重面丢失报文，或者是接收装置网卡的缓冲区溢出面丢失报文，这对电厂DCS通信网络的影响也是非常大的
上述网卡溢出、网络风暴及以太网的题迟不确定性等均涉及到电厂DSC网络通信负荷率高、控制器负荷率高等问题，由于目前还缺乏有效手段来对网络通信负荷率和控制器负荷率进行在线监测，因此要想排除此类故障还比较困难。在这种背景下，开展电厂DCS
网络监控系统就具有十分重要的现实意义。 2电厂DCS网络监控系统的设计
2.1电厂DCS网络监控系统的功能需求
如前文所示，网卡溢出，网络风暴及以太网的延迟不确定性等问题会影响到电厂DCS的正带运行，故电厂DCS网络监控系统应该
表1主功能模块的主要函数
函数
WinPcap初始化函数事件调度管理活数时间事件(显示)涵数
功能
初始化WinPcap，并通过在对话框初始化函数OninitDialog()中所读取
的程序设置值，设置WinPcap的过滤规则
全局性应用户操作，模据用户操作协调管理各线程的工作和显示
按用户设置的别新时间来显示全局信息(如总下载速度)
表2数据分析处理显示模块的主要函数
通数
数据包缓冲区分析函数数据信息统计计算函数
读取历史记录函数屏募显示函数
收稿日期：2015-09-28
功能
分析处理暖冲区中的数据包，并将处理过的数据包移出缓冲区计算所有数据包统计信息，并为图形显示功能提供相应数据
读取历史记录列表和历史记录中的具体数据根据当前显示状森m_viewMode所
要求的显示状态，响应显示用户所需的内容
文章编号：1007-9416(2015)11-0099-01
在不影响原电厂"DCS网络通信的前提下正常运行，并且具备如下功
能：
第一，网络状态脱时监控和网络跟踪监控。一方面，系统能够对
电厂DCS通讯网络情况进行监控(如全局流量传输速度、数据包总个数、全局流量传输数据量、连接客户端数等）：另一方面，系统能够对网络管理人员设置的特定端口和IP段进行限踪监控
第二，性能设置。系统能够对影响软件性能的参数进行设置(如最大监控连接数、数据信息剧新时间、全局信息剧新时间，缓冲为空等待时间等)
第三，自动分类。系统能够根据数据包信息(如源IP地址、源端口号、目的IP地址、目的端口号等)来分类监控网络流量
第四，其他功能。除了上述功能外，系统还具有如下功能：以曲线的形式对数据进行显示，并且允许操作人员查询之前记录的网络状态信息，设置报警上下限，当传输速度异常时自动报警，提醒操作人员采取必要的处理措施。
2.2电厂DCS网络监控系统的具体实现
根据上述功能需求，电厂DCS网络监控系统采用基于C++语言的编程技术，以VisualStudio2005为编程环境并在Windous平台下运行
(1）主功能模块。主功能模块的功能主要包括：初始化WinPcap 开发包，调用WinPcap功能机取数据包，并统一分配至相关子模块进行分析处理；显示程序主界面，并对主界面中的各子控件进行统一调度和管理：协调、控制主进程和各线程的工作状态，收集汇总统计数据并集中显示(表1为主功能模块的主要函数)。
(2)数据分析处理显示模块。由于采用了自定义用户控件的设计方式，数据分析处理显示模块能够友好地为用户提供数据/图形显示功能，从而确保用户直观查看电厂DCS通信网络中的网络报文传输速度的稳定性，帮助工程师预防和快速处理各类通信网络问题（表 2为数据分析处理显示模块的主要函数）
(3)其他功能模块，除了上述功能模块外.电厂DCS网络监控系统的其他功能模块主要包括：①数据记录辅助模块，实现记录文件的读取和写人：②用户设置模块，允许用户根据自已需求来设置 WinPcap过滤条件并加以保存：④控制按钮模块及网卡选择模块。 3结语
实践表明，电厂"DCS网络监控系统不仅有助于提高电厂DCS的通信网络效率和通信网络服务质量，还有助于确保电厂的安全运行，未来经过完善还能应用于智能电网中，因此非常值得大舞围推
广和应用。参考文献
[1]龙洋.DCS系统网络流量监测的研究[D].华北电力大季,2009.[2]翟永杰,王学厚,韩璜.等.火电厂分散控制系统原理及应用[M].中国电力出版社，2010
[3]注亮亮.大规模网络流量测量中的关键技术研究与实现[D].电子科技大学.2009，
作者简介：陈军(1969一),男，本科，广西贵港人，中级工程师，研究方向：电气自动化。
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