[發明專利]適用于電力行業的實時總線跨安全區通信方法

有效

• 申請號: 201310083142.4
• 申請日: 2013-03-15
• 公開（公告）號: CN103259703A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 何衛;王啟銀;高明
• 申請（專利權）人: 山西省電力公司大同供電分公司;江蘇瑞中數據股份有限公司;國家電網公司
• 主分類號: H04L12/40
• 分類號: H04L12/40;H04L29/06
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 汪旭東

技術領域

本發明屬于電力系統信息化及自動化技術領域，特別是涉及一種實時總線跨安全區通信的方法。

背景技術

眾所周知，實時總線能夠實現進程間（計算機之間或者計算機內部的進程）的高速數據通信，具有進程/節點的注冊/撤銷、消息發送、消息接收、訂閱、發布等功能。這些功能以接口函數的形式提供給各類應用，滿足各類應用之間信息進行實時交互的需求。另外，總線支持在同現場內、多個安全區之間或者多個現場之間進行一對多、一對一的信息交換，在滿足電力系統安全要求的基礎上，創造出橫向打通（即多個安全區之間）、縱向貫通（即多個調度現場之間）的實際運行環境。

總線支持傳遞的數據類型可以是遙測數據、開關變位、事故信號、控制指令等各類實時數據和事件。總線屬于通信層的服務程序，應用可以根據實際情況設置總線為其服務的質量，服務質量包括非持久化和持久化服務，另外，總線能夠安全穩定地運行在32位/64位的主流windows/linux操作系統平臺上。

為滿足實時信息快速、高效地交互，實時總線的通信方式為異步非阻塞式，應用程序通過調用實時總線接口庫中的發送報文以及接收報文接口實現報文消息的傳輸。發送接口負責將報文放至本地的發送緩沖區，后臺的推送進程將緩沖區的消息發送出去。而接收端的后臺接收線程負責從網絡中接收消息至本地的接收緩沖區，接收接口從這個緩沖區中獲取報文。在多個現場或者多個安全區之間進行通信時，每個現場或安全區都會運行一個報文中轉程序，以實現報文的傳出與接入。目前總線具有的功能如下：

支持節點到節點方式的報文傳輸；

支持節點到通道（即節點到多個節點）的報文傳輸；

支持不同等級的服務質量傳輸；

支持同現場內報文的傳輸；

支持多現場之間報文的傳輸，包括點到點以及點到多點；

支持多安全區之間報文的傳輸，包括點到點以及點到多點；

具有完善的總線管理功能，包括節點信息、進程信息、緩存信息以及通道信息等的查看管理；

具有完善的應用程序二次開發接口庫。

隨著電力行業信息化水平的不斷提高，為保證電力核心信息系統安全，電力系統開始采用安全防護機制，在我國電力系統中，基于計算機和網絡技術的業務區又可以分為實時控制區（即安全區I）和非控制生產區（即安全區II），管理信息區分為生產管理區（即安全區III）和管理信息區（即安全區IV）。其中I區與II區之間、III區與IV區之間均使用防火墻實現邏輯隔離，I/II區與III區之間使用網絡隔離裝置實現物理隔離，I/II區到III區的通信使用正向網絡安全隔離裝置隔離，正向隔離裝置僅允許將I/II區的數據傳遞至III區。III區到I/II區的通信使用反向網絡安全隔離裝置隔離，反向隔離裝置允許將III區的數據傳遞至I/II區。對于傳輸方式的支持，正向隔離裝置和反向隔離裝置也有不同，正向隔離裝置支持TCP/UDP單項報文傳輸，而反向隔離裝置只支持帶簽名的E語言等格式化文本傳輸。安全區的劃分使得各區之間的數據通信無法直接跨區進行，因此如何對用戶屏蔽安全區，將必要的數據進行跨區共享對實時總線的實現就顯得非常重要。

為了避免安全區間的隔離裝置對總線通信功能產生影響，需要實現一種實時總線跨安全區通信的方法，其主要目的是要做到在滿足電力系統安全要求的基礎上，創造出橫向打通（即跨安全區通信）的實際運行環境。本發明正是為了在電力調度自動化系統中實現實時總線的跨安全區通信功能而開發實現的。

發明內容

為了解決現有技術中電力行業環境下位于不同安全區域的節點通過實時總線進行信息交互的的問題，本發明提出了一種適用于電力行業的實時總線跨安全區通信方法。該方法能夠在確?，F有安全區架構設置不變的前提下，完成數據穿越單向(包括正向和反向)網絡隔離裝置，最終實現不同安全區之間安全、穩定的數據通信。

具體地說，本發明是采取以下的技術方案來實現的，包括下列步驟：

1）在電力系統的生產控制區內設置生產控制區正向中轉服務器和生產控制區反向中轉服務器，在電力系統的生產管理區內設置生產管理區正向中轉服務器和生產管理區反向中轉服務器，其中：

生產控制區正向中轉服務器用于接收生產控制區內部節點的廣播消息、在生產控制區內部節點中廣播本節點消息、接收生產控制區內部節點需要轉發給生產管理區的報文消息并將該報文消息經正向隔離裝置發送到生產管理區正向中轉服務器；