[發(fā)明專利]一種基于FPGA的智能變電站過程層網(wǎng)絡(luò)傳輸性能監(jiān)測方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201410770913.1 | 申請日： | 2014-12-12 |
| 公開（公告）號： | CN104486153B | 公開（公告）日： | 2018-03-30 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 沈文;鄧輝;王瑋;吳軍民;張剛;黃在朝;黃輝;陳磊;吳鵬;劉川;陶靜;王小波;郭靜;郭雅娟;喻強;姚啟桂;于海;虞躍;張增華;王向群;李春龍;孫曉艷;于鵬飛;陳偉;任杰;黃治;李偉 | 申請（專利權(quán)）人： | 國家電網(wǎng)公司;中國電力科學研究院;全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院;江蘇省電力公司;江蘇省電力公司電力科學研究院 |
| 主分類號： | H04L12/26 | 分類號： | H04L12/26 |
| 代理公司： | 北京安博達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11271 | 代理人： | 徐國文 |
| 地址： | 100031 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基于 fpga 智能 變電站 過程 網(wǎng)絡(luò) 傳輸 性能 監(jiān)測 方法 | ||
1.一種基于FPGA的智能變電站過程層網(wǎng)絡(luò)傳輸性能監(jiān)測方法，其特征在于，在智能變電站過程層的MAC層和交換芯片之間設(shè)有FPGA；所述方法包括下述步驟：
(1)發(fā)送端報文在MAC層封裝成幀時預留報文的標記位；
(2)接收端收到報文并下發(fā)至FPGA的緩存區(qū)；
(3)FPGA檢查接收緩存區(qū)，有報文的即讀取幀的標記位并處理；
(4)報文在FPGA的緩存區(qū)處理完后，發(fā)送至交換芯片。
2.如權(quán)利要求1所述的監(jiān)測方法，其特征在于，所述步驟(1)中，發(fā)送端報文包括變電站GOOSE報文和SV報文；所述步驟(2)中，接收端收到GOOSE和SV報文，進入交換芯片的MAC端之前下發(fā)至FPGA的緩存區(qū)；所述步驟(3)中，F(xiàn)PGA檢查接收緩存區(qū)，有GOOSE和SV報文即讀取幀的標記位并處理，采用FPGA硬件記錄和讀取報文信息；報文在FPGA端處理完后，發(fā)送至交換芯片的MAC端。
3.如權(quán)利要求2所述的監(jiān)測方法，其特征在于，GOOSE和SV報文進入交換芯片的MAC端之前監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)傳輸延時性能、監(jiān)測鏈路連接狀態(tài)、監(jiān)測帶寬占用狀態(tài)、監(jiān)測端口轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)、監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)傳輸丟包和誤碼以及診斷網(wǎng)絡(luò)異常。
4.如權(quán)利要求3所述的監(jiān)測方法，其特征在于，通過FPGA監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)傳輸延時性能包括：FPGA在報文發(fā)送時在報文中加入時間信息，在報文到達目的地址時計算當前時間與報文入端口的時間信息之差，得到網(wǎng)絡(luò)傳輸延時；設(shè)定網(wǎng)絡(luò)傳輸延時閾值，在實時延時超過網(wǎng)絡(luò)傳輸延時閾值時，封裝報警信息，并上傳至網(wǎng)管端。
5.如權(quán)利要求3所述的監(jiān)測方法，其特征在于，通過FPGA監(jiān)測鏈路連接狀態(tài)包括：所述FPGA建立報文中入端口連接狀態(tài)監(jiān)控，監(jiān)控端口連接或斷開信息，在端口鏈路狀態(tài)發(fā)生變化時，封裝報警信息，并上傳至網(wǎng)管端。
6.如權(quán)利要求3所述的監(jiān)測方法，其特征在于，通過FPGA監(jiān)測帶寬占用狀態(tài)包括：通過記錄在時間T內(nèi)接收報文M與發(fā)送報文包數(shù)量N，以及報文的幀長S，計算已占用接收端和發(fā)送端帶寬Br和Bt：
接收端帶寬占用：Br＝(M*S)/T ①；
發(fā)送端帶寬占用：Bt＝(N*S)/T ②。
7.如權(quán)利要求3所述的監(jiān)測方法，其特征在于，通過FPGA監(jiān)測端口轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)包括：在轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)在forward與block之間或forward與discard之間變化時，封裝報警信息，并上傳至網(wǎng)管端。
8.如權(quán)利要求3所述的監(jiān)測方法，其特征在于，通過FPGA監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)傳輸丟包和誤碼包括：統(tǒng)計丟包數(shù)，并計算丟包率；同時統(tǒng)計誤碼數(shù)，計算誤碼率，設(shè)定丟包率閾值和誤碼率閾值，當丟包率超過設(shè)定丟包閾值或誤碼率超過設(shè)定誤碼率閾值時，封裝報警信息，并上傳至網(wǎng)管端。
9.如權(quán)利要求3所述的監(jiān)測方法，其特征在于，通過鏈路連接狀態(tài)、端口轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)及帶寬占用狀態(tài)判斷交換機是否有業(yè)務(wù)報文傳入及數(shù)據(jù)流是否正常，在通信網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時，診斷是否為交換機故障，進而診斷網(wǎng)絡(luò)異常。
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