[發(fā)明專利]一種分布式控制系統(tǒng)跨廣域網(wǎng)通訊方法及網(wǎng)關(guān)

在審

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• 申請日: 2021-12-27
• 公開（公告）號: CN114500168A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅冰;沈人杰;薄燕芳;陳銀桃;孫杭
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江中控技術(shù)股份有限公司
• 主分類號: H04L12/46
• 分類號: H04L12/46;H04L41/0823;H04L41/0826;H04L12/66;H04L12/28;H04L49/552;H04L1/22
• 代理公司: 北京易捷勝知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11613
• 代理人: 李會娟

本發(fā)明涉及一種分布式控制系統(tǒng)跨廣域網(wǎng)通訊方法及網(wǎng)關(guān)，其中，方法包括：首先，在每個地區(qū)的分布式控制系統(tǒng)中均部署成對的主網(wǎng)關(guān)和備網(wǎng)關(guān)；其次，針對各個分布式控制系統(tǒng)，通過Ethernet over mGRE構(gòu)建虛擬二層網(wǎng)絡(luò)；再者，依據(jù)主網(wǎng)關(guān)的工作狀態(tài)，控制所述主網(wǎng)關(guān)和/或同一對的備網(wǎng)關(guān)完成與處于同一虛擬二層網(wǎng)絡(luò)的其他分布式控制系統(tǒng)通訊；其中，同一地區(qū)的所述主網(wǎng)關(guān)和備網(wǎng)關(guān)分別接入不同廣域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明通過設(shè)置冗余設(shè)備及設(shè)備上的冗余接口，解決了單一設(shè)備故障時網(wǎng)絡(luò)就中斷的問題，增加了網(wǎng)絡(luò)可靠性。且同一時刻只有一條外部網(wǎng)絡(luò)工作，能夠避免環(huán)路產(chǎn)生，對于備用外部網(wǎng)絡(luò)是按流量計費的4G/5G網(wǎng)絡(luò)，可以節(jié)約成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工業(yè)控制系統(tǒng)通信領(lǐng)域，尤其涉及一種分布式控制系統(tǒng)跨廣域網(wǎng)通訊方法及網(wǎng)關(guān)。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的分布式控制系統(tǒng)通常在一個廠區(qū)、一個園區(qū)最多一個地區(qū)內(nèi)進(jìn)行部署，通過部署光纖、工業(yè)無線等方案解決通訊距離問題。

近年來，國家大力推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)，推動了傳統(tǒng)工業(yè)向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用轉(zhuǎn)型升級。傳統(tǒng)的通訊方案已很難再滿足不斷產(chǎn)生的跨地區(qū)遠(yuǎn)程控制需求，接入廣域網(wǎng)已經(jīng)成為必經(jīng)之路。

工業(yè)行業(yè)參考IT行業(yè)內(nèi)通過VPN技術(shù)構(gòu)建跨地區(qū)的分布式控制系統(tǒng)二三層網(wǎng)絡(luò)。現(xiàn)有的工業(yè)控制通信方案并沒有考慮設(shè)備冗余，當(dāng)出現(xiàn)設(shè)備故障時網(wǎng)絡(luò)就會中斷，其運行可靠性較差。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問題

鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點、不足，本發(fā)明提供一種分布式控制系統(tǒng)跨廣域網(wǎng)通訊方法及網(wǎng)關(guān)，其解決了現(xiàn)有工業(yè)控制通信方案的沒有考慮設(shè)備冗余，運行可靠性差的技術(shù)問題。

(二)技術(shù)方案

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的主要技術(shù)方案包括：

一方面，本發(fā)明實施例提供一種分布式控制系統(tǒng)跨廣域網(wǎng)通訊方法，包括：

針對每個地區(qū)的分布式控制系統(tǒng)，通過Ethernet over mGRE構(gòu)建虛擬二層網(wǎng)絡(luò)；

依據(jù)主網(wǎng)關(guān)的工作狀態(tài)，控制所述主網(wǎng)關(guān)和/或同一對的備網(wǎng)關(guān)完成與處于同一虛擬二層網(wǎng)絡(luò)的其他分布式控制系統(tǒng)通訊；

其中，在每個地區(qū)的分布式控制系統(tǒng)中均部署有成對的主網(wǎng)關(guān)和備網(wǎng)關(guān)，同一地區(qū)的所述主網(wǎng)關(guān)和備網(wǎng)關(guān)分別接入不同廣域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。

可選地，所述主網(wǎng)關(guān)和所述備網(wǎng)關(guān)結(jié)構(gòu)一致，所述主網(wǎng)關(guān)包括：至少兩個內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)接口，至少一個外部網(wǎng)絡(luò)接口以及至少兩個冗余轉(zhuǎn)發(fā)接口；

所述內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)接口用于與本地的分布式控制系統(tǒng)的冗余控制網(wǎng)通訊；

所述外部網(wǎng)絡(luò)接口用于將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給其他地區(qū)的分布式控制系統(tǒng)；

所述冗余轉(zhuǎn)發(fā)接口用于在主網(wǎng)關(guān)和備網(wǎng)關(guān)之間轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。

可選地，

所述主網(wǎng)關(guān)的多個內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)接口和所述備網(wǎng)關(guān)的多個內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)接口是分別一一對應(yīng)的；

所述主網(wǎng)關(guān)的多個冗余轉(zhuǎn)發(fā)接口和所述備網(wǎng)關(guān)的多個冗余轉(zhuǎn)發(fā)接口是分別一一對應(yīng)的。

可選地，依據(jù)主網(wǎng)關(guān)的工作狀態(tài)，控制所述主網(wǎng)關(guān)和/或同一對的備網(wǎng)關(guān)完成與處于同一虛擬二層網(wǎng)絡(luò)的其他分布式控制系統(tǒng)通訊包括：

當(dāng)所述主網(wǎng)關(guān)正常運行時，允許所述主網(wǎng)關(guān)的外部網(wǎng)絡(luò)接口和內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)接口通訊所述業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，不允許所述備網(wǎng)關(guān)的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)接口、外部網(wǎng)絡(luò)接口以及冗余轉(zhuǎn)發(fā)接口通訊所述業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；

當(dāng)所述主網(wǎng)關(guān)的所有外部網(wǎng)絡(luò)接口故障時，允許所述備網(wǎng)關(guān)的外部網(wǎng)絡(luò)接口通訊所述業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，允許所述冗余轉(zhuǎn)發(fā)接口在主、備網(wǎng)關(guān)間轉(zhuǎn)發(fā)所述業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；