建立基于TD-SCDMA/APN专网的电力自动化无线通讯服务系统(2)

来源:网络(转载) 作者:吴永华 周明方 黄纬 发表于:2011-07-13 09:55  点击:
【关健词】APN专网 无线加密 移动调度自动化
●模拟量(遥测,YC):100100点; ●状态量(遥信,YX):256100点; ●脉冲量(遥脉,YM):64100点。 2.4 配置要求 ●主站: 数据服务器:品牌PC服务器1台(配3G上网卡); 移动工作站:高档品牌笔记本电脑2台(配3G上网

  ●模拟量(遥测,YC):100×100点;
  ●状态量(遥信,YX):256×100点;
  ●脉冲量(遥脉,YM):64×100点。
  
  2.4 配置要求
  ●主站:
  √数据服务器:品牌PC服务器1台(配3G上网卡);
  √移动工作站:高档品牌笔记本电脑2台(配3G上网卡)。
  ●分站:
  √无线备用通道及远动监测装置10台(配GPRS/EDGE上网卡)。
  
  3. 系统组成及工作原理
  
  
  3.1 系统组成
  整个系统组成如图1所示,其主要包括分站监测装置、APN专用网络、移动工作站以及数据服务器等部分,分站监测装置与移动工作站及数据服务器之间是通过移动APN专用网络进行通信的,分站监测装置配置移动GPRS/EDGE用户识别卡,而移动工作及数据服务器将配置移动3G(TD-SCDMA)

用户识别卡。
  移动工作站主要完成SCADA软件的后台运行以及人机交互工作,它是间断运行的;数据服务器除了可以实现移动工作站的所有功能之外,还可以实现保存分站监测装置上传的历史数据,它是不间断运行的;分站监测装置主要完成遥信、遥测和遥脉等数据信息的实时采集与上传,它是不间断运行的。移动工作站、数据服务器以及分站监测装置组成了一个APN内部局域网,它与外部广域网之间是完全隔离的。
  
  3.2 工作原理
  本系统所有节点上电后,将分别获得移动根据SIM卡号分配的专用APN的内部固定IP地址,这样分站监测装置与移动工作站以及数据服务器之间就通过移动APN专用网络进行数据通信了。
  系统的数据流向如图2所示。分站监测装置每隔一定时间(如1秒)向数据服务器上传遥信、遥测和遥脉等数据信息,数据服务器则通过后台运行的SCADA软件实现数据的处理、显示与存储等功能,而移动工作站则通过后台运行的SCADA软件访问数据服务器的内容,这期间,为了进一步提高通信的安全性,并保证传输的实时性和准确性,分站监测装置将上传数据进行压缩和加密处理,而数据服务器也将被访问的数据进行压缩和加密处理,这样既保证了分站数据准确、实时、安全的采集、处理、显示与存储等功能,也非常好的突出了基于公用通信网的调度自动化系统“移动式”的特性。
  
  
  4. 单机方案
  
  4.1 APN专网
  电网调度自动化系统对安全性有很高的要求,因此,基于公用通信网的移动式调度自动化系统的数据通信将不能采用普通的广域网传输,而必须专用安全等级最高的APN专网传输。APN(Access Point Name)是移动运营商提供的一种采用VPN(Virtual Private Network)技术的专线接入服务,它适用于安全等级要求高,对网络安全有特殊要求的数据传输业务。
  
  
  
  APN接入有APN专线固定IP和移动APN专网固定IP两种方式。
  第一种方式,数据中心通过一条APN专线接入移动公司GPRS网络,双方互联路由器之间采用私有固定IP地址进行广域连接,并用防火墙进行隔离,并在防火墙上进行IP地址和端口过滤。移动为客户分配专用的APN,普通用户不得申请该APN。用于GPRS专网的SIM卡仅开通该专用APN,限制使用其它APN。得到专用APN后,给所有监控点及数据中心分配移动内部固定IP。移动终端和服务器平台之间采用端到端加密,避免信息在整个传输过程中可能的泄漏。
  此种方式在实时性、稳定性和安全性方面都很好,但由于需要架设APN专线,建设和运营成本较高,而且数据服务器和移动公司GPRS网络之间是有线连接的,一旦发生断线等故障,整个系统将可能无法正常工作。
  第二种方式,客户先与移动申请APN专网业务。移动为客户分配专用的APN,普通用户不得申请该APN。用于GPRS专网的SIM卡仅开通该专用APN,限制使用其它APN。得到APN后,给所有监控点及中心分配移动内部固定IP。监控点可以直接向数据中心发起连接。此种方式中心和监控点都具有移动内网固定IP,减少中间环节,稳定性增强;且所有数据都在移动GPRS的APN内网传输,无需经过公网,安全性也得到保证。此外,此种方案没有APN专线接入,无需负担专线运营费用,性价也比较高。
  综上考虑,本系统采用APN专网固定IP方式实现,它除了在安全性、稳定性方面有很好表现之外,在数据带宽需求适当的情况下,实时性也能得到有效保证。此外,较高的性价比也是其一大优势。
  
  4.2 分站监测装置
  分站监测装置主要实现各变电站遥信、遥测、遥脉数据信息的实时采集与上传,根据任务要求,分站监测装置应满足以下要求:
  (1)16个光电隔离串口,双以太网口;
  (2)集成GPRS DTU功能,实现数据信息到APN专用网络远程无线传输;
  (3)通过WEB方式实现APN网络配置;
  (4)支持ModBus、DL451-91(部颁CDT)等规约,并可扩展其它规约;
  (5)整机为2U、19寸标准上架机箱,体积小巧紧凑;
  (6)工业级产品,性能稳定可靠,性价比高。
  综合以上需求,分站监测装置基于“ARM9+WinCE”架构开发。装置基本组成如图5所示,其主要由ARM9嵌入式主板、GPRS模块及天线、串口扩展单元、调试及配置以太网口、状态指示以及其它扩展接口(如CAN、USB)等部分组成。其中ARM9嵌入式主板包括ARM9微处理器、SRAM、FLASH、RTC、WDT、GPIO以及总线接口电路等部分。 (责任编辑:南粤论文中心)转贴于南粤论文中心: http://www.nylw.net(南粤论文中心__代写代发论文_毕业论文带写_广州职称论文代发_广州论文网)

顶一下
(0)
0%
踩一下
(1)
100%


版权声明:因本文均来自于网络,如果有版权方面侵犯,请及时联系本站删除.