一种过程层通信网络的时延可视化分析方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种过程层通信网络的时延可视化分析方法及其系统，所述方法包括无损伤复制以太网报文并将对所述以太网报文进行识别处理；判断所述以太网报文是否为指定报文，输出判断结果，根据所述输出结果分析所述以太网报文。该方法实现智能变电站过程层网络的在线逐包时延测量和可视化分析，解决现有网络测试仪只能测量单独以太网交换机时延最大、最小、平均值，无法实现时延在线可视化逐包量化分析的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电力系统继电保护
的方法及系统，具体讲涉及一种过程层通信网络的时延可视化分析方法及系统。
技术介绍
智能变电站为采用先进、可靠、集成和环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和检测等基本功能，具备支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策和协同互动等高级功能的变电站。智能变电站采用IEC61850统一通信协议，通常分为过程层、间隔层和站控层，间隔层和站控层设备、过程层和间隔层设备通过通信网络互联，用于控制开关跳闸或合闸的GOOSE报文，以及采样值SV报文通过此通信网络传输，因此过程层通信网络的实时性非常关键，较大的传输时延与抖动，可能会造成采样值乱序或者装置误动等严重后果。现有技术中，对时延的测量只能通过网络测试仪单独对网络交换机进行性能测试，无法实现在线的时延测量，并且仅能测试出时延的最大值、最小值和平均值，难以实现时延的逐包测量，从而造成智能变电站过程层通信网络时延的不可知。因此，需要提供一种智能变电站过程层通信网络的时延可视化分析方法。
技术实现思路
为克服上述现有技术的不足，本专利技术提供一种智能变电站过程层通信网络的时延可视化分析方法及系统。实现上述目的所采用的解决方案为：一种过程层通信网络的时延可视化分析方法，其改进之处在于：所述方法包括复制以太网报文并将对所述以太网报文进行识别处理；判断所述以太网报文是否为指定报文，输出判断结果，根据所述输出结果分析所述以太网报文。进一步的，采用分光方式实现无损伤复制所述以太网报文。进一步的，所述判断所述以太网报文是否为指定报文的方法为：根据所述以太网报文的以太网类型值和MAC地址，判断所述以太网报文与指定的以太网报文是否匹配，若匹配则在报文存在的周期内输出高电平，若不匹配则输出低电平。进一步的，根据所述高电平和所述低电平确定以太网报文类型，并获得以太网交换机时延最大、最小和平均值，实现时延在线可视化。一种过程层通信网络的时延可视化分析系统，其改进之处在于：所述系统包括以太网报文接收端、以太网报文发送端、以太网报文复制模块和以太网报文识别处理模块；所述以太网报文发送端向所述以太网报文接收端发送以太网报文；所述以太网报文复制模块复制所述以太网报文，并发送到所述以太网报文识别处理模块。进一步的，所述以太网报文复制模块采用分光方式无损伤复制所述以太网报文。进一步的，所述以太网报文复制模块将复制的所述以太网报文完全发送到所述以太网报文识别处理模块；所述以太网报文识别处理模块根据述以太网报文的以太网类型值和MAC地址，判断所述以太网报文与指定的以太网报文是否匹配，若匹配则所述以太网报文识别处理模块在报文存在的周期内输出高电平，若不匹配则输出低电平。进一步的，根据所述高电平和所述低电平确定以太网报文类型，并获得以太网交换机时延最大、最小和平均值，实现时延在线可视化。与最接近的现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术提供的系统及方法可实现智能变电站过程层网络的在线逐包时延测量和可视化分析，解决了现有网络测试仪只能测量以太网交换机时延最大、最小、平均值，无法实现时延在线可视化逐包量化分析的问题。2、本专利技术提供的系统及方法技术简单，精度高，易于实现，能有效解决站内通信网络时延与抖动无法准确量化分析的难题。3、本专利技术提供的系统及方法无损伤复制以太网报文，能实现以太网报文时延的在线实时分析，不影响网络的正常通信。附图说明图1为本实施例中智能变电站过程层通信网络的时延可视化分析系统示意图；图2为本实施例中以太网报文类型分析示意图；图3为本实施例中通道时延和抖动示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做进一步的详细说明。本专利技术提供一种智能变电站过程层通信网络的时延可视化分析方法，该方法包括复制以太网报文并将对所述以太网报文进行识别处理；所述复制方法采用分光方式实现无损伤复制。判断所述以太网报文是否为指定报文，输出判断结果，根据所述输出结果分析所述以太网报文。所述判断所述以太网报文是否为指定报文的方法为：根据所述以太网报文的以太网类型值和MAC地址，判断所述以太网报文与指定的以太网报文是否匹配，若匹配则在报文存在的周期内输出高电平，若不匹配则输出低电平。若指定报文为所有类型的报文，则在接收过程中，接收到任何报文均输出高电平信号；否则输出低电平信号。若指定报文为SV报文，则在接收过程中，接收到SV报文时输出高电平信号；其他情况下均输出低电平信号。若指定报文为GOOSE报文，则在接收过程中，接收到GOOSE报文时输出高电平信号；其他情况下均输出低电平信号。根据上述高低电平的显示，进一步获得以太网报文传输的过程，获得以太网交换机时延最大、最小、平均值，实现时延在线可视化逐包量化分析。如图1所示，图1为智能变电站过程层通信网络的时延可视化分析系统示意图；该系统包括以太网报文接收端、以太网报文发送端、以太网报文复制模块和以太网报文识别处理模块；所述以太网报文发送端向所述以太网报文接收端发送以太网报文；所述以太网报文复制模块采用分光方式无损伤复制所述以太网报文，并发送到所述以太网报文识别处理模块。所述以太网报文识别处理模块根据述以太网报文的以太网类型值和MAC地址，判断所述以太网报文与指定的以太网报文是否匹配，若匹配则所述以太网报文识别处理模块在报文存在的周期内输出高电平，若不匹配则输出低电平；再根据所述高电平或低电平即可判断所述以太网报文是否为指定报文。具体方法如下：所述以太网报文识别处理模块设定指定报文为所有报文、SV报文或GOOSE报文，接收到所述以太网报文后，根据该报文的以太网类型值和MAC地址判断其类型；若指定报文为所有类型的报文，则在接收过程中，接收到任何报文均输出高电平信号；否则输出低电平信号；若指定报文为SV报文，则在接收过程中，接收到SV报文时输出高电平信号；其他情况下均输出低电平信号；若指定报文为GOOSE报文，则在接收过程中，接收到GOOSE报文时输出高电平信号；其他情况下均输出低电平信号。进一步的，该以太网报文识别处理模块根据上述高低电平的显示，进一步获得以太网报文传输的过程，获得以太网交换机时延最大、最小、平均值，实现时延在线可视化逐包量化分析。如图2所示，图2为本实施例中以太网报文类型分析示意图；若需要本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种过程层通信网络的时延可视化分析方法，其特征在于：所述方法包括复制以太网报文并将对所述以太网报文进行识别处理；判断所述以太网报文是否为指定报文，输出判断结果，根据所述输出结果分析所述以太网报文。

【技术特征摘要】
1.一种过程层通信网络的时延可视化分析方法，其特征在于：所述方法包括复制以太网
报文并将对所述以太网报文进行识别处理；
判断所述以太网报文是否为指定报文，输出判断结果，根据所述输出结果分析所述以太
网报文。
2.如权利要求1所述的一种过程层通信网络的时延可视化分析方法，其特征在于：采用
分光方式实现无损伤复制所述以太网报文。
3.如权利要求1所述的一种过程层通信网络的时延可视化分析方法，其特征在于：所述
判断所述以太网报文是否为指定报文的方法为：
根据所述以太网报文的以太网类型值和MAC地址，判断所述以太网报文与指定的以太网
报文是否匹配，若匹配则在报文存在的周期内输出高电平，若不匹配则输出低电平。
4.如权利要求1所述的一种过程层通信网络的时延可视化分析方法，其特征在于：根据
所述高电平和所述低电平确定以太网报文类型，并获得以太网交换机时延最大、最小和平均
值，实现时延在线可视化。
5.一种过程层通信网络的时延可视化分析系统，其特征在于：所述系统包括以太网报文
接收端、以太...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴鹏，张小建，吴军民，张刚，黄在朝，黄辉，刘川，于海，于鹏飞，陈伟，陈磊，陶静，邓辉，王玮，沈文，侯功，虞跃，姚启桂，张增华，王向群，李春龙，孙晓艳，王鹤，喻强，任杰，黄治，梁新建，孙志峰，童丹勤，饶强，
申请(专利权)人：国家电网公司，中国电力科学研究院，国网智能电网研究院，国网湖北省电力公司，国网湖北省电力公司信息通信公司，
类型：发明
国别省市：北京;11