專利名稱：一種基于PCIe總線分布式智能電網網絡分析設備的制作方法
技術領域：
—種基于PCIe總線分布式智能電網網絡分析設備技術領域[0001]本實用新型涉及交換機技術領域，特別是涉及一種基于PCIe總線分布式智能電網網絡分析設備。
背景技術：
[0002]目前智能化變電站中保護、測控設備和合并單元、智能終端采用“點對點”的連接方式，為了能夠更加可靠監視站內的數據交換，要求智能化變電站網絡分析儀也具備多個網絡接口，從而實現對智能化變電站過程層設備和間隔層設備進行“點對點”的實時監控。 提高網絡記錄儀的可靠性和真實性，為智能化變電站內的事故追溯、分析提供完整的原始數據。[0003]在目前的智能化變電站中，尤其是220KV以上變電站，過程層普遍采用“直采直跳”的網絡架構，該架構消除了保護設備對交換機的依賴以及通過交換機連接起來的設備間的相互影響，保證了保護功能的獨立性和可靠性。由于智能化變電站的運行維護、事故追溯的需要，智能化變電站內的網絡分析儀也要求具備同樣的可靠性和獨立性，從而保證事故分析的及時、全面、準確。正是基于這樣的需求，需要研制大接口容量的網絡分析儀。目前，很多設計基于交換機方案來實現接口數量的擴充，但是交換芯片不能完全隔離各個端口之間的互相影響，尤其是以太網報文在交換機內的延遲抖動和帶寬沖突都會影響到記錄報文的完整性和實時性。實用新型內容[0004](一 )要解決的技術問題[0005]本實用新型要解決的問題是提供一種基于PCIe總線分布式智能電網網絡分析設備，以克服現有技術中的缺陷。( 二 )技術方案[0007]為達到上述目的，本實用新型提供一種基于PCIe總線分布式智能電網網絡分析設備，所述設備采用分布式結構，包括采集器和記錄儀主機，所述記錄儀主機和采集器之間通過PCIe總線相連；[0008]所述采集器包括FPGA和具有獨立MAC的8個網口，所述8個網口用于記錄智能化變電站過程層和間隔層設備的網絡報文，所述FPGA用于硬件記錄8個網口輸入報文的實時時間，所述采集器將所述實時時間和輸入的網絡報文通過PCIe總線傳遞給所述記錄儀主機；[0009]所述記錄儀主機通過橋擴展出10個PCIe總線，其中4個PCIe總線分別連接采集器。[0010]進一步，所述采集器的8個網口包括4個自帶的以太網口以及通過PCI擴展的4 個網口。[0011]進一步，所述記錄儀主機的另外6個PCIe總線分別連接網卡或壓縮卡。[0012]進一步，所述記錄儀主機包括硬盤，用于存儲所述采集器通過PCIe總線傳遞上來的數據。[0013]進一步，所述記錄儀主機包括對時模塊，所述對時模塊通過PCIe總線向所述采集器發送對時信號，使4個采集器的時間基準一致。[0014](三)有益效果[0015]與現有技術相比，本實用新型的技術方案具有以下優點可以有效地實現最多 32個獨立網口的記錄儀系統，用于智能化變電站內的過程層和間隔層網絡報文的實時、準確記錄，可以保證各個記錄網口獨立運行，不會互相占用帶寬，可以保證對網絡報文的記錄不會弓I入額外的延遲以及延遲抖動。
[0016]圖1為本實用新型實施例的一種基于PCIe總線分布式智能電網網絡分析設備的結構示意圖；[0017]圖2為本實用新型實施例的基于PCIe總線分布式智能電網網絡分析設備的采集器的結構不意圖；[0018]圖3為本實用新型實施例的基于PCIe總線分布式智能電網網絡分析設備的記錄儀主機的結構示意圖。
具體實施方式
[0019]本實用新型的基于PCIe總線分布式智能電網網絡分析設備的結構如圖1所示， 所述設備采用分布式結構，包括采集器和記錄儀主機，所述記錄儀主機和采集器之間通過 PCIe總線相連；[0020]所述采集器包括FPGA和具有獨立MAC的8個網口，所述8個網口用于記錄智能化變電站過程層和間隔層設備的網絡報文，所述FPGA用于硬件記錄8個網口輸入報文的實時時間，所述采集器將所述實時時間和輸入的網絡報文通過PCIe總線傳遞給所述記錄儀主機；[0021]如圖3所示，所述記錄儀主機通過橋擴展出10個PCIe總線，其中4個PCIe總線分別連接采集器。[0022]記錄儀主機CPU采用的X86系列的D525 atom CPU。[0023]記錄儀主機通過橋擴展出10個PCIe，其中4個用于對采集器的連接，另外幾個用于擴展網卡或者壓縮卡。[0024]當記錄儀主機接上采集器的時候，可以將4個采集器的數據通過PCIe總線傳遞上來，然后壓縮處理后，存儲在硬盤上。[0025]如圖2所示，采集器負責將各個網口的報文實時記錄，并且通過FPGA將報文的記錄實時時間戳打上。[0026]所述采集器的8個網口包括4個自帶的以太網口以及通過PCI擴展的4個網口。[0027]采集器CPU的型號為PPC460，PPC460通過自帶的4個以太網口以及通過PCI擴展的4個網口構成了獨立MAC的8個網口，用于記錄智能化變電站過程層和間隔層設備的網絡報文。[0028]PPC460將硬件時間戳和輸入的以太網報文組成一組數據，通過PCIe總線傳遞給記錄儀主機。[0029]每一個采集器可以帶8個100M以太網口。[0030]也就是每一個記錄儀主機最多可以帶32個網口。[0031]所述記錄儀主機的另外6個PCIe總線分別連接網卡或壓縮卡。[0032]所述記錄儀主機包括硬盤，用于存儲所述采集器通過PCIe總線傳遞上來的數據。[0033]所述記錄儀主機包括對時模塊，所述對時模塊通過PCIe總線向所述采集器發送對時信號，使4個采集器的時間基準一致。[0034]采集器采集的數據通過PCIe總線，采用內存映射的方法，將數據映射到記錄儀主機上。[0035]本實用新型可以有效地實現最多32個獨立網口的記錄儀系統，用于智能化變電站內的過程層和間隔層 網絡報文的實時、準確記錄，可以保證各個記錄網口獨立運行，不會互相占用帶寬，可以保證對網絡報文的記錄不會引入額外的延遲以及延遲抖動。[0036]以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型技術原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種基于PCIe總線分布式智能電網網絡分析設備，其特征在于，所述設備采用分布式結構，包括采集器和記錄儀主機，所述記錄儀主機和采集器之間通過PCIe總線相連； 所述采集器包括FPGA和具有獨立MAC的8個網口，所述8個網口用于記錄智能化變電站過程層和間隔層設備的網絡報文，所述FPGA用于硬件記錄8個網口輸入報文的實時時間，所述采集器將所述實時時間和輸入的網絡報文通過PCIe總線傳遞給所述記錄儀主機； 所述記錄儀主機通過橋擴展出10個PCIe總線，其中4個PCIe總線分別連接采集器。
2.根據權利要求1所述的基于PCIe總線分布式智能電網網絡分析設備，其特征在于，所述采集器的8個網口包括4個自帶的以太網口以及通過PCI擴展的4個網口。
3.根據權利要求1所述的基于PCIe總線分布式智能電網網絡分析設備，其特征在于，所述記錄儀主機的另外6個PCIe總線分別連接網卡或壓縮卡。
4.根據權利要求1所述的基于PCIe總線分布式智能電網網絡分析設備，其特征在于，所述記錄儀主機包括硬盤，用于存儲所述采集器通過PCIe總線傳遞上來的數據。
5.根據權利要求1所述的基于PCIe總線分布式智能電網網絡分析設備，其特征在于，所述記錄儀主機包括對時模塊，所述對時模塊通過PCIe總線向所述采集器發送對時信號，使4個采集器的時間基準一致。
專利摘要本實用新型公開了一種基于PCIe總線分布式智能電網網絡分析設備，采用分布式結構，包括采集器和記錄儀主機，記錄儀主機和采集器之間通過PCIe總線相連；采集器包括FPGA和具有獨立MAC的8個網口，采集器將實時時間和輸入的網絡報文通過PCIe總線傳遞給記錄儀主機；記錄儀主機通過橋擴展出10個PCIe總線，其中4個PCIe總線分別連接采集器。本實用新型可以有效地實現最多32個獨立網口的記錄儀系統，用于智能化變電站內的過程層和間隔層網絡報文的實時、準確記錄，可以保證各個記錄網口獨立運行，不會互相占用帶寬，可以保證對網絡報文的記錄不會引入額外的延遲以及延遲抖動。
文檔編號H04L12/40GK202841186SQ20122042670
公開日2013年3月27日 申請日期2012年8月27日 優先權日2012年8月27日
發明者賈滕飛 申請人:北京中科騰越科技發展有限公司