一种基于FPGA的变电站通信网络监视装置的制作方法

本实用新型涉及一种基于FPGA的变电站通信网络监视装置，属于变电站电力二次设备监视技术领域。

背景技术：

以往变电站自动化设备运行情况需要工作人员定期前往现场检查，工作量大，易出错，花费较多的人力物力，同时因其专业性要求比较高，非专业人士无法发现潜在问题，很容易忽略已经产生的故障。近些年，随着计算机技术的快速发展，变电站内自动化设备的数量日益增长，为了能及时掌握自动化设备的运行情况，需要投入比以往更多的人力物力，这对变电站自动化设备的运行监测提出了新的要求和考验。

传统的工作方法已不能适应智能变电站的运维需求，如何能快速、准确、直观地监测变电站内智能终端设备，在安全稳定的前提下便于运维人员监测站内智能终端设备显得尤为重要。

技术实现要素：

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种基于FPGA的变电站通信网络监视装置。

技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种基于FPGA的变电站通信网络监视装置，包括：数据网络端口、协议网络端口、MMS报文接收模块、GOOSE报文接收模块、SV采样值接收模块、SNMP数据解析模块、网络故障告警模块；所述数据网络端口与第一PHY芯片相连接，第一PHY芯片的输出端分别与MMS报文接收模块、GOOSE报文接收模块、SV采样值接收模块相连接；所述MMS报文接收模块输出端分别与第一MAC提取模块、IP提取模块相连接，IP预输入模块输出端与IP提取模块输出端均与IP地址对比模块相连接；所述第一MAC提取模块的输出端与MAC预输入模块输出端均与第一MAC地址对比模块相连接；所述第一MAC地址对比模块输出端与IP地址对比模块输出端通过与门后与网络故障告警模块相连接；所述GOOSE报文接收模块输出端与第二MAC提取模块相连接，所述第二MAC提取模块的输出端与MAC预输入模块输出端均与第二MAC地址对比模块相连接；所述第二MAC地址对比模块输出端与网络故障告警模块相连接；所述SV采样值接收模块输出端与第三MAC提取模块相连接，所述第三MAC提取模块的输出端与MAC预输入模块输出端均与第三MAC地址对比模块相连接；所述第三MAC地址对比模块输出端与网络故障告警模块相连接；所述协议网络端口与第二PHY芯片相连接，第二PHY芯片的输出端与SNMP数据解析模块相连接，所述SNMP数据解析模块输出端与MAC预输入模块输出端均与第四MAC地址对比模块相连接，第四MAC地址对比模块输出端与网络故障告警模块相连接。

作为优选方案，所述网络故障告警模块采用声音报警模块，光电报警模块。

作为优选方案，所述数据网络端口采用多个百兆光口。

作为优选方案，所述数据网络端口采用四个百兆光口。

作为优选方案，所述协议网络端口采用多个百兆电口。

作为优选方案，所述协议网络端口采用四个百兆电口。

有益效果：本实用新型提供的一种基于FPGA的变电站通信网络监视装置，装置运行时不需要与站控层和过程层二次设备通信，只需要接入其所在的交换机，且可支持镜像或网管协议单独正常运行。装置配置简单，同时支持数据采集和SNMP协议通信方式分析装置通信状态，可靠性高。借助本装置，运维人员可以快速、准确、直观地监视变电站内智能终端设备的网络通信状态。

附图说明

图1为本实用新型的使用时系统结构示意图；

图2为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。

如图1所示，使用时，将基于FPGA的变电站通信网络监视装置的数据网络端口、协议网络端口分别与连接有站控层保护设备、站控层监控设备、站控层测控设备的交换机的镜像端口和端口相连接，用于从镜像端口接收MMS报文，从端口接收本交换机网络的SNMP数据；另一组数据网络端口、协议网络端口分别与连接有合并单元的交换机的镜像端口和端口相连接用于从镜像端口接收GOOSE报文、SV采样值，从端口接收本交换机网络的SNMP数据。

如图2所示，数据网络端口接收到的MMS报文、GOOSE报文、SV采样值分别送入MMS报文接收模块、GOOSE报文接收模块、SV采样值接收模块，对于MMS报文利用第一MAC提取模块、IP提取模块将MAC和IP地址信息提取出来，再分别与MAC预输入模块、IP预输入模块中的MAC和IP地址信息通过IP地址对比模块、第一MAC地址对比模块进行分别对比，如果对比有差异，即发送信号给与门，当MAC和IP地址信息同时有差异时，向网络故障告警模块发出触发信号，网络故障告警模块进行声光报警，提示工作人员网络设备出现连接故障。

GOOSE报文利用第二MAC提取模块将MAC信息提取出来，再与MAC预输入模块中的MAC信息、通过第二MAC地址对比模块进行对比，如果对比有差异向网络故障告警模块发出触发信号，网络故障告警模块进行声光报警，提示工作人员网络设备出现连接故障。

SV采样值利用第三MAC提取模块将MAC信息提取出来，再与MAC预输入模块中的MAC信息、通过第三MAC地址对比模块进行对比，如果对比有差异向网络故障告警模块发出触发信号，网络故障告警模块进行声光报警，提示工作人员网络设备出现连接故障。

SNMP数据利用SNMP数据解析模块提取模块将MAC信息提取出来，再与MAC预输入模块中的MAC信息、通过第四MAC地址对比模块进行对比，如果对比有差异向网络故障告警模块发出触发信号，网络故障告警模块进行声光报警，提示工作人员网络设备出现连接故障。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。