智能变电站面向连接的数据报文接收时间测试装置及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及智能变电站电力自动化通信技术领域，特别涉及一种智能变电站面向 连接的数据报文接收时间测试装置及方法。
【背景技术】
[0002] TCP提供一种面向连接的、可靠的字节流服务，面向连接意味着两个使用TCP的应 用（通常是一个客户和一个服务器）在彼此交换数据包之前必须先建立一个TCP连接。随 着智能变电站的发展，TCP连接的数据数据报文通信在智能变电站中得到普遍使用，如MMS 数据报文、SNTP授时数据报文、104规约数据报文等。
[0003] 智能变电站对数据报文的收发时刻具有严格的要求，对于链路层数据报文，如SV 和GOOSE数据报文，基本上采用组播方式发送，测试仪可以接入到相关的网段内接收这些 数据报文并进行时间标定，然后通过数据报文分析软件分析数据报文时间及内容即可测试 这些数据报文的时间特性。但对于面向连接的数据报文，正常的交换机无法通过其它端口 接收之间相互交互的数据报文，因此更无法进行时间标定。虽然目前有些网络分析软件可 以将软件安装到服务器端或客户端的主机上来接收这些交互的数据报文并测试接收时间， 但这些时间的精度均依赖于操作系统，准确性满足不了测试的需求，同时在被测主机上安 装测试软件还会对正在运行的被测系统带来不良的影响。
【发明内容】
[0004] 针对上述问题，本发明提供一种智能变电站面向连接的数据报文接收时间测试装 置及方法，该方法通过硬件FPGA芯片进行网络端口时间标定，不仅精度高、误差小，同时采 用第三方主机进行数据分析，不会对被测系统造成任何影响。
[0005] 为解决上述问题本发明采取的技术方案为：一种针对智能变电站面向连接的数据 报文接收时间的测试装置，包括双向网络端口镜像装置以及运行有链路层数据报文解析模 块及应用层数据报文解析模块的测试主机；其中所述的双向网络端口镜像装置包括分别连 接至服务端主机、客户端主机的第一数据通信口和第二数据通信口以及连接至测试主机的 数据镜像口，所述的第一数据通信口和第二数据通信口通过一双端口PHY芯片连接至FPGA 芯片，FPGA芯片通过一单端口PHY芯片连接至数据镜像口。
[0006] 双向网络端口镜像装置作为下位机装置，能够保持交互双方通信连接、旁路镜像 交互报文、对过滤的报文标定时间进行链路层数据包封装，链路层报文解析模块和应用层 报文解析模块作为上位机解析软件运行在测试主机上，其中链路层报文解析模块负责接收 下位机上送的链路层数据封包，将报文接收时间和原始报文分离，并将原始报文交由应用 层报文分析模块处理，应用层报文解析模块与通常报文分析软件功能大致一样，解析数据 报文得到报文中需要的测试数据。
[0007] 利用上述针对智能变电站面向连接的数据报文接收时间的测试装置进行测试的 方法，包括如下步骤：
[0008] 步骤一、测试主机通过数据镜像口、单端口PHY芯片向FPGA芯片下发过滤数据报 文参数：网络标示号，协议标示号，服务端IP、服务端端口号，客户端IP及客户端端口号；
[0009] 步骤二、当两个数据通信口中的一个数据通信口接收到数据报文时直接经双端口 PHY芯片传送至另一数据通信口并由另一个数据通信口发出，同时双端口PHY芯片复制一 份数据报文交由FPGA芯片处理；步骤三、FPGA芯片解析数据报文并判断其是否满足步骤一 中的过滤数据报文参数条件，对于满足参数条件的数据报文标定接收时刻并进行链路层数 据报文封装，再由单口PHY芯片通过数据镜像口发送至测试主机的链路层报文解析模块进 行处理；
[0010] 对于不满足过滤数据报文参数条件的数据报文则直接丢弃，不再进行其它的处 理。
[0011] 步骤四、链路层数据报文解析模块对封装后的数据报文进行解析：
[0012]a)运行在测试主机上的链路层数据报文解析模块实时接收双口网络镜像装置过 滤并进行链路层封装的数据报文；
[0013] b)根据链路层数据报文封装格式解析数据报文，提取数据报文接收时间并剥离镜 像的以太网原始数据报文，将接收时间和原始数据报文一起传送至应用层数据报文解析模 块；
[0014] 步骤五、应用层数据报文解析模块对链路层数据报文解析模块传来的数据报文进 行解析：
[0015] a)接收链路层数据报文解析模块传递过来的数据报文，解析数据报文标定的时间 和原始数据报文；
[0016] b)解析原始数据报文，将测试内容连同时间显示到测试界面上。
[0017] 本发明通过硬件FPGA芯片进行网络端口时间标定，不仅精度高、误差小，同时采 用第三方主机进行数据分析，不会对被测系统造成任何影响，即保持原有客户端-服务器 的面向连接的数据交互且不产生任何干扰信息。
【附图说明】
[0018] 图1为双向网络端口镜像装置的结构示意图；
[0019] 图2为测试方法的流程图。
【具体实施方式】
[0020] 如图1所示，智能变电站面向连接的数据报文接收时间测试装置，包括双向网络 端口镜像装置以及运行有链路层数据报文解析模块及应用层数据报文解析模块的测试主 机；其中所述的双向网络端口镜像装置包括分别连接至服务端主机、客户端主机的第一数 据通信口A口和第二数据通信口B口以及连接至测试主机的数据镜像口C口，所述的第一 数据通信口A口和第二数据通信口B口通过一双端口PHY芯片连接至FPGA芯片，FPGA芯 片通过一单端口PHY芯片连接至数据镜像口C口。
[0021] 如图2所示，利用上述智能变电站面向连接的数据报文接收时间测试装置进行测 试的方法，包括如下步骤：
[0022] 步骤一