CN115484271A - 一种电网实时数据共享方法、***、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请旨在提供一种电网实时数据共享方法、***、设备及存储介质，其方法包括在第一主站上设置镜像观察端口，使第一主站接收到变电站的数据流经镜像观察端口输出；配置第一网卡模块，使第一网卡模块接收并转发镜像观察端口输出的数据流；配置第二网卡模块，使第二网卡模块与第一网卡模块通讯，获取镜像观察端口输出的数据流；使第二网卡模块自动克隆变电站的网卡信息，镜像虚拟网卡和第二主站实现握手连接；使镜像的虚拟网卡与第二主站对话，并调整虚拟网卡和第二主站的数据传输问答节奏，直至虚拟网卡能顺利地将获取的数据流发送至第二主站。解决了电力***网络实时数据共享方法工作量大的问题。本申请具有减少数据共享工作量的效果。

Description

一种电网实时数据共享方法、***、设备及存储介质

技术领域

本发明涉及电力技术领域，尤其是涉及一种电网实时数据共享方法、***、设备及存储介质。

背景技术

电力监控***是一种对变电站、发电厂的运行状态和运行数据进行实时监控的***，后简称主站。随着信息技术的发展，电力实时数据的传输一般采用基于问答式的实时数据网络通信。

目前，两个或多个主站共享某个变电站信息时，主要采用开设新通道和主站转发两种方式。

第一种方式是开设新通道。这种方式必须要厂家对变电站自动化设备开设新的网络端口，并重新配置数据库，对于电力***而言，新配置的设备需要重新调试和验证，通过安全测试后才能使用，工作量很大、周期长、安全性低。且对于不停电的设备很难有机会进行验证。

第二种方式是主站转发。这种方式是利用原主站的转发功能将数据转发给其他主站。这需要原主站建立转发数据库，同时其他主站做好对应的接收数据库，转发越多，原主站的负担越大，维护工作也越多，也影响了原主站和其他主站的独立运行。

针对上述中的相关技术，申请人认为存在有现有的电力***网络实时数据共享方法工作量大、操作繁琐的缺陷。

发明内容

为了减少电力***网络实时数据共享的工作量，本申请提供了一种电网实时数据共享方法、***、设备及存储介质。

第一方面，本申请提供一种电力***网络实时数据共享方法，具有减少电力***网络实时数据共享的工作量的特点。

本申请是通过以下技术方案得以实现的：

一种电力***网络实时数据共享方法，包括以下步骤，

在第一主站上设置镜像观察端口，使所述第一主站接收到的所有变电站的实时数据流经所述镜像观察端口输出；

配置第一网卡模块，使所述第一网卡模块接收并转发所述镜像观察端口输出的所有数据流；

配置第二网卡模块，使所述第二网卡模块与所述第一网卡模块通讯，获取所述镜像观察端口输出的数据流；使所述第二网卡模块自动克隆变电站的网卡信息，镜像虚拟网卡和第二主站实现握手连接；使镜像的所述虚拟网卡与所述第二主站对话，并调整所述虚拟网卡和所述第二主站的数据传输问答节奏，直至所述虚拟网卡能顺利地将第二网卡模块获取的数据流发送至所述第二主站。

通过采用上述技术方案，在第一主站上设置镜像观察端口，以使第一主站接收到的所有变电站的实时数据流经镜像观察端口输出，采集变电站的实时数据流；配置第一网卡模块，使第一网卡模块接收并转发镜像观察端口输出的数据流，实现与第一主站的数据通讯，获取变电站的数据流信息；配置第二网卡模块，使第二网卡模块与第一网卡模块通讯，获取镜像观察端口输出的所有数据流，镜像变电站的数据流信息，再使第二网卡模块自动克隆变电站的网卡信息，镜像虚拟网卡和第二主站建立安全可靠的数据连接，并使镜像的虚拟网卡与第二主站对话，调整虚拟网卡和第二主站的数据传输问答节奏，直至虚拟网卡能顺利地将已缓存的实时数据发送给第二主站，使得第二主站以为与真实的变电站进行数据通讯；进而电力***网络实时数据共享方法通过镜像方式，能快速克隆变电站的数据报文信息，并让第二主站接收到与第一主站接收的变电站数据完全相同且同步的数据报文信息，以减少电力***网络实时数据共享的工作量，操作更方便，也不会影响第一主站和第二主站的独立运行。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述使所述第二网卡模块自动克隆变电站的网卡信息的步骤包括，在所述第二网卡模块上虚拟新的满足第二主站要求的MAC地址、IP地址和端口号。

通过采用上述技术方案，IP地址是代表设备的逻辑协议地址，端口号用于识别设备上的各应用进程，IP地址模拟变电站的逻辑地址，可以屏蔽变电站的MAC地址带来的差异，端口号使得第二网卡模块虚拟网卡与第二主站通讯时能准确获取对应的数据流信息，虚拟新的满足第二主站要求的MAC地址、IP地址和端口号以实现对第二网卡模块与第二主站通讯时进行实时规约的目的，使得第二网卡模块能模拟变电站和第二主站成功实现握手连接。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述使所述第二网卡模块自动克隆变电站的网卡信息的步骤包括，在所述第二网卡模块上虚拟出与所述第一主站通讯的变电站完全相同的MAC地址、IP地址和端口号。

通过采用上述技术方案，在第二网卡模块上虚拟出与第一主站接收到的数据流中的变电站完全相同的MAC地址、IP地址和端口号，以镜像变电站与第一主站之间的数据通讯，使得第二网卡模块能模拟变电站和第二主站成功实现握手连接。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：当镜像数据量超过网卡模块的数据转发量时，使所述第一网卡模块和所述第二网卡模块通过CPU通讯，所述第一网卡模块转发数据流至所述CPU，所述CPU分析接收到的数据流，自动注册数据流中出现的变电站网卡信息，同时缓存网卡信息中预设端口号的实时数据，并控制所述第二网卡模块自动克隆出对应的虚拟网卡和所述第二主站实现握手连接。

通过采用上述技术方案，一个网卡模块只能转换一个IP地址，当镜像数据量超过网卡模块的数据转发量时，即两个网卡模块无法满足多个变电站IP地址的转换要求，此时通过CPU实现第一网卡模块和第二网卡模块之间的数据通讯，以满足多个变电站的数据转发需要转换多个IP地址的要求，提升了电网实时数据共享时的数据转发能力。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：当镜像数据量超过CPU的最大镜像数据量时，对所述第一主站接收到的变电站的实时数据流进行分组并按组设置镜像观察端口，使位于同一组的变电站的所有数据流经对应的所述镜像观察端口输出；按组对应接入第一网卡模块，使所述第一网卡模块接收并转发对应的所述镜像观察端口输出的所有数据流；使所述第一网卡模块对应接入CPU，所述CPU接收对应的所述第一网卡模块的数据信息，自动注册数据流中出现的变电站网卡信息，同时缓存网卡中预设端口号的实时数据；按组对应接入第二网卡模块，所述第二网卡模块根据所述CPU注册的变电站网卡信息，自动克隆出对应的虚拟网卡和所述第二主站实现握手连接；使所述第二网卡模块的虚拟网卡与所述第二主站对话，并调整虚拟网卡和对话的所述第二主站的数据传输问答节奏，直至虚拟网卡能顺利地将缓存中的实时数据发送给第二主站。

通过采用上述技术方案，当镜像数据量超过CPU的最大镜像数据量时，通过对变电站的实时数据流进行分组并按组设置镜像观察端口、第一网卡模块、CPU和第二网卡模块，以进一步提升电网实时数据共享方法的数据转发能力，能满足更多变电站进行数据转发的需求；同时，通过限制每个CPU之间的数据转发量，使得每个镜像观察口均有足够的带宽，第二主站和变电站之间的数据共享能和第一主站和变电站之间的数据通讯实现同步，进而能更好地满足数据通讯的实时性要求。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述调整所述虚拟网卡与第二主站的数据传输问答节奏的步骤包括，当接收到第二主站的数据询问命令时，向所述第二主站转发对应的数据报文；当接收到所述第二主站的状态询问命令时，向所述第二主站转发对应的状态报文。

通过采用上述技术方案，虚拟网卡与第二主站进行对话，调整数据传输问答节奏，以模拟真实变电站和第二主站进行数据通讯，使得收到答复的第二主站以为自己确实连接了一个真实的变电站，同时实现第二主站和变电站的数据通讯和第一主站和变电站的数据通讯稳定、同步地进行。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第一网卡模块接收所述镜像观察端口输出的所有数据流步骤后，从所述数据流中筛选出指定变电站实时数据报文；所述第二网卡模块与所述第一网卡模块通讯连接，获取指定变电站实时数据报文。

通过采用上述技术方案，第一网卡模块对接收的所有数据流进行判断分析，丢弃不需要的数据，以筛选出指定变电站的实时数据报文，并转发至第二网卡模块，以减少数据转发量，进而提升了数据转发速度，保证数据传输的实时性。

第二方面，本申请提供一种电网实时数据共享***，具有减少电力***网络实时数据共享的工作量的特点。

本申请是通过以下技术方案得以实现的：

一种电网实时数据共享***，包括，镜像观察端口，设置在第一主站上，用于输出第一主站接收到的所有变电站的实时数据流；第一网卡模块，用于接收并转发所述镜像观察端口输出的所有数据流；第二网卡模块，用于与所述第一网卡模块通讯，获取所述镜像观察端口输出的所有数据流；同时，使所述第二网卡模块自动克隆变电站的网卡信息，镜像虚拟网卡和第二主站实现握手连接；使镜像的所述虚拟网卡与所述第二主站对话，并调整所述虚拟网卡和所述第二主站的数据传输问答节奏，直至所述虚拟网卡能顺利地将第二网卡模块获取的数据流发送至所述第二主站；CPU，用于当镜像数据量超过网卡模块的数据转发量时，使所述第一网卡模块和所述第二网卡模块建立通讯，接收所述第一网卡模块的数据信息并和所述第二网卡模块通讯。

通过采用上述技术方案，镜像观察端口设置在第一主站上，以使第一主站接收到的所有变电站的数据流经镜像观察端口输出，以采集变电站的数据流；第一网卡模块接收并转发镜像观察端口输出的所有数据流，实现与第一主站的数据通讯，获取变电站的数据流信息；第二网卡模块与第一网卡模块通讯，获取镜像观察端口输出的所有数据流，以镜像第一主站接收到的变电站的所有数据流信息，再使第二网卡模块自动克隆变电站的网卡信息，镜像虚拟网卡和第二主站建立安全可靠的数据连接，并使虚拟网卡与第二主站对话，调整虚拟网卡和第二主站的数据传输问答节奏，直至虚拟网卡能顺利地将第二网卡模块获取的数据流发送给第二主站，使得第二主站以为与真实变电站进行数据通讯；进而电力***网络实时数据共享方法通过镜像方式，能快速克隆第一主站接收到变电站的数据报文信息，并让第二主站接收到第一主站接收到与变电站完全相同的数据报文信息，以减少电力***网络实时数据共享的工作量，操作更方便，也不会影响第一主站和第二主站的独立运行；当镜像数据量超过网卡模块的数据转发量时，通过CPU实现第一网卡模块和第二网卡模块之间的数据通讯，以满足多个变电站进行数据转发时需要转换多个IP地址的要求，提升了电网实时数据共享***的数据转发能力。

第三方面，本申请提供一种计算机设备，具有减少电力***网络实时数据共享的工作量的特点。

本申请是通过以下技术方案得以实现的：一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述一种电网实时数据共享方法的步骤。

第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，具有减少电力***网络实时数据共享的工作量的特点。

本申请是通过以下技术方案得以实现的：一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述一种电网实时数据共享方法的步骤。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1、电力***网络实时数据共享方法通过镜像方式，能快速克隆第一主站接收到的变电站的所有数据报文信息，并让第二主站接收到与第一主站接收到的变电站完全相同的数据报文信息，以减少电力***网络实时数据共享的工作量，操作更方便，也不会影响第一主站和第二主站的独立运行；

2、通过CPU实现第一网卡模块和第二网卡模块之间的数据通讯，以满足多个主站进行数据共享时需要转换多个IP地址的要求，提升电网实时数据共享方法的数据转发能力；

3、通过对第一主站接收到的变电站的实时数据流进行分组并按组设置镜像观察端口、第一网卡模块、CPU和第二网卡模块，以进一步提升电网实时数据共享方法的数据转发能力，满足更多变电站进行数据转发的需求；同时，通过限制每个CPU之间的数据转发量，使第一主站、第二主站和变电站之间的数据通讯能实现同步，以更好地满足数据通讯的实时性要求；

4、第二网卡模块的虚拟网卡与第二主站进行对话，调整虚拟网卡与第二主站的数据传输问答节奏，以模拟真实变电站和第二主站进行数据通讯，同时实现第一主站、第二主站和变电站之间稳定、同步地进行实时数据通讯；

5、通过丢弃不需要的数据，筛选出指定变电站的实时数据报文，以减少数据转发量，提升数据转发速度，保证数据传输的实时性。

附图说明

图1是本申请其中一实施例一种电网实时数据共享方法的流程示意图。

图2是主站数量大于2且小于等于最大负载的电力***网络实时数据共享方法的流程图。

图3是主站数量超过最大负载的电力***网络实时数据共享方法的流程图。

图4是本申请其中一实施例一种电力***网络实时数据共享***的原理图。

图5是本申请其中一实施例一种电力***网络实时数据共享***的结构框图。

具体实施方式

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，如无特殊说明，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

电力***网络通过TCP/IP协议进行数据传输，且采用开设新通道或主站转发两种方式进行电力实时数据的共享非常困难，需要制作转发数据库表，转发越多，工作量也越大；同时数据转发的延时也无法避免。如果采用镜像转发方式进行实时数据共享时，一般只能通过UDP协议进行数据传输，难以匹配TCP/IP协议传输的要求。

本申请实施例提供一种电网实时数据共享方法，所述方法的主要步骤描述如下。

在第一主站上设置镜像观察端口，使第一主站接收到的所有变电站的实时数据流经镜像观察端口输出。

配置第一网卡模块，使第一网卡模块接收并转发镜像观察端口输出的所有数据流。

配置第二网卡模块，使第二网卡模块与第一网卡模块通讯，获取镜像观察端口输出的所有数据流。

使第二网卡模块自动克隆变电站的网卡信息，镜像虚拟网卡和第二主站实现握手连接。

使镜像的虚拟网卡与第二主站对话，并调整虚拟网卡与第二主站的数据传输问答节奏，直至虚拟网卡能顺利地将第二网卡模块获取的数据流发送给第二主站。

下面结合说明书附图对本申请实施例作进一步详细描述。

参照图1，统计镜像数据量，判断镜像数据量是否小于或等于网卡模块的数据转发量。

当镜像数据量小于或等于网卡模块的数据转发量时，在第一主站的前置交换机上设置镜像观察端口，使第一主站接收到的所有变电站的实时数据流经镜像观察端口输出。

配置第一网卡模块，使第一网卡模块接收并单向转发镜像观察端口输出的所有数据流。

进一步地，为了减少数据转发量，保证数据传输的实时性，使第一网卡模块对接收的所有数据流进行判断分析，丢弃不需要的数据，筛选出指定变电站的实时数据报文，再发送至第二网卡模块。

配置第二网卡模块，使第二网卡模块与第一网卡模块双向通讯，获取镜像观察端口输出的所有数据流。其中，第二网卡模块分析获取的变电站的数据流，自动注册数据流中已出现的变电站网卡信息，同时缓存这些网卡中预设端口的实时数据，以从数据流中提取与变电站相同的MAC地址、IP地址和端口号信息，以依据变电站的MAC地址、IP地址和端口号信息镜像虚拟网卡。本实施例中，第一网卡模块和第二网卡模块可以为具有8个端口的集成网卡。

第二网卡模块基于数据流信息，自动克隆变电站的网卡信息，镜像虚拟网卡和第二主站实现握手连接。具体地，第二网卡模块自动克隆变电站的网卡信息的步骤包括，在第二网卡模块上虚拟新的满足第二主站要求的MAC地址、IP地址和端口号，或，在第二网卡模块上虚拟出与第一主站上通讯的变电站相同的MAC地址、IP地址和端口号，并根据MAC地址、IP地址和端口号建立转发表。

当第二网卡模块接收到第二主站的握手请求时，先从转发表中判断是否存在与第二主站的数据流相关联的IP地址。当转发表中存在与第二主站的数据流相关联的IP地址时，从转发表中选取满足第二主站要求的新MAC地址、IP地址和新端口号并按TCP/IP协议规约进行数据转发，或，从转发表中选取与第一主站上的变电站相同的MAC地址、IP地址和端口号并按TCP/IP协议规约进行数据转发，使得第二网卡模块的虚拟网卡能与第二主站建立TCP/IP连接。

当然，虚拟网卡也可以根据需要，通过手动配置，修改MAC地址、IP地址、端口号。虚拟网卡具有ARP协议、ICMP协议、UDP协议和TCP协议。

为了使第二主站认为自己确实连接了一个真实的变电站，使第二主站接收虚拟变电站发送的所有数据流，在第二网卡模块的虚拟网卡和第二主站实现握手连接后，使第二网卡模块的虚拟网卡与第二主站对话，并以重复发信方式调整虚拟网卡与第二主站的数据传输问答节奏。

其中，重复发信方式调整虚拟网卡与第二主站的数据传输问答节奏的步骤包括，当接收到第二主站的数据询问命令时，向第二主站转发对应的数据报文；当接收到第二主站的状态询问命令时，向第二主站转发对应的状态报文。

当虚拟网卡在预设时间内未收到第二主站的数据请求时，虚拟网卡主动断开与第二主站的握手连接，直至虚拟网卡接收到第二主站的新数据请求与断开连接前的数据请求相同时，重新与第二主站建立握手连接并调整数据传输问答节奏，直至虚拟网卡能顺利地将已缓存的实时数据发送给第二主站。

本申请克服了采用基于TCP/IP协议进行镜像转发的实时数据共享方式的兼容性问题，使得电力***网络实时数据共享方法通过镜像方式，快速克隆变电站的数据报文信息，并让第二主站接收到与第一主站接收的变电站数据完全相同会影响第一主站和第二主站的独立运行。

同时，在向第二主站转发对应的数据报文或状态报文的数据请求时，先判断第二主站发送的数据询问命令或状态询问命令对应的信息序号。当信息序号存在于转发表中时，向第二主站转发对应的数据报文或状态报文；当信息序号不存在于转发表中时，丢弃接收到的数据询问命令或状态询问命令，继续侦听是否存在第二主站发送的数据询问命令或状态询问命令。

参照图2，当镜像数据量超过网卡模块的数据转发量且小于等于CPU的最大镜像数据量时，为了提升了电网实时数据共享方法的数据转发能力，使第一网卡模块和第二网卡模块通过CPU通讯，第一网卡模块单向转发数据流至CPU，CPU分析接收到的数据流，并自动注册数据流中出现的变电站网卡信息，同时缓存这些网卡中指定端口的实时数据，CPU控制第二网卡模块自动克隆出对应的虚拟网卡和第二主站实现握手连接。

具体采用以下方法。

在第一主站的前置交换机上设置镜像观察端口，使第一主站接收到的所有变电站的实时数据流经镜像观察端口输出。

配置第一网卡模块，使第一网卡模块接收并单向转发镜像观察端口输出的所有数据流。

配置第二网卡模块，并使第一网卡模块和第二网卡模块通过CPU通讯，CPU接收第一网卡模块的数据信息并和第二网卡模块双向通讯。本实施例中，CPU可以为stm32系列单片机，以实现约500个变电站的镜像数据流转发。

具体地，在第一网卡模块接收到第一主站前置交换机上的镜像观察口的所有数据流后，将数据流转发至CPU进行判断分析。

CPU分析镜像数据流，并自动注册数据流中出现的变电站网卡信息，同时根据变电站IP缓存这些网卡中指定端口的实时数据。

进一步地，CPU可以丢弃不需要的数据、筛选出指定变电站实时数据报文，使CPU与第二网卡模块双向通讯，获取主站的指定变电站实时数据报文，进而减少转发的数据量，保证数据传输的实时性。

接着，第二网卡模块根据CPU注册的变电站网卡信息，自动克隆出虚拟网卡和第二主站实现握手连接。克隆出虚拟网卡具体为虚拟新的满足第二主站要求的MAC地址、IP地址和端口号，或，虚拟与第一主站通讯的变电站完全相同的MAC地址、IP地址和端口号。

再使第二网卡模块中的虚拟网卡与第二主站对话，并通过重复发信方式调整虚拟网卡与第二主站的数据传输问答节奏，直至虚拟网卡能顺利地将已缓存的实时数据发送给第二主站。

参照图3，当镜像数据量超过CPU的最大镜像数据量时，对第一主站前置交换机的镜像数据进行分组并按组设置多个镜像观察端口，使位于同一组的所有变电站的所有数据流经对应的镜像观察端口输出。

按组对应接入第一网卡模块，使第一网卡模块接收并单向转发对应的镜像观察端口输出的所有数据流。

使第一网卡模块对应接入CPU，CPU接收对应的第一网卡模块的数据流，并对接收的数据信息进行判断分析，自动注册数据流中出现的变电站网卡信息，缓存这些网卡中指定端口的实时数据，同时，CPU丢弃不需要的数据、筛选出指定变电站实时数据报文。

按组对应接入第二网卡模块，使第二网卡模块与对应的CPU双向通讯，以根据CPU注册的变电站网卡信息，自动克隆出虚拟网卡和第二主站实现握手连接。克隆出虚拟网卡具体为虚拟新的满足第二主站要求的MAC地址、IP地址和端口号；或，虚拟与第一主站通讯的变电站完全相同的MAC地址、IP地址和端口号。

使第二网卡模块中的虚拟网卡与对应同一组内的第二主站对话，并调整虚拟网卡与对话的第二主站的数据传输问答节奏，直至虚拟网卡能顺利地将缓存的实时数据发送给第二主站。

进而进一步提升了电网实时数据共享方法的数据转发能力，能满足更多镜像数据量的数据转发需求；同时，通过限制每个CPU之间的数据转发量，使得每个镜像观察口均有足够的带宽，主站之间的数据共享能实现同步，进而能更好地满足数据通讯的实时性要求。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

参照图4和图5，本申请实施例还提供一种电力***网络实时数据共享***，该一种电力***网络实时数据共享***与上述实施例中一种电网实时数据共享方法一一对应。该一种电力***网络实时数据共享***包括镜像观察端口、第一网卡模块、第二网卡模块和CPU。

具体地，镜像观察端口，设置在第一主站上，用于输出第一主站接收到的所有变电站的实时数据流。第一主站通过网络访问获取变电站自动化设备的数据信息，变电站自动化设备的数量可以有多台，本实施例中，第一主站通过网络访问获取300台变电站自动化设备的数据信息。

第一网卡模块，用于接收并单向转发镜像观察端口输出的所有数据流。

第二网卡模块，用于与第一网卡模块双向通讯并和第二主站建立握手连接。第二网卡模块获取镜像观察端口输出的所有数据流；同时，在第二网卡模块的管理界面上预先配置与第一主站访问获取的与所有变电站自动化设备相同的网卡信息或者满足第二主站要求的网卡信息，以模拟任一台变电站自动化设备或多台变电站自动化设备和第二主站实现握手连接；并使虚拟网卡与第二主站对话，调整虚拟网卡与第二主站的数据传输问答节奏，直至虚拟网卡能顺利地将已缓存的实时数据发送给第二主站。

第二网卡模块和第二主站实现握手连接，能共享接收实时数据，同时不影响第一主站的运行。通过在管理界面上配置管理IP和端口号，模拟的网卡信息可显示在管理网页上。

当镜像数据量超过网卡模块的数据转发量时，通过CPU使第一网卡模块和第二网卡模块建立通讯。第一网卡模块将数据信息单向转发至CPU，并使CPU和第二网卡模块双向通讯。CPU用于分析镜像数据流，自动注册数据流中出现的变电站网卡信息，同时缓存这些网卡中指定端口的实时数据。

第二网卡模块根据CPU注册的变电站网卡信息，自动克隆出所有变电站或指定变电站的虚拟网卡并进行老化管理，同时启用虚拟网卡的ARP协议、ICMP协议、UDP协议、TCP协议进行数据通讯。

利用CPU还可以修改已注册网卡信息的MAC地址、IP地址、端口号，以满足虚拟网卡与第二主站的通信要求。

CPU还对缓存的实时数据进行分析，调整虚拟网卡与第二主站的应答节奏，直至顺利将所有变电站或指定变电站的实时数据转发给第二主站。

CPU使实时数据流可视化，可选择性将缓存的实时数据打印出来，直观形象。

进一步地，本申请还可应用于主站***升级。当第一主站要退役，升级为第二主站时，借助电力***网络实时数据共享***进行第一主站和第二主站的实时数据的遥测遥信遥控功能核对。采用实时数据镜像转发，可以在不改变原主站***通道结构、不改变主站远动任何软硬件配置、不影响原***的运行状态、无需变电站人员配合的情况下，实现新老主站***之间的三遥校对工作，实现了老主站在更替过度期间，两主站并列运行。具体的应用场景如下。

1.遥信遥测核对步骤

（1）在老主站***的前置交换机上开设镜像观察口，输出所有变电站向主站发送的链路层数据包；

（2）实时数据镜像转发器模拟出所有厂站（即变电站自动化设备）对应的虚拟厂站，通过预先配置的不同TCP/IP端口和新主站实现握手连接，也可以根据镜像数据直接虚拟出所有厂站的网卡，即相同的MAC地址、IP地址和端口。镜像转发器根据新主站的询问报文，逐渐调整新主站的问答节奏，使得新老主站能够同步接收对应站点的实时报文；

（3）实时数据镜像转发器使得新主站能收到和老主站完全一样的遥信遥测报文信息，这些信息将会同时展现在新老两套主站***上，完全同步。运维人员可以在两套***画面上进行变化遥测信息的核对工作。因为数据完全同步，所以可以采用断面数据导出方式，实现遥测数据机器核对。也可以通过在镜像实时数据报文中修改指定遥测数据或***指定遥测变化数据，以此核对遥测数据和点号的正确性；

（4）遥信可以采用总召方式上送，可以人工核对，也可以断面数据导出，机器核对。也可以通过在镜像实时数据报文中修改指定遥信数据或***指定遥信变化数据，以此核对遥信数据和点号的正确性性。

2.遥控核对步骤

（1）实时数据镜像转发器不向老主站前置交换机发送任何信息。新主站遥控命令会被丢弃，不会影响老主站的运行状态。这种单向性保证了遥控核对的安全性。

（2）镜像转发器拦截了新主站的遥控预置命令，所以目标厂站将只能收到老主站的遥控预置，并上送遥控返校报文。一般地，同步操作要求在新主站收到遥控返校报文前完成遥控预置命令的发送，根据遥控原理，同步操作误差不超过5秒。

（3）遥控返校报文通过镜像转发器转发给新主站，至此，新老主站将同时收到这串遥控返校报文。

（4）如果新老主站遥控点号相同，则会同时弹出返校成功的消息窗口，证明遥控选择准确无误。如果老主站弹出返校成功消息窗口，而新主站弹出返校超时窗口，说明遥控选择出现不一致。

（5）关于遥控执行和遥控取消这一步的验证工作，可以通过对电容器操作，或用模型站来统一验证。因为遥控选择的准确性已经得到验证，所以遥控执行和取消的验证将不会有任何风险。

进而本申请一种电力***网络实时数据共享方法采用实时数据镜像转发，可以保证实时***安全的情况下，保证实时数据的接收完全同步，消除了传统接口带来的延时；镜像转发器也可以同时和多个外部***建立TCP/IP连接，转发原始数据。不管外部***数量多么庞大，也不需要主站***人员制作转发表，真正实现谁接数据谁建数据库的目标，实现了数据安全共享。

关于一种电力***网络实时数据共享***的具体限定可以参见上文中对于一种电网实时数据共享方法的限定，在此不再赘述。上述一种电力***网络实时数据共享***中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器。该计算机设备包括通过***总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作***、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作***和计算机程序的运行提

供环境。连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种电网实时数据共享方法。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

在第一主站上设置镜像观察端口，使第一主站接收到的所有变电站的实时数据流经镜像观察端口输出。

配置第一网卡模块，使第一网卡模块接收并转发镜像观察端口输出的所有数据流。

配置第二网卡模块，使第二网卡模块与第一网卡模块通讯，获取镜像观察端口输出的所有数据流。

使第二网卡模块自动克隆变电站的网卡信息，镜像虚拟网卡和第二主站实现握手连接。

使镜像的虚拟网卡与第二主站对话，并调整虚拟网卡与第二主站的数据传输问答节奏，直至虚拟网卡能顺利地将第二网卡模块获取的数据流发送给第二主站。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（RAM）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）、双数据率SDRAM（DDRSDRAM）、增强型SDRAM（ESDRAM）、同步链路（Synchlink） DRAM（SLDRAM）、存储器总线（Rambus）直接RAM（RDRAM）、直接存储器总线动态RAM（DRDRAM）、以及存储器总线RAM（RDRAM）等。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述***的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

Claims (10)

1.一种电力***网络实时数据共享方法，其特征在于，包括以下步骤，

在第一主站上设置镜像观察端口，使所述第一主站接收到的所有变电站的实时数据流经所述镜像观察端口输出；

配置第一网卡模块，使所述第一网卡模块接收并转发所述镜像观察端口输出的所有数据流；

配置第二网卡模块，使所述第二网卡模块与所述第一网卡模块通讯，获取所述镜像观察端口输出的数据流；

使所述第二网卡模块自动克隆变电站的网卡信息，镜像虚拟网卡和第二主站实现握手连接；

使镜像的所述虚拟网卡与所述第二主站对话，并调整所述虚拟网卡和所述第二主站的数据传输问答节奏，直至所述虚拟网卡能顺利地将第二网卡模块获取的数据流发送至所述第二主站。

2.根据权利要求1所述的一种电力***网络实时数据共享方法，其特征在于，所述使所述第二网卡模块自动克隆变电站的网卡信息的步骤包括，在所述第二网卡模块上虚拟新的满足第二主站要求的MAC地址、IP地址和和端口号。

3.根据权利要求1所述的一种电力***网络实时数据共享方法，其特征在于，所述使所述第二网卡模块自动克隆变电站的网卡信息的步骤包括，在所述第二网卡模块上虚拟出与所述第一主站通讯的变电站完全相同的MAC地址、IP地址和端口号。

4.根据权利要求1所述的一种电力***网络实时数据共享方法，其特征在于，当镜像数据量超过网卡模块的数据转发量时，使所述第一网卡模块和所述第二网卡模块通过CPU通讯，所述第一网卡模块转发数据流至所述CPU，所述CPU分析接收到的数据流，自动注册数据流中出现的变电站网卡信息，同时缓存网卡信息中预设端口号的实时数据，并控制所述第二网卡模块自动克隆出对应的虚拟网卡和所述第二主站实现握手连接。

5.根据权利要求4所述的一种电力***网络实时数据共享方法，其特征在于，当镜像数据量超过CPU的最大镜像数据量时，对所述第一主站接收到的变电站的实时数据流进行分组并按组设置镜像观察端口，使位于同一组的变电站的所有数据流经对应的所述镜像观察端口输出；

按组对应接入第一网卡模块，使所述第一网卡模块接收并转发对应的所述镜像观察端口输出的所有数据流；

使所述第一网卡模块对应接入CPU，所述CPU接收对应的所述第一网卡模块的数据信息，自动注册数据流中出现的变电站网卡信息，同时缓存网卡中预设端口号的实时数据；

按组对应接入第二网卡模块，所述第二网卡模块根据所述CPU注册的变电站网卡信息，自动克隆出对应的虚拟网卡和所述第二主站实现握手连接；

使所述第二网卡模块的虚拟网卡与所述第二主站对话，并调整虚拟网卡和对话的所述第二主站的数据传输问答节奏，直至虚拟网卡能顺利地将缓存中的实时数据发送给第二主站。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种电力***网络实时数据共享方法，其特征在于，所述调整所述虚拟网卡与第二主站的数据传输问答节奏的步骤包括，

当接收到第二主站的数据询问命令时，向所述第二主站转发对应的数据报文；

当接收到所述第二主站的状态询问命令时，向所述第二主站转发对应的状态报文。

7.根据权利要求1-5任一项所述的一种电力***网络实时数据共享方法，其特征在于，所述第一网卡模块接收所述镜像观察端口输出的所有数据流步骤后，从所述数据流中筛选出指定变电站实时数据报文；

所述第二网卡模块与所述第一网卡模块通讯连接，获取指定变电站实时数据报文。

8.一种电网实时数据共享***，其特征在于，包括，

镜像观察端口，设置在第一主站上，用于输出第一主站接收到的所有变电站的实时数据流；

第一网卡模块，用于接收并转发所述镜像观察端口输出的所有数据流；

第二网卡模块，用于与所述第一网卡模块通讯，获取所述镜像观察端口输出的所有数据流；同时，使所述第二网卡模块自动克隆变电站的网卡信息，镜像虚拟网卡和第二主站实现握手连接；使镜像的所述虚拟网卡与所述第二主站对话，并调整所述虚拟网卡和所述第二主站的数据传输问答节奏，直至所述虚拟网卡能

顺利地将第二网卡模块获取的数据流发送至所述第二主站；

CPU，用于当镜像数据量超过网卡模块的数据转发量时，使所述第一网卡模块和所述第二网卡模块建立通讯，接收所述第一网卡模块的数据信息并和所述第二网卡模块通讯。

9.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-5任一项所述的一种电网实时数据共享方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-5任一项所述的一种电网实时数据共享方法的步骤。

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