便攜式電力通信網絡測試工具研究

吳仲超++李莉莉++程青山

摘 要：針對電力系統二次設備日常運行安全的實際問題，電力系統二次設備運維系統的興起可以有效地解決有關問題，便攜式測試工具是熱點研究方向。本文提出的便攜式電力通信網絡測試工具，具有攜帶輕便、續航能力長、操作簡單等特點，可廣泛地應用于電力自動化及其他工業自動化系統的通信診斷及測試，快速診斷定位及排除電力自動化設備的故障，提高工作效率，減輕檢修人員的工作強度。

關鍵詞：電力系統 二次設備 運維 便攜式

中圖分類號：TN915.853 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）09（b）-0125-02

伴隨著現代通信技術的飛躍發展，我國的電力系統以及相關設備也逐漸朝著智能化、通信網絡化的方向發展。電力系統的規模不斷擴大，網絡邊界也無限拓寬，終端設備及通信設備的數量及種類不斷增加，無疑降低了自動化班組對網絡通道安全和設備調試過程中存在的安全隱患的防護能力。電力二次設備作為實現電力二次系統服務能力的重要基礎，其安裝調試環節對整個電力系統具有關鍵性的作用和影響[1]。

因此本項目利用Linux平臺的安全性，開發一款便攜式電力通信網絡測試工具，實現終端設備及網絡設備通道調試的專屬性，大大提高自動化班組對網絡安全調試的防護及管控能力。同時該工具還能方便檢修人員及設備調試施工人員，實現對現場各種終端設備的檢測，快速地輸出網絡通信及通道狀態報告。所有檢測的過程可以形成日志文件便于實現過程的追溯。

便攜式電力通信網絡測試工具可廣泛用于整個電力系統二次設備的通道檢修及測試，不僅提高作業效率，更重要的是為我們二次設備的網絡調試提供一個安全專屬的調試工具，規范網絡通道調試和測試，使所有涉及網絡通道測試和調試都處于安全可控的范圍。

1 便攜式電力通信網絡測試工具介紹

觸摸屏具有方便靈活、節省空間、直觀等特點，是目前各種終端產品生廠商青睞的嵌入式系統輸入設備。有著源代碼公開、便于裁減的優點的Linux操作系統，是目前嵌入式系統的一大熱門選擇[2]。

基于Linux平臺便攜式電力通信網絡測試工具的設計，是基于手持式終端并以觸摸方式圖形化操作的一款通信設備通道診斷專用工具，該設備具有攜帶輕便、續航能力長、操作簡單等特點，可廣泛地應用于電力自動化及其他工業自動化系統的通信診斷及測試，快速診斷定位及排除電力自動化設備的故障，提高工作效率，減輕檢修人員的工作強度。

該工具是一款完全觸屏操作的可移動便攜式設備，開機啟動后將直接進入通信診斷可視化圖形化操作界面。用戶根據待診斷設備選擇相應的模塊操作，便可自動完成所選擇測試項目。該工具集成多種通信接口及規約測試應用，對不同種類的終端設備只需攜帶一臺工具并完成所有的通信狀態檢測。目前國內外尚未有廠家生產該類集成測試設備，具有如下特點。

（1）硬件采用一體化設計，觸摸屏交互，防水防塵防摔。

（2）采用高速處理器，精度高、速度快。

（3）多種通信接口，無需要再攜帶其他通信設備。

（4）集成多種通信協議，針對不同的終端設備，無需安裝其他規約測試軟件。

（5）用戶可使用開放接口對診斷模塊及規約進行再開發。

（6）基于LINUX的測試軟件圖形，用戶界面友好。

（7）體積小、重量輕、便于攜帶，續航力能強。

2 功能設計

2.1 人機操作界面

用戶通過觸摸圖形化的界面按鈕，方便快速選擇相應的通信測試項目，測試項目選擇確定后工具將會自動完成相關通信通道診斷測試。診斷流程采用向導方式，引導用戶快速完成通信設備的診斷，業務流程操作精簡，界面設計有防誤輸入處理，完成診斷流程并反饋設備通信狀態及相關診斷信息。

2.2 支持接入多種通信設備

該工具具備目前現場應用中多種智能設備的通信測試診斷功能，包括RJ-45、無線通信等網絡設備、串口設備（RS232、RS485）、光纖通信設備等通道診斷分析能力。并可通過USB接口，還可方便擴展其他不同設備的通信測試功能。

2.3 支持接入支持多種通信協議設備

支持常用的TCP/IP協議、IPX/SPX協議、NetBEUI協議等網絡協議，同時也支持IEC101、IEC104等目前最常用的電力通信協議測試，并可根據現場實際需要方便快速擴展其他通信規約。用戶可指定通道的通信規約進行診斷，也可選擇自適應模式，測試工具將通過監聽其通信報文，分析其通信規約進行診斷。

2.4 完善的功能擴展接口

軟件界面采用框架組件方式結構，通用組件模塊的加載，測試工具可實現功能靈活定制及擴展，包括通道支持、通信協議支持等功能。

2.5 完整的診斷報告輸出

調試工具記錄所有的通信診斷信息，直觀地展現通道狀態，診斷異常的通道設備將提供詳細的測試診斷報告。

3 應用

便攜式電力通信網絡測試工具，是針對電力系統網絡設備調試專門開發的一款設備調試終端工具，其安全性高、專用性強，杜絕了平時將筆記本電腦用作調試工具，上網辦公或娛樂一體的習慣可能。其主要應用功能如下。

（1）IP地址動態綁定功能。

本功能為IP地址動態綁定，可以在于LINUX系統上綁定多個IP地址，可以隨時增加和刪除。

（2）路由信息查詢和配置功能。

此功能可以在路由配置欄里對路由進行增加和刪除。

（3）MAC地址信息查詢和修改功能。

MAC地址信息查詢和修改，可以實現MAC地址掃描、IP地址掃描功能；MAC廠家信息對照表，可以根據mac地址的前6位查詢到對應的廠家，也可以根據廠家的名字查詢到對應的mac地址。

（4）網絡報文統計功能。

網絡的收發包進行詳細統計，包含不同的錯包統計。

（5）本機端口列表、遠程端口掃描功能、端口映射功能。

便攜式電力通信網絡測試工具提供本地端口掃描和遠端端口掃描。本地端口掃描的結果除了能看出回話的五元組外，如果是主動開發端口，還能看出是什么程序打開的。

遠端端口掃描：可以指定遠端主機的起始IP、終止IP，起始掃描的端口號、終止端口號以及代發掃描信息的網卡IP，掃描的結果在右下方展示。

（6）本機IP報文捕獲和發送功能。

抓包解析功能，專家分析系統平臺能對網絡上的流量進行一些分析，對于分析的結果可以查看在線幫助獲得。并且能查看各個連接設備的狀態，這樣可以方便地了解網絡中高層協議出現故障的可能節點。對于某項統計分析可以通過用鼠標雙擊此條記錄來查看詳細統計信息，且對于每一項都可以通過查看幫助來了解。

（7）終端控制功能（支持telnet、dos、ssh、sftp、ftp、com等協議）。

（8）TCL腳本支持。

（9）多種服務功能（tcp/udp/ping/telnet/ftp/tftp/web/team/syslog/smtp）。

4 結語

本文描述的便攜式電力通信網絡測試工具，是一款現場智能通信診斷及信息管理一體化工具，將實現網絡設備及終端設備通信狀態的診斷標準化、智能化。調試安全專用工具有效地定位及排除通信設備和網絡設備的通信故障，流程簡便，安全高效且專用，故障報告及時輸出，提高整體工作效率。采用便攜式終端不僅方便工作人員攜帶，而且友好的操作界面，降低對現場工作人員的技術要求，具有很大的推廣價值。

參考文獻

[1] 眭玲，慈昂.電氣二次設備安裝過程控制分析[J].赤峰學院學報：自然科學版，2013（13）：128-129.

[2] 韓吟吟，章堅武，林水明.基于嵌入式Linux系統的觸摸屏驅動的開發[J].世界電子元器件，2003（10）：36-37.endprint