[实用新型]一种基于PCIe总线分布式智能电网网络分析设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及交换机技术领域，特别是涉及一种基于PCIe总线分布式智能电网网络分析设备。 

背景技术

目前智能化变电站中保护、测控设备和合并单元、智能终端采用“点对点”的连接方式，为了能够更加可靠监视站内的数据交换，要求智能化变电站网络分析仪也具备多个网络接口，从而实现对智能化变电站过程层设备和间隔层设备进行“点对点”的实时监控。提高网络记录仪的可靠性和真实性，为智能化变电站内的事故追溯、分析提供完整的原始数据。 

在目前的智能化变电站中，尤其是220KV以上变电站，过程层普遍采用“直采直跳”的网络架构，该架构消除了保护设备对交换机的依赖以及通过交换机连接起来的设备间的相互影响，保证了保护功能的独立性和可靠性。由于智能化变电站的运行维护、事故追溯的需要，智能化变电站内的网络分析仪也要求具备同样的可靠性和独立性，从而保证事故分析的及时、全面、准确。正是基于这样的需求，需要研制大接口容量的网络分析仪。目前，很多设计基于交换机方案来实现接口数量的扩充，但是交换芯片不能完全隔离各个端口之间的互相影响，尤其是以太网报文在交换机内的延迟抖动和带宽冲突都会影响到记录报文的完整性和实时性。 

实用新型内容

(一)要解决的技术问题 

本实用新型要解决的问题是提供一种基于PCIe总线分布式智能电网网络分析设备，以克服现有技术中的缺陷。 

(二)技术方案 

为达到上述目的，本实用新型提供一种基于PCIe总线分布式智能电网网络分析设备，所述设备采用分布式结构，包括采集器和记录仪主机，所述记录仪主机和采集器之间通过PCIe总线相连； 

所述采集器包括FPGA和具有独立MAC的8个网口，所述8个网口用于记录智能化变电站过程层和间隔层设备的网络报文，所述FPGA用于硬件记录8个网口输入报文的实时时间，所述采集器将所述实时时间和输入的网络报文通过PCIe总线传递给所述记录仪主机； 

所述记录仪主机通过桥扩展出10个PCIe总线，其中4个PCIe总线分别连接采集器。 

进一步，所述采集器的8个网口包括4个自带的以太网口以及通过PCI扩展的4个网口。 

进一步，所述记录仪主机的另外6个PCIe总线分别连接网卡或压缩卡。 

进一步，所述记录仪主机包括硬盘，用于存储所述采集器通过PCIe总线传递上来的数据。 

进一步，所述记录仪主机包括对时模块，所述对时模块通过PCIe总线向所述采集器发送对时信号，使4个采集器的时间基准一致。 

(三)有益效果 

与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有以下优点：可以有 效地实现最多32个独立网口的记录仪系统，用于智能化变电站内的过程层和间隔层网络报文的实时、准确记录，可以保证各个记录网口独立运行，不会互相占用带宽，可以保证对网络报文的记录不会引入额外的延迟以及延迟抖动。 

附图说明

图1为本实用新型实施例的一种基于PCIe总线分布式智能电网网络分析设备的结构示意图； 

图2为本实用新型实施例的基于PCIe总线分布式智能电网网络分析设备的采集器的结构示意图； 

图3为本实用新型实施例的基于PCIe总线分布式智能电网网络分析设备的记录仪主机的结构示意图。 

具体实施方式

本实用新型的基于PCIe总线分布式智能电网网络分析设备的结构如图1所示，所述设备采用分布式结构，包括采集器和记录仪主机，所述记录仪主机和采集器之间通过PCIe总线相连； 

所述采集器包括FPGA和具有独立MAC的8个网口，所述8个网口用于记录智能化变电站过程层和间隔层设备的网络报文，所述FPGA用于硬件记录8个网口输入报文的实时时间，所述采集器将所述实时时间和输入的网络报文通过PCIe总线传递给所述记录仪主机； 

如图3所示，所述记录仪主机通过桥扩展出10个PCIe总线，其中4个PCIe总线分别连接采集器。 

记录仪主机CPU采用的X86系列的D525 atom CPU。 

记录仪主机通过桥扩展出10个PCIe，其中4个用于对采集器的 连接，另外几个用于扩展网卡或者压缩卡。 

当记录仪主机接上采集器的时候，可以将4个采集器的数据通过PCIe总线传递上来，然后压缩处理后，存储在硬盘上。 

如图2所示，采集器负责将各个网口的报文实时记录，并且通过FPGA将报文的记录实时时间戳打上。