[发明专利]用于检测和减轻关于装置的布线问题的方法和系统

说明书

本发明涉及一种用于检测和减轻关于工业冗余网络中所连接的装置的布线问题的方法和系统。代理在每个装置上运行，并且生成与在对应装置处所接收的业务有关的信息。节点上运行的代理生成在每个端口处所接收的业务的指示符以及每个端口处的业务的差错率。交换机上运行的代理通过收集交换机的每个端口的装置标识符来生成与交换机错误配置有关的信息。代理向网络管理器发送信息，该网络管理器从所接收信息来确定交换机错误配置和错误布线。网络管理器还通过向(一个或多个)受影响装置发送信号或者发送用来减轻问题的通信来减轻布线问题。

技术领域

本发明一般涉及变电站自动化系统中的冗余通信网络。更特别地，本发明涉及检测和减轻关于这类冗余通信网络中所连接的装置的布线问题。

背景技术

工业系统通常包括通信网络，所述通信网络提供对于监测和控制某些关键工业过程所必需的高可用性。这样的高可用性的缺乏能够导致受控工业过程的停工期和停机。

为了确保高可用性，工业控制系统(例如变电站自动化系统)通常依靠无缝冗余协议。这些包括如在IEC 62439下所述的高可用性无缝冗余(HSR)和并行冗余协议(PRP)。通过这些协议所实现的高可用性依靠网络装置(即，节点和/或交换机)的正确布线。

在PRP中，布线问题能够存在于节点的端口处或者交换机的端口处。例如，端口能够连接到错误的局域网，或者在某些端口处可存在缺失缆线(例如，安装之后的缆线故障或调试期间所缺失)。在HSR中，布线问题能够存在于节点的端口处。例如，在某些端口处可存在缺失电缆。

现有方法已经研究用来首先防止具有错误布线或者检测它在网络中的存在的方式。

一种方式针对经过检查来视觉识别错误布线。该方式依靠将颜色代码用于缆线和插塞，这要求某种工程工作量，或者也许在使用现货组件时甚至不可能实现。

US 20100110904中描述的另一种方式针对检测网络中的错误布线。这种方法检测其中网络装置的端口错误地连接到冗余通信网络的情况。这种方法仅允许在双连接节点/装置(终端装置)的层级（level）上对错误布线的检测，并且它还检测缺失电缆。

因此，现有方法依靠人工检查；或者局限于某些类型的网络装置。这些方法可能不是可行地适用于支持PRP和/或HSR的冗余通信网络，特别是在准确识别哪些端口或哪些装置(节点或交换机)被错误配置的方面。另外，这些方法无法在这类错误配置存在的情况下采取预防措施。

因此，存在对于一种方法和系统的需要，所述方法和系统准确识别冗余通信网络中的这类错误配置，并且帮助减轻这类错误配置的影响。

发明内容

本发明公开了一种用于检测和减轻关于变电站自动化系统的冗余通信网络中所连接的装置的布线问题的方法和系统。在一些实施例中，冗余通信网络支持并行冗余协议(PRP)和高可用性无缝冗余(HSR)中的一个或多个。

连接到冗余通信网络的每个装置能够是节点或交换机。要注意，在变电站自动化系统中能够存在若干类型的装置或设备，它们对于本领域的技术人员将会是易于显而易见的。本发明识别关于冗余通信网络中所连接的通信装置(节点或交换机)的布线问题。节点可以是有线通信装置，以及在冗余网络的情况下，节点通常是双附连节点(DAN)。换言之，节点连接到两个单独网络，以及相同信息在两个单独网络（LAN A和LAN B）中经过单独端口(例如端口A和端口B)来传递。交换机能够是以太网交换机或网络交换机，其提供到网络的物理连通性。

该方法能够按照分布式方式来实现，其中一些信息由连接到冗余通信网络的每个装置来生成。这个信息被传递给监控装置(例如中央/分布)，该监控装置确定布线问题。因此，该方法包括在周期时刻从每个装置接收与在对应装置处所接收的业务关联的信息。

在每个装置处，例如在节点或交换机处，监测帧以确定某些信息。