[发明专利]一种智能变电站网络交换机及边缘计算方法

权利要求书

1.一种智能变电站网络交换机，其特征在于，交换机内部包括：switch芯片、内部高速通信总线、数据总线、控制总线及CPU；所述switch芯片通过内部高速通信总线与CPU连接；所述switch芯片通过数据总线与CPU连接；所述switch芯片通过控制总线与CPU连接；所述switch芯片包括：能够实现报文匹配设置及获取数据的ACL模块以及包含能够满足边缘计算需求的高带宽CPU端口；所述内部通信总线的速率能满足报文从switch芯片的CPU镜像端口到CPU的传输需求；所述CPU上运行了镜像报文处理软件和边缘计算应用软件；其中，镜像报文处理软件用来缓存和初步处理从switch芯片镜像到CPU的业务报文；边缘计算应用软件针对不同的业务报文和具体需求进行边缘计算，包括：针对变电站常见的MMS报文、GOOSE报文、SV报文及IEC104报文的分析、通信状态信息的归并及告警信息的整理，通信质量分析评估及故障定位；将上述边缘计算结果发送到指定平台。

2.根据权利要求1所述的一种智能变电站网络交换机，其特征在于，所述switch芯片的高带宽CPU端口，其带宽要求为：应满足至少为所有有连接的业务端口的带宽总和；所述内部高速通信总线，其速率应与switch的CPU端口速率匹配。

3.根据权利要求1所述的一种智能变电站网络交换机，其特征在于，所述镜像报文处理软件，能够实时缓存所有从内部高速通信总线传输过来的报文，分类整理和归并后移交给边缘计算应用软件。

4.根据权利要求1所述的一种智能变电站网络交换机，其特征在于，所述边缘计算应用软件，能够控制switch芯片的ACL模块，对特定业务报文进行匹配筛选，实现特定业务报文特定的边缘计算功能；能够根据ACL的计数结果和转存报文，得到特定业务报文的初步分析结果。

5.根据权利要求4所述的一种智能变电站网络交换机，其特征在于，所述对特定业务报文进行匹配筛选具体为：从镜像报文处理软件中接收初步处理过的业务报文后，分发给内部各类报文的边缘计算模块，包括：MMS报文、GOOSE报文、SV报文及IEC104报文。

6.根据权利要求4所述的一种智能变电站网络交换机，其特征在于，所述对特定的变电站业务报文有特定的边缘计算功能具体为：对MMS报文及IEC104等TCP报文，能够记录和监测TCP连接状态，包括TCP建立连接时间、TCP连接时长及TCP断链记录告警信息，并能分别获取每一类报文的计数及基于时间的流量分布；特殊的，对MMS报文能够分别记录不同类型报告报文的流量分布，对IEC104报文能记录信息帧即I帧报文的流量分布；对GOOSE报文及SV报文等二层组播报文，能够根据组播地址记录和监测不同组播报文的流入流出情况即虚链路报文流量，并对不同组播组的流量异常情况，如断链即长时间无报文、风暴即流量异常增多情况进行告警记录及信息归并。

7.一种基于智能变电站网络交换机的边缘计算方法，其特征在于，运维人员可以通过配置指定是否为作为边缘计算平台，若被选中作为边缘计算平台，除对本机采集到的业务报文进行边缘计算外，还需要综合其它交换机的边缘计算结果，得到整网的边缘计算结果，包括整网流量分布情况、整网告警信息归并结果等，并上送的上级业务平台；若不作为边缘计算平台，则根据配置将本机边缘计算结果送到其它指定的交换机或平台。