便携式电力通信网络测试工具研究

吴仲超++李莉莉++程青山

摘 要：针对电力系统二次设备日常运行安全的实际问题，电力系统二次设备运维系统的兴起可以有效地解决有关问题，便携式测试工具是热点研究方向。本文提出的便携式电力通信网络测试工具，具有携带轻便、续航能力长、操作简单等特点，可广泛地应用于电力自动化及其他工业自动化系统的通信诊断及测试，快速诊断定位及排除电力自动化设备的故障，提高工作效率，减轻检修人员的工作强度。

关键词：电力系统 二次设备 运维 便携式

中图分类号：TN915.853 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）09（b）-0125-02

伴随着现代通信技术的飞跃发展，我国的电力系统以及相关设备也逐渐朝着智能化、通信网络化的方向发展。电力系统的规模不断扩大，网络边界也无限拓宽，终端设备及通信设备的数量及种类不断增加，无疑降低了自动化班组对网络通道安全和设备调试过程中存在的安全隐患的防护能力。电力二次设备作为实现电力二次系统服务能力的重要基础，其安装调试环节对整个电力系统具有关键性的作用和影响[1]。

因此本项目利用Linux平台的安全性，开发一款便携式电力通信网络测试工具，实现终端设备及网络设备通道调试的专属性，大大提高自动化班组对网络安全调试的防护及管控能力。同时该工具还能方便检修人员及设备调试施工人员，实现对现场各种终端设备的检测，快速地输出网络通信及通道状态报告。所有检测的过程可以形成日志文件便于实现过程的追溯。

便携式电力通信网络测试工具可广泛用于整个电力系统二次设备的通道检修及测试，不仅提高作业效率，更重要的是为我们二次设备的网络调试提供一个安全专属的调试工具，规范网络通道调试和测试，使所有涉及网络通道测试和调试都处于安全可控的范围。

1 便携式电力通信网络测试工具介绍

触摸屏具有方便灵活、节省空间、直观等特点，是目前各种终端产品生厂商青睐的嵌入式系统输入设备。有着源代码公开、便于裁减的优点的Linux操作系统，是目前嵌入式系统的一大热门选择[2]。

基于Linux平台便携式电力通信网络测试工具的设计，是基于手持式终端并以触摸方式图形化操作的一款通信设备通道诊断专用工具，该设备具有携带轻便、续航能力长、操作简单等特点，可广泛地应用于电力自动化及其他工业自动化系统的通信诊断及测试，快速诊断定位及排除电力自动化设备的故障，提高工作效率，减轻检修人员的工作强度。

该工具是一款完全触屏操作的可移动便携式设备，开机启动后将直接进入通信诊断可视化图形化操作界面。用户根据待诊断设备选择相应的模块操作，便可自动完成所选择测试项目。该工具集成多种通信接口及规约测试应用，对不同种类的终端设备只需携带一台工具并完成所有的通信状态检测。目前国内外尚未有厂家生产该类集成测试设备，具有如下特点。

（1）硬件采用一体化设计，触摸屏交互，防水防尘防摔。

（2）采用高速处理器，精度高、速度快。

（3）多种通信接口，无需要再携带其他通信设备。

（4）集成多种通信协议，针对不同的终端设备，无需安装其他规约测试软件。

（5）用户可使用开放接口对诊断模块及规约进行再开发。

（6）基于LINUX的测试软件图形，用户界面友好。

（7）体积小、重量轻、便于携带，续航力能强。

2 功能设计

2.1 人机操作界面

用户通过触摸图形化的界面按钮，方便快速选择相应的通信测试项目，测试项目选择确定后工具将会自动完成相关通信通道诊断测试。诊断流程采用向导方式，引导用户快速完成通信设备的诊断，业务流程操作精简，界面设计有防误输入处理，完成诊断流程并反馈设备通信状态及相关诊断信息。

2.2 支持接入多种通信设备

该工具具备目前现场应用中多种智能设备的通信测试诊断功能，包括RJ-45、无线通信等网络设备、串口设备（RS232、RS485）、光纤通信设备等通道诊断分析能力。并可通过USB接口，还可方便扩展其他不同设备的通信测试功能。

2.3 支持接入支持多种通信协议设备

支持常用的TCP/IP协议、IPX/SPX协议、NetBEUI协议等网络协议，同时也支持IEC101、IEC104等目前最常用的电力通信协议测试，并可根据现场实际需要方便快速扩展其他通信规约。用户可指定通道的通信规约进行诊断，也可选择自适应模式，测试工具将通过监听其通信报文，分析其通信规约进行诊断。

2.4 完善的功能扩展接口

软件界面采用框架组件方式结构，通用组件模块的加载，测试工具可实现功能灵活定制及扩展，包括通道支持、通信协议支持等功能。

2.5 完整的诊断报告输出

调试工具记录所有的通信诊断信息，直观地展现通道状态，诊断异常的通道设备将提供详细的测试诊断报告。

3 应用

便携式电力通信网络测试工具，是针对电力系统网络设备调试专门开发的一款设备调试终端工具，其安全性高、专用性强，杜绝了平时将笔记本电脑用作调试工具，上网办公或娱乐一体的习惯可能。其主要应用功能如下。

（1）IP地址动态绑定功能。

本功能为IP地址动态绑定，可以在于LINUX系统上绑定多个IP地址，可以随时增加和删除。

（2）路由信息查询和配置功能。

此功能可以在路由配置栏里对路由进行增加和删除。

（3）MAC地址信息查询和修改功能。

MAC地址信息查询和修改，可以实现MAC地址扫描、IP地址扫描功能；MAC厂家信息对照表，可以根據mac地址的前6位查询到对应的厂家，也可以根据厂家的名字查询到对应的mac地址。

（4）网络报文统计功能。

网络的收发包进行详细统计，包含不同的错包统计。

（5）本机端口列表、远程端口扫描功能、端口映射功能。

便携式电力通信网络测试工具提供本地端口扫描和远端端口扫描。本地端口扫描的结果除了能看出回话的五元组外，如果是主动开发端口，还能看出是什么程序打开的。

远端端口扫描：可以指定远端主机的起始IP、终止IP，起始扫描的端口号、终止端口号以及代发扫描信息的网卡IP，扫描的结果在右下方展示。

（6）本机IP报文捕获和发送功能。

抓包解析功能，专家分析系统平台能对网络上的流量进行一些分析，对于分析的结果可以查看在线帮助获得。并且能查看各个连接设备的状态，这样可以方便地了解网络中高层协议出现故障的可能节点。对于某项统计分析可以通过用鼠标双击此条记录来查看详细统计信息，且对于每一项都可以通过查看帮助来了解。

（7）终端控制功能（支持telnet、dos、ssh、sftp、ftp、com等协议）。

（8）TCL脚本支持。

（9）多种服务功能（tcp/udp/ping/telnet/ftp/tftp/web/team/syslog/smtp）。

4 结语

本文描述的便携式电力通信网络测试工具，是一款现场智能通信诊断及信息管理一体化工具，将实现网络设备及终端设备通信状态的诊断标准化、智能化。调试安全专用工具有效地定位及排除通信设备和网络设备的通信故障，流程简便，安全高效且专用，故障报告及时输出，提高整体工作效率。采用便携式终端不仅方便工作人员携带，而且友好的操作界面，降低对现场工作人员的技术要求，具有很大的推广价值。

参考文献

[1] 眭玲，慈昂.电气二次设备安装过程控制分析[J].赤峰学院学报：自然科学版，2013（13）：128-129.

[2] 韩吟吟，章坚武，林水明.基于嵌入式Linux系统的触摸屏驱动的开发[J].世界电子元器件，2003（10）：36-37.endprint