馬世林 馮凱濱

摘 要：電力業(yè)務(wù)系統(tǒng)劃分為不同的業(yè)務(wù)區(qū)，不同區(qū)之間的數(shù)據(jù)進(jìn)行交互時(shí)需滿足相關(guān)安全性要求。遙測(cè)數(shù)據(jù)跨區(qū)傳輸時(shí)實(shí)時(shí)性差、效率低，為解決遙測(cè)數(shù)據(jù)跨區(qū)傳輸?shù)膯栴}，本文提出一種基于鏡像數(shù)據(jù)庫(kù)的跨區(qū)傳輸方法。通過在安全Ⅲ區(qū)建立I區(qū)數(shù)據(jù)庫(kù)的鏡像數(shù)據(jù)庫(kù)，作為I區(qū)和IV區(qū)的數(shù)據(jù)傳輸媒介，實(shí)現(xiàn)I區(qū)和IV區(qū)的遙測(cè)數(shù)據(jù)模型和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的鏡像同步;Ⅲ區(qū)鏡像數(shù)據(jù)庫(kù)通過對(duì)I區(qū)和IV區(qū)的讀寫權(quán)限進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆较蚩刂?，滿足數(shù)據(jù)跨區(qū)傳輸?shù)臋M向隔離的安全性要求，提高了遙測(cè)數(shù)據(jù)跨區(qū)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性和效率。

關(guān)鍵詞：遙測(cè);跨區(qū)傳輸;鏡像庫(kù);橫向隔離

中圖分類號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0 引言

變電站業(yè)務(wù)系統(tǒng)，劃分為生產(chǎn)控制大區(qū)和管理信息大區(qū)。生產(chǎn)控制大區(qū)可以分為控制區(qū)（Ⅰ區(qū)）和非控制區(qū)（Ⅱ區(qū)）?？刂茀^(qū)中的業(yè)務(wù)系統(tǒng)或其功能模塊（或子系統(tǒng)）是電力生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，直接實(shí)現(xiàn)對(duì)電力一次系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，縱向使用電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)或?qū)Ｓ猛ǖ?，是安全防護(hù)的重點(diǎn)與核心。管理信息大區(qū)分為Ⅲ區(qū)和Ⅳ區(qū)，Ⅲ區(qū)為生產(chǎn)管理區(qū)，Ⅳ區(qū)主要為變電信息綜合處理系統(tǒng)和企業(yè)ERP系統(tǒng)等。管理信息大區(qū)可與其他系統(tǒng)進(jìn)行交互，供其他系統(tǒng)獲取管理信息大區(qū)中的數(shù)據(jù)，進(jìn)行大數(shù)據(jù)處理與分析，在生產(chǎn)控制大區(qū)和管理信息大區(qū)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的過程中，涉及到大量數(shù)據(jù)的跨區(qū)傳輸技術(shù)問題。

當(dāng)跨區(qū)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，按照“橫向隔離”的安全要求，需對(duì)不同分區(qū)的數(shù)據(jù)進(jìn)行隔離，進(jìn)而保障數(shù)據(jù)安全?，F(xiàn)有技術(shù)中，區(qū)間傳輸數(shù)據(jù)采用的技術(shù)方案是經(jīng)過隔離裝置。例如，生產(chǎn)控制大區(qū)和管理信息大區(qū)之間設(shè)置有正向隔離裝置，使Ⅰ區(qū)主控系統(tǒng)的遙測(cè)數(shù)據(jù)（包括所有地市下屬所有變電站的遙測(cè)數(shù)據(jù)）只能從生產(chǎn)控制大區(qū)傳輸至管理信息大區(qū)。但是，隨著變電站數(shù)量的增多，遙測(cè)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)量也越來越大，正向隔離裝置無法承載大量遙測(cè)數(shù)據(jù)的傳輸需求，使得遙測(cè)數(shù)據(jù)傳輸慢、實(shí)時(shí)性差，無法滿足Ⅳ區(qū)應(yīng)用系統(tǒng)的遙測(cè)數(shù)據(jù)精度高、質(zhì)量好、實(shí)時(shí)性高的要求。

針對(duì)此問題，本文提出一種基于鏡像數(shù)據(jù)庫(kù)的遙測(cè)數(shù)據(jù)跨區(qū)傳輸方法。

1 遙測(cè)數(shù)據(jù)跨區(qū)傳輸方法

1.1 鏡像數(shù)據(jù)庫(kù)

鏡像數(shù)據(jù)庫(kù)，在兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)之間建立鏡像映射連接，當(dāng)主數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)，通過映射對(duì)應(yīng)關(guān)系直接同步到鏡像數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)之間的數(shù)據(jù)同步。

當(dāng)Ⅳ區(qū)應(yīng)用系統(tǒng)需要獲取Ⅰ區(qū)系統(tǒng)的主輔控?cái)?shù)據(jù)時(shí)，系統(tǒng)無法直接和Ⅰ區(qū)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，需通過Ⅲ區(qū)和Ⅰ區(qū)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，因此在Ⅲ區(qū)建立鏡像數(shù)據(jù)庫(kù)，形成Ⅰ/Ⅲ區(qū)數(shù)據(jù)庫(kù)鏡像映射，Ⅰ區(qū)數(shù)據(jù)庫(kù)為Ⅲ區(qū)數(shù)據(jù)庫(kù)的映射主數(shù)據(jù)庫(kù)，Ⅳ區(qū)應(yīng)用系統(tǒng)可訪問Ⅲ區(qū)鏡像數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)Ⅳ區(qū)系統(tǒng)和Ⅰ區(qū)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互，其關(guān)系如圖1所示。

1.2 數(shù)據(jù)跨區(qū)傳輸

建立鏡像數(shù)據(jù)庫(kù)映射后，根據(jù)映射關(guān)系，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆较蛳拗疲駞^(qū)系統(tǒng)可對(duì)Ⅲ區(qū)鏡像數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行寫操作，不對(duì)其進(jìn)行讀操作，Ⅲ區(qū)鏡像數(shù)據(jù)庫(kù)只能對(duì)Ⅰ區(qū)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行讀操作，無法對(duì)Ⅰ區(qū)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行寫操作;Ⅳ區(qū)應(yīng)用系統(tǒng)可對(duì)Ⅲ區(qū)鏡像數(shù)據(jù)庫(kù)的進(jìn)行讀數(shù)據(jù)操作，不能進(jìn)行寫數(shù)據(jù)操作。

通過對(duì)讀寫權(quán)限進(jìn)行限制，實(shí)現(xiàn)跨區(qū)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)隔離要求，取代傳統(tǒng)隔離裝置功能，實(shí)現(xiàn)了跨區(qū)傳輸時(shí)的數(shù)據(jù)單向傳輸。

進(jìn)行遙測(cè)數(shù)據(jù)同步跨區(qū)傳輸時(shí)，包括遙測(cè)模型數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，當(dāng)Ⅰ區(qū)系統(tǒng)中的遙測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)生變化時(shí)，根據(jù)變化更新Ⅲ區(qū)系統(tǒng)中的鏡像數(shù)據(jù)庫(kù)，將Ⅰ區(qū)系統(tǒng)中的遙測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)自動(dòng)實(shí)時(shí)映射至Ⅲ區(qū)系統(tǒng)中的鏡像數(shù)據(jù)庫(kù)，以將其同步至鏡像數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)了Ⅰ區(qū)系統(tǒng)至Ⅲ區(qū)系統(tǒng)的遙測(cè)數(shù)據(jù)傳輸;Ⅳ區(qū)應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)時(shí)訪問與Ⅰ區(qū)數(shù)據(jù)庫(kù)同步的Ⅲ區(qū)鏡像數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)Ⅰ區(qū)系統(tǒng)數(shù)據(jù)訪問的功能需求。

需說明的是，鏡像數(shù)據(jù)庫(kù)在更新遙測(cè)數(shù)據(jù)模型和實(shí)時(shí)遙測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)是有順序的，當(dāng)Ⅰ區(qū)系統(tǒng)的遙測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)中的遙測(cè)數(shù)據(jù)模型和實(shí)時(shí)遙測(cè)數(shù)據(jù)均發(fā)生變化時(shí)，先更新Ⅲ區(qū)系統(tǒng)中的鏡像數(shù)據(jù)庫(kù)中的遙測(cè)數(shù)據(jù)模型，再更新Ⅲ區(qū)系統(tǒng)中的鏡像數(shù)據(jù)庫(kù)中的實(shí)時(shí)遙測(cè)數(shù)據(jù)。

遙測(cè)數(shù)據(jù)跨區(qū)傳輸流程如圖2所示。

2 方法應(yīng)用

2.1 應(yīng)用情況

2019年6月，國(guó)網(wǎng)設(shè)備部推出變電信息綜合處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)部署在Ⅳ區(qū)運(yùn)行，綜合處理變電站的主輔控?cái)?shù)據(jù)、巡檢數(shù)據(jù)和視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，其中主輔控?cái)?shù)據(jù)從Ⅰ區(qū)獲取，數(shù)據(jù)需進(jìn)行跨區(qū)傳輸，且數(shù)據(jù)量較大。變電信息綜合處理系統(tǒng)對(duì)遙測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和數(shù)據(jù)質(zhì)量要求比較高，通過隔離裝置傳輸?shù)姆椒o法滿足性能要求，故采用鏡像數(shù)據(jù)庫(kù)方法進(jìn)行遙測(cè)數(shù)據(jù)的跨區(qū)傳輸。

2.2 應(yīng)用效果

2019年11月，許繼集團(tuán)有限公司開發(fā)的變電信息綜合處理系統(tǒng)iES8500成功通過中國(guó)電科院檢測(cè)，系統(tǒng)滿足如下數(shù)據(jù)性能要求：

a）支持峰值每秒2 000條以上主輔設(shè)備監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的接收與存儲(chǔ);

b）數(shù)據(jù)平均響應(yīng)時(shí)間：業(yè)務(wù)正常時(shí)<1 s，業(yè)務(wù)高峰時(shí)<3 s。

3 結(jié)語(yǔ)

本文提出一種遙測(cè)數(shù)據(jù)跨區(qū)傳輸方法，通過在Ⅲ區(qū)建立的Ⅰ區(qū)數(shù)據(jù)庫(kù)的鏡像數(shù)據(jù)庫(kù)，可實(shí)時(shí)將Ⅰ區(qū)遙測(cè)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)模型和實(shí)時(shí)數(shù)值，同步傳輸?shù)舰魠^(qū)的應(yīng)用系統(tǒng)，在滿足遙測(cè)數(shù)據(jù)跨區(qū)傳輸?shù)陌踩砸蟮耐瑫r(shí)，提高了遙測(cè)數(shù)據(jù)跨區(qū)傳輸?shù)男屎蛯?shí)時(shí)性，提升了Ⅳ區(qū)數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的應(yīng)用效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]丁建球，金峰，莊健.非對(duì)稱加密技術(shù)在電力數(shù)據(jù)傳輸中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2020，10（24）：157-159.

[2]任杰，王婷宇.基于電力通信網(wǎng)的電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)安全傳輸[J].科技風(fēng)，2019，32（36）：176.

[3]楊新波.電力數(shù)據(jù)網(wǎng)傳輸模式研究[J].山東大學(xué)，2010.

[4]毛秀偉.電力數(shù)據(jù)通信綜合傳輸平臺(tái)探討[J].電力系統(tǒng)通信，2007，31（07）：6-11.

[5]DL/T 860 變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)[S].