网络通信记录范文（精选6篇）
网络通信记录 第1篇
GSM网络通信记录监听系统对GSM网络中通信内容包括语音、数据以及事件进行实时记录、灵活检索和回放及监听的信令分析系统, 系统通过被动式搭接GSM网络A接口和Gb接口, 采集取样数据进行分析, 来记录通信过程中的语音、短信、DTMF (带内和带外) 、GPRS数据以及通信事件, 并对这些信息按权限提供Web检索和浏览、语音回放、实时监听等功能, 以回溯、定位和重现某一时刻通信情况。
1 系统的硬件组成
本系统采用分布式设计, 即分布式取样、集中分析记录。系统分为前端部分和后台部分, 前端主要是接入/取样设备, 包括DXC、信令采集设备、通话录音设备、外呼设备等;后台则主要由服务器设备构成, 包括信令分析服务器、WEB服务器、数据库服务器、文件服务器、维护终端、刻录 (标签) 打印机等。
2 系统的软件架构
本系统软件划分为接入取样、分析记录和业务应用三个自下而上的层次, 外加维护管理模块横跨三个层次。
3 系统的工作原理
在不影响GSM现网运行的原则下, GSM网络通信记录监听系统通过利用常见的物理媒介, 如E1接口、155M光口、IP接口等, 采用高阻跨接、端口镜像、分光和分路等方式接入获取各类信令、协议数据和通话语音。高阻搭接后的中继, 经DXC整型、均衡、放大后, 包含于其中的信令链路被收敛交换到信令采集设备进行采集, 其他话路时隙则根据信令分析服务器对呼叫分析结果、动态交换到录音取样设备进行录音。
接入/取样组件从网络取样数据后, 由分析记录组件详细分析所获得的A口、Gb口的通信信令, 利用录音设备记录所有通话语音内容和GPRS会话数据。
信令分析服务器对语音呼叫 (点对点呼叫、组播呼叫、广播呼叫) 依设置条件进行实时监听, 提供外呼汇接机制保证被监听通信在发生跨BSC切换、跨MSC切换时不中断, 实现全程监听。
系统可根据管理员设定的存储条件自动进行存储数据管理, 对存储于数据库服务器、文件服务器上的通信事件、录音文件和GRPS会话等数据, 按照指定方式自动备份、删除, 并生成备份、删除记录供管理员检查。
根据用户权限及用户所输入的多维度精细检索条件, 系统检索出符合条件的通信记录在Web界面上进行展示。系统采用外挂于GSM现网, 被动式配线架无损接入取样, 对现网运行无冲击, 无需改变现网规划, 用户可通过Web浏览器即可访问本系统, 进行各种检索操作。
在一套GSM网络通信记录监听系统中, 可能有多个前端部分, 但仅有一个后台部分。前端部分可分布于多个不同的安装地点, 前端与后台之间通过以太网组成一个局域网。
4 结语
GSM网络通信记录监听系统使用了信令技术、语音技术、数据挖掘技术、监听技术、数据库技术、TCP/IP通信技术及嵌入式技术等, 采用多维度权限控制机制保证信息安全, 操作过程日志全记录机制满足系统对录音和监听的敏感管理需求, 人性化界面设计可远程WEB接入方便使用等, 适用于GSM网络, 包括GSM-R、GSM集群专网和GSM公众运营网。通过对GSM网络通信记录监听系统的测试, 本系统能实现网络数据无丢失采集, 过滤无关数据保留含信令信息的原始数据包, 运行非常稳定可靠。
摘要：通过搭建软硬件架构, 在不改变现网的情况下, 运用信令、语音、数据挖掘及监听等技术, 采集取样数据, 记录通信过程中的语音、短信等信息, 并对这些信息进行分析, 回溯、定位和重现某一时刻通信情况。
关键词：GSM,通讯记录,监听系统
参考文献
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网络机房搬迁实战全记录 第2篇
北京 李晨光
领导重视，分工明确
2008 年，中铁咨询集团决定办公大楼搬迁，所以我们公司的网络机房也必须按照要求做统一搬迁，此次新机房的建设完全按照 IDC 机房建设标准实施，在全系统尚属首例。由于缺乏可借鉴的经验，策划人员在机房规划布局、动力系统安装、网络布线、防雷系统安装、KVM（远程控制系统）选购等关键环节上反复论证，咨询了行业内外众多专家，克服了重重困难，于2008年11月基本完成机房建设工作。
机房建设全部竣工以后，机房的搬迁工作即成为信息中心的重要工作之一。机房搬迁工程复杂，不仅要把80多台生产设备安全迁移到新机房，而且要求网络系统的迁移和集中存储系统的迁移必须安全、平稳，不能过长时间影响生产应用。同时此次搬迁规模大、难度高，没有任何可以借鉴的经验。为此，集团领导对机房搬迁工作非常重视，成立了由总工程师任组长，信息中心及办公室等相关部门的负责人为成员的搬迁领导小组，总体负责网络机房搬迁工作，并根据搬迁工作的特点制定了各部门的工作职责。
与此同时，为保证搬迁的平稳、可靠，确定了“分批搬迁、平稳过渡”的总体搬迁方针。经过反复论证、数次讨论，制定了详细的搬迁方案。为了保证搬迁工作的万无一失，各系统在制定了周详的迁移方案的同时，还分别制定了应急回退方案，确保在搬迁过程中出现异常问题时可以及时恢复生产。
2008 年 7 月，在正式申请立项后，我们提交了机房搬迁方案。集团领导对此高度重视，多次就一些关键技术问题与咨询公司沟通，并于2008年8月批复同意。在经过前期动力、空调及网络基础环境的准备之后，信息中心于 9 月、10 月分别进行了测试服务器、测试终端及部分非重要服务器的两次小范围搬迁工作，既对机房基础环境进行了验证，同时也积累了大量宝贵的搬迁经验。
准备充分，实施顺利
机房搬迁的前期准备工作基本就绪之后，集团公司召开了搬迁领导小组会议，确定涉及生产环境的网络设备、综合前置、通用网关、集中存储等80多台设备的正式搬迁工作于11月15日开始。考虑到网络环境的调整和集中存储与各个应用服务器之间复杂的系统关系，为了减少搬迁风险，信息中心对搬迁的设备进行了细致的分析研究，最终按照“网络先行，应用平稳，主备分开”的原则，将80多台设备分为3个批次进行搬迁。
在正式向总部进行报备后，11月14日17∶30搬迁工作如期开始。第一批搬迁工作于次日凌晨1：20顺利结束。11月16日，第二批搬迁工作由于涉及线路割接和存储系统（磁盘阵列）的搬迁，持续10个小时之久，由于涉及体积较大的磁带库的搬迁，搬迁过程非常复杂，新旧机房采取搭架吊装的方式进行。第三批搬迁于11月19日进行，涉及3台SUN服务器和IBM小型机及服务器的数百GB生产环境的数据迁移，持续时间近8个小时。工作组成员放弃了很多节假日休息，克服了重重困难，在保障正常生产运行的同时，完成了大到方案制定、人员组织分工、技术准备，小到每台设备尺寸测量、定位，相关工具准备等庞杂的工作。正是在所有参与人员的共同努力下，新机房的搬迁工作顺利完成,未出现断网情况，未出现任何生产事故。
机房搬迁，经验体会
中铁咨询对于此次机房的大规模异地搬迁进行了一次尝试，在机房建设和管理方面也进行了积极探索。通过此次搬迁我们感觉到机房的搬迁过程中有以下几个关键点。
（1）搬迁技术方案必须周密细致、切实可行。其中重点是如何将生产服务器的搬迁与网络迁移方案有机结合。网络的迁移是最基础的工作，只有在网络畅通的前提下才能考虑服务器的搬迁。同时，网络迁移又势必造成维护重心的转移，最关键的应用必须随着网络的迁移而同步迁移。因此线路割接、交换机调整等网络迁移操作绝对不能与生产服务器的迁移分开而单独实施。基于上述考虑，我们最终确定了最关键的服务器、存储、网关随着线路割接而同步迁移，同时主要搬迁过程控制在1到2周以内，尽可能降低主要业务等其他关键应用因网络迁移而带来的风险。
（2）要提前预测搬迁风险。通过前几次对测试机房的测试性搬迁，我们总结出对于大型机房的搬迁主要存在4方面的风险，包括：设备故障风险，即设备在搬迁过程中所出现的损坏：操作风险，即线路割接、上联路由器切换、集中存储系统迁移、关键应用数据迁移（包括数据备份与恢复）、大型设备搬迁等均属于高风险操作，这些环节虽经反复论证在理论上可实施，但操作复杂且无法进行演练，在搬迁过程中很可能由于操作问题带来安全隐患；人员风险，即在搬迁过程中现有技术人员既要负责搬迁工作，又要负责日常生产运行的维护管理，搬迁人员少或精力不够也容易产生风险；其余不可预知风险，如系统的意外瘫痪、运营商线路问题等。在预知这些风险以后才能提前做好预防工作。
（3）充分调动一切资源。机房搬迁是一项极为复杂的工作，不仅涉及行内众多的技术人员，还涉及相关业务部门、服务商、搬运公司等各个方面的人员及各种搬迁所用的器材，其中任何一项都与搬迁进度紧密相关。我们除了与各业务部门密切分工协作外（科技部和业务部门负责分发公告、测试验证），还提前召集所有相关的服务商进行了方案论证，并要求各服务厂商最大限度地准备技术支持人员和相关配件。另外，在充分总结前几次试验性搬迁的基础上，我们在装箱、搬运、装机等比较耗时的环节上增加了人力、工具、通信、车辆配备，极大提高了搬迁效率。（4）采用流程化搬迁方式。搬迁前，机房管理员专门绘制图纸，详细对比搬迁前后的情况；提前规划各个机柜、各个网络设备的摆放位置，还要事先量好机器的具体尺寸，对所有设备进行编号，并填入登记表中之后到现场规划机器的具体摆放位置，力争最合理、最充分地利用机房的有效空间。
搬迁工作大致分为关机、拆卸、装箱、运输、装机、连线、验证等几个环节，由于每次搬迁都有严格的时间要求，而且涉及人员较多，所以搬迁要有条不紊、高效有序。为此，对新旧机房的不同特点，设立了两个搬迁总调度，分别负责两个机房的搬迁协调工作，并根据搬迁过程中不同阶段的工作设立了关机拆卸组、装箱组、运输组、装机组、验证调试组、技术支持组、后备应急组 7 个小组，在明确了各组职责的同时实行组长负责制，由组长定期向总调度汇报各组情况。
制定了搬迁例会制度，在每次搬迁结束后及时对上一批的搬迁进行总结，并对下一批的搬迁工作进行确定。在搬迁之前，对所有设备信息进行了详细的统计，在此基础上形成了每次搬迁的搬迁调度表和搬迁流程表，交由各组掌握。在搬迁过程中要求各组必须按照这两份表格进行，每完成一个环节，该组组长都必须要在搬迁调度表上确认后，下一环节才能继续进行。按照这样的流程执行之后，我们每次搬迁都没有出现因各环节的衔接问题而耽误进度的情况，更没有出现误操作的现象。
（5）做好系统的充分验证。根据每一批搬迁的特点我们提前与相关的业务部门沟通，由业务部门负责根据在变更时间内对业务的影响程度及时向外发布公告，同时，在系统恢复后进行系统验证。
网络通信记录 第3篇
关键词：MPC8379,嵌入式Linux
0 引言
随着现代通信技术和计算机技术的发展和迅速普及,PowerPC系列处理器以其强大的通信和数据处理能力在工业控制和国防等领域被广泛应用。
本文介绍了一个水下无人航行器(AUV)的通信控制与数据记录模块的实现。这个模块采用飞思卡尔公司生产的MPC8379处理器作为核心处理单元,在该平台上移植了嵌入式Linux操作系统。系统软件通过启动脚本自动加载运行,实现了AUV系统中所搭载的各个声纳探测组件的控制与数据记录功能。
1 系统硬件平台
系统硬件平台框架如图1所示。
1.1 MPC8379 处理器
在本系统中,采用的是Freescale公司的MPC8379 Power QUICC II pro处理器。PowerPC系列处理器的最大特点就是它的双内核架构。它包括一个主频667MHZ的e300处理器核和一个通信协处理模块。使得平台在实现控制与通信任务的同时,可以进行高速数据存储。
1.2系统其它接口模块
EEPROM Flash:为方便系统开发和调试,系统支持配置字ROM,采用I2C接口的EEPROM,可以根据系统的需要灵活修改配置字,通过板上一个开关配置CPF_RESET_SOURCE[0:3]。
NorFlash:NorFlash用于存放编译好的系统启动引导文件u-boot.bin,Linux系统内核文件uImage,Linux设备树,以及文件系统压缩文件ramdisk.gz。连接在MPC8379的LocalBus总线上。
NANDFlash :NandFlash系统容量最大支持1GB。本系统中采用型号为K9F5608U0D-PCB0,位宽8bit容量256MB。MPC8379通过系统的LocalBus访问,工作在FCM模式。
串口:本系统中使用了2个串口。其中一个串口用于系统调试。另外一个串口用于与其它串口设备进行通信。
以太网接口:通过千兆以太网物理层芯片RTL8211B与MPC8379内部的的TSEC1和TSEC2以太网控制器连接,再经过网络变压器连接到RJ45座上,实现了两个千兆以太网通信接口。
SATA接口:MPC8379处理器集成了4个SATA总线控制器。本系统中使用了2个SATA接口。用于连接SSD数据记录硬盘。实现大量探测数据的实时记录。
2 系统软件平台
2.1 u-boot移植
为实现Linux操作系统的移植,我们还需要有一个系统引导程序u-boot。用于实现系统初始化,建立内存映射,为启动Linux内核做准备。它主要功能如下:
硬件初始化和系统引导;
设置Kernel的启动参数并加载Linux内核映像;
调用Linux Kernel ;
建立人机界面(如超级终端),以实现烧写Flash等功能。
在引导完成后传递多个关键参数给操作系统。
2.2 U-Boot修改和编译
在U-Boot源文件中,按照目标板的配置情况修改相应的头文件。需要修改的寄存器主要有:
HRCW(硬复位配置字 )。
IMMR(内部存储器映射寄存器)。
SIUMCR( 系统接口单元模块配置寄存器)。
SYPCR(系统保护控制寄存器)。
SCCR(系统时钟控制寄存器)。
设置CPU工作频率。
FLASH大小等参 数。具体与FLASH配置有关 的寄存器 有OR0和BR0。
SDRAM大小,与SDRAM有关的寄存器有PSDMR,MPTPR,PSRT,OR1和BR1。
完成的U-Boot的修改配置工作后,就是对U-Boot源代码包进行编译,得到可通过TFTP下载的二进制启动代码。
2.3 Linux移植
为移植操作系统,实现基于Linux应用程序的开发,首先要建立一个完备的Linux开发环境。基于Linux操作系统的开发环境一般是由宿主机和目标板所构成。宿主机一般是我们安装了Linux操作系统的个人计算机,而目标板就是MPC8379主控板。操作系统的内核编译、应用程序的开发和调试等工作在宿主机上完成,而目标板用于运行操作系统和系统应用软件。双方通过串口和以太网接口进行通信。
内核的裁减工作主要是加入对自己需要的模块的支持,并且去掉用不到的模块,以使内核精简,更加适合于自己的目标系统。,还要根据外围接口对相应的设备驱动程序进行选择。比如根据目标板上网卡型号选择具体的网卡驱动程序。当Linux源代码包中没有新加入模块的驱动程序时,还要编写设备驱动程序,并在配置内核时选择使该驱动程序生效。
2.4 Linux设备树
Linux对POWERPC的支持是通过设备树实现的。我们可以将设备树看作一张“系统硬件参数配置表”。设备树是一种描述硬件配置的树形数据结构。每一个设备都包含唯一的根节点。设备树结构由设备节点组成。而设备节点又可以由多个子节点组成。这些设备节点包括设备和总线。每个节点根据其所代表的设备具有相应的属性。
在系统引导过程中,同时加载内核文件uImage和设备树文件8379.dtb。通过设备树将硬件信息传递给内核。完成系统的启动过程。
2.5系统应用软件
系统应用软件的开发同样是通过交叉编译环境实现的。在宿主机通过交叉编译器编译系统应用程序,然后通过nfs协议下载到NandFlash中运行。系统应用程序功能框图如图2所示。
系统应用软件主要包括以下功能:
与其它设备通信,获取参数。
控制设备的运行。
记录各种数据。
记录系统运行状态信息。
3 结论及展望
大学网络安全教育主题班会记录 第4篇
当日上午，在武汉国际会展中心主会场，武汉大学计算机学院院长胡瑞敏教授以“大数据安全分析理论及应用”为主题，为现场200多名听众作了一场别开生面的报告，向大家讲解大数据时代下的网络安全问题。报告厅外，来自江汉大学的大学生志愿者们，向参观网络安全博览会的游客发放精心印制的宣传彩页，为他们详细介绍网络安全知识。当天，湖北省教育厅、武汉市教育局组织万余名大中小学生来到国际会展中心参观网络安全博览会，现场感受宣传周盛况，把主会场变成了感知和体验网络安全的第二课堂。
全国高校校园网站联盟526所成员高校集中开展了网络安全公益广告展播。中国大学生在线专门设置线上宣传周专题，及时发布师生活动资讯，并开设“网络安全大讲堂”，组织专家网络授课。由全国高校校园网站联盟、中国大学生在线主办的全国大学网络安全知识竞赛在这一天掀起高潮，上午短短几小时已有200多所高校的10万多名大学生参与在线答题。各地各校通过微信、微博平台开设“网络安全之我见”“我与网络安全”等话题，为青少年学生互动交流搭建了平台。
各地教育部门积极行动，集中开展网络安全教育。北京市教委开展了“送课到校”活动，组织本市网络信息安全专家到大中小学校开展专题讲座，并在高校举办大型网络安全主题话剧《圈a》专场演出。辽宁省教育厅举行百场网络安全公益讲座，把网络安全融入到新生入学教育之中。陕西省教育厅组织大中小学开展“网络安全知识进课堂”，在课堂中讲授网络安全知识。福建省教育厅开展“金融知识进校园”活动，组织青年博士服务团进入各级各类学校发放“防范校园不良借贷”资料，开展专题讲座。浙江省教育厅组织大中小学生参观打击网络犯罪成果图片展和网络安全技术体验展。四川省教育厅通过“网信四川”微信公众号举办四川“青少年网络安全知识”网络答题活动。江苏省教育厅以“开学季”为契机，加强高校学生尤其是新生网络安全及防骗知识教育。
各高校组织了丰富多彩的网络安全进校园活动。北京大学联合北京市公安局建设大学生“新青年网络素养教育基地”，依托未名BBS等网络媒体普及网络安全知识，开展了系列网络安全讲座和展出活动。清华大学结合实际课程和网络课程，对广大师生进行网络安全主题培训。北京邮电大学举办“见面为‘安’”网络安全沙龙，邀请网络安全学科带头人与学生面对面传授网络安全技巧。华北电力大学通过学校慕课、电子课堂、网络教学平台等，以视频课程、PPT等方式为师生提供网络安全信息。电子科技大学举办网络安全作品展，开展“我为安全网络代言”活动。合肥工业大学开展网络安全教育主题班会，进行网络安全大讨论，组织学生参观网络空间安全实验室，通过现场操作学习网络安全技能。中央美术学院邀请G20网络信息安全技术服务公司进行信息安全技术讲解，现场开展网络信息安全技术演练。中国海洋大学邀请网络警察支队、360企业安全集团等单位专家现身说法，普及网络安全知识。中国政法大学组织开展“网络安全知识”课堂，就防范社交网站信息泄露和网络诈骗开展针对性教育。西南大学邀请重庆市反诈骗中心民警为大学生讲授网络诈骗防范知识。中南财经政法大学通过各级团学组织深入学生宿舍、教室等场所，进行网络安全知识普及宣传。湖南大学将网络安全教育纳入新生入学教育，并组织青年志愿者深入师生生活园区宣讲网络安全知识。厦门大学借助“厦大易班”“厦大E维”微信公众号推出网络安全教育专栏，与师生分享预防网络诈骗技能。
“国家网络安全宣传周”尤其是教育主题日活动的开展，引起高校师生热评热议。“面对网络花花世界，我们不能再当路人甲乙丙丁啦，”参加了网络安全宣传系列活动的西南大学学生张灵感慨。电子科技大学学生邹抒芸说：“我在参与活动的过程中，更直观地感受到平时运用网络时容易忽视的细节。现在我们更要提高警惕，不能因为贪图小利而忽视潜在的安全问题。”合肥工业大学学生苏子安说：“参加活动不仅学到网络安全知识，还近距离体验到网络安全。我们要用自身的专业知识和实际行动，做引领网络风尚的大学生和文明自律的好网民，为建设清朗洁净和谐文明的网络空间贡献力量。
网络通信记录 第5篇
我公司变速器车间热处理工段建于1996年, 承担变速器齿轮类、轴类和同步器类零件的碳氮共渗和氮碳共渗处理。主要设备是2条连续式气体渗碳线、3台箱式气体渗碳炉、1台箱式气体软氮化炉、1台箱式清洗机、4台箱式回火炉、1台转底加热炉和3台吸热性气体发生器。采用碳控仪进行碳势控制, 热电偶和温控仪进行炉温控制;采用传统有纸记录仪对碳势、炉温、油温和露点等工艺数据进行记录。当时, 为了节省投资所有控制系统都没有配备计算机, 只采用PLC控制。
整个车间的工艺面积为2 592m2, 由于每台炉子都配有独立的碳控仪、温度控制仪和记录仪, 在实际生产中逐渐暴露出一些弊端。
(1) 操作者必须按规定频次进行人工巡检, 从显示仪表了解当前工艺数据, 从记录仪上了解前一段时间工艺参数的变化。这种方法带来的主要问题是操作者了解工艺过程参数变化的时间严重滞后, 对工艺参数的变化难以做出及时的反应。
(2) 各种控制仪和记录仪随同热处理炉分布在工段内不同位置上, 需要分别进行监控。生产工艺管理人员无法及时全面地了解整个工段各个热处理炉的工艺运行数据。
(3) 由于不能确保记录纸和记录笔及时地更换和维护, 记录仪在运行过程中难免出现各种故障, 导致记录结果的连续性和完整性差。
(4) 记录工艺数据的记录纸一般由工段自行保管。实际情况是, 当遇到问题需要查找和追溯过去的工艺数据时, 查找很麻烦。即使查找到了, 由于保管不当, 这些工艺数据也没有多少参考价值。造成了工艺数据虽有记录, 但追溯性很差。
(5) 传统有纸记录仪要消耗大量的记录纸和记录笔, 不符合绿色热处理的要求。
(6) 传统有纸记录仪功能单一, 机械式结构易发生故障, 无法满足生产过程综合自动化的要求。
上述问题的存在, 不同程度地影响着热处理工件的产品质量、热处理生产工艺的管理和热处理劳动生产率的提高。
2 无纸记录仪简介
20世纪90年代以来微处理器技术在显示记录仪表中获得广泛应用, 具有数字显示、图形曲线显示、自动调节、流量处理、数据储存、灵活的参数设置和强大统计功能的无纸记录仪的出现, 使前述问题的解决成为可能。在选用无纸记录仪代替传统有纸记录仪时, 主要需考虑如下因素。
(1) 显示、记录功能要超过传统有纸记录仪, 包括精度和准确性。
(2) 热处理工段工作环境恶劣, 热处理设备要求长时间连续运行, 所以运行可靠性要强。
(3) 无纸记录仪的外形尺寸要与现有电控柜给有纸记录仪预留的孔洞相适合。
(4) 价格要合理。经过分析比较, 最后选择了EN880型无纸记录仪。
EN880型无纸记录仪是系列产品, 根据输入通道的数量区分有4、6、8、12、16、24、32、48通道8种规格。每个通道可以记录1种工艺参数。EN880型无纸记录仪核心元件是CPU, 具有显示、记录、报警、补偿、通讯和联网功能;彩色液晶显示, 液晶屏幕尺寸有144.78mm和264.16 mm 2种规格。有2种基本工作状态供选择, 即常规显示记录状态和设置状态。
在显示状态下, 有棒图显示、大数字显示、曲线棒图水平显示、曲线棒图垂直显示、追忆显示和混合显示等多种显示方式, 可以根据需要随时更换显示方式, 也可以在不同显示方式下查阅已记录的历史工艺数据。在设置状态下, 可以对时间、通道、报警、流量、通讯等参数进行设置。
EN880型无纸记录仪还可以根据用户的需求在基本型原有功能的基础上增加特殊功能, 如PID调节、报警时间记录、生产量累计和控制、数据和屏幕打印、时钟同步等。
EN880无纸记录仪的采样间隔时间, 即某通道连续2次采样的时间间隔标准值为0.1 s。记录间隔时间, 即2组数据存储到数据文件中的时间差, 亦即多长时间存储1组数据, 可在0.1～1 800 s范围内选择设置。
3 无纸记录仪局域网络的建立
根据生产现场热处理炉的实际需要, 我们选择了EN880无纸记录仪系列中的4通道和8通道2种规格的无纸记录仪更换已有的有纸记录仪。具体的匹配如下。
(1) 连续式气体渗碳线的渗碳炉选用一个8通道无纸记录仪 (只用其中的6个通道) , 记录碳势、1区加热温度、2区加热温度、3区加热温度和淬火油温度5个工艺参数;回火炉选用一个4通道无纸记录仪, 记录1区加热温度、2区加热温度和3区加热温度3个工艺参数。
(2) 箱式气体渗碳炉选用一个4通道无纸记录仪, 记录碳势、设定加热温度、实际加热温度和淬火油温度4个参数。
(3) 箱式回火路选用1个4通道无纸记录仪, 记录加热温度1个工艺参数。
(4) 转底加热炉选用1个4通道无纸记录仪, 记录加热温度1个工艺参数。
(5) 吸热性气体发生器选用1个4通道无纸记录仪, 记录露点1个工艺参数。
EN880无纸记录仪带有2个通讯接口, 即RS232和RS485, 我们选用了RS485接口。具体做法是将热处理工段所有EN880无纸记录仪通过集线器与一台PC机相连构成一个局域网, 见图1。
在PC机中装入专用软件, 利用网卡将无纸记录仪映射到PC机中, 通过软件组态监视画面, 将数据储存到PC机的硬盘上。在PC机的主页上为每台热处理设备设置一个区域显示无纸记录仪记录的工艺数据, 显示的工艺数据是以数字形式, 且为最新状态 (见图2无纸记录仪网络监视系统PC机主页) 。如果需要查看其他内容, 如前一时刻工艺数据、历史工艺数据、棒图显示、曲线棒图水平显示、曲线棒图垂直显示、追忆显示等, 切换到每台设备的子页即可继续查询。
4 无纸记录仪局域网络的应用
(1) 热处理工艺数据实时采集与监视
将局域网络的PC机安放在热处理工段的办公室内, PC屏幕上显示每台热处理设备的实时工艺数据。生产管理人员和工艺技术管理人员可以随时通过PC机屏幕对整个工段的热处理设备工艺数据进行集中实时监视, 了解设备运行状况。一旦采集到的热处理工艺参数出现异常情况, PC机就会报警。报警方式有2种, 一种是声音提示, 另一种是PC机显示屏幕上出问题参数区域的背景颜色发生改变。声音报警提示热处理设备出现异常, 屏幕颜色的改变告诉我们哪台设备的哪个参数出现问题。接受到这些信息, 生产管理和工艺技术管理人员就可根据需要及时来到生产现场, 与操作者一起处理所出现的问题。
(2) 故障数据分析
在热处理生产过程中总会遇到各式各样的问题, 这些问题将直接影响产品的质量甚至造成废品。如果我们在处理问题时能够了解问题发生前设备所处的状态及工艺参数变化, 就有助于找出产生问题的原因, 提出最恰当的解决问题的措施, 可以减少甚至避免损失。例如, 一次监视电脑发出报警, 屏幕显示201箱式气体渗炉碳势异常。到生产现场查找原因, 由于氮气压力波动造成热处理炉送气系统失灵, 导致吸热性保护气没有及时供给。我们立即查询调阅了工艺数据记录 (见图3) , 得知送气系统失灵发生在1 h之前, 除碳势外其他工艺数据正常。通过分析后我们决定将热处理炉的运行方式由自动改为手动, 将渗碳时间增加1 h。零件出炉后检验结果显示各项技术指标完全合格。如没有详细准确的记录, 就无法知悉故障发生时间及当时设备的状态, 也就无法及时采取最佳的处理问题的措施, 只能是等零件出炉后根据零件的金相检验结果, 再确定返修或报废。
(3) 历史数据查询
现代制造业对产品质量提出了越来越高的要求, 无论是3C认证、VDA6.1质量管理体系审核, 还是当今汽车行业普遍实行的产品召回制都对产品检验结果和产品制造过程的工艺数据提出了追溯性的要求。当产品出现问题, 如果不能提供当时检验结果和工艺数据来证明自己无过错, 将不能被免责。所以, 对产品检验结果和重要的工艺运行数据一般要求保存2年。采用无纸记录仪网络监视系统, 不需要物理空间来存储记录结果, 也不需要专人对存储资料进行分类管理。网络监视系统自动将采集到的数据存储到PC机的硬盘上, 并按时间段生成若干文件。只要有足够大的硬盘, 就可以储存10年甚至20年的工艺数据。为了万无一失, 我们建议定期用移动硬盘或光盘对储存的工艺数据进行备份。查询这些储存的数据也十分方便, 只要确定相应的时间段, 就可以查询到当时设备工艺参数运行记录, 而且这些工艺数据绝不会因年代久远变得模糊不清而无参考价值。图4为历史数据查询实例 (时间段2009年4月18日13时6分至2009年4月18日23时48分) 。
5 结束语
(1) 无纸记录仪网络监视系统在热处理生产中的应用不但完善了传统有纸记录仪的功能, 解决了传统有纸记录仪所存在的弊端, 而且还增加了新的功能, 有益于提高工件热处理质量和热处理工艺水平。
(2) 经综合测算, 用无纸记录仪网络监视系统代替传统有纸记录仪不会增加运行费用。
一次性费用虽然较高, 平均每台设备近2万元人民币, 但性价比很高。
网络通信记录 第6篇
近年来,随着智能变电站的迅速发展,变电站站控层、间隔层、过程层的通信网络报文已经成为变电站智能设备间信息交互和共享的主要方式。各智能电子设备和通信网络的健康状况将直接影响整个智能变电站的通信,网络报文的发送端、接收端及通信网络异常或故障均可能导致电力系统重大事故,因此需要对网络报文进行有效的监视、记录和诊断,提前发现通信网络的薄弱环节和故障设备,预防电力系统事故的发生。当电力系统故障发生时,不仅需要对网络原始报文进行记录,还需要将网络报文进行解析,还原为电力系统一次设备故障波形以及二次设备动作行为的记录,便于进行分析和快速查找故障原因。为更好的规划网络记录分析仪的产品功能及检测规范,国家电网公司于2012年发布了两项企业标准: 《Q/GDW 715 - 2012智能变电站网络报文记录及分析装置技术条件》[1]和《Q/GDW 733 - 2012智能变电站网络报文记录及分析装置检测规范》[2]。
随着数据采集和传感技术的不断发展,海量数据的高速、实时、可靠传输已成为一种必然趋势。原有的PCI总线因传输速率低、系统带宽小等缺点,已无法满足高速数据采集传输的要求。与PCI总线相比,PCI-E总线是Intel公司于1997年提出的第三代I/O总线技术,在2012年推出了PCI-E 1. 0标准[3],其速率为2. 5 Gbps,目前PCI-E总线已发展至3. 0标准,速率可达10 Gbps。PCI-E总线采用点对点串行通信方式,采用LVDS串行链路接口和时钟数据恢复同步技术,并利用8b/10b编码机制将时钟信号嵌入数据信号,保证数据传输的可靠性。将PCI-E总线应用于智能变电站网络记录分析仪中,可满足智能变电站内海量网络数据的实时采集、高速存储、高效提取的需求。
1 PCI-E 总线体系概述
PCI-E总线是一个面向连接的、可靠的、高速的点对点串行通信协议,它简化了应用软件、硬件设计的复杂度。它采用了三层体系结构[4],与OSI互联网参考模型有相似之处,但PCI-E总线的各层都是使用硬件逻辑实现的。其体系结构如图1所示。PCI-E设备发送数据包( Packet) 时,报文依次经过传输层、数据链路层、物理层,最终发送出去。而接收端的数据包也需要依次通过物理层、数据链路和传输层,到达PCI-E设备。
传输层是PCI-E总线层次结构的最高层,它用于处理PCI-E总线规定的各种传输事物,如存储器读写、I / O读写、配置读写总线等。该层内传输的报文称为TLP( Transaction Layer Packet) 报文。传输层将 保证PCI-E报文的有 序传输。数据链路层主要用于保证数据包可以可靠、完整地在传输层与物理层之间传递。数据链路层使用ACK/NAK协议实现差错控制,提高报文传递的可靠性。该层内传输的报文称为DLLP( Data Link Layer Packet)报文。PCI-E总线的物理层为PCI-E设备间的数据通信提供传送介质,为数据传送提供可靠的物理环境。
2 网络记录分析仪的硬件平台设计
2. 1 网络数据综合监测系统概述
智能变电站内,典型的网络数据综合监测系统如图2所示。网络记录分析仪通过接入过程层的SV网络和GOOSE网络的交换机采集智能二次设备的网络收发数据,或者采用点对点方式与设备直连。网络记录分析仪同时也可采集站控层设备的网络报文,如监控系统、保信子站等。
网络记录分析仪将对采集的网络报文进行有效的监视、记录和诊断,它可以实时分析采集的报文数据,提前发现通信网络的薄弱环节和故障设备,预防电力系统事故的发生。同时,网络记录分析仪还可以对存储的网络报文进行离线分析,尤其在发生电力系统故障时,可以还原电力系统一次设备故障波形以及二次设备动作行为的记录,便于快速查找故障原因。
2. 2 网络记录分析仪硬件平台设计
根据《Q/GDW 715 - 2012智能变电站网络报文记录及分析装置技术条件》要求,站控层设备接入网络记录分析仪可采用RJ45接口和 / 或光纤接口,过程层宜采用光纤接口接入,其以太网监听端口数不少于8个百兆口。装置正常工作时,总的报文处理能力应不小于240 Mbps; 装置满负荷工作时,总的报文处理能力应大于等于400 Mbps。同时,该技术条件还要求,网络记录分析仪应在24 h内,连续存储所有网络报文。本文结合以上技术要求,为满足其高速采集、大容量存储的需求,设计了基于PCI-E架构的网络记录分析仪,如图3所示。
该平台中,主CPU采用了飞思卡尔基于Power PC E500内核推出的一款高性能、低功耗双核微处理器P2020,该处理器最高主频可达1. 2 GHz,具有三路PCI-E接口,均支持PCI-E 1. 0a标准,理论传输速率可达到2. 5 Gbps。
P2020的一路PCI-E通道与FPGA通信,用于实现高速数据采集,FPGA将接收的网络报文通过该PCI-E总线写入主存中。一路PCI-E与硬件压缩卡相接,P2020将FPGA写入主存中报文通过该硬件压缩卡压缩后再写入SATA硬盘,由于使用了硬件压缩和得益于PCI-E总线的高速传输性,可大大减少CPU的占用率,同时提高了系统的存储报文能力。由于P2020不含有片上SATA控制器,因此本设计使用了P2020的第三路PCI-E连接了SATA控制器,由于PCI-E总线传输高速率、高带宽的特性,因此使用PCI-E总线外接SATA控制器依然可以达到很SATA的读写性能。
利用FPGA实现以太网报文采集是本方案的一个重点。它实现了八个独立的以太网控制器( Mac) ,通过RMII方式与外部的以太网收发器芯片相接,用于实现以八路百兆以太网网络数据的采集。为提高网络记录分析仪的吞吐能力以及降低FPGA软件设计的复杂度,FPGA将采集的报文首先缓存于DDR2中,然后通过DMA的方式,将收到的报文通过PCI-E总线写入P2020的主存中。
该平台还提供了两路以太网管理通信接口,由P2020芯片内部的以太网控制器TSEC1和TSEC3通过外接RMII接口的PHY芯片实现。
3 PCI-E 总线 DMA 驱动软件设计
由于网络记录分析仪不仅要求实现大容量数据的高速采集和高效存储,还需具备分析、诊断等复杂功能,因此其驱动程序不仅要满足高速采集、高效存储的要求,还应当尽量的减少主CPU的资源占用率和内存消耗。使用DMA方式传输数据,是满足上述要求的一个有效方法。文献[5]和文献[6]详细介绍了如何在FPGA侧实现DMA引擎,以达到高速传输的目的。本设计则通过将DMA与MSI中断相结合的方式,实现以太网报文的高速采集与高效传输。其中,MSI/MSI - X中断是PCI-E设备必须支持的一种中断机制,它的本质是取消了传统中断中使用的INTx信号,而使用存储器写请求TLP报文向处理器提交中断请求。
本设计中,FPGA申请了通过BAR0申请了一段16 K字节的内存空间,用于实现DMA控制。其定义如表1所示。
其中,dma_ctrl是DMA控制使能寄存器。主CPU通过写1启动DMA传输,写0则禁止DMA传输。cpu_addr是CPU缓存首地址寄存器,用于存放CPU接收报文的缓冲区首地址。在本设计中,主CPU申请了一段总大小为32 M字节的内存空间作为环形缓冲区,每个缓冲区的空间为256 K字节,用于接收FPGA发送的以太网报文数据。当接入网络记录分析的报文流量达到400Mbps时,该32 M缓冲区约可缓存400 ms左右的数据。write Ptr是CPU缓冲区的写指针,每当FPGA写满一个256 K字节的缓冲区空间后,FPGA会将该寄存器值加1,同时,FPGA也将触发一个MSI中断,用于告知主CPU一个256 K字节的缓冲区已经被填满,CPU可以将该缓冲区内的数据取走。因此主CPU侧的驱动软件,将会根据FPGA触发的中断请求,实时的接收网络报文,这提高了主CPU的实时响应能力,同时也避免了使用查询方式而导致的资源浪费。
4 实验数据
为验证本硬件平台的最大报文接收能力,本文使用Spirent公司的Smartbits 600B数据网络 测试平台 进行了试 验验证。Smartbits 600B发送了7种典型帧长的以太网报文,如表2所示,通过比较15分钟内测试仪发送的报文字节数与P2020接收报文字节数,可验证本平台的报文接收能力。经验证,本设计的最大报文接收能力可达到800 Mbps,完全满足《Q/GDW 715 - 2012智能变电站网络报文记录及分析装置技术条件》和《Q/GDW 733 -2012智能变电站网络报文记录及分析装置检测规范》要求。
5 结束语
随着智能变电站技术的不断发展,接入网络记录分析仪的智能一二次设备逐渐增多,通信网络容量逐渐增大,这对网络记录分析仪的数据采集和处理能力提出了更高的需求。本文将PCIE总线技术应用于智能变电站网络记录分析的硬件平台中,满足了其海量网络数据的实时采集、高速存储、高效提取的需求,为网络记录分析仪的平台设计提供了切实可行的实现方案。
摘要：网络记录分析仪是智能变电站内的网络数据记录、监视、分析设备,它可提前发现通信网络的薄弱环节和故障设备,预防电力系统事故的发生,并在发生电力系统故障时,还原电力系统一次设备故障波形以及二次设备动作行为记录,便于事故发生后进行分析和快速查找故障原因。智能变电站内海量网络数据的实时采集、高速存储、高效提取是研制网络记录分析仪的难点。在深入分析第三代总线通信接口标准PCI-E总线的基础上,详细介绍了一种基于PCI-E总线的智能变电站网络记录分析仪硬件平台,同时简要概述了驱动软件的设计要点,为网络记录分析仪海量网络数据的采集、存储提供了一个切实可行的实现方案。