Взаимодействие энергетического оборудования с сетевыми устройствами, поддерживающими интернет-протоколы прикладного уровня

  • Руслан [Ruslan] Константинович [K.] Борисов [Borisov]
  • Сергей [Sergey] Сергеевич [S.] Жуликов [Zhulikov]
  • Максим [Maksim] Николаевич [N.] Смирнов [Smirnov]
  • Юлия [Yuliya] Сергеевна [S.] Турчанинова [Turchaninova]
  • Сергей [Sergey] Иванович [I.] Хренов [Khrenov]
  • Роман [Roman] Петрович [P.] Беседин [Besedin]
  • Александр [Aleksandr] Викторович [V.] Дубинин [Dubinin]
DOI: https://doi.org/10.24160/1993-6982-2021-6-59-65
Ключевые слова: система мониторинга энергетического оборудования, проприетарный протокол, интернет-протокол, микроконтроллер, роутер, сетевой мост, персональный компьютер, автоматизированное рабочее место

Аннотация

Реализация взаимодействия высоковольтного энергетического оборудования с сетевыми устройствами в системах мониторинга предполагает использование проприетарных интернет-протоколов, не удовлетворяющих критериям свободного программного обеспечения и не всегда совместимых с интернет-протоколами персональных компьютеров. Для решения данной проблемы предложено использование промежуточного звена между промышленной и компьютерной сетями. Звено представляет собой сетевой мост, построенный с применением протокола PPP, объединяющего средства автоматики, оснащенные UART-интерфейсами, с компьютерной сетью стандарта 802.11n (Wi-Fi). Представлено несколько моделей организации мостов: централизованный сетевой мост на стороне роутера и клиентского компьютера, распределенная система мостов, выделенный мост. На основе проведенного анализа рекомендовано применение централизованной модели для сети, к которой предъявляются повышенные требования надежности. При необходимости одновременного доступа к нескольким устройствам автоматики и высокой скорости обмена данными следует использовать распределенную модель. Выделенный мост нужен лишь в особых случаях, например, когда при реализации системы мониторинга требуется высокая компактность.

Сведения об авторах

Руслан [Ruslan] Константинович [K.] Борисов [Borisov]

кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник кафедры техники и электрофизики высоких напряжений НИУ «МЭИ», e-mail: BorisovRK@mpei.ru

Сергей [Sergey] Сергеевич [S.] Жуликов [Zhulikov]

кандидат технических наук, доцент кафедры техники и электрофизики высоких напряжений НИУ «МЭИ», e-mail: ZhulikovSS@mpei.ru

Максим [Maksim] Николаевич [N.] Смирнов [Smirnov]

инженер кафедры техники и электрофизики высоких напряжений НИУ «МЭИ», e-mail: mns2000@mail.ru

Юлия [Yuliya] Сергеевна [S.] Турчанинова [Turchaninova]

ассистент кафедры техники и электрофизики высоких напряжений НИУ «МЭИ», e-mail: TurchaninovaJS @mpei.ru

Сергей [Sergey] Иванович [I.] Хренов [Khrenov]

кандидат технических наук, заведующий кафедрой техники и электрофизики высоких напряжений НИУ «МЭИ», e-mail: KhrenovSI@mpei.ru

Роман [Roman] Петрович [P.] Беседин [Besedin]

главный специалист департамента технического перевооружения и реконструкции, обслуживания и ремонта объектов электросетевого хозяйства ПАО «МРСК Северо-Запада», e-mail: besedinrp@mrsksevzap.ru

Александр [Aleksandr] Викторович [V.] Дубинин [Dubinin]

главный специалист департамента технического перевооружения и реконструкции, обслуживания и ремонта объектов электросетевого хозяйства ПАО «МРСК Северо-Запада», e-mail: dubininav@mrsksevzap.ru

Литература

1. СТО 56947007-29.200.10.011—2008. Системы мониторинга силовых трансформаторов и автотрансформаторов. Общие технические требования.
2. Ботов С.В., Русов В.А. Управление эксплуатацией высоковольтных кабельных линий и комплектных распределительных устройств по техническому состоянию // Энергоэксперт. 2020. № 2. С. 57—61.
3. СТО 56947007-29.240.35.270—2019. Автоматизированная система мониторинга и технического диагностирования КРУЭ. Общие технические требования.
4. СТО 56947007-29.060.20.243—2017. Системы мониторинга КЛ с изоляцией из сшитого полиэтилена 110 кВ и выше. Типовые технические требования.
5. Борисов Р.К. и др. Аппаратно-программный комплекс удаленного мониторинга линейных ОПН под рабочим напряжением // Электротехника. 2019. № 2. С. 42—47.
6. Кангин В.В., Козлов В.Н. Аппаратные и программные средства систем управления. Промышленные сети и контроллеры. М.: Бином, 2010.
7. Новиков Ю.В., Кондратенко С.В. Локальные сети: архитектура, алгоритмы, проектирование. М.: ЭКОМ, 2000.
8. Кульгин М.В. Компьютерные сети. Практика построения. СПб.: Питер, 2003.
9. DIGI [Офиц. сайт] www.digi.com/products/models/xb24cz7uis-004 (дата обращения 30.05.2021).
10. MiroTik Routers and Wireless [Офиц. сайт] www.mikrotik.com/product/RB912UAG-2HPnD-OUT (дата обращения: 30.05.2021).
11. Беседин Р.П. и др. Разработка и применение системы удаленного мониторинга линейных ОПН под рабочим напряжением в ПАО «МРСК Северо-Запада» // Электроэнергия. Передача и распределение. 2019. № 2(13). С. 28—33.
12. Федеральный закон № 187-ФЗ от 26 июля 2017 г. О безопасности критической информационной инфраструктуры Российской Федерации.
13. Шнайер Б. Прикладная криптография. Протоколы, алгоритмы, исходные тексты на языке Си. М.: Триумф, 2002.
14. Столлингс В. Криптография и защита сетей: принципы и практика. М.: Издат. дом «Вильямс», 2001
---
Для цитирования: Борисов Р.К., Жуликов С.С., Смирнов М.Н., Турчанинова Ю.С., Хренов С.И., Беседин Р.П., Дубинин А.В. Взаимодействие энергетического оборудования с сетевыми устройствами, поддерживающими интернет-протоколы прикладного уровня // Вестник МЭИ. 2021. № 6. С. 59—65. DOI: 10.24160/1993-6982-2021-6-59-65.
#
1. STO 56947007-29.200.10.011—2008. Sistemy Monitoringa Silovykh Transformatorov i Avtotransformatorov. Obshchie Tekhnicheskie Trebovaniya. (in Russian).
2. Botov S.V., Rusov V.A. Upravlenie Ekspluatatsiey Vysokovol'tnykh Kabel'nykh Liniy i Komplektnykh Raspredelitel'nykh Ustroystv po Tekhnicheskomu Sostoyaniyu. Energoekspert. 2020;2:57—61. (in Russian).
3. STO 56947007-29.240.35.270—2019. Avtomatizirovannaya Sistema Monitoringa i Tekhnicheskogo Diagnostirovaniya KRUE. Obshchie Tekhnicheskie Trebovaniya. (in Russian).
4. STO 56947007-29.060.20.243—2017. Sistemy Monitoringa KL s Izolyatsiey iz Sshitogo Polietilena 110 kV i Vyshe. Tipovye Tekhnicheskie Trebovaniya. (in Russian).
5. Borisov R.K. i dr. Apparatno-programmnyy Kompleks Udalennogo Monitoringa Lineynykh OPN pod Rabochim Napryazheniem. Elektrotekhnika. 2019;2:42—47. (in Russian).
6. Kangin V.V., Kozlov V.N. Apparatnye i Programmnye Sredstva Sistem Upravleniya. Promyshlennye Seti i Kontrollery. M.: Binom, 2010. (in Russian).
7. Novikov Yu.V., Kondratenko S.V. Lokal'nye Seti: Arkhitektura, Algoritmy, Proektirovanie. M.: EKOM, 2000. (in Russian).
8. Kul'gin M.V. Komp'yuternye seti. Praktika Postroeniya. SPb.: Piter, 2003. (in Russian).
9. DIGI [Ofits. Sayt] www.digi.com/products/models/xb24cz7uis-004 (Data Obrashcheniya 30.05.2021).
10. MiroTik Routers and Wireless [Ofits. Sayt] www.mikrotik.com/product/RB912UAG-2HPnD-OUT (Data Obrashcheniya: 30.05.2021).
11. Besedin R.P. i dr. Razrabotka i Primenenie Sistemy Udalennogo Monitoringa Lineynykh OPN pod Rabochim Napryazheniem v PAO «MRSK Severo-Zapada». Elektroenergiya. Peredacha i Raspredelenie. 2019;2(13):28—33. (in Russian).
12. Federal'nyy Zakon № 187-FZ ot 26 Iyulya 2017 g. O Bezopasnosti Kriticheskoy Informatsionnoy Infrastruktury Rossiyskoy Federatsii. (in Russian).
13. Shnayer B. Prikladnaya Kriptografiya. Protokoly, Algoritmy, Iskhodnye Teksty na Yazyke Si. M.: Triumf, 2002. (in Russian).
14. Stollings V. Kriptografiya i Zashchita Setey: Printsipy i Praktika. M.: Izdat. Dom «Vil'yams», 2001. (in Russian)
---
For citation: Borisov R.K., Zhulikov S.S., Smirnov M.N., Turchaninova Yu.S., Khrenov S.I., Besedin R.P., Dubinin A.V. Power Equipment Interaction with Network Devices Supporting Internet Application-level Protocols. Bulletin of MPEI. 2021;6:59—65. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2021-6-59-65
Опубликован
2021-05-31
Выпуск
№ 6 (2021): Выпуск № 6
Раздел
Техника высоких напряжений (05.14.12)