iES500系统实现数据MIS网浏览

【摘 要】在电力系统生产运行中，调度自动化实时系统（SCADA）与管理信息系统（MIS）之间存在数据共享的技术问题，同时还存在需要保证调度自动化系统的数据安全的问题。南平电业局SCADA系统与MIS系统采用直接网络连接的方式，实现了SCADA系统与MIS系统间交换数据。

【关键词】调度自动化；SCADA系统；MIS系统

调度自动化SCADA系统是集变电所端设备RTU与调度主站端设备于一体的数据采集处理系统。电力企业的MIS系统是集用电营业管理、生产技术管理、财务管理、人事劳资管理、档案管理等多项管理功能于一体的局域网络系统，本文讨论并解决了MIS系统与SCADA系统之间的数据连接以及其中的安全问题。

1 SCADA系统与MIS系统实现联网常用的实现方式

SCADA系统与MIS系统连接通常采用网关机和直接连接方式。

1.1 采用网关机的连接方式

这种连接方式是在MIS系统与SCADA系统之间加一网关机，实现数据的中转功能，通过网关机将两个网有效地隔离。网关机需安装两块网卡，一块与SCADA网相连，一块与MIS网相连。

1.2 直接连接方式

将MIS网与SCADA网直接相连成为一个网，IP地址统一分配统一管理，减少了中间环节，提高了运行速度。

2 IES500系统实现方式

iES500系统与MIS网连接时采用直接连接方式，在SCADA系统添加一台服务器，专门用于WEB数据，MIS网用户通过浏览器浏览数据，不需安装专门的程序。其实现原理是把电网的一些主接线图先存为静态图形文件，生成HTM文件，动态数据通过JAVA控件，在客户端运行JAVA虚拟机实现。

2.1 JAVA虚拟机

Java虚拟机（JVM）是Java Virtual Machine的缩写，它是一个虚构出来的计算机，是通过在实际的计算机上仿真模拟各种计算机功能模拟来实现的。Java虚拟机有自己完善的硬件架构，如处理器、堆栈、寄存器等，还具有相应的指令系统。

Java语言最重要的特点就是可以在任何操作系统中运行。使用Java虚拟机就是为了支持与操作系统无关，在任何系统中都可以运行。

Java虚拟机屏蔽了与具体操作系统平台相关的信息，使得Java语言编译程序只需生成在Java虚拟机上运行的目标代码（字节码），就可以在多种平台上不加修改地运行。Java虚拟机在执行字节码时，实际上最终还是把字节码解释成具体平台上的机器指令执行。

2.2 各类数据图形文件的制作

使用SCADA系统的画面编辑软件，画出各种接线图，把它存为WEB图形格式，生成.jpg文件和.des文件，文件保存有各种数据的类型及画面中的位置，以及各种数据的读取方式及路径，保存在相应的目录下。

2.3 Java控件的编写

运用Java或C++语言，采用最基本的SOCKET编程技术，编写数据读取传送程序，按一定的方式读取内存中的实时数据，并在浏览器中显示出来，经过编译生成 .class控件。SCADA系统的实时数据是通过软总线映射在内存中的，生成的控件能通过自定义端口（1433端口）从WEB服务器读取实时数据，并在浏览器中显示出来。

2.4 Web网页的生成

在HTM网页中插入Applet控件，控件是一些.class文件。用户可以根据需要自己选择不同的WEB网页。以下是一个HTM网页插入Applet控件的部分代码。

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2.5 浏览器的设置

电网信息都是Java程序，浏览器需要有支持Java的功能才能进入。如果无法进入，有可能是浏览器没有安装Java虚拟机的支持，也有可能是浏览器禁止了Java的功能。按下面提示打开浏览器的java设置。

如果操作系统是windows XP，请下载并安装java虚拟机。

如果浏览器禁止了java功能，按下面操作打开它。

打开一个IE窗口。1.选择“工具”-“Internet选项”-“高级”-“JAVA VM”下的第一个选项“启用Java JIT编译器”。（有些浏览器版本没有这一项，可以不管它。） 2.打开“工具”-“Internet选项”-“安全”-“自定义级别...”对话框，（1）.把“Microsoft VM”中的java权限设置为“安全等级-中”，（2）把“脚本”中的“java小程序脚本”设置为“启用”和“活动脚本”设置为“启用”。 完成上面操作后，要把浏览器关掉再重新打开一下。

2.6 数据的web浏览

在WEB服务器上安装IIS服务程序，进行IIS配置并运行IIS服务，MIS网用户通过浏览器，在地址栏中输入WEB服务器的IP地址，进入实时数据主界面，选定所要查看的变电站接线图或各种曲线，首先载入静态画面信息，控件在第一次浏览时自动下载到本机，并存在临时文件夹中，然后JAVA控件在JAVA虚拟机中运行，通过服务器开放的端口，读取服务器中的画面文件信息，在浏览器中显示出各种接线图和曲线等。JAVA控件还定时读取服务器中的实时数据，在浏览器中定时进行刷新显示。

各种数据报表是由服务器定时存盘生成的，在每天1点左右服务器把前一天的各种数据报表按时生成，格式为HTM文件，制作报表浏览页面，供用户进行各种查询。

3 系统安全问题的解决

SCADA系统的WEB服务器在电力系统安全防护体系中，属于的III区，MIS系统属于Ⅳ区，实时数据服务器属于Ⅰ区，这就要求WEB服务器在与Ⅰ区和III、Ⅳ区设备连接时要采取相应的安全防护措施。我们使用了电力系统专用网络隔离装置和硬件防火墙技术。防护体系图见图1。

3.1 WEB服务器与实时数据服务器的隔离

采用珠海鸿瑞软件公司的电力系统专用网络隔离装置，它是一种正向型物理隔离装置，它通过物理隔离技术的应用从而达到对系统网络设备防护的目的，其功能是阻断网络直接连接，两个网络不同时连接在设备上；数据能进行单向传输，由实时数据服务器向WEB服务器传送，禁止数据反向传送；阻断网络的逻辑连接，将原始数据非网络方式传送，通过专用程序将数据进行组合，以非网络方式发送；隔离传输机制具有不可编程性。

物理隔离装置的实施方法是，在WEB服务器与实时数据服务器之间加物理隔离装置，外加一台数据转发工作站，该机器上运行数据处理转发程序，把所需数据从共享内存中读出重新组帧，进行规约转换，通过专用网络隔离装置，发送到WEB服务器，WEB服务器把数据进行处理写进共享内存，这样WEB服务器与实时数据服务器之间就完成了物理隔离。我们使用的是一种正向型专用网络隔离，即数据只能从实时系统流向WEB服务器，从而更加有效地保护了实时系统。

3.2 WEB服务器与外部MIS网的隔离

防火墙是位于两个或多个网络之间实施网间访问控制的组件的集合，能有效地防止外部网络对内部网络的入侵，限制外部用户对内部网络的访问。

我们在WEB服务器与MIS网之间采用硬件防火墙隔离，对防火墙进行了两方面的安全配置。一是利用NAT（网络地址转换）技术，把服务器的IP地址进行转换，对外部隐藏内部的IP地址和网络结构，使外部对服务器不能进行IP攻击。二是采用PAT（端口转换）技术，对服务器进行端口访问控制，只开放80和1443端口，80端口用于WEB浏览，1443端口用于实时数据的传送，禁止其它端口的使用，同时对外部进行端口转换，使外部不知道内部的端口地址，无法对内部进行端口攻击。

3.3 网络防病毒安全防范措施

采用有效的防病毒软件进行网络安全防护，使用服务器专用的病毒软件，采用分布式病毒防卫体系。在WEB服务器上安装诺顿防病毒企业版 （1服务器端，25客户端），带有邮件监控，定期对病毒库进行更新。

图1 iES500系统安全防护图

4 结论

通过以上的工作，实现了iES500SCADA数据的WEB浏览，为MIS网用户提供了大量的电网运行数据，各个部门的生产管理人员都能通过生产MIS系统及时查看电力系统的运行方式和各种负荷情况，大大提高了工作效率，提高了我单位的电力生产管理自动化水平。采用这种方式进行系统联网是一种方便实用的方式，也为具有同类设备的用户提供了一种联网方案和技术实践。

参考文献：

[1]张世永，《网络安全原理应用》，科学出版社，2005.6.

[2]邹国辉，辛耀中.电力二次系统的安全防护策略，第二十八届中国电网调度运行论文集.2006.3.

[3]卢朝晖，孟立会，SCADA数据信息在MIS端的二次处理及应用，中国电力通信网，2006（8）.

[4]李向武，MIS系统与SCADA系统的连接方式探讨，电力信息化，2006（10）.

（上接第346页）

即回访保修期内（一般为一年时间）由施工单位项目经理部组织原项目人员主动对交付使用的竣工工程进行回访，听取用户对工程质量的意见，填写质量回访表，报有关技术与生产部门备案处理。工程交付以后，使用过程也是考验工程实际质量的过程，它是企业内部质量管理的继续，也是全面质量管理的出发点和归宿。这一过程质量管理的基本任务是开展质量回访和检查，即一年后到现场检查和听取新建、改建变电站的运行情况和存在问题，对存在问题进行分析，并限期整改。同时，要对输变电工程在使用过程中暴露出的共性问题进行分析，提出相应的应对措施，为下一次类似工程提供帮助，真正实现PDCA循环。

3 结语

电力工程对于国民的生存与发展是一项福泽深远的建设，建设单位必须全面关注其建设的社会效益，积极地从各个方面出发做好对于工程质量的管理。

参考文献：

[1]王明哲，王士睿.试论电力工程质量管理的有效改革措施[J].现代装饰（理论），2011（10）.

[2]张继军，王志刚，王胜利 .提高电力工程施工质量管理措施分析[J].科技资讯，2011（34）.

[3]袁志民.项目管理在电力工程建设中的应用研究[J].中国科技纵横，2010（9）.

[4]宋芳.在电力工程建设中如何加强项目管理[J].甘肃电力技术，2010（3）.