IP網絡技術在電能表數據采集系統應用
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網絡集抄系統所采用的基于MPLS的VPN，可以通過BGP（邊界網關協議）技術保證網絡的安全性。BGP是一種路由信息分布協議，規定了網絡節點間通信的協議和屬性。VPN的成員屬性由進入VPN的邏輯端口號和分配給每個VPN的唯一RD（路由標志：Route Distinguisher）決定。最終用戶并不知道RD的值，只有通過預先定義的端口才能參與VPN的通信。在基于MPLS的VPN中，BGP僅僅在更新了VPN站點的LSR之間交換FIB（Forwarding Information Base）表更新，這樣可以保證每個LSR只保存與自己相關的FIB表和VPN的信息。由于每個用戶的邏輯端口決定了他的RD，而這個RD是在VPN定義時與某個VPN唯一相關聯的，因此用戶只能訪問與他相關聯的VPN，即他只能意識到這個VPN的存在。既然每個VPN定義了唯一的一個RD，將每個RD和VPN的IP地址相結合，這對于每個節點就是唯一的。VPN的IP地址的入口信息被存儲在VPN相關節點的FIB中，VPN的IP轉發表中包含與VPN地址相對應的標記。這些標記將流量路由到它應去的節點。由于標記代替了IP地址，用戶無需使用NAT（Net Address Translation）或ISP提供的地址，而保留自已的私有地址。由于使用RD和BGP來實現VPN的互連，不同的VPN之間根本意識不到其他VPN的存在，如果需要連接到Extranet VPN，只需通過RD定義兩個VPN之間的信任關系即可。
不僅如此，MPLS還支持防火墻技術以及高應用加密。可見，MPLS VPN主要是靠核心的軟件技術來保證網絡的安全性。它所提供的路由信息分發限制和MD5路由認證技術，使用戶所依賴的公眾網成為可以信任的網絡。出于安全性的考慮，在PE（網絡運營商邊緣路由器）與CE（用戶邊緣路由器）之間可做適當的訪問控制：CE可以不允許從PE Telnet到CE路由器，即用戶側數據完全可由用戶側自己進行維護處理；同時位于局端的PE也不允許CE Telnet到PE路由器。
四．網絡集中抄表系統中的常見問題
1．供電局內部網絡與外部網絡互聯：
如上所述，網絡集中抄表系統中的供電局集抄主站是以ISP所提供的VPN為通道進行遠程自動抄表的，因此它與供電局的外網是相通的。同時，集抄主站又需要與供電局用電營業系統數據庫進行數據交換，以及為供電局相關部門瀏覽抄表信息提供數據來源，所以它與供電局內網也是相通的。因為內網與外網對網絡適配器（即網卡）的屬性配置有不同的要求，所以如果主站計算機只有一塊網卡，在集抄主站軟件與外網的采集終端通訊或與內網的用電營業系統數據庫進行數據交換之間，就需要改變網卡的屬性，對于Win98操作系統甚至還需要重新啟動計算機。要解決這一問題，一種比較簡單且投資少的方法是為主站計算機安裝兩塊網卡，它們分別與供電局內網與外網相連。與內網相連的網卡，其IP地址、子網掩碼、默認網關等屬性應該按照供電局企業內部網的要求去配置；與外網相連的網卡，則必須按ISP所提供的IP屬性去配置。大多數供電局為了保證其局域網的安全，一般都要求企業內網與外網進行物理隔離。為此可以在主站計算機與外網采集終端的通訊完成后，將外網網線拔掉，以實現供電局內、外網的物理隔離。
2．多家網絡運營商的VPN互聯：
當網絡集抄的采集終端分布在不同ISP的網絡中時，為與這些采集終端通訊，供電局集抄主站也應與這些采集終端位于同一VPN中。因此，首先每個相關ISP都應鋪設一條線路到供電局，并經路由器與該供電局的交換機相連，以保證供電局集抄主站在物理上位于各家網絡中。其次在各家網絡公司所連的路由器上，城域網側端口的IP地址設為該網絡公司所給定的VPN IP地址，供電局局域網側端口的IP地址設為供電局內部網段地址。這樣，供電局集抄主站就可以通過不同ISP各自的VPN去抄收該VPN中的采集終端了。而且這些VPN之間根本意識不到其他VPN的存在，即可以實現無縫連接。圖2顯示了供電局集抄主站與兩家網絡公司聯網的情況，多家網絡公司可以此類推。當只使用一家ISP所提供的VPN時，只采用一臺路由器即可，這也是解決上述供電局內網與外網相連問題的一種相對比較復雜且投資多的方法。
圖2.供電局集抄主站與ISP的VPN互聯
五．結語
網絡集中抄表系統作為一種以寬帶網為通道的遠程自動抄表系統，具有以下特點：
(1) 客觀。實現集中抄表自動化，電能表數據通過寬帶網直接傳輸至供電局集抄主站，并通過供電局局域網上送到其用電營業系統，及時輸出電費單據，徹底杜絕了人為因素。
(2) 實時性強。供電局抄表專工可隨時點擊查詢任何一個用戶（居民或企業）的用電情況，為進行電力稽查或開發遠端控制系統提供可能。
(3) 快速、準確。與其它通訊方式的電能表集抄系統相比，網絡集抄系統的抄收速度快，數據準確度高。經現場測試，網絡集抄系統僅需一分鐘左右的時間即可完成一次抄收300塊電表的數據，而且抄收數據經比較完全正確。
(4) 成本低、便于管理。采用電能表網絡集抄系統，供電局只負責抄表主站與采集終端的管理與維護即可，而通信信道也即寬帶網的運行管理完全可以交給ISP負責，因此供電局作為寬帶網的用戶能夠最大化地得到專業管理帶來的好處。
(5) 易于推廣。實現電力網絡集抄，所要求的資源不是太多。一般在大中城市，以及發達地區的縣級電力局都可以應用。
(6) 意義重大。由于實現了遠程自動抄表，能夠提高企業工作效率，提升企業技術、管理水平和樹立企業新形象。
可見，采用網絡集中抄表系統是一件使供電局、網絡運營商及廣大市民三方都受益的事情，因此引起了有關各方的極大關注與濃厚興趣。中國電力科學研究院通訊研究所順應這一信息化發展的潮流，為滿足市場的需要，研制開發了電能表網絡集抄系統，現已在浙江省的寧波市、杭州市的部分居民小區投入運行。在當地供電局、網絡運營商的積極配合下，目前該系統的運行狀態良好。可以預見，電能表網絡集抄系統在不久的將來必將成為遠方自動抄表產品的主流。
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