摘要：交换机报警信号的全面性十分重要，现针对原农网变电站内出现的单网络情况下部分交换机无法发出报警信号的问题进行阐述分析，进而找到解决方法并加以应用。
关键词：变电站；交换机；单网；异常；解决
0 引言
监控网络是变电站监控系统的重要组成部分，除了各运行回路测控保护装置之外，构成监控网络的交换机也是网络中的重要组成部分，如果交换机出现故障和异常，那么监控网络会出现一定面积的中断情况，严重时会造成监控系统丧失功能，使远方监控中心失去对变电站的监视和控制，后果十分严重。成熟的监控系统会对交换机的运行状态进行监视控制，并在交换机异常或异常之前发出报警信号，提示远方监控人员，组织维修人员及时到变电站内处理异常，以避免由此造成的网络大面积停运情况。
1 研究背景
在变电站，站内交换机是计算机监控系统的基本组成部分，负责将变电站内所有重要设备的信息收集并转发给监控主机等，供运行维护人员使用。在通常状态下，一台站内交换机负责20条左右线路的测控装置与监控主机进行通讯连接，如果交换机损坏，将造成站内通讯异常，严重时会导致运行维护人员完全丧失对站内部分设备的监控，无法及时对出现问题的线路进行操作，难免造成损失。
目前，在66 kV原农网变电站的检修维护过程中，我们发现部分变电站多次出现线路测控及保护装置丧失监控的情况，检查设备时间较长，造成变电站短时由无人值守变为有人值守，严重时导致线路延时送电，造成了不必要的损失。
2 异常原因分析
变电站内的网络与其他行业有所区别。在变电站内，每条线路的数据采集设备都连接到网络总线上，在这条网络总线中还有总控单元及后台监控系统，它们负责将线路采集设备采集到的数据传输给现场人机界面及远方主站。总控单元通过变电站内的交换机和路由器，再通过通讯设备连接到远方主站，在整个变电站监控网络中，网络总线及总控单元是网络连接的关键部分，若这两个部分出现异常而无法正常工作，那么整个变电站将面临丧失监控的风险。一般在变电站中都会设置主备双网络，但一些电压等级较低的农网变电站配置的是单网络结构，单网络结构相对于双网络结构来说，可靠性大幅度降低，并且还会出现交换机异常报警信号无法传输到人机界面的问题。
经过对通讯异常变电站的现场维护检查，我们发现出现此类问题的变电站多为站内交换机单网运行，在站内交换机出现异常之后，没有及时发出“交换机断电”或“交换机异常”信号，导致运行维护人员没能及时发现设备异常，造成异常检查时间过长，对现场的维护小组来说，无法提前准备备品备件，延误了异常处理时间。
经过分析我们发现，在通讯异常的变电站内，站内交换机为多台互联同时运行、单网络接线方式。这种状态下，交换机的异常报警功能使用了交换机上的闭节点，当交换机正常运行时，节点闭合，断电或异常后节点断开，该节点采用外部电缆连接的方式连接到站内的公用测控装置，公用测控装置通过内部程序将信息转化为网络通讯报文发给站内交换机，再由站内交换机传送给接收端的监控主机。
经过实践和研究我们发现，在这种单网络的接线方式下，将会有一台交换机的异常报警功能无法实现。分析原因如下：
66 kV变电站内一般有一台公用测控装置和至少两台站内交换机，假设其中一台站内交换机为#1交换机，那么#1交换机的失电和故障报警节点通过电缆连接到站内的公用测控装置，正常情况下，当#1交换机故障后，其闭节点打开造成电位变化并将变化反应给公用测控装置，公用测控装置检测到变化后经过处理，将变化以103报文的形式通过网线发送给站内交换机，站内交换机再将该103报文发送给监控主机，监控主机解析出报文后发出交换机故障信号，以报警形式通知站内及远方调控中心的运行人员。
在这个过程中，公用测控装置检测到变化后，经过处理，将103报文通过网线发送给站内交换机。如果公用测控装置的网线连接到了#1交换机，也就是说公用测控装置将#1交换机的故障信息通过网线发送给#1交换机，那么，由于#1交换机已经故障，因此，已经形成的103报文无法转发给站内监控主机，此交换机的故障信息将无法实现报警。
同理，当另一台站内交换机，即#2交换机的失电和故障报警节点通过电缆连接到站内的公用测控装置，正常情况下，当#2交换机故障后，其闭节点打开造成电位变化并将变化反应给公用测控装置，公用测控装置检测到变化后经过处理，将变化以103报文的形式通过网线发送给站内交换机，站内交换机再将该103报文发送给监控主机，监控主机解析出报文后发出交换机故障信号，以报警形式通知站内及远方调控中心的运行人员。
在这个过程中，公用测控装置检测到变化后，经过处理，将103报文通过网线发送给站内交换机，如果公用测控装置的网线连接到了#2交换机，也就是说公用测控装置将#2交换机的故障信息通过网线发送给#2交换机，那么，由于#2交换机已经故障，因此，已经形成的103报文无法转发给站内监控主机，#2交换机的故障信息同样无法实现报警。
总之，根据以上分析，我们得出：在单网络的情况下，上述故障情况无法避免，将会造成至少一台交换机无法实现故障报警。
3 问题解决方法
对于上述问题，我们的解决方法有3种：
（1）开放站内公用测控装置的B网络接口，并将其设定与A网络在同一网段下，通过两个网口同时工作来解决特定交换机无法报警的情况。
（2）将站内交换机的闭节点相互串接起来，当任意一台交换机出现异常后均会发出故障报警信息，但此种情况下，将会无法识别出现故障的交换机。
（3）重新铺设网线，建立站内双网络，混合A、B网络所连接的线路测控保护装置，避免公用测控装置A、B网络与相同的线路测控保护装置使用交换机互联。
4 结语
本研究课题得出的改进方法实施简单有效，是在当前网络的基础上，利用交换机和公用测控装置的连接特点，解决特定交换机无法实现故障报警的问题。
单网交换机异常报警功能是根据变电站监控系统的特点，对报警功能进行的改进与完善，操作方便简单，效果明显。
稳定性高的监控系统是实现无人值守变电站的重要条件，是雨雪或大风等恶劣天气下对大范围地区不间断供电的有力保障，它能提升变电站监控系统的安全性及稳定性，保证电网安全可靠运行，具有显著的社会效益。
