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:10.24160/1993-6982-2021-6-59-65

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

Keywords: power equipment monitoring system, proprietary protocol, Internet protocol, microcontroller, router, network bridge, personal computer, workstation

Abstract

The implementation of interaction between high-voltage power equipment with computer network devices in monitoring systems involves the use of proprietary Internet protocols that do not meet the criteria of free software and are not always compatible with the Internet protocols of personal computers. To solve this problem, it is proposed to use an intermediate link between the industrial and computer networks. This link is a network bridge built using the PPP protocol, which unites automatic devices equipped with UART interfaces with a computer network of the 802.11n (Wi-Fi) standard. The article presents several models for organizing bridges: a centralized network bridge on the side of a router and client computer, a distributed bridging system, and a dedicated bridge. Based on the accomplished analysis, it is recommended to use a centralized model for a network that has to comply with more stringent reliability requirements. If there is a need to have simultaneous access to several automation devices and high data exchange rates, a distributed model should be used. A dedicated bridge is used only in special cases, for example, when a high compactness is required in implementing a monitoring system.

Information about authors

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

Ph.D. (Techn.), Leading Researcher of High Voltage Engineering and Electrophysics Dept., NRU MPEI, e-mail: BorisovRK@mpei.ru

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

Ph.D. (Techn.), Assistant Professor of High Voltage Engineering and Electrophysics Dept., NRU MPEI, e-mail: ZhulikovSS@mpei.ru

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

Engineer of High Voltage Engineering and Electrophysics Dept., NRU MPEI, e-mail: mns2000@mail.ru

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

Assistant of High Voltage Engineering and Electrophysics Dept., NRU MPEI, e-mail: Turcha-ninovaJS @mpei.ru

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

Ph.D. (Techn.), Head of High Voltage Engineering and Electrophysics Dept., NRU MPEI, e-mail: KhrenovSI@mpei.ru

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

Chief Specialist of Technical Re-equipment and Reconstruction, Maintenance and Repair of Electric Grid Facilities Dept., PJSC IDGC of the North-West, e-mail: besedinrp@mrsksevzap.ru

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

Chief Specialist of Technical Re-equipment and Reconstruction, Maintenance and Repair of Electric Grid Facilities Dept., PJSC IDGC of the North-West, e-mail: dubininav@mrsksevzap.ru

References

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