一种过程层网络系统及数据流隔离管控方法和相关组件

技术领域

本申请属于智能变电站技术领域，尤其涉及一种过程层网络系统及数据流隔离管控方法和相关组件。

背景技术

智能变电站过程层网络用于全站数据源头和开关的控制，对全站的稳定运行起重要作用。过程层网络由间隔层的保护控制设备、测量设备、采集单元设备和过程层交换机组成。

为了保证传输的快速性和高效性，按照IEC61850规范，采用SV(Sampled Value)和GOOSE(Generic Object Oriented Substation Event)作为通信协议报文，直接映射到二层交换机，不经过TCP/IP协议栈的封装，直接通过MAC地址传输进行传输，更好地实现过程层网络的“订阅/发布”机制，保测业务类数据、宽频业务类数据以及行波业务类数据共同使用一个传输通道进行同时传输，进而实现一发多收。

然而，共同使用一个传输通道的传输方式，在实时保护控住数据流时，容易受到网络压力和报文排队的影响，报文延时数据离散度大，传输实时性和可靠性较低，此外，现有过程层网络带宽低，传输效率低，难以满足海量数据高效传输的需求。

因此，如何提升业务数据传输速率和传输效率，降低报文延时数据离散度，避免实时保护控住数据流时网络压力和报文排队的影响，提升多业务传输可靠性，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种过程层网络系统及数据流隔离管控方法和相关组件，用于提升业务数据传输速率和传输效率，降低报文延时数据离散度，避免实时保护控住数据流时网络压力和报文排队的影响，提升多业务传输可靠性。

第一方面，本申请实施例提供了一种过程层网络系统，包括：第一交换机，第二交换机，采集单元和处理单元；

所述第一交换机上包括第一复用光接口和N组第一光口，所述第二交换机上包括第二复用光接口和N组第二光口，且所述第一复用光接口与所述第二复用光接口间配置有M个预设通信管道，其中，N和M为正整数，且M不小于N；

所述第一光口与所述采集单元连接，所述第二光口与所述处理单元连接；

所述第一光口和所述第二光口按组一一对应配置得到N组目标通道，各组所述目标通道与任意N个所述预设通信管道一一对应配置得到N个数据通道隔离面；

所述数据通道隔离面，用于所述采集单元与所述处理单元间不同类型数据的独立传输。

由此，在过程交换机上增加时频复用技术的复用光接口，并在第一交换机复用光接口和第二交换机复用光接口间配置N个预设通信管道，将第一光接口、第二光接口和预设通信管道配置为多个数据通道隔离面，由此通过多个数据通道隔离面实现不同类型数据的传输，避免实时保护控住数据流时网络压力和报文排队的影响，从而提升了业务数据传输速率和传输效率，降低报文延时数据离散度，提升多业务数据共网传输的隔离可靠性。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述的过程层网络系统，还包括上位机，且所述第一交换机上设置有第一运维接口，所述第二交换机上设置有第二运维接口；

所述上位机分别与所述第一运维接口，所述第二运维接口连接，所述上位机用于对各所述数据通道隔离面进行监控和调整。

由此，通过在第一交换机上设置第一运维接口，在第二交换机上设置第二运维接口，基于第一运维接口、第一运维接口与上位机的连接，实现上位机对数据通道隔离面的实时监控，同时，实现根据实际业务需求对数据通道隔离面进行实时修改，避免某个数据通道隔离面数据压力过大降低整体数据传输效率，进而提升整个网络传输的可靠性和多样性。

在第一方面的一种可能的实现方式中，M-N个未与所述目标通道配置的预设通信管道作为备用通信管道。

由此，通过将M-N个未与第一光口和第二光口配置的预设通信管道作为备用通信管道，在任意一个数据通道隔离面出现数据传输压力较大时，可调用备用通信管道分担数据传输，进一步提升了业务数据传输速率和传输效率，降低报文延时数据离散度。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述采集单元包括P个不同类型的采集子单元，用于采集不同类型的数据；

所述处理单元包括P个不同类型的处理子单元，用于处理不同类型数据；其中，P为正整数，且P不大于N；

一个所述采集子单元通过光纤与一组所述第一光口对应连接，一个所述处理子单元通过光纤与一组所述第一光口对应连接。

由此，通过不同类型的采集子单元采集不同类型的业务数据，并通过不同类型的处理子单元对不同类型的业务数据进行数据处理，进一提升数据传输效率和数据处理效率的同时，进一步多业务数据共网传输的隔离可靠性。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述上位机包括人机交互界面；

所述人机交互界面用于采集所述数据通道隔离面的修改参数，以及展示交换机基本信息；其中，所述交换机基本信息包括各所述数据通道隔离面的配置状态，所述第一交换机的基本信息，以及所述第二交换机的基本信息中的至少一个。

由此，通过人机交互界面实现对数据通道隔离面的配置状态，交换机基本信息的实时监控，从而可对数据通道隔离面的配置情况进行灵活调整，提升过程层网络系统的多样性。

第二方面，本申请实施例提供了一种过程层网络的数据流隔离管控方法，包括：

根据获取的输入信号，生成数据通道隔离面的第一调整指令；其中，所述数据通道隔离面由第一交换机中的一组第一光口，第二交换机中的一组第二光口以及至少一个预设通信管道构成，所述第一调整指令包括扩容指令和/或缩容指令和/或移动指令；

根据所述第一调整指令执行一下步骤中的至少一个：

在至少一个所述数据通道隔离面中增加至少一条备用通信管道，在至少一个所述数据通道隔离面中减少至少一条备用通信管道，移动第一隔离面中的部分数据通过第二隔离面进行传输；

其中，所述第一隔离面为通信数据量大于第一预设值的数据通道隔离面，所述第二隔离面为各所述数据通道隔离面中通信数据量最小的隔离面。

由此，本申请实施例所提供的一种过程层网络的数据流隔离管控方法，可对数据通道隔离面配置状态的调整，实现过程网络的数据传输的实时监控，以及针对监控结果对数据通道隔离面的实时调整，提升过程网络的数据传输效率和可靠性。

在第二方面的一种可能的实现方式中，所述的过程层网络的数据流隔离管控方法，还包括：

每隔预设周期获取各所述数据通道隔离面的通信数据量；

根据各所述数据通道隔离面的通信数据量生成第二调整指令；

根据所述第二调整指令，在第三隔离面中增加至少一条备用通信管道，和/或在第四隔离面中减少至少一条备用通信管道；

其中，所述第三隔离面包括通信数据量大于第二预设值的数据通道隔离面，所述第四隔离面包括通信数据量小于第三预设值的数据通道隔离面。

由此，通过对各数据通道隔离面的通信数据量的实时监控，避免某个数据通道隔离面的通信数据量过大导致网络传输效率较低，进一步提升了业务数据传输速率和传输效率。

第三方面，本申请实施例提供了一种过程层网络的数据流隔离管控装置，包括：

生成模块，用于根据获取的输入信号，生成数据通道隔离面的第一调整指令；其中，所述数据通道隔离面由第一交换机中的一组第一光口，第二交换机中的一组第二光口以及至少一个预设通信管道构成，所述第一调整指令包括扩容指令和/或缩容指令和/或移动指令；

处理模块，用于根据所述第一调整指令执行一下步骤中的至少一个：

在至少一个所述数据通道隔离面中增加至少一条备用通信管道，在至少一个所述数据通道隔离面中减少至少一条备用通信管道，移动第一隔离面中的部分数据通过第二隔离面进行传输；

其中，所述第一隔离面为通信数据量大于第一预设值的数据通道隔离面，所述第二隔离面为各所述数据通道隔离面中通信数据量最小的隔离面。

第四方面，本申请实施例提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面中任一项所述的过程层网络的数据流隔离管控方法。

第五方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面中任一项所述的过程层网络的数据流隔离管控方法。

第六方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得终端设备执行上述第一方面中任一项所述的过程层网络的数据流隔离管控方法。

需要说明的是，上述第二方面至第六方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例所提供的一种过程层网络系统的结构示意图；

图2为本申请另一实施例所提供的一种过程层网络系统的结构示意图；

图3为本申请实施例所提供的一种过程层网络的数据流隔离管控方法的流程示意图；

图4为本申请实施例所提供的一种过程层网络的数据流隔离管控装置的结构示意图；

图5为本申实施例所提供的一种终端设备的结构示意图；

附图标记如下：1为第一交换机，2为第二交换机，3为采集单元，4为处理单元，5为第一复用光接口，6为第一光口，7为第二复用光接口，8为第二光口，9为上位机，10为第一运维接口，11为第二运维接口，50为终端设备，501为处理器，502为存储器，503为计算机程序，100为交换芯片，101为处理芯片。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。

图1为本申请实施例所提供的一种过程层网络系统的结构示意图，需要说明的是，本申请所提供的过程层网络系统是可以应用于智能变电站的网络传输架构，如图1所示，该系统包括：第一交换机1，第二交换机2，采集单元3和处理单元4。第一交换机1上包括第一复用光接口5和N组第一光口6，第二交换机2上包括第二复用光接口7和N组第二光口8，且第一复用光接口5与第二复用光接口7间配置有M个预设通信管道，用于实现第一交换机1和二层交换的数据交互，其中，N和M为正整数，且M不小于N。

需要说明的是，每组第一光口6以及每组第二光口8中的光口数量可以是多个也可以是一个，且不同组第一光口6间的光口数量可以相同，也可以不相同，同样的，不同组第二光口8间的光口数量可以相同，也可以不相同。此外，在一些可选的实施例中，第一交换机1可以是多个，第二交换机2也可以是多个，对此本申请不作限定。

第一光口6与采集单元3连接，第二光口8与处理单元4连接，其中，采集单元3用于采集不同业务的电气模拟数据，例如，保测业务、宽频业务和行波业务等，而处理单元4则用于对不同业务的数据进行计算和处理。

可以理解的是，第一光口6与采集单元3连接，采集单元3采集到数据后经由第一交换机1上的第一光口6传输至第二交换机2，并经由第二光口8传输至处理单元4进行数据处理，因此，每组第一光口6中的光口数量与所需要采集的数据量有关，即，可以根据实际业务需求设定不同类型数据所使用的光口数量。

在具体实施例中，系统上电后，第一交换机1和第二交换机2中的处理芯片将第一光口6和第二光口8按组一一对应配置得到N组目标通道，然后，各组目标通道与任意N个预设通信管道一一对应配置得到N个数据通道隔离面，由此，采集单元3与处理单元4间不同类型的数据通过独立的数据通道隔离面进行传输。

需要说明的是，在各层交换机中包括处理芯片，且第一交换机中的第一复用光接口5和第一光口6与第一交换机中的处理芯片连接，第二交换机中的第二复用光接口7和第二光口8与第二交换机中的处理芯片连接，且第一复用光接口5和第二复用光接口7间配置有预设通信管道，由此，采集单元3与处理单元4间各层交换机的处理芯片依次经过第一光口6、第一复用光接口5、第二光口8和第二复用光接口7构成可以实现数据传输的数据通道隔离面。

具体的，采集单元3采集到不同类业务数据后，分别从不同组的第一光口6传输至对应的数据通道隔离面，然后由对应的第二光口8传输至处理单元4进行处理。

配置数据通道隔离面时，根据每组第一光口6的第一子网标签，以及每组第二光口8的第二子网标签进行配置，为了便于理解，下面将举例说明。

例如，如图1所示，第一光口6编号为1-4的第一子网标签为A，编号为5-8的第一子网标签为B，编号为9-12的第一子网标签为C，第二光口8编号为1-4的第二子网标签为O，编号为5-8的第二子网标签为P，编号为9-12的第二子网标签为Q，第一复用光接口5与第二复用光接口7间的预设通信管道为R1、R2、R3…Rm，且处理的业务数据类型包括保测业务、宽频业务和行波业务。

在配置N个数据通道隔离面时，将第一子网标签为A、第二子网标签为O以及预设通信管道R1配置为一个数据通道隔离面，用于传输保测业务类数据，原始数据采样频率为4kHz，采用SV报文传输，单间隔SV报文流量约为10Mbps。将第一子网标签为B、第二子网标签为P以及预设通信管道R2配置为一个数据通道隔离面，用于传输宽频业务类数据，原始数据采样频率是2MHz，采用压缩后SV报文传输，单间隔SV流量约为200Mbps。将第一子网标签为C、第二子网标签为Q以及预设通信管道R3配置为一个数据通道隔离面，用于传输保测业务类数据，原始数据采样频率是2MHz，采用压缩后SV报文传输，单间隔SV流量约为200Mbps。

由此，通过不同的数据通道隔离面实现不同类型数据的传输，避免所有数据通过一个数据通道传输时，受到网络压力和报文排队的影响，报文延时数据离散度大，传输实时性和可靠性较低。

值得说明的是，在配置数据通道隔离面时，同一类数据可以使用多组第一光口6，也可以使用多组第二光口8，当然也可以使用多个数据通道隔离面。当然，同一个数据通道隔离面中可以传输多类业务数据，然而为了保证数据传输效率，优选一个数据通道隔离面传输一类业务数据。

此外，配置时，一组第一光口6和一组第二光口8可以和多个预设通信管道进行配置得到数据通道隔离面，例如，第一子网标签为A和第二子网标签为O所对应的光口可以与预设通信管道R1和R2进行配置，以传输保测业务类数据。

当然，在一些可选的实施例中，也可以是将第一子网标签为A、第二子网标签为O和预设通信管道R1配置的数据通道隔离面，以及第一子网标签为B、第二子网标签为P和预设通信管道R2配置的数据通道隔离面用于同一类业务数据的传输。

由此，本申请实施例所提供的过程层网络系统，通过将第一光口6、第二光口8和预设通信管道配置为多个数据通道隔离面，从而使得不同业务数据可以通过不同的数据通道隔离面进行传输，避免实时保护控住数据流时网络压力和报文排队的影响，从而提升了业务数据传输速率和传输效率，降低报文延时数据离散度，提升多业务数据共网传输的隔离可靠性。

作为优选的实施例，本申请实施例所提供的过程层网络系统还包括上位机，如图1所示，第一交换机1上设置有第一运维接口10，第二交换机2上设置有第二运维接口11，上位机9分别与第一运维接口10，第二运维接口11连接，上位机9用于对各数据通道隔离面进行监控和调整。

在具体实施例中，初始配置的数据通道隔离面可能不满足现场的实际业务需求，例如，某一数据通道隔离面的数据传输压力较大，导致整体数据传输效率较低，此时，可通过上位机9发送数据通道隔离面的修改参数对各数据通道隔离面进行调整。例如，将数据传输压力较大的数据通过其他数据传输压力较小的数据通道隔离面进行传输，或者，根据实际业务需求对数据通道隔离面的配置进行修改，为数据压力较大的业务数据配置多个数据通道隔离面，进而提升数据传输速率和传输效率。

此外，还可以通过第一运维接口10和第二运维接口11将当前的各数据通道隔离面的配置情况，数据传输状态，各层交换机基本信息等上传至上位机9，并存储至数据库中，以便用户实时监控，当然可随时查看历史传输情况。具体的，配置情况包括配置的状态、运行状态、光口状态和报文转发状态等，各层交换机基本信息包括IP地址、设备型号、设备名称和通信状态等。

由此，本申请实施例通过在第一交换机1上设置第一运维接口10，在第二交换机2上设置第二运维接口11，基于第一运维接口10、第二运维接口11与上位机9的连接，实现上位机9对数据通道隔离面的实时监控，同时，实现根据实际业务需求对数据通道隔离面进行实时修改，避免某个数据通道隔离面数据压力过大降低整体数据传输效率，进而提升整个网络传输的可靠性和多样性。

由于第一光口6和第二光口8均包括N组，预设通信管道有M个，且M不小于N，因此，在一些优选的实施例中，配置得到N个数据通道隔离面后，还有M-N个未与目标通道配置的预设通信管道，可将未进行配置的预设通信管道作为备用通信管道。

在一些具体的实施例中，若某个数据通道隔离面的数据传输压力较大，影响了整个网络传输的效率，且其他数据通道隔离面无法分担一部分数据压力时，可以通过调用备用通信管道分担数据压力。

事实上，在存在备用通信管道的情况下，有数据通道隔离面出现数据传输速率小于预设值时，优选调用备用通信管道分担数据传输压力。

具体的，可通过上位机9发送修改指令，以便将备用通信管道与出现数据传输压力的第一光口6组和第二光口8组进行配置，得到分担数据传输的数据通道隔离面。为了便于理解，下面将举例说明。

例如，第一光口6编号为1-4的第一子网标签为A，第二光口8编号为1-4的第二子网标签为O，将第一子网标签为A，第二子网标签为O以及预设通信管道R1配置为传输保测业务类数据的数据通道隔离面，其中，预设通信管道R4为备用通信管道。

若上位机9监控各数据通道隔离面时，确认保测业务类数据传输压力较大，或实际业务需要增加保测业务类数据，此时可通过上位机9发送修改参数至第一交换机1和第二交换机2对数据通道隔离面进行调整。

具体的，在原有数据通道隔离面的基础上，将第一子网标签为A，第二子网标签为O以及备用通信管道R4也配置为传输保测业务类数据的数据通道隔离面，进而减小保测业务类数据的传输压力。

由此，通过将M-N个未与第一光口6和第二光口8配置的预设通信管道作为备用通信管道，在任意一个数据通道隔离面出现数据传输压力较大时，可调用备用通信管道分担数据传输，进一步提升了业务数据传输速率和传输效率，降低报文延时数据离散度。

在一些可选的实施例中，为了进一步提升数据传输效率，本申请实施例所提供的过程层网络系统中，采集单元3包括P个不同类型的采集子单元，用于采集不同类型的数据，处理单元4包括P个不同类型的处理子单元，用于处理不同类型数据，其中，P为正整数，且P不大于N。

一个采集子单元通过光纤与一组第一光口6对应连接，一个处理子单元通过光纤与一组第一光口6对应连接，例如，如图1所示，保测业务类的采集子单元通过光纤接入第一交换机1编号为1-4的第一光口6，宽频业务类的采集子单元通过光纤接入第一交换机1编号为5-8的第一光口6，行波业务类的采集子单元通过光纤接入第一交换机1编号为9-12的第一光口6。

不同类型的业务数据单独使用一个采集子单元进行数据采集，并单独使用一个处理子单元进行数据处理，即，保测业务、宽频业务和行波业务均使用不同的采集子单元进行数据采集，并通过不同的处理子单元进行数据处理。

具体的，不同业务类型的采集子单元采集电气模拟数据，例如，采集电流或电压的模拟数据，然后将其转换为报文后依次经第一光口6，数据通道隔离面，第二光口8传输至对应的处理子单元进行数据计算和处理。

由此，通过不同类型的采集子单元采集不同类型的业务数据，并通过不同类型的处理子单元对不同类型的业务数据进行数据处理，进一提升数据传输效率和数据处理效率的同时，进一步多业务数据共网传输的隔离可靠性。

为了方便用户实时查看数据通道隔离面配置状态以及各层交换机基本信息，在一些可选的实施例中，上位机9包括人机交互界面，用于采集数据通道隔离面的修改参数，以及展示交换机基本信息。其中，交换机基本信息包括各数据通道隔离面的配置状态，第一交换机1的基本信息，以及第二交换机2的基本信息中的至少一个。

具体的，对网络中所有交换机基本信息进行监测和界面展示时，包括每台交换机的IP地址、设备型号、设备名称和通信状态等信息，同时，可以通过人机交互界面展示管控运维网络的物理拓扑结构图和交换机设备清单列表。

上位机9采集到各数据通道隔离面的配置信息，各交换机的基本信息后，将其存储至数据库，同时对数据信息进行分析，当确定某个数据通道隔离面的数据传输速率小于预设值时，则确定当前数据通道隔离面的数据传输压力较大，为了提升网络整体传输速率，向人机交互界面发送提示信号，以便用户及时查看并处理。

具体的，用户可根据实际情况下发修改参数，对当前数据通道隔离面的配置情况进行修改，当然也可以选择默认处理方式，其中，默认处理方式可以是调用备用通信管道分担数据传输压力，也可以是由其他数据通道隔离面分担，对此本申请不做具体限定。

由此，通过人机交互界面实现对数据通道隔离面的配置状态，交换机基本信息的实时监控，从而可对数据通道隔离面的配置情况进行灵活调整，提升过程层网络系统的多样性。

图2为本申请另一实施例所提供的一种过程层网络系统的结构示意图，为了使本领域技术人员更清楚本申请所提供的过程层网络系统，下面将结合图2进行详细说明。

如图2所示，在第一交换机1与第二交换机2间的级联通道增加设计时频复用技术的复用光接口MUX-G，并采用多个不同光通信频段承载多种不同业务类型的数据。即，在第一交换机1的第一复用光接口5与第二复用光接口7间配置有M个预设通信管道，例如，R1管道用于传输保测业务数据，传输带宽固定分配为1Gbps，R2管道用于传输宽频业务数据，传输带宽固定分配为1Gbps，R3管道传输行波业务数据，传输带宽固定分配为1Gbps，其余管道作为备用。

具体的，需要将第一交换机1上的各组第一光口6和第二交换机2上的各组第二光口8按组分别与预设通信管道进行一一对应配置得到N个数据通道隔离面。配置时，在每个光口增加子网标签，交换机内部交换芯片100根据光口的子网标签对光口和复用光接口MUX-G间的管道进行资源配置和组合，把端口和内部处理资源划分为N个隔离面进行数据转发。

例如，将编号为1-4的第一光口6、编号为1-4的第二光口8和复用光接口MUX-G的R1管道组合配置为隔离面a，将编号为5-8的第一光口6、编号为5-8的第二光口8和级联通道复用光接口MUX-G的R2管道组合配置为隔离面b，将编号为9-12的第一光口6、编号为9-12的第二光口8和级联通道复用光接口MUX-G的R3管道组合配置为隔离面c，将级联通道复用光接口MUX-G其余管道作为备用。

其中，隔离面a用于传输保测业务数据，原始数据采样频率是4kHz，采用SV报文传输，单间隔SV报文流量约为10Mbps。隔离面b用于传输宽频业务数据，原始数据采样频率是2MHz，采用压缩后SV报文传输，单间隔SV流量约为200Mbps。隔离面c传输行波业务数据，原始数据采样频率是2M Hz，采用压缩后SV报文传输，单间隔SV流量约为200Mbps。

进一步的，保测业务类的采集子单元通过光纤接入第一交换机1编号为1-4的第一光口6，宽频业务类的采集子单元通过光纤接入编号为5-8的第一光口6，行波业务类的采集执行单元通过光纤接入编号为9-12的第一光口6。处理单元4的保测业务类处理子模块通过光纤接入第二交换机2编号为1-4的第二光口8，宽频业务类处理子模块通过光纤接入编号为5-8的第二光口8，行波业务类处理子模块通过光纤接入编号为9-12的第二光口8。

如图2所示，过程层交换机内部交换芯片100增加资源配置组合功能模块，对各光口和隔离面资源进行管控，并为处理芯片101提供相关调用接口。

在过程层交换机处理芯片101上，部署交换机应用软件，包括OS层、SDK层、adapter层、消息总线、数据总线、和管理应用程序。在管理应用程序中，增加隔离面资源监测模块，向下通过adapter层调用交换芯片100的SDK接口，每个预设时长(例如，每隔10秒)循环获取交换芯片100的隔离面资源运行状态，其中，隔离面资源运行状态包括各光口和隔离面的配置组合状态、端口状态、光模块状态、报文统计情况，向上通过数据总线为对上通信模块61850提供服务响应接口功能。

此外，在管理应用程序中增加隔离面资源编排模块，向下通过adapter层调用交换芯片100的SDK接口，对交换芯片100的资源配置组合进行调整和修改，向上通过消息总线为对上通信模块61850提供服务响应接口功能。

在具体实施例中，在各层交换机上增加物理独立的MMS运维接口，在过程层交换机处理芯片101应用程序的对上通信模块61850中，增加隔离面监测类建模处理子模块，向下通过数据总线获取隔离面资源监测模块的状态数据。此外，增加隔离面设置类建模处理子模块，向下通过消息总线调用隔离面资源编排模块的响应接口，处理芯片101应用程序的对上通信模块61850，通过MMS运维口接入管控运维网络，与上位机9进行通信。

在一些可选的实施例中，上位机9通过运维管控网络接到过程层网络中所有过程层交换机的MMS运维接口，并部署上位机9管理软件，包括OS层、adapter层、历史库、实时库、消息总线、数据总线、服务总线、接口调用和管理应用程序。

在管理应用程序的对下通信模块61850增加隔离面监测类解析子模块和隔离面设置类处理子模块。其中，隔离面监测类解析子模块向下通过接口调用层访问上位机9网口，并通过管控运维网络接入所有交换机的隔离面资源监测信息，向上通过数据总线为网络隔离在线管控模块提供数据接口。

隔离面设置类处理子模块向下通过接口调用层访问上位机9网口，向管控运维网络的某台交换机的隔离面资源编排模块发送修改类操作命令，向上通过消息总线为网络隔离在线管控模块提供操作命令接口。

管理应用程序中的网络隔离在线管控模块，向下通过数据总线从对下通信模块61850获取隔离面资料监测信息，通过消息总线向对下通信模块61850发送隔离面资源配置组合的修改类操作命令。

如图2所示，网络隔离在线管控模块包括交换机设备管理单元、隔离面资源监测单元和隔离面资源编排单元。其中，交换机设备管理单元对网络中所有交换机基本信息进行监测和界面展示，每台交换机基本信息包括IP地址、设备型号、设备名称和通信状态等，同时，通过人机交互界面展示管控运维网络的物理拓扑结构图和交换机设备清单列表。

隔离面资源监测单元在获取某层交换机的隔离面资源监测数据后，存入实时库，并根据预设规则将部分数据存入历史库，同时，通过人机交互界面展示每台交换机的端口和隔离面的配置组合状态、端口状态、光模块状态和报文统计情况。

隔离面资源编排单元提供每台交换机隔离面资源配置编排界面，操作人员可以根据现场实际需求在某台交换机的界面上对隔离面资源配置组合，进而对过程层网络的多业务数据流转发和隔离行为进行调整。

需要说明的是，交换芯片100、处理芯片101和上位机9中除了以上功能外，还包括其他功能，对此本申请不作具体限定。

在上述实施例中，对于过程层网络系统进行了详细描述，本申请还提供一种过程层网络的数据流隔离管控方法对应的实施例。图3为本申请实施例所提供的一种过程层网络的数据流隔离管控方法的流程示意图，如图3所示，该方法包括：

S30：根据获取的输入信号，生成数据通道隔离面的第一调整指令；其中，数据通道隔离面由第一交换机中的一组第一光口，第二交换机中的一组第二光口以及至少一个预设通信管道构成，第一调整指令包括扩容指令和/或缩容指令；

首先，需要说明的是，本申请实施例的执行主体为上位机，且上位机通过第一运维接口与第一交换机接通，并通过第二运维接口与第二交换机接通。

在具体实施例中，用户可根据实际业务需求对过程层网络中数据通道隔离面的配置状态进行修改，或者根据当前各数据通道隔离面的通信数据量，即，根据数据传输速率进行实时调整，具体的，获取用户输入的输入信号，并根据输入信号生成第一调整指令。其中，上位机包括人机交互界面，因此在具体实施例中，可以通过人机交互界面输入第一调整指令对应的输入信号。

值得注意的是，本申请实施例中的数据通道隔离面与上述实施例中过程层网络系统的数据通道隔离面相同，均用于采集单元与处理单元间不同类型数据的独立传输。具体的，数据通道隔离面由第一交换机中的一组第一光口，第二交换机中的一组第二光口以及至少一个预设通信管道构成。

配置数据通道隔离面时，各组第一光口的第一子网标签以及各组第二光口的第二子网标签进行配置，由于本申请实施例所提供的过程层网络的数据流隔离管控方法与上述实施例所提供的过程层网络系统相对应，因此，具体配置方式参见上述实施例的描述。

此外，需要注意的是，第一调整指令包括扩容指令和/或缩容指令和/或移动指令，扩容指令指的是在数据通道隔离面中增加至少一个备用通信管道的指令，缩容指令指的是在数据通道隔离面中减少至少一个备用通信管道的指令，而移动指令指的是将其中一个数据通道隔离面中的数据移动至另一个数据通道隔离面进行传输的指令。

S31：根据第一调整指令执行一下步骤中的至少一个：

在至少一个数据通道隔离面中增加至少一条备用通信管道，在至少一个数据通道隔离面中减少至少一条备用通信管道，控制第一隔离面中的部分数据通过第二隔离面进行传输；

其中，第一隔离面为通信数据量大于第一预设值的数据通道隔离面，第二隔离面为各数据通道隔离面中通信数据量最小的隔离面。

进一步的，根据实际业务需求，用户可实时调整数据通道隔离面，例如，在一些可选的实施例中，某个数据通道隔离面通信数据量较大，即数据传输压力较大时，可通过第一调整指令在该数据通道隔离面中增加至少一条备用通信管道。

在又一可选的实施例中，某个数据通道隔离面中包括至少一个备用通信管道，且该数据通道隔离面的通信数据量很小，为了避免资源浪费，可通过第一调整指令在该数据通道隔离面中减少至少一条备用通信管道。

当然，若暂时没有备用通信管道，且存在数据通道隔离面的数据传输压力较大，此时，可以通过第一调整指令将通信数据量较大的数据通道隔离面中的一部分待传输数据移动至其他数据通道隔离面进行传输。

需要说明的是，根据第一调整指令对数据通道隔离面进行调整时，执行主体可以是上位机直接根据第一调整指令对数据通道隔离面进行调整，也可以是各层交换机中的处理芯片，但值得注意的是，若是处理芯片作为调整执行主体，需要上位机将第一调整指令下发至各层交换机。

由此，本申请实施例所提供的一种过程层网络的数据流隔离管控方法，可对数据通道隔离面配置状态的调整，实现过程网络的数据传输的实时监控，以及针对监控结果对数据通道隔离面的实时调整，提升过程网络的数据传输效率和可靠性。

作为优选的实施例，本申请实施例提供的过程层网络的数据流隔离管控方法，还包括：

每隔预设周期获取各数据通道隔离面的通信数据量；

根据各数据通道隔离面的通信数据量生成第二调整指令；

根据第二调整指令，在第三隔离面中增加至少一条备用通信管道，和/或在第四隔离面中减少至少一条备用通信管道；

其中，第三隔离面包括通信数据量大于第二预设值的数据通道隔离面，第四隔离面包括通信数据量小于第三预设值的数据通道隔离面。

在具体实施例中，上位机可每隔预设周期(例如，每隔10分钟)获取各数据通道隔离面的通信数据量，即，各数据通道隔离面的数据传输速率，若有数据通道隔离面的通信数据量大于第二预设值，则确定该数据通道隔离面的数据传输压力较大，可能影响整个过程网络的整体传输速率，此时，生成第二调整指令，并根据第二调整指令，在第三隔离面中增加至少一条备用通信管道，其中，第三隔离面包括通信数据量大于第二预设值的数据通道隔离面。

当然，若有数据通道隔离面的通信数据量小于第三预设值时，表征该数据通道隔离面数据传输压力较小，此时可以根据第二调整指令在第四隔离面中减少至少一条备用通信管道，其中，第四隔离面包括通信数据量小于第三预设值的数据通道隔离面。

由此，通过对各数据通道隔离面的通信数据量的实时监控，避免某个数据通道隔离面的通信数据量过大导致网络传输效率较低，进一步提升了业务数据传输速率和传输效率。

需要说明的是，本申请实施例中各步骤的序号大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

在上述实施例中，对于过程层网络的数据流隔离管控方法进行了详细描述，本申请还提供一种过程层网络的数据流隔离管控装置对应的实施例。需要说明的是，本申请从两个角度对装置部分的实施例进行描述，一种是基于功能模块的角度，另一种是基于硬件结构的角度。

图4为本申请实施例所提供的一种过程层网络的数据流隔离管控装置的结构示意图，如图4所示，该装置包括：

生成模块40，用于根据获取的输入信号，生成数据通道隔离面的第一调整指令；其中，数据通道隔离面由第一交换机中的一组第一光口，第二交换机中的一组第二光口以及至少一个预设通信管道构成，第一调整指令包括扩容指令和/或缩容指令和/或移动指令；

处理模块41，用于根据第一调整指令执行一下步骤中的至少一个：

在至少一个数据通道隔离面中增加至少一条备用通信管道，和/或在至少一个数据通道隔离面中减少至少一条备用通信管道，和/或移动第一隔离面中的部分数据通过第二隔离面进行传输；

其中，第一隔离面为通信数据量大于第一预设值的数据通道隔离面，第二隔离面为各数据通道隔离面中通信数据量最小的隔离面。

由于本申请实施例所提供的过程层网络的数据流隔离管控装置与上述实施例所提供的过程层网络的数据流隔离管控方法相对应，因此所产生的有益效果相同。

需要说明的是，上述装置/单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本申请方法实施例基于同一构思，其具体功能及带来的技术效果，具体可参见方法实施例部分，此处不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

图5为本申实施例所提供的一种终端设备的结构示意图，如图5所示，该终端设备50包括：至少一个处理器501、存储器502以及存储在所述存储器中并可在所述至少一个处理器上运行的计算机程序503，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任意各个方法实施例中的步骤。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现可实现上述各个方法实施例中的步骤。

本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在移动终端上运行时，使得移动终端执行时实现可实现上述各个方法实施例中的步骤。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质至少可以包括：能够将计算机程序代码携带到拍照装置/终端设备的任何实体或装置、记录介质、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质。例如U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等。在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不可以是电载波信号和电信信号。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/网络设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/网络设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。