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网络监测

前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇网络监测范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。

网络监测

网络监测范文第1篇

网络舆情监测以监测社会民生舆论为主,但“网络水军”往往将商业话题变相说成社会生活话题,以此来吸引眼球。这样,刻意制造的他生舆论就混杂在舆论阵营中,表达了大众的非本意舆论,掩盖了自然形成的社会舆论。如此一来,网络舆情监测统计的舆论数据就会失真,并对学术研究机构和政府造成误导。而所有这些,无疑也会降低网络舆情监测的公信力。

网络舆情监测作为一种严谨的科学体系,可以利用当今先进的计算机与网络技术,通过先期技术处理和后期操作对网络舆情进行追根溯源,通过考量舆论的来源甄别出网络舆论热点的真伪。鉴于当今网络水军广泛存在的现实,笔者提出以下几种方案完善网络舆情监测工作的舆情筛选功能。

1.情感词分析方法

“网络水军”在网上的帖子往往是非理性的、带有强烈感彩的,或是极力美化雇主的产品或服务,或是极力贬低雇主竞争对手的产品或服务,整体上倾向性比较强烈。因此,我们就可以通过对论坛或贴吧用户的帖子的文本分析,主要是对情感词的分析,来判断这个用户是不是“网络水军”,以及他所主导的舆论是不是有意制造的他生舆论。

通过倾向性分析可以明确网络传播者的意图和倾向,通俗地说,文本舆情描述的是文本所传递的情感。对文本舆情进行分析,实际上就是试图根据文本的内容提炼出作者的情感方向。网络文本的倾向性分析就是挖掘网络文本内容蕴涵的各种观点、喜好、态度、情感等非内容或非事实信息。①

此前已有研究制定了一套完整的方法和公式,其基本思路是:首先进行互联网信息采集获得数据,然后通过网页页面分析技术抽取元数据(比如信息者、信息时间、信息来源等)和正文信息,采用机器学习方法对正文信息进行情感分类,判断其为正面信息或为负面信息。经过统计后,在特定的一段时间内,当某人发表的正面或者负面信息比重超过预设阈值时,则认为其为“网络水军”。②

设定特定的时间段,信息者AN篇有关主题P的信息,其中正面信息X篇,负面信息Y篇(X+Y≤N)。设阈值为T(0

那么,信息者A为“网络水军”。

根据最新数据显示,92.3%的网民经常访问的网络社区数量在2个以上,其中27.2%的网民经常访问2个网络社区,29.1%的网民经常访问3个网络社区,经常访问4个以上网络社区的网民达到36%,③网民平均每人使用3.09个网络社区,这里将其简记作3个。那么,在上述公式中,X/Y=3(或Y/X=3),此时的阈值T为0.5。又因为“网络水军”的发帖量远大于一般网民的平均发帖量,所以阈值T应该略大于0.5。

换句话说,在现阶段,当一个发帖人的Q值大于0.5时,我们就可以基本确定这个人是“水军”,进一步确定他所主导的舆论可能是他生舆论;而且Q值越大,这种疑似程度越强。总结起来看,情感词分析方法是判断发帖人个人身份的一种有效途径,在计算机辅助技术的帮助下,将大大提高筛选的效率,其工作流程如图1所示。

图1网络舆情信息文本分析工作流程④

上图中,建立假设和检验假设并不是存在于每一个分析文本中,为可选项目。舆论监测者首先要制定有针对性的研究意图,然后按照统计学原理选择科学合理的样本。定义分析单元就是定义分析样本的每一个元素,再形成分析类目即分析系统,使之适应所提出的问题,同时使所有类目具有互斥性、完备性和信度。最后是通过统计、计算、分析得出结论。

2.相同IP与ID的统计分析

情感词分析可以从个人角度筛选出“网络水军”,对于一个主题帖子是不是“网络水军”所为的考察,我们可以通过对相同IP地址的统计分析来完成。

正如前文所说,“网络水军”在网上发帖时会用很多ID账号,即网友所说的“马甲”,这些ID或网名是不同的,所以单一根据ID无法辨别发帖、回帖是不是少数人所为。

“网络水军”每天长时间挂在网上刷帖,尽管更换不同的ID,但他们的上网IP地址是不变的。那么,通过统计每一个ID发帖时所使用的IP地址,就可以辨别出哪些不同ID发的帖子是出于同一台电脑即同一个人。如果一个论坛里的帖子出现了大量相同的IP地址,或出现在不同论坛里的同一主题的帖子中出现了大量相同IP地址,那么就可以肯定,这个舆论主题是网络水军人为制造出来的。

另外,如果在同一处的同一个ID使用不同的IP,那么说明这可能是同一个人在不同时间发表的言论,或是不同的人使用网络营销公关公司统一发放的“马甲”发表的言论。于是,就可以根据这个ID所使用的IP,继续顺藤摸瓜地找到本论坛中其他ID发表的言论和其他论坛中同一个IP使用的ID发表的言论。这样就形成了一个由IP和ID构成的无尽的关联网络,在这个网络上的每一条帖子都可以确定为是“网络水军”制造的(如图2)。

图2IP、ID关联网络

这种方法同样需要计算机技术的辅助。另外,要根据现实情况制定评价标准和体系,我们不妨统计出“水军”发帖的个数,并求出这些帖子在整个话题帖子中的所占比例,这个比例越高,那么这个舆论热点系炒作所为的疑似程度就越高。还可以根据实际操作中的情况,制定出一个更复杂的评价体系,将每一个指标赋予不同的权重,分别赋值,求出最后的疑似程度值。

3.历时性调研

由于现在“网络水军”和网络营销公关公司的大量涌现,一些企业或团体已经认识到了网络舆论对其生存发展的影响。当一家企业受到网络打手的舆论攻击时,也会自觉进行调查,并尽力澄清。同时,公安机关对于重大舆论事件也会介入,比如伊利―蒙牛“陷害门”。这些调查出的结论都可以成为网络舆情监测辨别舆论真伪的材料。

4.省略/s2009/dcfb/,2011年1月11日

网络监测范文第2篇

关键词 网络管理;流量监测;方法;

中图分类号TP39 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)69-0174-02

自人类进入21世纪以来,以计算机为基础的互联网技术在我们生活中各个领域得到了不同程度的应用。因此,对网络的管理工作为保证其稳定、良好的运行有着十分重要的意义。在网络管理中,对于用户的各种应用我们难以进行强制限制。由此也可能带来管理上的难题与安全隐患,比如由于病毒、木马或其它流量导致网络的拥塞。因而科学的网络规划时前提,但对网络上的各种流量进行长期的监测,也是保障网络正常稳定的运行重要举措。

1 进行网络流量监测的现实意义

所谓网络流量监测是指通过对网络数据的连续采集,从而对网络的流量情况进行了解与监视,它是网络管理中最基础的工作之一。对于网络监测所获取的网络流量数据进行统计与和计算,从而得到网络重要成分的性能指标。网络管理员就可以根据已存储网络的相关数据结合当前所获取的网络性能数据指标,通过分析了解网络性能变化趋势。了解网络运行情况,分析制约网络性能的瓶颈问题,从而为科学规划网络、优化网络设置,为解决网络故障采取及时有效的措施,提供了重要信息,有着重要的现实意义。

2 网络流量的特性分析

在经过对互联网通信流量的长期监测与测量,从现有的技术水平来说,我们把网络流量的主要特性归结为以下4个方面:

1)数据流双向和非对称性:即,从互联网上的应用来看,其实质就是数据的双向交换,因此网络流量体现出双向性的特点;但同时这种双向的数据交流并非是对等的,上行和下载的流量并不相同,而是表现出非对称性的特点。

2)大部分TCP会话是短期的。在互联网通信中,从时间的角度来看,TCP会话时间只有数秒十分之短,这是由于会话中交换的数据量超过90%的比例都是小于10K字节的。从研究来看,一些不是短期的TCP对话(如文件传输),不过由于80%的WWW文档传输都小于10K字节,WWW的快速增长从而使得TCP会话时间也是十分短暂。

3)包的到达过程不是泊松过程。在过去较长的时间内,传统的排队理论以及通信网络设计都假设包的到达过程是泊松过程,即包到达的间断时间的分布是独立的指数分布。然而随着技术的进步,研究发现这种理论解释存在着不足,它难以精确地描述包的到达过程,人们开始从网络通信量模型展开研究,进而来丰富网络流量的理论原理。

4)网络流量体现出局域性。从现有技术应用特点来看,网络通信量表现出在时间和空间两个维度的局域性。这主要是从互联网流量中数据包的时间和目的地址上,从而表现显时间局域性和空间局域性的特性。

3 网络管理中网络流量监测的方法

在对互联网通信特性有了深入的了解以后,我们就可以采取相应的技术措施来对网络流量进行监测。从当前实践用用来看,习惯上我们把当对流量监测的方法归为主动测量和被动测量两大类,他们各自的优势与特点主要表现如下:

3.1主动测量

主动测量是基于端到端的测量,通过测量设备向被测网络注入一些以探测网络特征或网络流量负载等信息为目的的探测流,进而了解被测网络目前的运行状态和提供数据传输的能力。

从上述分析我们可以看到,在进行网络流量的主动测量,我们构建的网络测量系统应当由测量节点、中心服务器、中心数据库、分析服务器这四个部分构成。

从主动测量的实践应用来看,其优势体现在主动性、可控性、灵活性三个方面。即,在进行网络流量监测时是主动发送测量数据,同时这个操作过程可以灵活把握,因而可控制性也比较高。此外,主动测量也便于对端到端的性能能够开展直观的统计。

不过从测试过程我们也可以看出,由于是主动对网络进行注入流量,因此,我们所获取的结果与实际情况存在偏差是在所难免的,这就是主动测量的不足之处。

3.2被动监测

被动测量是一种分布式的网络监测技术的应用,其监测原理是对被测对象部署一定的监测点与网络设备,从而通过这些点与设备来获取网络流量的相关信息与数据。因此,这种监测它是在不改变原有网络流量的基础上进行的。通过诸多的被动监测的实践,也证明了这一点。

被动监测的优势不仅如此,并且相对前文分析中的主动测量来说,被动测量方式得到的网络数据与实际情况偏差更小一些。其缺点是被动测量是从单个设备或点实现相关信息的采集,这种实时采集往往信息数据量大,因此难以实现对网络端对端的性能分析,还为数据泄露等安全问题留下了隐患。但总体来说,被动测量的优点远大于其不足,因此被广泛用于测量和分析网络流量分布。

4 结论

以计算机为基础的现代信息技术成为了当前事(企)业单位的科研生产的重要平台,一方提高了工作效率,另一方面也加大了人们对网络的依赖和需求,因此加强网络流量监测工作十分重要。本文对网络管理中的流量监测问题进行了阐述,并根据其中存在的问题进行总结与归纳,以对其进行改善和提高。这需要我们广大从事信息技术的工作者与管理员提高业务水平,加强对相关技术的研发与探索,创新管理手段,以促进网络的良好稳定运行。

参考文献

网络监测范文第3篇

关键词:网络性能;网络状态监测;简单网络管理协议;NetFlow

中图分类号:TP393文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2008)22-670-03

A Survey and Analysis: Network State Monitoring Technology of Campus Network

ZHU Peng

(Computer Application Department,Research Institute of Petroleum Processing,Beijing 100083,China)

Abstract:The structure of Campus Network is becoming more and more complex together with its applications. New applications appear which are sensitive to network performance. Network state monitoring is becoming more and more important for network users and researchers. The article summarizes significance and analyzes the main theory,technology of network state monitoring.

Key words:network performance; network state monitoring; SNMP; NetFlow

1 园区网网络监测的意义

近年来,随着各单位计算机应用水平的整体提高、内部园区网网络建设的日渐完善,以及实验仪器设备的网络自动化程度提高和发展,越来越多的日常学习、工作和科研、实验活动依赖计算机和网络来开展运行,这就要求各单位内部的园区网网络环境有很高的稳定性和运行效率,并能针对不同网络内部科研应用需求提供相应的网络质量保障。园区网连接着各个计算机、服务器、网络设备、存储设备及系统设备、试验装置、仪器仪表,通过交换信息使之成为一个高效运行的有机整体,为确保各项依赖园区网的科研活动顺利进行,必须保障园区网的正常运行和性能稳定。

同时,不断进行的信息化建设使得各项商业、科研活动对园区网络日渐依赖,这也带来了新的信息安全隐患,如何保障网络与信息系统的安全已经成为需要被高度重视的问题。随着园区网内部网络应用的迅速发展,越来越多的攻击和安全隐患来自于园区网内部,使得传统的基于网关的安全架构在新一代的攻击手段面前显得非常脆弱。而且这些传统的安全防护手段多属于被动形式,只能简单过滤或丢弃攻击数据,而无法在攻击源发起攻击时或之后的较短时间内即时响应,将内部网络中可疑的攻击源主机断开,使其无法通过内网连接进行攻击。在这种情况下,主动对园区网内部的网络运行状态进行监控,并根据网络流量异常信息采取相应的质量控制和防范乃至隔离控制,将可以成为传统计算机安全技术(如网关防火墙)的有益补充。

2 园区网网络状态监测技术

2.1 网络监测技术概述

网络状态监测是网络管理和系统管理的一个重要组成部分,网络状态数据为园区网的运行和维护提供了重要信息,这些数据对调控网络资源分布、规划网络容量、网络服务质量分析、网络故障检测与隔离、网络安全管理都非常重要。目前,根据对网络流量的采集方式可将网络监测技术分为:基于网络流量全镜像的监测技术、基于SNMP的监测技术和基于NetFlow的监测技术三种常用技术。

2.2 基于网络流量全镜像的监测技术。

网络流量全镜像采集是目前IDS主要采用的网络流量采集模式。其原理是通过交换机等网络设备的端口镜像或者通过分光器、网络探针等附加设备,实现网络流量的无损复制和镜像采集。和其它两种流量采集方式相比,流量镜像采集的最大特点是能够提供丰富的应用层信息。 但采用端口流量镜像方式将增加网络设备负担,对网络设备性能的影响较大。而若使用探针等附加设备实现流量镜像,安装时对网络影响较大,安装完成后虽对网络设备的影响较小,但为网络结构增加了新的单点失效点,在大型网络环境下,可能会影响网络的稳定性。故基于网络流量全镜像的监测技术较少用于园区网网络监测中。

2.3 基于SNMP的流量监测技术

简单网络管理协议(SNMP)已经成为事实上的网络管理标准,得到很大范围的应用。SNMP首先是由Internet工程任务组织(Internet Engineering Task Force)(IETF)的研究小组为了解决Internet上的路由器管理问题而提出的。SNMP是基于TCP/IP协议的网络管理标准,它简单明了,占用系统资源少,已成为事实上的工业标准。SNMP提供了从网络设备收集网络管理信息的方法,并为设备提供了向网络管理端报告故障和错误的途径。SNMP是协议和规范族,包括MIB(管理对象信息库)、SMI(管理信息结构)和SNM协议。同时,SNMP被设计成与协议无关,所以它可以在IP,IPX,AppleTalk,OSI以及其他传输协议上被使用。

基于SNMP的流量信息采集,实质上是通过提取网络设备Agent提供的MIB(管理对象信息库)中收集一些与具体设备及流量信息有关的变量。基于SNMP收集的网络流量信息包括:输入字节数、输入非广播包数、输入广播包数、输入包丢弃数、输入包错误数、输入未知协议包数、输出字节数、输出非广播包数、输出广播包数、输出包丢弃数、输出包错误数、输出队长等。 基于SNMP的网络流量信息采集可以以极小的代价实现一定程度的网络流量相关信息的收集,但其收集的信息多是出于网络管理的需要,无法提供足够丰富的网络流量信息。利用其实现网络总流量的定期监控、观察网络设备端口的流量和使用状况可以满足网络管理的基本需求。

SNMP采用‘管理者―’模型来监测各种可管理的网络设备,利用无连接的UDP协议在管理者和之间进行信息的传递。图1勾画出了SNMP管理者和SNMP间的通信关系。一个SNMP管理者可以向SNMP发送请求,读取(Get)或设置(Set)一个或多个MIB变量数值。SNMP可以应答这些请求。除了这种交互式通信方式,SNMP还可以主动向SNMP管理者发送通知(Trap或Inform Request)以提示管理者一个设备或网络的状态。

图1 SNMP管理者与SNMP间的通信示意图

在园区网网络监测中采用SNMP机制有以下优势:1)可以随时随地收集网络流量信息,及时获取当前园区网络的运行情况;2)能够即时收集到网络中大量设备的同步流量信息;3)采用方法基于IP层,不受底层网络物理类型的限制;4)能够收集到网络设备自身的工作信息、端口状态。并可根据需要远程配置修改网络设备的相关参数;5)基于SNMP的流量监测所需费用较少,对现有的网络性能影响较小,且易于集成到各种网管系统中去。

在此基础上,如果配合后台数据库记录收集到的网络流量、性能数据,就可以实现对整个园区网络进行有效的监视,并能在网络发生故障时及时发现并通知相关人员处理,从而提高网络可靠运转的时间,减少因网络故障造成的中断时间。

2.1.基于NetFlow的流量监测技术

NetFlow是Cisco公司提出的一项网络数据流统计标准,利用NetFlow技术,路由器可以输出流经路由的包的统计信息,从而监测网络上的IP 流( IP flow) 。采集到的NetFlow流量信息可以帮助进行网络规划、网络管理、流量计费和病毒检测等等,NetFlow流量信息采集是基于网络设备提供的NetFlow机制实现的网络流量信息采集,在此基础上实现的流量信息采集效率和效果均能够满足网络流量异常监测的需求。它可以实时提取大量流量的特征,实现对流量的宏观统计分析。目前,NetFlow技术已经成为网络设备流量信息采集事实上的标准,一些大型的网络设备厂商均在其主流的路由设备中实现了对NetFlow主要版本的支持。

表1主流厂商网络流技术对比

NetFlow的实现由路由器、数据采集设备和流量分析工具三部分构成,如图2所示。

路由器启动NetFlow功能,负责抓取路由器上发生的流量信息,当Cache表超时后,网络设备中的NetFlow Agent 将通过规范的报文格式将表项数据以UDP方式向NetFlow数据采集设备发送。NetFlow数据采集设备可以是商业系统或是采用开放源代码的工作站,它负责实时处理收到的报文,提取出流量数据,进行过滤和聚合后记录在数据库中。NetFlow流量分析工具根据数据采集设备数据库中记录的网络流量信息进行网络规划、流量计费和各种网络管理应用,并产生各类报表等。

图2NetFlow的工作原理示意图

由于NetFlow技术所产生的信息详尽且趋近于即时,可让网管人员深入地了解数据包中的信息,获得很多网络运行情况的细节。依据NetFlow信息进行网络规划,将大大提高规划的效率,减少盲目性。

(上接第671页)

在园区网网络监测中采用NetFlow机制有以下优势:

1) 对源及目的业务端口号的统计、分析,可以科学地估算出各种业务在网络总流量中所占的比重和在各条链路上的分布,对网络业务流量进行精细化分析,包括网络间数据流中各个具体业务的流量及百分比;同时,也可以根据应用层数据参数Protocol、Port、Bytes对各个网络业务进行排行,进而科学地预测各类业务流量的增长规律。

2) 通过对整网流量的长期监测,可以建立园区网流量基线,了解网络内各节点的即时与历史网络流量状态,掌握网络应用及发展趋势,从而提高网络的管理维护能力。

3) 通过统计分析,我们还可以获知那些业务是目前网络上最受欢迎的业务,进而对相关网络应用业务的建设和规划提供准确的基础数据;对于业务流量大的端点,分析其增长规律,可以指导对其合理及时的扩容,从而提高整个网络的运行质量。

4) 利用NetFlow产生的流量记录与统计分析系统配合,还可以记录网络平常在不同时间的流量或服务器连接使用情况,当发现网络或某服务器流量异常,或是服务器连接情况异常大量增加或减少时,在第一时间发出警报,让网络管理员可以立即采取相应措施,尽快确定异常流量源地址及目的地址、端口号等多种信息,针对不同的情况,分别利用切断连接、ACL过滤、静态空路由过滤、异常流量限定等多种手段,对异常流量进行有效控制、处理,从而在最短时间内恢复网络的正常运行。这在防范病毒,尤其是蠕虫或木马等造成的DoS与DDoS攻击时尤为有效。

3 结束语

当前,随着信息化建设步伐的加快,各单位都在不断地建设和改造内部的园区网络,园区网络的不断扩展使得网络的拓扑变得越来越复杂和不规则。而网络新应用的涌现和网络用户的快速增长也使得网络流量不断增大、网络应用日益复杂。采用一种或混合使用多种技术监测园区网网络状态的重要性和迫切性越来越突出。园区网网络监测技术已经成为计算机网络研究中一个重要的课题方向。

参考文献:

[1] Cisco. System , NetFlow Services Solutions Guide[S], 2003.

[2] Stewart A J. Network State Monitoring: A Network Security Assessment Concept[EB/OL]. /papers/nsm/network_state_monitoring.txt, 2000

[3] 陈秀兰,吴军华.通用网络流量监测报警系统的设计与实现[J]. 微计算机应用, 2006(4):47-50.

[4] 何丰,靳娜.基于NetFlow的IP网络状态监测系统的设计与实现[J] . 通信技术, 2007(8):36-38.

网络监测范文第4篇

关键词:GPRS;热网;远程监测

中图法分类号:TP309文献标识码:A文章编号:1009-3044(2007)18-31524-01

Steam Remote Monitoring System Based on GPRS

SHI Wen-yang

(Xunda Automatic System Co.Ltd,wuxi 214155,China)

Abstract:To reducing energy saving, environmental protection, all over the implementation of cogeneration, central heating. Power Plant Steam users located in every corner of the city, the traditional practice of meter reading, artificial inspections, the workload is very large. GPRS (General Packet Radio Service) network with the wider coverage, and convenient Internet access, long-distance transmission of data. Established in GPRS networks on the basis of the thermal remote network monitoring system, remote meter reading can be achieved, on-line monitoring of the heating network status.

Key words:GPRS;Steam;Remote Monitoring

1 引言

当前,众多的热电企业实行热电联产,向周边地区集中供热。各热电厂的供热系统大都存在用户众多、位置分散、管线长、管损大等问题,甚至出现人情汽、不法用户偷汽现象。致使热电企业日常管理工作量大,出现纠纷难以解决,经济效益受损,严重阻碍热电企业的发展。依据多年的流量计生产应用经验,充分考虑到流量测量工程中的问题,分析多家热电企业的需求,结合多家热电企业在热网管理中的成功经验,提出基于GPRS的热网远程监测系统。

2 热网管理现状与需求

用户规模从几十户到上百户

供汽范围可达10公里左右,小范围在2~3公里

人工抄表,工作量大

人工统计报表,繁琐,准确度难以保证

无法及时监控供汽质量

无法了解各用户用汽实时状态

用户端出现故障不能及时发现

无法控制人情汽

无法及时发现用户作弊

需要最大限度降低管损

要做到易收款,无贸易结算纠纷

要求保留几年的供热数据,为查询提供有效保障

3 方案设计

可以把热网远程监测系统分成上位机软件、通信网络、现场终端仪表三部分。上位机软件根据实际情况和厂家需求,分单机版和网络版。单机版实现数据采集、存储、查询、报表等基本功能,网络版充分考虑了系统的安全性、可靠性、分散性,功能更加强大。现场终端仪表大都采取孔板、差压变送器或涡街频率变送器加智能流量积算仪。通信网络采用GPRS网络。

3.1系统基本功能

(1)通过通信网络的数据传输,获取各用户流量、温度、压力、累计流量;

(2)实现对各用户参数的监测,如监测变送器设定参数值,用户蒸汽状态等;

(3)对用户蒸汽温度、压力、瞬时流量、累计流量等每秒~每三十分钟记录一次,能生成供汽报表及历史曲线,可以打印输出,操作员可任意查询历史记录;

(4)用户停电、线路不通、电池损坏时,发出报警信号;

(5)数据库无限量容纳热网记录数据供工厂查询;

(6)支持开放式关系型数据库;

(7)基于客户机/服务器模式,支持网络操作;

(8)设定分级权限,授权的部门可以通过局域网查询热网数据;

(9)全图形界面操作,简洁、实用,今后用户扩展、维护方便。

图1 系统网络示意图

3.2 GPRS网络技术优势

GPRS(General Packet Radio Service)是建立在GSM 基础上的、被称为2.5G的无线数字蜂窝网络,它将分组传输的技术引入GSM 网络,为无线设备接入Internet 提供了一种有效且费用低廉的手段,被广泛应用于移动计算、手持设备的Internet 互联、远程数据采集与监控等众多场合。

GPRS用于无线数据传输具有多方面的优势:一是接入范围广,可充分利用全国范围的移动网络,方便、快速、低成本地为用户数据终端提供远程接入网络的部署;二是传输速率高,数据传输速度可达57.6kbps,最高可达到171kbps[1],是常用有线56k Modem 理想速率的两倍,下一代GPRS 业务的速度甚至可以达384kbps,完全可以满足更多的应用需求;三是接入时间短,GPRS 接入等待时间短,可快速建立连接,平均耗时为两秒;四是提供实时在线功能,现在用GPRS DTU上网,用户将始终处于连线和在线状态,这将使访问服务变得非常简单、快速;五是按流量计费,用户只有在发送或接收数据期间才占用资源,用户可以一直在线,按照用户接收和发送数据包的数量来收取费用,用户即使挂在网上也是不收费的。以上优势使GPRS 非常适用于小规模数据量的远程无线接入应用。

3.3通过GPRS网络建立远程数据通道

利用GPRS网络构建数据的远程无线传输通道必须有协议栈的支持。GPRS终端利用PPP协议(Point-to-Point Protocol)与中国移动公司服务器建立点对点的数据连接。PPP是为在同等单元之间传输数据包这样的简单链路设计的链路层协议。这种链路提供全双工操作,并按照顺序传递数据包。设计目的主要是用来通过拨号或专线方式建立点对点连接发送数据。

PPP协议中提供了一整套方案来解决链路建立、维护、拆除、上层协议协商、认证等问题,其包含3大部分:链路控制协议LCP(Link Control Protocol);认证协议,最常用的包括口令验证协议PAP(Password Authentication Protocol)和挑战握手验证协议CHAP(Challenge-Handshake Authentication Protocol);网络控制协议NCP(Network Control Protocol)。在GPRS终端设备与移动服务器建立连接的过程中,LCP负责创建,维护或终止与服务器的物理连接;CHAP负责处理服务器的口令验证;NCP负责从服务器获得一个IP地址,和两个DNS域名服务器地址。 GPRS终端设备与移动服务器的PPP协商的成功,标志着网络数据连路层的建立,此后将移动的服务器设为网关,可利用TCP/IP协议访问Internet或其他GPRS终端。这样GPRS终端之间、GPRS终端和Internet之间的数据通道得以建立,数据即可在此通道上按需流动。

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3.4 GPRS组网方案

组网方案一,通过公共接入点CMNET接入网络。这种组网方案使GPRS DTU的IP地址不固定,所以需要用一台接入公网的固定IP地址的服务器,DTU上线后获得的动态IP地址发送到服务器,建立C/S结构的点对点连接,传送数据。

这种方案的优点是费用低。方案采用公共接入点和动态IP地址,而非专用接入点和与SIM卡绑定的固定IP地址,只需要为SIM卡开通按流量计费的GPRS CMNET服务。缺点是DTU的IP如果变动,就会出现掉线,拨号重新建立连接,重新获取IP。另外,服务器端的安全保障工作需要全面规划。这种方案适合对网络安全性要求不是特别高,费用控制严格的应用。

组网方案二,从移动公司申请专用的APN(Access Point Name),组建专用网。申请了专用的APN后,移动公司可以为SIM卡分配固定的IP号(即DTU固定IP号)。DTU采用固定IP地址的方式接入专用网,进行数据通信。

这种方案的优点是网络安全性高。域内的用户只能相互访问,服务器也与外界完全隔离,可以提供非常高的安全性。DTU的IP地址固定,也很少出现重新拨号连接的情况。本方案的缺点是费用高,要支付向移动公司租用APN的费用。

3.5 GPRS网络主要工作流程

图2 网络工作流程示意图

4 结束语

热电厂热用户具有多而分散的特点,传统的人工抄表、人工巡视繁琐费时,还容易受到一些人为因素的影响。本文提出了一种基于GPRS的热网远程监测系统,可以向监控中心提供精确、及时的数据,利于热电企业掌控生产。GPRS网络拥有广阔的覆盖范围,可以方便的接入Internet,使得数据可以在多种平台上自由传输。目前,该方案在多家热电厂得到应用,成功地实现了热网数据的远程采集、存储、实时显示、任意查询,大大减轻了热电企业的工作强度。

参考文献:

[1]Xavier Lagrange,Philippe Godlewski,Sami Tabbane,顾肇基.译.GSM网络与GPRS[M].北京:电子工业出版社,2002.222-227.

[2]R.J.(Bud)Bates.朱洪波.等.译.通用分组无线业务(GPRS)技术与应用[M].北京:人民邮电出版社,2004.

[3]韩斌杰.GPRS原理及其网络优化[M].北京:机械工业出版社,2003.

[4](美)Uyless Black.TCP/IP 及相关协议.北京:电子工业出版社,1998.

网络监测范文第5篇

【关键词】电网参数;WSN模块;Zigbee;嵌入式微处理器

0 引言

目前我国电网分布较为广泛,对电网的安全预警和故障诊断成为必要,但电网监测方面仍存在一些问题,传统的监测数据主要通过有线传输方式,但是采用传统监测方式需要大量通信电缆,且安装困难,周期长,需要耗费大量资源,目前也缺乏有效的有线监测手段,部分线路还需要人工巡检,有些输电线路分布在恶劣的环境中,给工作人员带来了巨大的不便,若工作人员无法接近输电线路,则会产生监测盲区,就无法了解输电线路的工作状态,不利于电能的传输。若能够实时了解输电线路的参数,采取相应措施,充分发挥输电线路的输电能力,将有利于提高社会的经济效益。

随着电力系统的迅速发展,电能监测的重要性日益突显,通过恰当的监测手段及时了解电网参数,将有助于提高电网的运行能力,随着传感器和无线网络技术的出现和迅猛发展,为电网的无线监测提供了强有力的技术支持,这样将会有利于解决电网监测方面存在的问题。

1 系统设计的原理

系统有多个WSN模块,WSN模块对电网参数进行测量,得到的电网参数包括电压有效值、电流有效值、电网频率、谐波、功率因数、功率等,把测量参数处理后通过CC2530传送到异构网络通信协议融合模块,异构网络通信协议融合模块是以嵌入式微处理器为中心的网关平台,通过STM32F103对数据进行处理然后上传到互联网上。监控中心通过互联网下载数据,进行处理、分析,最后在上位机上显示。系统的整体结构框图如图1所示。

2 硬件设计电路介绍

2.1 WSN模块

2.1.1 Zigbee模块CC2530

系统设计的数据发送与接收节点均为Zigbee模块CC2530,通过CC2530组建网络,使WSN模块和异构网络通信协议融合模块加入网络,实现数据的无线传输与接收,CC2530具有RF收发器的优良性能,集成了增强型的8051CPU,自身带有射频功能,它能够建立强大的网络节点,支持低功耗、低数据速率,具有很好的抗干扰性能和极高的接收灵敏度,使传输数据安全可靠。

2.1.2 电网参数采集模块

本系统采用电流互感器和分压式电阻器进行电网参数的采集,电流互感器依据电磁感应原理,将电网中的大电流转变成小电流进行测量,由分压式电阻器得到相应的电压值,然后把数据传送到数据处理模块。

2.1.3 数据处理模块

数据处理模块首先对模拟信号进行放大、滤波等处理,得到符合要求的电网参数,由时间抽取法的基2FFT分析方法,计算出谐波参数,用二瓦特计法计算出功率参数,通过有功功率和视在功率计算出功率因数,对每相电压电流信号进行采样、计算,得到电网频率。

2.1.4 电源模块

电源模块负责给整个节点提供电能,其内部含有低压差稳压芯片LM1117,LM1117是一个低压差三端可调稳压集成电路,能够提供稳定电压,并且提供电流限制和热保护,确保电源模块正常工作。

2.2 异构网络通信协议融合模块

异构网络通信协议融合模块是以嵌入式微处理器为中心的网关平台,它能够将Zigbee协议的数据转化为TCP/IP协议的格式,实现Zigbee协议组成的无线传感器网络的数据在互联网上的远程访问、实时查询等功能,由Zigbee协调器接收WSN模块传送的数据,通过SPI串行外设接口传送到STM32F103中,通过微处理器对数据进行处理,完成协议转换,处理好的数据存放在FLASH中,并通过GPRS上传到Internet,由JTAG对芯片进行在线编程和调试,提高程序开发的效率。

2.3 监控中心

监控中心监控整个区域内电网的参数,由Internet接收网关发送的数据,在信息平台上进行处理、分析、比较,最终在上位机上显示。

3 软件设计部分

该系统软件主要有WSN模块电网参数采集处理与发送程序、异构网络通信协议融合模块数据的接收处理与发送程序。

WSN模块电网参数采集处理与发送程序流程:系统上电启动,然后硬件初始化、软件系统初始化,请求CC2530加入网络,CC2530进入低功耗模式,采集节点调度任务产生定时器中断,CC2530退出低功耗模式,传感器开始采集电网参数,接着进行数据的记录、处理、传输,关闭传感器,CC2530再次进入低功耗模式。

异构网络通信协议融合模块数据的接收处理与发送程序流程:首先系统初始化,CC2530协议栈初始化,检测到有信号输入,允许WSN模块的CC2530加入网络,接收数据并进行协议转换,最后传送到监测中心。

4 结语

本文设计了基于Zigbee电网参数的无线传感器网络监测系统,该系统实现了电网参数的无线传送,解决了有线监测和人工巡检存在的问题,有利于提高电能的输送和利用,通过无线传感器网络与Internet、GPRS等类型网络协议栈的对接与融合,实现了各模块间的通信,同时还具有网络规模大、监测节点多、可扩展性强、系统升级和改造容易等特点,在电网监测方面有较好的应用前景。

【参考文献】

[1]黎步银,张杰.基于Zigbee的智能电网高级量测体系数据采集系统[J].仪表技术与传感器,2015(10):60-64.

[2]张浩.高速铁路基础设施监测无线传感器网络研究[D].北京交通大学,2013.

[3]吴胜明.智能家居交互终端的设计与实现[D].华北电力大学,2012.