KVM在变电站监控的应用.doc

KVM在变电站远程监控的应用四川鸿通科技实业有限责任公司2012年1月1. 变电站远程操作监控系统需求概述电力变电站是电力系统最重要的基础设施，是大电网的组成部分，变电站的安全运行关系到整个电网的安全运行，单一变电站出现的安全隐患，可能造成大范围电网运行故障。另一方面，变电站地域分布范围广，部分站点位于非常偏僻的地方，使得管理难度加大、管理成本增加、安全隐患比较突出。目前，该省21个市州180多个县共拥有1000多个变电站，变电站为无人值守变电站或即将改造为无人值守变电站。每个变电站有数台24小时工作的设备控制主机（工控机或小型PC服务器），这些主机与电力内部广域IP网络连接，实现信息传输，在这种情况下，如果站内控制主机上有非法操作，则有造成大范围电网运行故障的可能。因此非常有必要对站内控制主机进行安全管理控制，具体的需求主要体现在以下几个方面：1.1. 实现远程访问及其访问过程安全控制站内控制主机与IP网络连接，通过IP网络可以实现一定程度上的远程操控，如使用远程桌面、文件传输等，但是通过IP直接操控站内主机，需要站内主机开放很多端口，无疑增加了安全隐患，而且网络操作与控制主机的操作系统种类和主机运行正常与否相关，操控复杂，且无法进行更底层的操作，比如重启站内主机、设置BIOS等工作。如果通过安全接管控制主机的鼠标、键盘、显示器接口的操作方式，则会给控制主机操作带来很大的便利性和安全性：与操作系统无关、可以实现底层控制、远程实时访问、访问过程受控等等。1.2. 远程安全监控及告警对站内控制主机的任何操作，无论是本地操作还是远程操作，如果实现对这些过程的完整记录监控，实现事后审计，在有非法操作出现时，可以在远程控制台上即时提示告警信息，将极大的提高站内主机的安全管理。实时非法操作告警能迅速发现事件，第一时间处理避免更大事故的发生；操作过程完整回放，可以使故障查找、确定责任人等工作更加有效，实现过程记录后，更能使操作人员规范自己的行为，为站内主机的安全运行提供制度上的保证。1.3. 控制主机本身的安全性防范措施透过变电站控制主机，有可能造成大范围IP网络和电网故障。因此需对站内控制主机进行一定程度上的硬件改造，如不对外提供通用的显示器、键盘、鼠标、USB接口，这样，即使有非法闯入者进入了无人值守变电站，也不能直接操作站内控制主机，由该主机进入大范围电力网络，保证事故不扩散到更大的范围。1.4. 安全控制系统相对独立，安装、运行不影响站内控制主机变电站内，可能存在多种类型的控制主机，如不同操作系统、不同硬件平台的计算机，新增的安全监控系统首先要能够适应全部的硬件平台，便于安装；与操作系统无关，不在站内主机加装任何软件，整个安全系统自成一体，不影响站内主机运行；安全系统自身具备充分的安全防范能力，不会成为整个系统新的安全薄弱环节。2. 系统设计方案鸿通科技的远程安全监控系统，是一套软、硬件结合的系统，通过合理的部署和系统应用配置，满足以上变电站安全控管需求。总体的方案是：在各变电站内，使用一台6808 KVM交换机，将控制主机接入交换机后，不再需要原有的键盘、鼠标、显示器，在变电站内部，对控制主机的操控通过交换机提供的单一键盘、鼠标、显示器，用软件切换的方式选择控制主机，实现了键盘鼠标显示器共享。另一方面，交换机通过太网络接口接入电力内部IP网，可供进行远程IP访问。分布于各变电站的交换机，通过现有的电力IP网络连接起来，接受鸿通ES5000服务器统一管理，在ES5000服务器上，实现用户配置，交换机集中管理，变电站控制主机统一访问授权控制，访问过程实时录像等诸多功能。下面是方案的详细描述：2.1. 变电站内部交换机安装安装示意图如下：Easyway KVM交换机站内控制主机站内操控台LAN使用一台KVM交换机连接站内数台控制主机（采用通用的CAT5线缆），使用KVM交换机本身提供的键盘、鼠标、显示器接口，形成站内操控台，在该操控台上，用户首先要进行登录，才能进行控制主机的操作，可以在该操控台上，轻松选择不同的控制主机。KVM交换机具备以太网络接口，配置好IP地址后与站内的局域网连接，实现远程访问。2.2. ES5000系统总体结构图完成变电站内部的KVM交换机安装后，为了实现全局用户分配管理、站内控制主机操作录像记录等诸多功能，应该在一定范围内配备ES5000管理服务器，该服务器由通用PC服务器安装ES5000管理系统软件实现，考虑到变电站数量（即KVM交换机的数量）、管理效率、访问效率、录像数据保存大小等因素，我们建议每个地市级调度中心配置一台ES5000管理服务器即可。在IP可达的范围内，该服务器可由各变电站管理人员任意访问（县级、地市级、省级调度中心），进而实现对辖内授权变电站控制主机的访问。上面只绘制了一个地市范围的结构图，其他地市的结构与之相同。3. 功能特点3.1. 独立的、完全基于IP的解决方案鸿通科技的ES5000系统，为完全的基于IP方式的解决方案，技术指标先进，贴近国内用户需求，性价比高。系统使用先进的图像数字处理技术，先进的模拟信号处理技术，实现了高素质的用户远程访问主机图像，更有过程录像功能。基于IP的ES5000系统组网方便，扩展性良好，用户操作方便。3.2. ES5000系统图像存储与回放独有的图像存储与回放技术，实现了真正完整的审计要求：如果仅能实现简单的操作日志功能，比如记录登录用户、时间、访问的设备等文字信息，对事后审计来说手段是不完备的。对透过ES5000服务器访问站内设备的屏幕图像，进行压缩存储，使操作员的全部操作过程，真实还原，点滴再现！这样实现的安全控制机制，是最强大的。3.3. 操作用户、受控设备全集中管理通过ES5000管理服务器，实现对操作用户的集中授权管理，实现对全部受控设备的集中管理，不同权限的用户登录后，系统显示该用户可以操作的全部设备的视图，操作员对任何设备的访问，均有详细日志记录，更有过程录像。3.4. 整合的访问客户端界面访问ES5000服务器的任何用户，均使用单一的客户端界面，当然根据权限不同，在功能上有所不同，但是界面始终保持一致，方便客户操作，支持受控机全屏操作，分辨率自适应。在受控设备掉电、操作系统宕机时可以实现远程告警。