电站计算机监控系统网络拓扑研究

　　由扩展环型网络组成的监控系统，各网络节点通过环型链路交换数据，利用两条环链构成冗余，除现地单元、操作员站外的其他应用计算机属于另一个TCP/IP网，主站与应用程序这些功能计算机通过协议转换连接到两个网络中．网络工作原理如下：
　　此种网络拓扑结构较适合于无主结构，若应用为有主结构，TCP/IP网段的信息交换将由于主站性能限制而受到迟滞，对应用快速性不利．
　　在无主结构模式下，现地控制单元实时采集各种信号并针对故障信号采取相应处理，主站作为数据服务器，记录各现地控制单元节点数据，操作员站在环网上直接与现地控制单元通讯，传送数据与命令．在环网之外的TCP/IP网络通过与主站、应用程序工作站通讯，取得各种信息并可发送命令．
　　扩展环型网络的优点是在结构上，分层应用明显，各节点功能清楚，系统安全性能高，两个不同协议网段间的故障互相没有影响，网络稳定性好．缺点结构相对复杂，网络投入较大，开发应用程序时，需考虑到两个网段的不同协议．目前国内某在建大型水电站的计算机监控系统采用的就是这种结构．

四、软件冗余设计
　　硬件冗余只是在结构构成上实现了故障切换，而建立在硬件基础上的操作系统及应用程序系统也需要实现冗余，这样才能在硬件故障时有效侦测到，并终止冗余中故障一方的监视控制功能，防止异常事件发生，所以监控系统中的双机冗余如主站与现地单元均需要在内部的运行软件上加以实现软件冗余．
　　软件冗余较多利用Socket通讯和“进程间通讯”（InterProcess Communication IPC）结合的设计概念[1],即冗余的两计算机运行的同样的操作系统及应用程序，互相利用运行中的程序即进程的数据通讯，并判断对方的工作状态，并作出相应的应用处理．本文给出常见的软件设计框图及部分判断执行代码。

　　软件冗余除了在应用程序上的实现外，还有基于特定操作系统平台的应用程序，这些操作系统内含服务冗余设计，就无须应用程序上的软件冗余设计，如Windows2000 Advanced Server内部就集成了故障转移功能：即如果群集中的某个节点失败，其他节点可以继续提供服务，从失败处继续进行，且对于客户端来说，关键的应用程序和资源仍然可用。

五　结语
　　结合本文上面的分析，电站监控系统的网络拓扑有着与与普通计算机网络的很大结构不同，同时网络应用程序也有较大区别，本文根据电站监控系统网络的应用需求特殊性，从较多网络构成拓扑中选出较具代表性的网络结构，提出网络的组成特征及针对性较高的软件冗余步骤设计，以满足实际需要。