某變電站智能安防系統(tǒng)調(diào)試總結(jié)

摘要：本文描述了在某變電站智能安防系統(tǒng)的整體搭建，以及軟件、硬件、網(wǎng)絡(luò)的全面調(diào)試中遇到的問題，并闡述了對應(yīng)的測試和處理方法。

關(guān)鍵詞：安防 調(diào)試 方法 海灣消防

1概述

某變電站智能安防系統(tǒng)包括一個服務(wù)器端中心、一個客戶端監(jiān)控中心和3個變電站終端，通過電力專用網(wǎng)相連，每個變電站終端具有一套消防報警系統(tǒng)、一套安防監(jiān)控系統(tǒng)。設(shè)于供電公司的客戶端監(jiān)控中心可通過本地的軟件平臺實時監(jiān)視遠(yuǎn)端變電站消防和安防系統(tǒng)的狀態(tài)信息，能以語音、視頻、文字、圖形等方式進(jìn)行報警和異常信息顯示，并具有遠(yuǎn)程操作功能，在實現(xiàn)供電系統(tǒng)變電站無人值守的進(jìn)程中起到非常重要的作用。

2問題描述及處理方法：

2.1網(wǎng)絡(luò)問題

到達(dá)現(xiàn)場后，供電公司給出了如下圖所示的三個終端網(wǎng)絡(luò)參數(shù)、一個服務(wù)器端網(wǎng)絡(luò)參數(shù)、一個客戶端網(wǎng)絡(luò)參數(shù)（具體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)尚不清楚，初步簡化為下圖）。

首先分析對方給出的三個終端、一個服務(wù)端和一個客戶端的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。終端網(wǎng)絡(luò)參數(shù)：可以看出終端IP地址都為B類IP地址（128.0.0.0到191.255.255.255），同時還可以通過IP和子網(wǎng)掩碼計算得出，三個終端還分別處在三個不同的子網(wǎng)當(dāng)中（計算方法是將IP地址與對應(yīng)的子網(wǎng)掩碼“按位與”計算，得出的結(jié)果一樣就在同一網(wǎng)段內(nèi)。其中子網(wǎng)掩碼全1的幾位為該網(wǎng)段內(nèi)網(wǎng)絡(luò)號，全0的幾位為主機(jī)號），這也驗證了后來網(wǎng)管告訴我們說三個終端IP之間都是不通的情況，網(wǎng)關(guān)和IP必須在同一網(wǎng)段中。服務(wù)器端和客戶端網(wǎng)絡(luò)參數(shù)：可以看出服務(wù)器端和客戶端IP地址為A類地址（0.0.0.0到127.255.255.255），且處在同一子網(wǎng)中。

綜合得知：三個終端分別在三個B類子網(wǎng)中，服務(wù)器端和客戶端在都在A類的同一子網(wǎng)中，終端和服務(wù)器端為跨網(wǎng)段通信，客戶端和服務(wù)器端為同一網(wǎng)段內(nèi)通信。

2.2調(diào)試發(fā)現(xiàn)問題一

服務(wù)器端打開對應(yīng)端口，進(jìn)行監(jiān)聽，終端通訊模塊全部不能上線，也就是說終端全部不能和服務(wù)器端進(jìn)行有效的TCP連接（通訊模式為以太網(wǎng)內(nèi)的TCP/IP方式）。測試發(fā)現(xiàn)：服務(wù)器端能夠Ping通所有終端，所有終端也能夠Ping通服務(wù)器端，說明網(wǎng)絡(luò)連接沒問題，設(shè)備之間是通的，線路也沒問題。而且網(wǎng)絡(luò)端口也全部開放，不存在屏蔽或禁用的情況。通過在服務(wù)器端建立共享文件夾，關(guān)閉服務(wù)器端本地防火墻，在終端訪問服務(wù)器端共享文件夾，發(fā)現(xiàn)終端不能訪問服務(wù)器端的共享文件夾。而服務(wù)器端能夠訪問終端的共享文件夾，說明很大可能是網(wǎng)絡(luò)中在服務(wù)器之前有防火墻并進(jìn)行了相應(yīng)的設(shè)置。經(jīng)咨詢對方信息中心相關(guān)人員得知，的確存在防火墻并進(jìn)行了設(shè)置，然后重新分配了一個有效的且沒有防火墻設(shè)置的IP地址為10.138.182.236（之前的為10.138.182.175），進(jìn)行測試，測試成功，至此服務(wù)器端和終端之間的TCP/IP通訊調(diào)試成功完成。

2.3調(diào)試發(fā)現(xiàn)問題二

服務(wù)器運行一段時間后，發(fā)現(xiàn)服務(wù)器端突然Ping不通局域網(wǎng)內(nèi)本該通的所有IP地址，重啟服務(wù)器又正常了，然后運行一段時間后又開始Ping不通，接著重啟又正常，如此循環(huán)。由于服務(wù)器為雙網(wǎng)卡，未使用的為網(wǎng)卡1，使用的為網(wǎng)卡2，覺得是不是網(wǎng)卡2有點問題，或者是網(wǎng)線、端口不穩(wěn)定造成的。檢查過程中發(fā)現(xiàn)網(wǎng)線、端口幾乎不可能壞的，因為網(wǎng)線和端口一直為對方信息中心某個員工使用，沒出現(xiàn)過不穩(wěn)定造成不通的問題。然后就懷疑會不會跟網(wǎng)卡有關(guān)系？調(diào)換使用網(wǎng)卡1，測試發(fā)現(xiàn)還是不能解決。

之前用于測試，雙網(wǎng)卡都有綁定IP，網(wǎng)卡1的IP為：10.138.182.175，網(wǎng)關(guān)為：10.138.182.1 ，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0；網(wǎng)卡2的IP為：10.138.182.236，網(wǎng)關(guān)為：10.138.182.1，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0。并且這兩個網(wǎng)卡MAC地址和IP地址都已經(jīng)被綁定在相應(yīng)的服務(wù)器上，在網(wǎng)絡(luò)中兩個都是有效的。記得這樣一個知識點，一臺主機(jī)通常一個網(wǎng)卡一個IP地址，當(dāng)一臺主機(jī)有多個網(wǎng)卡多個IP地址時候，這些地址一定要處在不同的IP子網(wǎng)。否則會存在這樣的問題。主機(jī)不知道將數(shù)據(jù)包發(fā)送到哪個網(wǎng)絡(luò)接口。因為兩個網(wǎng)絡(luò)接口在同一網(wǎng)段。主機(jī)不知道用哪個地址作為數(shù)據(jù)包的源地址。因此從這臺主機(jī)去Ping其他機(jī)器，會Ping不通。而剛好本服務(wù)器也存在這樣的問題。將本地的網(wǎng)卡1的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)清空，同時對網(wǎng)卡1的網(wǎng)絡(luò)連接選擇“禁用”，在對方的綁定服務(wù)器中將網(wǎng)卡1的MAC地址和IP地址綁定全部撤銷，只保留網(wǎng)卡2的通訊有效，經(jīng)測試運行正常，問題得到解決。

2.4調(diào)試發(fā)現(xiàn)問題三

調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)，終端所有控制器都存在無法有效響應(yīng)上位機(jī)給它們的應(yīng)答包，導(dǎo)致控制器的下一個數(shù)據(jù)包無法發(fā)送出來。經(jīng)檢查應(yīng)答數(shù)據(jù)包正確，然后通過現(xiàn)場串口線對接控制器，通過232串口不走網(wǎng)絡(luò)直接進(jìn)行通信，并測量出串行網(wǎng)卡接收端電壓在接收數(shù)據(jù)的時候是有變化的，初步斷定控制器收到了正確的應(yīng)答包。既然收到正確的應(yīng)答包沒能做出正確的響應(yīng)，估計是串行網(wǎng)卡或控制器里面的主板損壞導(dǎo)致工作不正常，估計是串行網(wǎng)卡有損壞，全部更換了好的串行網(wǎng)卡后，問題成功解決。

2.5調(diào)試發(fā)現(xiàn)問題四

軟件運行時，發(fā)現(xiàn)兩個終端模塊能上線，另外一個始終不能上線，且測試發(fā)現(xiàn)終端設(shè)置沒問題，網(wǎng)絡(luò)通訊沒問題，問題只會出現(xiàn)在服務(wù)器端軟件。服務(wù)器端軟件通過判斷終端設(shè)備的名稱和數(shù)據(jù)庫設(shè)置的名稱字符串完全一致來實現(xiàn)終端設(shè)備上線的。經(jīng)測試找到源程序看了相關(guān)處的代碼，發(fā)現(xiàn)軟件中對終端設(shè)備的名稱只讀了五個漢字的內(nèi)容，而實際終端設(shè)備名稱和數(shù)據(jù)庫中的名稱都設(shè)置成了六個漢字的字符串，從而造成字符串不一致。經(jīng)過修改源程序后，軟件能自動智能讀取終端設(shè)備一致的字符串內(nèi)容，從而解決了此問題。

3經(jīng)驗總結(jié)

3.1網(wǎng)路知識點一

如何判斷兩個IP地址是否為同一個子網(wǎng)，要判斷兩個IP地址是不是在同一個網(wǎng)段，就將他們的IP地址分別與子網(wǎng)掩碼做按位與運算，得到的結(jié)果為一網(wǎng)絡(luò)號，如果網(wǎng)絡(luò)號相同，就在同一子網(wǎng)，否則，不在同一子網(wǎng)。

例：

IP： 211.95.165.24 11010011 01011111 10100101 00011000

子網(wǎng)掩碼： 255.255.254.0 11111111 11111111 11111110 00000000

按位與的結(jié)果為：11010011 01011111 10100100 00000000

IP： 211.95.164.78 11010011 01011111 10100100 01001110

子網(wǎng)掩碼： 255.255.254.0 11111111 11111111 11111110 00000000

按位與的結(jié)果為： 11010011 01011111 10100100 00000000

可以看出，得到的結(jié)果（就是網(wǎng)絡(luò)地址）都是一樣的，因此可以判斷這兩個IP地址同一個子網(wǎng)。

3.2網(wǎng)絡(luò)知識點二

網(wǎng)關(guān)的介紹，網(wǎng)關(guān)又稱網(wǎng)間連接器、協(xié)議轉(zhuǎn)換器。網(wǎng)關(guān)在傳輸層上以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連，是最復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備，僅用于兩個高層協(xié)議不同的網(wǎng)絡(luò)互連。網(wǎng)關(guān)既可以用于廣域網(wǎng)互連，也可以用于局域網(wǎng)互連。

網(wǎng)關(guān)實質(zhì)上是一個網(wǎng)絡(luò)通向其他網(wǎng)絡(luò)的IP地址。兩個不同的網(wǎng)絡(luò)之間的IP地址，在沒有路由器的情況下，兩個網(wǎng)絡(luò)之間是不能進(jìn)行TCP/IP通信的，即使是兩個網(wǎng)絡(luò)連接在同一臺交換機(jī)上。這時要實現(xiàn)這兩個網(wǎng)絡(luò)之間的通信，必須通過網(wǎng)關(guān)。例如：網(wǎng)絡(luò)A和網(wǎng)絡(luò)B為兩個不同的網(wǎng)絡(luò)，如果網(wǎng)絡(luò)A中的主機(jī)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)包的目的主機(jī)不在本地網(wǎng)絡(luò)中，就把數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給它自己的網(wǎng)關(guān)，再由網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)給網(wǎng)絡(luò)B的網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)絡(luò)B的網(wǎng)關(guān)再轉(zhuǎn)發(fā)給網(wǎng)絡(luò)B的某個主機(jī)，這樣就通過兩個網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)了不同網(wǎng)絡(luò)主機(jī)之間的通信。

3.3網(wǎng)絡(luò)知識點三

防火墻的介紹，防火墻就是一個位于計算機(jī)和它所連接的網(wǎng)絡(luò)之間的軟件或硬件，該計算機(jī)流入流出的所有網(wǎng)絡(luò)通信和數(shù)據(jù)均要經(jīng)過此防火墻，防火墻主要由服務(wù)訪問規(guī)則、驗證工具、包過濾和應(yīng)用網(wǎng)關(guān)4個部分組成。

當(dāng)你在網(wǎng)絡(luò)中發(fā)現(xiàn)能夠Ping通某臺機(jī)器，卻不能發(fā)送數(shù)據(jù)包過去的時候，就要考慮網(wǎng)絡(luò)中是否有防火墻將其數(shù)據(jù)包過濾掉，如果是，需要重新設(shè)置防火墻或者關(guān)閉掉防火墻。

3.4網(wǎng)絡(luò)知識點四：

一臺主機(jī)多個網(wǎng)卡多個IP地址時候需要注意的問題，同一臺主機(jī)上有多個網(wǎng)卡多個IP地址的時候，多個IP地址一定不要在同一個網(wǎng)段中，否則會存在如下問題：

A.主機(jī)不知道將數(shù)據(jù)包發(fā)送到哪個網(wǎng)絡(luò)接口。

B.主機(jī)不知道用哪個地址作為數(shù)據(jù)包的源地址。

C.主機(jī)里面會出現(xiàn)搶網(wǎng)關(guān)的情況。

3.5網(wǎng)絡(luò)知識點五

什么是Wins服務(wù)器及其作用？由于調(diào)試過程中涉及到了Wins服務(wù)器的綁定，故這里作一個簡要說明。WINS（Windows Internet Name Service）服務(wù)器主要用于NetBIOS名字服務(wù)，它處理的是NetBIOS計算機(jī)名（Computer Name）,所以也被稱為NetBIOS名字服務(wù)器（NBNS，NetBIOS Name Server）。

WINS服務(wù)器可以登記WINS-en-abled工作站的計算機(jī)名、IP地址、DNS域名等數(shù)據(jù)，當(dāng)工作站查詢名字時，它又可以將這些數(shù)據(jù)提供給工作站。

在各種名字解析方式之中，WINS名字服務(wù)具有一些明顯的優(yōu)點。

首先，WINS名字服務(wù)是以點對點的方式直接進(jìn)行通信的，并可以跨越路由器訪問其他子網(wǎng)中的計算機(jī)，這便克服了廣播查詢無法跨越路由器和加重網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)的不足；

其次，與靜態(tài)處理域主機(jī)名（Host Name）的DNS服務(wù)器不同，WINS名字服務(wù)還是一種人工干預(yù)很少的動態(tài)名字服務(wù)；

第三， WINS名字服務(wù)不僅能夠用于NetBIOS名字查詢，而且還可以進(jìn)行域主機(jī)名(Host Name)的查詢，可以結(jié)合DNS和WINS服務(wù)器的特點進(jìn)行Internet域名查詢，因此WINS又被稱為Windows網(wǎng)際名稱服務(wù)（Windows Internet Name Service)。

4結(jié)束語

調(diào)試工作會遇到很多技術(shù)問題，遇到問題時候要分析現(xiàn)象、尋找規(guī)律、冷靜思考、對比檢查，選擇最優(yōu)最能說明問題的方法進(jìn)行測試，找出問題的根本，從而進(jìn)行解決，達(dá)到事半功倍的效果。