O CE-TAP1 é um Network TAP Ethernet passivo e transparente, desenvolvido para captura e monitoramento de tráfego em redes de subestações digitais baseadas na norma IEC 61850.

Ele é inserido diretamente no cabo de rede entre dois dispositivos, como entre um relé de proteção e um switch, entre um cliente e um servidor MMS, ou entre mestre e escravo PTP, e copia todo o tráfego que passa naquele enlace para uma porta de captura (TAP), sem interferir na comunicação original.

O resultado é acesso total e fiel ao tráfego real da rede, sem depender de configurações no switch, sem afetar os IEDs em operação e sem introduzir qualquer latência ou modificação nos pacotes.

Detalhamento sobre a solução

Em subestações digitais IEC 61850, investigar o tráfego de rede é uma tarefa rotineira em comissionamento, diagnóstico de falhas e testes de interoperabilidade. A abordagem convencional exige o uso do recurso de port mirroring (ou SPAN) no switch gerenciável da subestação, mas isso tem limitações sérias no dia a dia:

Sem o CE-TAP1, você não consegue:

• Capturar o tráfego ponta a ponta entre dois dispositivos sem reconfigurar o switch
• Monitorar a troca de mensagens entre mestre e escravo PTP (IEEE 1588) sem introduzir um hop adicional
• Investigar o diálogo cliente-servidor MMS em campo sem acesso administrativo ao switch
• Garantir que os pacotes capturados são cópias exatas dos originais (sem alteração de timestamp ou conteúdo)
• Trabalhar em switches não gerenciáveis ou em segmentos onde port mirroring não está disponível

Realizar a captura sem risco de afetar o equipamento em operação na subestação

Como funciona o conceito do “espião” de rede

O CE-TAP1 funciona como um tap passivo de hardware: ele entra fisicamente “no meio” do cabo Ethernet entre dois pontos da rede, e duplica silenciosamente todos os pacotes que trafegam naquele segmento para a porta TAP, onde um analisador de rede pode capturá-los.

Topologia sem o CE-TAP1

Dispositivo A  ←→  Switch  ←→  Dispositivo B

Para capturar o tráfego entre A e B, é necessário configurar port mirroring no switch, o que pode não estar disponível ou ser arriscado em produção.

Topologia com o CE-TAP1

Dispositivo A  ←→  CE-TAP1  ←→  Dispositivo B

↓

Porta TAP → Analisador

O CE-TAP1 é completamente transparente para os dois dispositivos conectados. Eles não sabem que estão sendo monitorados, e isso é fundamental para não alterar o comportamento do protocolo sendo investigado.

Aplicações na IEC 61850

O CE-TAP1 é a ferramenta ideal para investigar os principais mecanismos de comunicação da norma IEC 61850 em ambiente real de subestação digital:

Sampled Values (SV)

Permite capturar o fluxo contínuo de amostras publicadas por Merging Units (MUs) com fidelidade byte a byte. É possível verificar sincronismo de amostras, qualidade dos dados, taxa de publicação e conformidade com os perfis 9-2LE e IEC 61869-9, diretamente no enlace entre a MU e o IED receptor, sem necessidade de espelhamento de porta.

GOOSE (Generic Object Oriented Substation Event)

O tráfego GOOSE é multicast e de baixíssima latência. Qualquer modificação na rede, como um port mirroring mal configurado, pode alterar o comportamento de retransmissão. Com o CE-TAP1, a captura é feita de forma completamente passiva, preservando os tempos reais de publicação e retransmissão. Essencial para diagnosticar problemas de proteção e automação baseados em GOOSE.

PTP — Precision Time Protocol (IEEE 1588 / IEC 61850-9-3)

Esta é uma das aplicações mais críticas do CE-TAP1. Investigar a sincronização PTP exige monitorar o diálogo exato entre o Grand Master Clock e os Boundary/Ordinary Clocks da subestação. O CE-TAP1 permite inserir um analisador no próprio enlace mestre-escravo, capturando as mensagens Sync, Follow-Up, Delay_Req e Delay_Resp com seus timestamps originais, sem que a inserção do instrumento afete o cálculo de offset do relógio escravo.

MMS — Manufacturing Message Specification (Cliente-Servidor)

O MMS é o mecanismo de comunicação de estação (camada de comunicação nível 2 da IEC 61850) usado para relatórios, leitura de dados, controle de dispositivos e configuração remota de IEDs. Com o CE-TAP1, é possível inserir a captura diretamente no enlace TCP/IP entre o cliente SCADA/HMI e o IED servidor e analisar toda a troca de mensagens MMS sem necessidade de acesso à infraestrutura de rede.

Compatibilidade com os equipamentos Conprove

O CE-TAP1 integra diretamente ao ecossistema de testes e diagnósticos da Conprove, complementando nossas malas de teste e monitores de rede para ampliar as capacidades de análise em subestações digitais IEC 61850:

Principais características técnicas

Comissionamento de subestação digital

Verificação do tráfego real de SV, GOOSE e MMS durante os testes de aceitação (FAT/SAT), com captura diretamente no enlace entre o equipamento testado e o restante da rede, sem necessidade de reconfigurar a infraestrutura de comunicação.

Diagnóstico de falhas de proteção

Investigação de atrasos, perda de pacotes GOOSE ou comportamento anômalo de timers de retransmissão em situações de falha real ou simulada. O CE-TAP1 permite isolar e monitorar o segmento específico onde o problema ocorre.

Análise de sincronismo PTP em campo

Avaliação da qualidade do sincronismo de tempo em subestações que utilizam IEEE 1588 / IEC 61850-9-3 como referência para Sampled Values. O CE-TAP1 permite monitorar o enlace mestre-escravo PTP sem impactar o desempenho do relógio.

Testes de interoperabilidade IEC 61850

Em ambientes de teste com múltiplos fabricantes, o CE-TAP1 permite monitorar a comunicação entre dispositivos de forma não intrusiva, sem depender dos recursos de diagnóstico proprietários de cada fabricante.

Monitoramento de rede em manutenção

Permite que a equipe de manutenção capture o tráfego de um segmento específico da rede da subestação para análise posterior — sem necessidade de janela de manutenção ou intervenção na configuração do switch.