CN101441094A - 输电线路覆冰预警一体化应用系统 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种输电线路覆冰预警一体化应用系统。包括有主站(1)、若干覆冰预警分析模块(2)、数据库模块(3)、通用输电线路模型模块(4)及若干监测终端(5)，其中主站(1)与若干覆冰预警分析模块(2)之间采用交换数据文件的方式实现信息交互，通用输电线路模型模块(4)存储在数据库模块(3)中，若干监测终端(5)与主站(1)之间通过数据库模块(3)实现信息交互。本发明解决不同厂家研发的输电线路覆冰预警分析软件互不兼容，预警信息不能有效共享的难题，使电力部门可以根据需要择优选择输电线路监测产品，不同的输电线路监测产品同时可以接入到一套主站系统中来。本发明可降低项目投资，增强预警系统的可扩展性和可维护性，是一种可提高输电线路覆冰预警系统的应用效果的输电线路覆冰预警一体化应用系统。
Description
技术领域
本发明是一种输电线路覆冰预警一体化应用系统，属于输电线路覆冰预警系统的创新技术。
背景技术
据统计，国内生产输电线路覆冰预警系统的厂家有16家以上，各厂家根据输电线路监测需求均生产多种类型的输电线路监测终端产品。同时每个厂家都开发了一套输电线路覆冰预警主站系统，用于接入自己生产的输电线路监测终端。目前，同时采用多个厂家生产的输电线路监测终端的用户均建设了多套主站预警系统，分别运行各自不同的预警分析软件，接入各自生产的监测终端。每套主站系统均设置一套数据采集工作站和数据存储服务器。各套系统独立运行，采集的信息互不共享。如某供电局采用了A、B、C三个厂家生产的输电线路监测终端，其预警系统结构如图所示：
由于各厂家研发的覆冰预警分析软件互不兼容，预警信息得不到有效共享，电力部门在建设输电线路覆冰预警系统时受制于主站系统的开发厂家，只能采用主站系统开发厂家的预警分析软件，接入此厂家生产的输电线路监测终端。要想选择不同厂家的监测产品，只能同时选择建设另一套预警主站系统。这在很大程度上限制了电力部门对预警分析软件和监测终端的择优选择，增加了项目投资，限制了预警系统的扩展，也不利于输电线路覆冰预警系统的技术进步。
发明内容
本发明的目的在于考虑上述问题而提供一种降低项目投资，增强预警系统的可扩展性和可维护性，提高输电线路覆冰预警系统的应用效果的输电线路覆冰预警一体化应用系统。本发明解决不同厂家研发的输电线路覆冰预警分析软件互不兼容，预警信息不能有效共享的难题，使电力部门可以根据需要择优选择输电线路监测产品，不同的输电线路监测产品同时可以接入到一套主站系统中来。
本发明的技术方案是：包括有主站、若干覆冰预警分析模块、数据库模块、通用输电线路模型模块及若干监测终端，其中主站与若干覆冰预警分析模块之间采用交换数据文件的方式实现信息交互，通用输电线路模型模块存储在数据库模块中，若干监测终端与主站之间通过数据库模块实现信息交互。
上述主站与若干覆冰预警分析模块之间实现信息交互的具体实现方法是：在主站上创建若干个可执行的批处理文件，每个批处理文件对应某一个覆冰预警分析模块，为每一个覆冰预警分析模块分别建立用于进行数据交换的一个输出文件和一个输入文件。
上述覆冰预警分析模块的输入文件内容包括监测终端基本信息表、电网资源_电气杆数据表、导线拉力及倾角监测数据表和气象环境监测数据表。
上述覆冰预警分析模块的输入文件的导线拉力及偏角监测数据表需要包含两条数据记录：第一条记录为覆冰出现前某个时刻的监测数据，第二条记录为拟计算分析的当前时刻的检测数据，各个覆冰预警分析模块从以上表格中提取各自所需的数据进行相关计算分析。
上述覆冰预警分析模块的输出文件向主站提供导线覆冰分析数据表。
上述若干覆冰预警分析模块将计算结果以输出文件的方式反馈给主站，进行报警或相关展示。
上述通用输电线路模型模块实现不同终端采集的数据信息在数据库模块中对应统一的电网资源模型；通用输电线路模型模块在电网资源模型建立过程中采用CIM模型中关于命名、管理关系和拓扑的相关标准。
上述通用输电线路模型模块在电网资源模型建立过程中包含设备编码、杆塔档距、呼高、图形坐标；在进行设备编码时采用内码、调度编号和名称、电网公司统一设备编码三重编码方式，其中，内码描述系统内部的表间关系，用于紧密耦合的模块，调度编号和名称用于与外部系统的数据交换。
上述数据库模块实现对通用输电线路模型模块、终端和测点配置、气象环境、杆塔震动、杆塔倾斜、导线弧垂、导线温度、导线覆冰、绝缘子泄漏电流、图像信息的规范存储。
本发明通过建立通用的数字化输电线路模型和统一的数据库格式，采用嵌入式技术将不同厂家的预警分析软件集成在统一的应用分析环境中，构成一体化应用平台，使多个厂家开发的预警分析软件能够同时运行，不同生产厂家的监测终端可以同时接入到一体化应用平台，根据需要选择不同的预警分析模块，向用户提供统一的应用界面。本发明与现有技术相比，具有如下优点：本发明通过在输电线路覆冰预警系统中建立一体化应用平台，能够实现不同厂家开发的覆冰预警分析软件在一套主站系统中同时运行。覆冰预警主站系统可以同时接入不同厂家生产的输电线路监测终端，解决了不同厂家产品互连互通和信息共享难题。避免了采用多厂家监测产品的情况下，主站系统的重复投资。提高了系统的集成度，减少维护工作量，提高了预警系统的可扩展性和实用性。本发明是一种方便实用的输电线路覆冰预警一体化应用系统。
附图说明
图1为本发明的结构原理图；
图2为本发明数据库模块的逻辑结构图；
图3为本发明的工作流程图。
具体实施方式
实施例：
本发明的结构原理图如图1所示，包括有主站1、若干覆冰预警分析模块2、数据库模块3、通用输电线路模型模块4及若干监测终端5，其中主站1与若干覆冰预警分析模块2之间采用交换数据文件的方式实现信息交互，通用输电线路模型模块4存储在数据库模块3中，若干监测终端5与主站1之间通过数据库模块3实现信息交互。
本发明通过建立通用的数字化输电线路模型和统一的数据库格式，采用嵌入式技术将不同厂家的覆冰预警分析模块2集成在统一的应用分析环境中，构成一体化应用平台，使多个厂家开发的预警分析软件能够同时运行，不同生产厂家的监测终端可以同时接入到一体化应用平台，根据需要选择不同的预警分析模块，向用户提供统一的应用界面。
本发明通过设计输电线路空间数据库，构建通用输电线路模型模块4，实现不同终端采集的数据信息在数据库中对应统一的电网资源模型。在资源模型建立过程中采用CIM模型中关于命名、管理关系和拓扑的相关标准，如下表所示：
| 线路表 | 杆塔回路表(逻辑电气杆) | 杆塔表(物理杆塔) | 耐张段表 |
| 内码 | 内码 | 内码 | 内码 |
| 调度编号调度名称 | 杆塔调度编号 | 电网公司统一设备编码(可升级) | 导线地形等属性 |
| 电网公司统一设备编码(可升级) | 电网公司统一设备编码(可升级) | 杆塔基础等属性 | |
| 属性 | 绝缘子、金具等属性 | 84坐标系 |
本发明在进行设备编码时采用“内码、调度编号和名称、电网公司统一设备编码”等三重编码方式。其中，内码描述系统内部的表间关系，用于紧密耦合的模块，例如数据采集、显示和查询等。“调度编号和名称”用于与外部系统的数据交换。
考虑到GPS测量数据接入的方便，本发明采用WGS84座标。这样只要在地图数据导入时实现座标变换，后续的杆塔位置更新时，就可以直接上传GPS测量的84经纬度座标。
本发明通过建立通用输电线路模型模块4，实现对输电线路模型(含设备编码、杆塔档距、呼高、图形坐标等)、终端和测点配置、气象环境、杆塔震动、杆塔倾斜、导线弧垂、导线温度、导线覆冰、绝缘子泄漏电流、图像等信息的规范存储，保证系统的标准化和开放性，提高资源利用率。数据库逻辑结构如图2所示：
本发明主站1与若干覆冰预警分析模块2之间采用交换数据文件的方式实现信息交互，从而实现不同厂家开发的覆冰计算分析软件模块嵌入同一个运行平台下运行。
具体实现方法：在应用服务器上创建多个可执行的批处理文件IceAnalyse1.bat、IceAnalyse2.bat、......，每个批处理文件对应某一个开发商提供的覆冰计算分析软件模块，为每个覆冰计算分析软件模块分别建立一个输出文件和一个输入文件，用于和一体化应用平台进行数据交换。批处理文件定义如下：
rem<批处理文件名称>IceAnalyseN.bat
rem<覆冰计算软件开发商>********
rem<覆冰计算软件运行命令>
C:\...\IceAnalyseN.exe
C:\...\IceAnalyseN_Input.xml
C：\...\IceAnalyseN_Output.xml
上述文件内容中，IceAnalyseN.exe为某厂家开发的覆冰计算分析软件模块，IceAnalyseN_Input.xml和IceAnalyseN_Output.xml分别为覆冰计算分析软件模块的输入和输出文件。
1)计算分析输入文件
覆冰预警分析输入文件内容包括<监测终端基本信息表>、<电网资源_电气杆数据表>、<导线拉力及倾角监测数据表>和<气象环境监测数据表>。各数据表格式及数据记录设计如下：
上述输入文件<导线拉力及偏角监测数据表>需要包含两条数据记录：第一条记录为覆冰出现前某个时刻的监测数据，用于某些厂商覆冰计算分析软件所需的初始值；第二条记录为拟计算分析的当前时刻的检测数据。各个覆冰预警分析软件模块从以上表格中提取各自所需的数据进行相关计算分析。
2)计算分析软件输出文件
覆冰计算分析软件通过输出文件向应用平台提供<导线覆冰分析数据表>。数据表格式及相关数据记录如下：
3)覆冰计算分析软件模块与应用平台的数据交换流程
输电线路覆冰预警系统通过调用上述批处理文件执行不同开发商提供的覆冰计算分析模块，并获取其计算分析输出的结果进行后续处理。
假设某供电局采用了A、B两个厂家生产的输电线路监测终端产品。两个厂家分别采用了拉力和倾角算法进行覆冰计算分析，A、B厂家生产的监测终端采集的参数也各不相同。供电局在建设覆冰预警主站系统时，采用统一的输电线路模型和数据库格式，建设一体化应用平台，将两个厂家的覆冰计算软件嵌入到一体化应用平台中。两个覆冰计算软件模块通过数据文件与一体化应用平台进行数据交换。应用平台收到A厂家终端采集的信息时，将导线参数、拉力、倾角及气象等相关数据写入覆冰计算模块1的输入文件，调用覆冰计算模块1进行覆冰计算。覆冰计算模块1将覆冰等值厚度、覆冰生长率等计算结果以输出文件的方式反馈给应用平台，进行报警或相关展示。当应用平台收到B厂家终端采集的信息时，将导线参数、倾角及气象等相关数据写入覆冰计算模块2的输入文件，调用覆冰计算模块2进行覆冰计算。覆冰计算模块2将覆冰等值厚度、覆冰生长率等计算结果以输出文件的方式反馈给应用平台，进行报警或相关展示。流程图如图3所示。
Claims (9)
1、一种输电线路覆冰预警一体化应用系统，其特征在于包括有主站(1)、若干覆冰预警分析模块(2)、数据库模块(3)、通用输电线路模型模块(4)及若干监测终端(5)，其中主站(1)与若干覆冰预警分析模块(2)之间采用交换数据文件的方式实现信息交互，通用输电线路模型模块(4)存储在数据库模块(3)中，若干监测终端(5)与主站(1)之间通过数据库模块(3)实现信息交互。
2、根据权利要求1所述的输电线路覆冰预警一体化应用系统，其特征在于上述主站(1)与若干覆冰预警分析模块(2)之间实现信息交互的具体实现方法是：在主站(1)上创建若干个可执行的批处理文件，每个批处理文件对应某一个覆冰预警分析模块(2)，为每一个覆冰预警分析模块(2)分别建立用于进行数据交换的一个输出文件和一个输入文件。
3、根据权利要求2所述的输电线路覆冰预警一体化应用系统，其特征在于上述覆冰预警分析模块(2)的输入文件内容包括监测终端基本信息表、电网资源_电气杆数据表、导线拉力及倾角监测数据表和气象环境监测数据表。
4、根据权利要求3所述的输电线路覆冰预警一体化应用系统，其特征在于上述覆冰预警分析模块(2)的输入文件的导线拉力及偏角监测数据表需要包含两条数据记录：第一条记录为覆冰出现前某个时刻的监测数据，第二条记录为拟计算分析的当前时刻的检测数据，各个覆冰预警分析模块(2)从以上表格中提取各自所需的数据进行相关计算分析。
5、根据权利要求2所述的输电线路覆冰预警一体化应用系统，其特征在于上述覆冰预警分析模块(2)的输出文件向主站(1)提供导线覆冰分析数据表。
6、根据权利要求5所述的输电线路覆冰预警一体化应用系统，其特征在于上述若干覆冰预警分析模块(2)将计算结果以输出文件的方式反馈给主站(1)，进行报警或相关展示。
7、根据权利要求1至6任一项所述的输电线路覆冰预警一体化应用系统，其特征在于上述通用输电线路模型模块(4)实现不同终端采集的数据信息在数据库模块(3)中对应统一的电网资源模型；通用输电线路模型模块(4)在电网资源模型建立过程中采用CIM模型中关于命名、管理关系和拓扑的相关标准。
8、根据权利要求7所述的输电线路覆冰预警一体化应用系统，其特征在于上述通用输电线路模型模块(4)在电网资源模型建立过程中包含设备编码、杆塔档距、呼高、图形坐标；在进行设备编码时采用内码、调度编号和名称、电网公司统一设备编码三重编码方式，其中，内码描述系统内部的表间关系，用于紧密耦合的模块，调度编号和名称用于与外部系统的数据交换。
9、根据权利要求8所述的输电线路覆冰预警一体化应用系统，其特征在于上述数据库模块(3)实现对通用输电线路模型模块(4)、终端和测点配置、气象环境、杆塔震动、杆塔倾斜、导线弧垂、导线温度、导线覆冰、绝缘子泄漏电流、图像信息的规范存储。
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