CN102088207A - 一种变电站远程协同操作系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变电站远程协同操作系统，包括：信号采集系统，用于从变电站服务器采集数据，通过网络通信方式发出给集中管理平台；集中管理平台，用于对信号采集系统采集到的服务器数据进行集中管理；远程操作终端，用于登录到集中管理平台对变电站服务器进行协同操作。通过本发明提供的变电站远程协同操作系统，调度工作人员能够在出现紧急缺陷的时候通过后台进行远程辅助管理及远程协同操作，从而帮助自动化工作人员提高应急处理能力，提高工作效率。

Description

一种变电站远程协同操作系统

技术领域

本发明涉及电力自动化技术，特别是一种变电站远程协同操作系统。

背景技术

随着电网的飞速发展和智能电网建设的不断推进，对于电网信息化的要求也随之不断提高。而自动化业务系统、集控站、变电站数量的不断增加，导致自动化人员的维护工作量日益加大。为加强自动化系统的运行维护，缩短自动化系统缺陷处理速度，需要建立一套自动化设备的集中维护平台供自动化运行维护人员使用。

但是，集控站(操作班)、变电站监控系统均根据区域设置，布点分散，数量很大，一旦发生缺陷，检修人员必须立即赶赴现场进行处理，检修人员压力较大；且一些紧急缺陷若无法马上消缺，根据无人值班要求，运行人员需达到变电站进行值班，人员压力将显现。

目前常用远程控制软件如PC Anywhere、Windows Terminal Services(终端服务)/Remote Desktop(远程桌面)等来实现自动化设备的集中维护，但是，此类软件存在如下缺陷：

1、受限于操作系统与硬件：任何远程控制软件都无法同时运行于Intel、Sun、PowerPC等设备上，或是同时执行Windows、Linux、Solaris等；

2、受限于状态，需要代理程序：此类软件要求受管理的计算机、服务器操作系统必须运行正常，且需要在受管理的计算机、服务器上安装一些专门软件；

3、严重依赖于网络：当计算机、服务器本身的网络连线无法使用，此类软件即无法对设备进行管理加以管理；

4、无法实现BIOS级的存取：如果计算机、服务器一开机就宕机，导致需要开机到安全模式，或是需要修改系统BIOS参数，则此类软件就无法完整运行，不能进行相应设置。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种变电站远程协同操作系统，用于克服现有变电站远程维护中的缺陷，使得变电站远程维护更加便捷、更加安全。

本发明的实施例提供了一种变电站远程协同操作系统，包括：

信号采集系统，用于从变电站服务器采集数据，通过编码处理后以网络通信方式发出给集中管理平台；

集中管理平台，用于对信号采集系统采集到的服务器数据进行集中管理；

远程操作终端，用于登录到集中管理平台对变电站服务器进行协同操作。

通过本发明实施例提供的变电站远程协同操作系统，其信号采集系统通过专用模块直接从服务器上采集键盘、鼠标、显示及音频信号，远程获得服务器显示及音频输出、远程操控键盘鼠标，与服务器的硬件、操作系统、运行状态均无关，不需要在服务器上安装专用的软件，实现BIOS级的远程控制；同时本系统独立组建一个运维网络，不依赖于服务器的运行网络，万一运维网络出问题的时候，还可以通过modem拨号的方式进行远程访问，使得调度工作人员能够在出现紧急缺陷的时候通过后台进行远程辅助管理及远程协同操作，从而帮助自动化工作人员提高应急处理能力，提高工作效率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的变电站远程协同操作系统的结构图；

图2为本发明实施例提供的信息采集模块的示意图；

图3为本发明实施例提供的服务器信息后台采集处理系统的工作原理图；

图4为本发明实施例提供的4口、8口和16口服务器信息后台采集设备示意图；

图5为本发明实施例提供的视频和音频一分为二共享设备的示意图；

图6为本发明实施例提供的集中管理平台结构图；

图7为本发明实施例提供的集中管理平台界面示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种变电站远程协同操作系统，具有信号采集系统、集中管理平台及远程终端操作系统。信号采集系统通过专用硬件从服务器采集数据，通过编码处理后以网络通信方式发出给集中管理平台，远程终端操作系统登录到集中管理平台对变电站服务器进行协同操作。通过该系统，调度工作人员能够在出现紧急缺陷的时候通过后台进行远程辅助管理及远程协同操作，从而帮助自动化工作人员提高应急处理能力，提高工作效率。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。

图1所示为本发明实施例提供的一种变电站远程协同操作系统，包括信号采集系统、集中管理平台及远程操作终端系统。信号采集系统通过服务器信息后台采集设备和信息采集模块从服务器采集数据，通过编码处理后以网络通信方式发出给集中管理平台，远程操作终端通过IE浏览器登录到集中管理平台对变电站服务器进行协同操作。

在信号采集系统中，包括信号采集模块和服务器信息后台采集处理系统，参见图2，信息采集模块可以采集服务器的键盘鼠标信号(21)、显示信号(22)、音频信号(23)，并传送至服务器信息后台采集设备。连接方式如下：把采集模块上的单根USB线缆(21)插在服务器USB口上，把15针的VGA接口线缆(22)插在视频分配器(51)的VGA输出口，把音频线(23)插在音频分配器(52)的line out口。

参见图3，服务器信息后台采集处理系统，是最主要的系统音频、视频和键盘鼠标采集处理设备，分为采集、编码和传输三部分。信号采集模块用于信号采集，而服务器信息后台采集处理系统是做信号处理。

在采集部分，

视频：多路被托管机的显卡输出RGB信号，共6根差分信号线，通过视频选录器用户可选择相应的被托管机进行查看，选中的视频经过视频A/D采集，将模拟信号转为数字信号；

音频：通讯脉冲编码调制模块(CIM)通过音频A/D采集被托管机音频信号，CIM模块同主处理器通信，将采样的音频脉冲编码调制数据PCM传输到主处理器。

键盘鼠标：CIM对数据包进行解释，并模拟相应的鼠标键盘USB协议报文，通过USB接口向被托管机发送，从而达到控制被托管机的目的。

在编码部分，

视频：针对每一路视频输入，利用对应的处理器1/2/3/4采用无损压缩算法进行编码，编码后的码流传输到主处理器；

音频：音频PCM数据在主处理器上进行编码。

键盘鼠标：数据在主处理上进行编码。

在传输部分，

将视频、音频、键盘鼠标以及控制信令分开传输；对多通道视频查看，主处理器将编码后的视频码流复制多份通过网口发送到相应的远程管理人员管理机上运行的客户端程序，客户端接收到视频码流后，实时解码显示被控服务器上的显示内容，方便远程协同操作；另外视频码流还复制出一份传送给集中管理平台，以用作集中管理平台上的一些高级管理功能。

音频数据按照一定的时间节拍传输，客户端接收到音频码流后，实时解码播放。

键盘鼠标数据：首先客户端程序对用户的键盘鼠标输入进行采集，获取相应的鼠标坐标或键盘按键信息，通过网络发送到服务器信息后台采集处理系统的主处理器，主处理器将收到的鼠标键盘信息中转到CIM。相对于视频和音频数据，键盘鼠标数据比较特殊，这是一个交互的内容，不像视频和音频，不需要交互，只需要接收。

服务器信息后台采集设备可以根据变电站实际服务器的数量的不同，选择4口(41)、8口(42)、16口(43)不同的型号，如图4所示。

在本发明实施例中，为不影响原有变电站对服务器的操作，需要把显示信号(51)和音频信号(52)一分为二，而键盘鼠标是通过USB接口获得，可以直接在服务器主板上分出两路，参见图5。

本实施例提供的信号采集系统具有较强的的安全性，表1是从软件后门风险、数据加解密、网络拓扑方式、业务监督机制等方面对本系统和传统控制工具进行安全性比较：

表1

集中管理平台包括设备管理模块、权限管理模块、日志管理模块及特定应用功能模块，如图6所示。

集中管理平台从信号采集系统接受被控管服务器的视频、音频和键盘鼠标信号，然后把信号转发给有权限操作服务器的远程管理人员，同时记录用户的访问日志，以及实现各种高级功能，调度工作人员的远程协同操作通过集中管理平台实现。在软件的界面中分成好几种功能模块，便于使用：

其中，设备管理模块用于采集装置管理和服务器管理；权限管理模块用于用户管理、用户权限分配和第三方认证支持，其中，用户权限分配包括服务器完全控制权限和服务器只读权限；日志管理模块用于访问日志管理和告警日志管理；特定应用功能模块用于实现画面巡检功能和服务器异常告警功能。

集中管理平台为全中文界面，操作清晰简便，可安装在windowsXP/2000/2003/2008的操作系统上。该管理平台主要起到集中管理、集中登陆入口、集中权限管理和集中日志管理的作用，包括以下几方面的功能特点：

可管理性：可以管理到网络中所有的包括4、8、16、32端口的任意采集装置；

可扩充性：不论是服务器还是用户的扩容都不需要修改服务器信息采集设备结构、布线系统；

冗余性：保证认证的安全性和认证系统的负载均衡，实现一主一备的备份机制；备份访问的自动保护系统(宏退出功能)；

强大的日志功能：记录每一用户在登陆、操作、退出服务器端口的详细日志；定制计划，完成升级、同步、备份等工作；

画面迅检功能：能够指定几台服务器进行巡检；能够对巡检服务器进行定期画面存储，并且能够对画面存储进行管理，并能够指定时间间隔；存储画面按服务器、时间来检索归类；当出现异常现象，如装置设备无响应、服务器断电等，能实现报警；

用户拍照功能：用户可以把远程服务器显示的内容，通过拍照功能存储到本地硬盘上；

用户共享功能：支持多用户共享资源，用户权限的设定：可划分为系统管理员(最高级别)，设备管理员，用户管理员，审计人员，一般用户；

界面友好性：更直观使用亲切的界面功能，并支持屏幕的放大缩小，支持多屏显示，如图7所示。

本实施例中远程操作终端系统，无需安装客户端软件，只需要用IE浏览器的方式登录到集中管理平台，输入个人的用户名和密码，获取到相应的服务器访问权限，访问服务器的时候从网页上下载安装专用ActiveX控件，就可以使用集中管理平台的各种功能，同时能对变电站远程服务器进行管理操作，与变电站工作人员进行远程协同操作。远程操作终端系统和集中管理平台属于B/S架构，能实现不同的人员，从不同的地点，以不同的接入方式，能有效地保护数据平台和管理访问权限。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种变电站远程协同操作系统，其特征在于，包括：

信号采集系统，用于从变电站服务器采集数据，通过编码处理后以网络通信方式发出给集中管理平台；

集中管理平台，用于对信号采集系统采集到的服务器数据进行集中管理；

远程操作终端，用于登录到集中管理平台对变电站服务器进行协同操作。

2.根据权利要求1所述的变电站远程协同操作系统，其特征在于，所述信号采集系统包括：

信息采集模块，用于采集变电站服务器的键盘鼠标信号、视频信号和音频信号，并传送至服务器信息后台采集处理系统；

服务器信息后台采集处理系统，用于将采集到的键盘鼠标信号、视频信号和音频信号进行编码处理后通过网络通信方式发出给集中管理平台。

3.根据权利要求2所述的变电站远程协同操作系统，其特征在于，所述服务器信息后台采集处理系统具体包括：

采集部分，用于将显卡输出的RGB信号通过视频A/D采集，将模拟信号转为数字信号；并通过音频A/D采集音频信号，将采样的音频脉冲编码调制PCM数据传输到主处理器；对键盘数据包进行解释并发送给主处理器；

编码部分，用于针对每一路视频输入，利用对应的处理器采用无损压缩算法进行编码，编码后的码流传输到主处理器；将音频PCM数据在主处理器上进行编码；将键盘鼠标数据发送给主处理器进行编码；

传输部分，用于将视频、音频、键盘鼠标数据以及控制信令分开，将编码后的视频码流复制多份发送到集中管理平台及客户端；将音频数据按照时间节拍传输到集中管理平台；从采集到得键盘鼠标数据中获取鼠标坐标或键盘按键信息，通过主处理器发送给集中管理平台。

4.根据权利要求2或3所述的变电站远程协同操作系统，其特征在于，所述服务器信息后台采集设备根据变电站实际服务器的数量的不同，选择4口、8口或16口。

5.根据权利要求1、2或3所述的变电站远程协同操作系统，其特征在于，所述集中管理平台包括：

设备管理模块，用于采集装置管理和服务器管理；

权限管理模块，用于用户管理、用户权限分配和第三方认证支持；

日志管理模块，用于访问日志管理和告警日志管理；

特定应用功能模块用于实现画面巡检功能和服务器异常告警功能。

6.根据权利要求5所述的变电站远程协同操作系统，其特征在于，所述用户权限分配包括服务器完全控制权限和服务器只读权限。

7.根据权利要求5所述的变电站远程协同操作系统，其特征在于，所述远程操作终端采用IE浏览器的方式登录到集中管理平台，在网页上下载并安装专用ActiveX控件，从而使用集中管理平台的功能，同时对变电站远程服务器进行管理操作，与变电站工作人员进行远程协同操作。

8.根据权利要求7所述的变电站远程协同操作系统，其特征在于，所述远程操作终端与集中管理平台采用浏览器/服务器B/S架构。

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