CN103166316A - 一种基于防误闭锁的智能化变电站配置文件管理方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于防误闭锁的智能化变电站配置文件管理方法和系统，其利用电子锁、防误钥匙、防误主机、应用服务器、数据库服务器及电力网络对智能化变电站配置文件进行管理，系统包括数据库服务器（1）、应用服务器（2）、防误主机（3）、防误钥匙（4），终端机柜电子锁（5-1）、IED防误闭锁盒（5-2），数据库服务器（1）连接应用服务器（2），应用服务器（2）连接防误主机（3），防误主机（3）连接防误钥匙（4），防误钥匙（4）分别连接终端机柜电子锁（5-1）、IED防误闭锁盒（5-2）；本发明有效管理智能站配置文件，避免非正常情况下系统配置文件的误操作，实现对配置文件的严格管控。
Description
技术领域：
本发明涉及一种智能化变电站配置文件管理方法及系统，尤其是涉及一种基于防误闭锁的智能化变电站配置文件管理方法及系统。
背景技术：
智能变电站与传统变电站二次设备依靠电缆联系不同，其智能电子设备依靠光缆连接，各种状态量通过数据流发布，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等。智能电子设备的能力描述和变电站系统与网络通信拓扑结构描述依靠SCL（Substation Configuration description Language：变电站配置描述语言）完成，因此，配置文件对智能变电站至关重要。
SCL配置文件分为四类，分别为ICD（IED Capability Description：IED 能力描述文件），CID（Configured IED Description：IED 实例配置文件），SSD（System Specification Description：系统规格文件），SCD（Substation Configuration Description：全站系统配置文件）。SCD文件全站唯一，为全站统一数据源，该文件描述所有IED 的实例配置和通信参数、IED 之间的通信配置以及变电站一次系统结构，因此在智能变电站中，管理SCD文件尤为重要。而意外因素导致站内IED配置文件更改、丢失，可能导致保护拒动或误动、造成大面积停电、甚至系统瓦解等事故。
目前对智能变电站配置文件的管理缺乏一套行之有效的方法和系统。
发明内容：
本发明的目的在于克服上述已有技术的不足而提供一种有效管理智能站配置文件，避免非正常情况下系统配置文件的误操作，实现对配置文件的严格管控的基于防误闭锁的智能化变电站配置文件管理方法及系统。
本发明的目的可以通过如下措施来达到：一种基于防误闭锁的智能化变电站配置文件管理方法，其利用电子锁、防误钥匙、防误主机、应用服务器、数据库服务器及电力网络对智能化变电站配置文件进行管理，其特征在于其包括如下步骤：
步骤407、408，经应用服务器与数据库服务器交互，将厂站名称、设备编号和锁码、锁具类型等信息核对后，经防误主机以红外通讯方式（近传）或GSM/CDMA通讯方式（远传），按操作顺序将电子锁的授权解码发送至防误钥匙；其中，防误主机与防误钥匙各自具有相互匹配的红外通讯模块、GSM/CDMA通讯模块及AC/DC电源适配器模块；
步骤410，安装在智能站配置文件终端机柜门上的电子锁，插入防误解锁钥匙，若授权解码验证一致，柜门解锁打开，工作人员对配置文件进行操作；若解码不一致，电子锁闭锁，防误钥匙语音报警提示；
步骤411、412，安装在智能电子设备IED保护屏柜USB接口上的防误闭锁盒锁具，插入防误钥匙，若授权解码验证一致，闭锁盒解锁打开，工作人员对IED配置文件进行升级操作；若解码不一致，闭锁盒闭锁，防误钥匙语音报警提示；
步骤413，终端机采集到现场IED修改信息与终端机上的升级信息进行一致性核对，新生成的SCD文件备份；
步骤414、415、416，按顺序工作完成后，将IED闭锁盒、终端机屏柜门闭锁，防误钥匙返回防误主机；
步骤418、419，应用服务器读取防误主机内防误钥匙完整使用记录保存至数据库服务器备查，并清空防误钥匙内命令；在应用服务器完成新生成的SCD配置文件备份至数据库服务器。
一种基于防误闭锁的智能化变电站配置文件管理系统，其特征在于其包括数据库服务器、应用服务器、防误主机、防误钥匙，终端机柜电子锁、IED防误闭锁盒，数据库服务器连接应用服务器，应用服务器连接防误主机，防误主机连接防误钥匙，防误钥匙分别连接终端机柜电子锁、IED防误闭锁盒；
防误钥匙包括中央处理器，中央处理器分别连接存储器、GSM/CDMA防误钥匙通讯模块、红外防误钥匙通讯模块、锂电池电源模块、液晶显示器、语音提示模块、操作按键，并有USB接口，锂电池电源模块连接AC/DC防误钥匙电源适配器；防误主机设有GSM/CDMA防误主机通讯模块，AC/DC防误主机电源适配器，红外防误主机通讯模块，GSM/CDMA防误主机通讯模块连接GSM/CDMA防误钥匙通讯模块，AC/DC防误主机电源适配器 连接AC/DC防误钥匙电源适配器，红外防误主机通讯模块连接红外防误钥匙通讯模块。
为了进一步实现本发明的目的，说明管理系统相关硬件设施的部署措施：
运维检修部生产办公室部署数据库服务器，应用服务器、防误主机配备防误钥匙；数据库服务器保存配置文件备份，保存工作流程下的防误钥匙使用记录备查。应用服务器与数据库服务器互联完成配置文件查询核对、备份等业务处理，应用服务器与防误主机互联，完成命令传输与执行记录查询、保存；智能化变电站控制室内设微机终端机，终端机存有该站的SCD备份文件。该终端机柜门有电子锁闭锁装置，只可通过授权解码的防误钥匙解锁后打开，没有获得授权则无法打开柜门，防止下装修改SCD文件，从而避免针对各类信息平台进行恶意篡改，保证智能化变电站的安全运行；在智能化变电站内各IED配置文件升级接口USB接口处设置闭锁盒，闭锁盒与IED编码一一对应，大小适中，正常运行时处于封闭状态，能将升级接口完全覆盖，只有通过相应的授权后，才能打开闭锁盒，防止对智能电子设备配置文件的修改。
本发明同已有技术相比可产生如下积极效果：本发明利用科技信息化管理手段，规范闭环业务流程管理，强化安全责任落实，实现智能化设备配置文件管理可靠在控，杜绝意外因素导致站内IED配置文件更改、丢失，防止保护拒动或误动、造成大面积停电、甚至系统瓦解等事故的发生，在规避风险同时可有效提高智能化变电站检修的工作效率和质量，实现智能化保护设备管理精益化、资源集约化、组织扁平化、业务专业化的全面提升。
附图说明：
图1为本发明的系统框图；
图2为本发明的防误钥匙、防误主机功能结构示意图；
图3为本发明的系统架构示意图；
图4为本发明的基于防误闭锁的智能化变电站配置文件管理方法的流程示意图。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细说明：
实施例：一种基于防误闭锁的智能化变电站配置文件管理系统（参见图1-图3），包括数据库服务器1、应用服务器2、防误主机3、防误钥匙4，终端机柜电子锁5-1、IED防误闭锁盒5-2。数据库服务器1连接应用服务器2，应用服务器2连接防误主机3，防误主机3连接防误钥匙4，防误钥匙4分别连接终端机柜电子锁5-1、IED防误闭锁盒5-2。数据库服务器1存储配置文件信息、防误解锁操作记录及智能站内设备拓扑、设备编号等，应用服务器2与数据库服务器1相连并调取其存储的数据，对防误钥匙4的命令传输操作都通过应用服务器2与防误主机3进行交互。运维检修部通过应用服务器2查询配置文件相关信息，若需要升级等改动作业，人员经过密码授权后通过应用服务器2模拟操作，以图形方式或手工输入方式完成对应站内终端机的选择（确定终端机双编号），建立机柜解锁操作的对应关系，然后经过监护人（或值班负责人）的授权（审查），确认正确后，操作人员进入智能变电站按照钥匙提示对终端机柜进行解锁操作，开展工作。
工作时先在终端机备份原SCD文件，在终端机上对需升级的IED的配置文件进行修改。在终端机完成模拟升级后，生成IED编号，将需解锁的IED编号信息传送至防误钥匙4。使用防误钥匙4打开IED上防误闭锁盒5-2，对IED进行升级。将终端机采集到现场IED修改信息与终端机上的升级信息进行一致性核对，并将新生成的SCD文件备份。防误钥匙4确认IED防误闭锁盒5-2闭锁，确认终端机柜5-1闭锁，将防误钥匙4返回运维检修部防误主机3。防误钥匙4将解锁、闭锁的状态自动记录存储至防误钥匙4内部的存储器4-2。通过应用服务器2将SCD配置文件备份至数据库服务器1，经防误主机3读取防误钥匙4内存储的操作记录，保存至数据库服务器1。
如图2所示，防误钥匙4是带有充电锂电池可离线操作的终端解锁设备，内部安装操作系统，具有简单的数据管理功能。其包括中央处理器(CPU)4-1，中央处理器(CPU)4-1分别连接存储器4-2、GSM/CDMA防误钥匙通讯模块4-8、红外防误钥匙通讯模块4-9、锂电池电源模块4-7、液晶显示器4-4、语音提示模块4-5、操作按键4-6，并有USB接口4-3，锂电池电源模块4-7连接AC/DC防误钥匙电源适配器4-10。防误主机3设有GSM/CDMA防误主机通讯模块3-1，AC/DC防误主机电源适配器3-2，红外防误主机通讯模块3-3。GSM/CDMA防误主机通讯模块3-1连接GSM/CDMA防误钥匙通讯模块4-8，AC/DC防误主机电源适配器3-2 连接AC/DC防误钥匙电源适配器4-10，红外防误主机通讯模块3-3连接红外防误钥匙通讯模块4-9。通讯模块完成与防误钥匙4的通讯传输功能，其中GSM/CDMA通讯模块4-8/3-1完成远传，红外通讯模块4-9/3-3完成近距离信息传输，当防误钥匙4插入防误主机3卡槽，AC/DC电源适配器4-10/3-2自动对锂电池电源模块4-7充电。应用服务器2经防误主机3将解锁码、设备双编号、操作顺序等信息发送至防误钥匙4，然后经过中央处理器(CPU)4-1处理后即可将命令信息分离并读取出来，经过中央处理器(CPU)4-1和存储器4-2中内部系统进行处理解析最终将信息显示在液晶显示器4-4上。进入智能站解锁时，插入防误钥匙4经中央处理器4-1处理，按语音提示模块4-5提示，按动相应操作按键4-6完成解锁，解锁操作信息经中央处理器4-1处理自动保存在存储器4-2。锁具闭锁后，插入防误钥匙，识别闭锁状态亦将记录保存至存储器4-2。每步操作及下步操作提示均可在液晶显示器4-4上显示，以备提示。操作记录信息可通过GSM/CDMA/通讯模块远传至防误主机，实现锁具状态及解锁/闭锁状态实时可查。另外，若解码有误，亦可经远传功能，从应用服务器2经防误主机3重新下传至防误钥匙4。
如图3所示，系统架构示意图自上而下分为应用层，业务层，中间层，数据层。应用层主要由防误主机3、防误钥匙4、终端机柜电子锁5-1及IED防误闭锁盒5-2构成，负责按授权完成解锁，开展作业。应用服务器2中包含业务层和中间层，业务层进行锁具状态及操作记录查询，授权指令传输，配置文件信息查询，业务流程管理，记录文件资料管理，通讯设置等业务操作；中间层主要完成用户权限管理，消息驱动，逻辑事务管理，各类数据交互等操作。数据库服务器1体现为数据层，安装数据库管理系统，负责存储智能站设备结构信息、设备编码等数据，配置文件管理数据，历史操作记录数据等。解锁操作主要通过应用层和业务层与应用服务器2进行交互；数据库服务器1主要通过中间层的数据交换与应用服务器2进行交互。
如图4所示，如步骤401，运维检修部门根据中调、省调和厂家提供的文件进行汇总向厂家提出升级要求。步骤405，检修作业人员根据作业计划向运维部门办理工作票。步骤407~409，运维检修部门按升级计划办理解锁流程：经应用服务器调取数据库服务器内存储信息，查询确认配置文件信息，终端机锁具状态查询，历史操作记录查询确认等。步骤410，作业人员携厂家进入智能站控制室，完成终端机柜解锁，开展作业，备份原SCD文件。步骤411，终端机完成模拟升级后，生成IED编号，将需解锁的IED编号信息传送至防误钥匙。步骤412，用防误钥匙打开IED闭锁盒，完成配置文件修改升级。步骤413~415，进行一致性检验，未通过重修修改升级；通过则闭锁终端机锁具和IED闭锁盒，并插入防误钥匙确认闭锁状态。步骤416~419，工作完成，将防误钥匙返回防误主机，并将升级结果反馈运维检修部，将智能站配置文件备份至数据库服务器，将解锁操作记录存入数据库服务器备查，存库结果反馈至应用服务器。步骤420，运维检修部将向厂家反馈升级结果。
其中：
步骤407、408，经应用服务器与数据库服务器交互，将厂站名称、设备编号和锁码、锁具类型等信息核对后，经防误主机以红外通讯方式（近传）或GSM/CDMA通讯方式（远传），按操作顺序将电子锁的授权解码发送至防误钥匙；
步骤410，安装在智能站配置文件终端机柜门上的电子锁，插入防误解锁钥匙，若授权解码验证一致，柜门解锁打开，工作人员对配置文件进行操作；若解码不一致，电子锁闭锁，防误钥匙语音报警提示；
步骤411、412，安装在智能电子设备IED保护屏柜USB接口上的防误闭锁盒锁具，插入防误钥匙，若授权解码验证一致，闭锁盒解锁打开，工作人员对IED配置文件进行升级操作；若解码不一致，闭锁盒闭锁，防误钥匙语音报警提示；
步骤413，终端机采集到现场IED修改信息与终端机上的升级信息进行一致性核对，新生成的SCD文件备份；
步骤414、415、416，按顺序工作完成后，将IED闭锁盒、终端机屏柜门闭锁，防误钥匙返回防误主机；
步骤418、419，应用服务器读取防误主机内防误钥匙完整使用记录保存至数据库服务器备查，并清空防误钥匙内命令；在应用服务器完成新生成的SCD配置文件备份至数据库服务器。
上述仅为本发明的部分技术方案实例，并非用来限定本发明的范围，即凡依据本发明的权利要求所作的等同变化与修饰，均为本发明技术方案内的范围。
Claims (2)
1.一种基于防误闭锁的智能化变电站配置文件管理方法，其利用电子锁、防误钥匙、防误主机、应用服务器、数据库服务器及电力网络对智能化变电站配置文件进行管理，其特征在于其包括如下步骤：
步骤407、408，经应用服务器与数据库服务器交互，将厂站名称、设备编号和锁码、锁具类型等信息核对后，经防误主机以红外通讯方式（近传）或GSM/CDMA通讯方式（远传），按操作顺序将电子锁的授权解码发送至防误钥匙；其中，防误主机与防误钥匙各自具有相互匹配的红外通讯模块、GSM/CDMA通讯模块及AC/DC电源适配器模块；
步骤410，安装在智能站配置文件终端机柜门上的电子锁，插入防误解锁钥匙，若授权解码验证一致，柜门解锁打开，工作人员对配置文件进行操作；若解码不一致，电子锁闭锁，防误钥匙语音报警提示；
步骤411、412，安装在智能电子设备IED保护屏柜USB接口上的防误闭锁盒锁具，插入防误钥匙，若授权解码验证一致，闭锁盒解锁打开，工作人员对IED配置文件进行升级操作；若解码不一致，闭锁盒闭锁，防误钥匙语音报警提示；
步骤413，终端机采集到现场IED修改信息与终端机上的升级信息进行一致性核对，新生成的SCD文件备份；
步骤414、415、416，按顺序工作完成后，将IED闭锁盒、终端机屏柜门闭锁，防误钥匙返回防误主机；
步骤418、419，应用服务器读取防误主机内防误钥匙完整使用记录保存至数据库服务器备查，并清空防误钥匙内命令；在应用服务器完成新生成的SCD配置文件备份至数据库服务器。
2.一种基于防误闭锁的智能化变电站配置文件管理系统，其特征在于其包括数据库服务器（1）、应用服务器（2）、防误主机（3）、防误钥匙（4），终端机柜电子锁（5-1）、IED防误闭锁盒（5-2），数据库服务器（1）连接应用服务器（2），应用服务器（2）连接防误主机（3），防误主机（3）连接防误钥匙（4），防误钥匙（4）分别连接终端机柜电子锁（5-1）、IED防误闭锁盒（5-2）；
防误钥匙（4）包括中央处理器（4-1），中央处理器（4-1）分别连接存储器（4-2）、GSM/CDMA防误钥匙通讯模块（4-8）、红外防误钥匙通讯模块（4-9）、锂电池电源模块（4-7）、液晶显示器（4-4）、语音提示模块（4-5）、操作按键（4-6），并有USB接口（4-3），锂电池电源模块（4-7）连接AC/DC防误钥匙电源适配器（4-10）；防误主机（3）设有GSM/CDMA防误主机通讯模块（3-1），AC/DC防误主机电源适配器（3-2），红外防误主机通讯模块（3-3），GSM/CDMA防误主机通讯模块（3-1）连接GSM/CDMA防误钥匙通讯模块（4-8），AC/DC防误主机电源适配器（3-2 ）连接AC/DC防误钥匙电源适配器（4-10），红外防误主机通讯模块（3-3）连接红外防误钥匙通讯模块（4-9）。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C05 | Deemed withdrawal (patent law before 1993) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130619 |