CN103606041A

CN103606041A - 一种配电终端运维管理系统

Info

Publication number: CN103606041A
Application number: CN201310569412.2A
Authority: CN
Inventors: 曾祥飞; 汤定阳; 江岷山
Original assignee: State Grid Corp of China SGCC; Zhuhai XJ Electric Co Ltd
Current assignee: State Grid Corp of China SGCC; Zhuhai XJ Electric Co Ltd
Priority date: 2013-11-13
Filing date: 2013-11-13
Publication date: 2014-02-26

Abstract

本发明涉及电力终端领域，具体为一种配电终端运维管理系统，用现有的配网通信网络，实现配电终端的运维管理，利用配电终端管理协议，收集配电终端设备运行状态信息及相关的模拟量信息，按照事先制定的处理规则，对不同类别的设备运行状态进行处理，生成相应的设备状态报表，供设备运维人员对设备状态进行评估，以决定检修策略；同时，对于配网改造、扩容、修改配电终端定值等，利用本发明，运维人员可远方对配电终端进行定值设定，免去现场维护，非常节省时间，也可以提高配电自动化系统的实用性。

Description

一种配电终端运维管理系统

技术领域

本发明涉及电力终端领域，特别是一种配电终端运维管理系统。

背景技术

随着配电设备数量不断增大，对配电设备的运行状态管理和维护如果采用传统的“计划检修”和“就地式”维护，投入的工作量巨大，并且效果不明显。如果配网设备出现运行故障而不能及时发现及排除，在配网发生短路或者接地故障时，将不能正确隔离相关故障，会导致停电范围扩大，降低供电的可靠性。

传统方式采用终端厂家的专用维护软件，对终端就地进行维护，且采用各自自定义的协议进行维护，其缺点在于开发语言各异，且大多是Windows平台的单机软件，导致其应用效果比较差；且功能相对单一，不具备终端运行状态分析统计功能，不具备智能预警功能。也有终端厂家在开发配电网远程综合维护系统，相对专用维护软件虽有较大进步，但功能还是局限于传统参数维护、程序升级、设备统计等，相对比较单一，且与终端通信协议还是IEC60870-5系列，容易与主站业务数据混淆，对系统的稳定性带来一定的风险。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种配电终端运维管理系统，通过协议实现配电终端运维管理通用性和系统的稳定性，以自动化的方式实现维护的有效性。

本发明解决其问题所采用的技术方案是：

一种配电终端运维管理系统，包括配电终端和终端网管模块，所述终端网管系统包括终端通信单元、数据处理单元、共享内存单元、客户端请求处理单元和客户端，所述运维管理包括运行管理和维护，其中，运行管理包括步骤：

（1）终端通信单元接收配电终端发送的运行数据，并将运行数据发送至数据处理单元；

（2）数据处理单元将接收到的运行数据写入至共享内存单元进行存储；

（3）共享内存单元将接收到的运行数据进行内存的分配及操作的封装；

（4）客户端向客户端请求处理单元发送数据请求，客户端请求处理单元从共享内存读取相应的运行数据并上传至客户端，客户端对上传的运行数据自动监控，实时完成运行状态显示及分析，并智能定位故障；

所述维护管理包括步骤：

（11）客户端将请求数据发送至客户端请求处理单元；

（12）客户端请求处理单元将请求数据写入内存共享单元，并向数据处理单元发出进行数据处理发送的请求消息；

（13）数据处理单元从共享内存单元读取请求数据并将其传送至终端通信单元；

（14）终端通信单元将请求数据发送至相应的配电终端；

（15）配电终端接收到请求数据后，执行数据命令以完成相应的维护。

所述终端网管系统还包括系统数据库和图资数据处理单元，图资数据处理单元用于从图资数据库中读取配电终端的终端数据，并将终端数据保存至系统数据库从而完成系统数据库的更新，客户端则实时从系统数据库中读取相应的终端数据，其中，图资数据库保存有配电终端的终端数据，终端数据包括配电终端的地理信息、设备安装信息、设备类型记录和设备所属变电站及线路信息。

其中，终端通信单元与配电终端之间通过终端网管协议进行通信，所述步骤（1）中，终端通信单元将接收到的配电终端发送的运行数据按照终端网管协议进行拆包，再发送至数据处理单元；所述步骤（14）中，终端通信单元按照终端网管协议将请求数据进行封装后再发送至相应的配电终端。

其中，图资数据处理单元完成系统数据库的更新采用自动方式或定时方式，且自动方式与定时方式均以UDP协议实现，当采用自动方式时，若图资数据库有变动时，图资数据处理单元自动实现连接图资数据库，并更新系统数据库；当采用定时方式时，在设定的时间点，图资数据处理单元实现连接图资数据库，并更新系统数据库。

本发明的有益效果是：

本发明采用一种配电终端运维管理系统，用现有的配网通信网络，实现配电终端的运维管理，利用配电终端管理协议，收集配电终端设备运行状态信息及相关的模拟量信息，按照事先制定的处理规则，对不同类别的设备运行状态进行处理，生成相应的设备状态报表，供设备运维人员对设备状态进行评估，以决定检修策略；同时，对于配网改造、扩容、修改配电终端定值等，利用本发明，运维人员可远方对配电终端进行定值设定，免去现场维护，非常节省时间，也可以提高配电自动化系统的实用性。

附图说明

下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。

图1是本发明运行管理步骤流程图；

图2是本发明维护管理步骤流程图；

图3是本发明终端网管模块的连接示意图；

图4是本发明所述系统的结构组成框图；

图5是本发明系统的软件部署示意图。

具体实施方式

本发明提供一种配电终端运维管理系统，包括配电终端和终端网管模块，所述终端网管模块包括终端通信单元、数据处理单元、共享内存单元、客户端请求处理单元和客户端，所述运维管理包括运行管理和维护管理，其中，参照图1所示，运行管理包括步骤：

参照图2所示，其中，维护管理包括步骤：

（11）客户端将请求数据发送至客户端请求处理单元；

（14）终端通信单元将请求数据发送至相应的配电终端；

所述系统还包括图资数据库，图资数据库保存有配电终端的终端数据，终端数据包括配电终端的地理信息、设备安装信息、设备类型记录和设备变电站线路信息等；客户端在对某个配电终端监控时，必须读取此配电终端的相关数据，如配电终端的地理位置、设备安装信息、设备类型、设备所属变电站及线路等，只有找到正确的信息，才可以针对此配电终端发送监控或维护请求。为此，在终端网管系统中设置系统数据库和图资数据处理单元，图资数据处理单元用于从图资数据库中读取配电终端的终端数据，并将终端数据保存至系统数据库，从而使图资数据库中的数据更新至系统数据库，而客户端则可以从系统数据库中读取最新的实时终端数据，便运行管理和维护管理精确化、实时化。

在维护管理中，当客户端需要对配电终端进行维护时，将发送请求命令到客户端请求处理单元进行数据处理，客户端与客户端请求处理单元之间采用远程过程调用技术方案实现通信。客户端请求处理单元实时响应客户端的数据请求，如读写参数、升级程序等，客户端请求处理单元在接到客户端的用户请求时，将生成一个请求号，并将相应的请求数据写入共享内存中的用户请求表，同时发送一个请求消息给终端数据处理单元，通知其进行数据的处理和发送。终端数据处理单元接收客户端请求处理单元发送的消息后，根据请求号查询共享内存，将查找到的请求数据发送到终端通信单元。

为了实现终端通信单元与配电终端之间通信的顺畅，终端通信单元与配电终端之间通过终端网管协议进行通信，所述步骤（1）中，终端通信单元将接收到的配电终端发送的运行数据按照终端网管协议进行拆包，再发送至数据处理单元；所述步骤（14）中，终端通信单元按照终端网管协议将请求数据进行封装后再发送至相应的配电终端。通过终端网管协议收集配电终端设备运行状态信息及相关的模拟量信息，按照事先制定的处理规则，对不同类别的设备运行状态进行处理，生成相应的设备状态报表，供设备运维人员对设备状态进行评估，以决定检修策略，有效地解决了对设备运行监控和维护的难题，使运行监控变得简单化，维护变得自动化，节省人力和财力，提高工作效益。

参照图3所示终端网管模块的连接示意图，最底层是配电终端和图资数据库，其中，图资数据库记录了有关配电终端的终端数据。

终端通信单元为数据传输层，用于与配电终端依据终端网管协议通信，还用于通信通道维护，通信协议的处理，通信机制的实现，对于数据处理单元发送的数据，按照终端网管协议进行封装，并发送到相应配电终端，对于配电终端上送的运维数据，按照终端网管协议进行拆包，并将运维数据发送到数据处理单元进行处理。

数据处理层包括图资数据处理单元和数据处理单元，图资数据处理单元用于实现图资数据库与系统数据库的通信，更新系统数据库。数据处理单元用于完成客户端请求数据的处理及终端通信单元传送的终端运维护数据的处理，对于客户端请求数据的处理，通过接收客户端请求处理单元发送的消息，根据请求号查询共享内存，将查找到的请求数据发送到终端通信单元；对于终端通信单元上送的数据，将数据写到共享内存单元或系统数据库中，供客户端请求处理单元及客户端进行数据的查询。

数据存储层包括共享内存单元和系统数据库，系统数据库用于为客户端提供配电终端的相关终端数据，且通过图资处理单元实时更新终端数据；共享内存单元主要完成系统共享内存的分配及操作的封装，包括配电终端状态表、配电终端模拟量表、配电终端索引表、配电终端通信进程表、用户请求表等，供其它各单元数据的存取，其中共享内存的初始化将根据系统数据库的终端配置进行。

数据应用层为客户端请求处理单元，其实时响应客户的数据请求，如读写参数，升级程序等。在接到客户端的用户请求时，将生成一个请求号，并将相应的请求数据写入共享内存中的用户请求表，同时发送一个请求消息给终端数据处理单元，通知其进行数据处理发送。

参照图4所示系统的结构组成框图，包括配电终端、终端网管模块、通信网络和主站模块，终端网管模块包括系统数据库、网管服务器和客户端，其中，网管服务器包括终端通信单元、数据处理单元、共享内存单元和客户端请求处理单元，是一个集功能于一体的服务器。配电终端包括配电区域终端，负责与终端网管模块之间通过网管通信协议进行数据传输。通信网络是指光纤以太网与无线GPRS、串口服务器等，作为配电远方终端与终端网管模块之间的通讯通道。主站模块包括配电主站和图资数据库，主要提供配网运维管理系统中配电区域终端相关数据，包括地理信息、设备安装信息、设备类型记录、设备变电站线路信息等，这些信息都统一存放在图资数据库中。依据系统的结构组成框图，为了实现系统数据库与图资数据库之间数据的一致，图资数据处理单元可采用自动方式或定时方式实现对系统数据库的更新，当采用自动方式时，若配电终端有变动，则图资数据库必然会发生改动，主站模块检测到有新版本现场图资数据时，通过主站模块的后台服务进程，发送消息给终端网管模块的图资数据处理单元，图资数据处理单元通过与主站模块的后台服务进程进行UDP通信，并自动连接图资数据库，更新系统数据库。当采用定时方式时，在设定的时间点，图资数据处理单元实现连接图资数据库，并更新终端网管模块的系统数据库。

参照图5所示系统的软件部署示意图，终端网管模块软件部署于前置服务器，在2台前置服务器上各部署一套，前置服务器1作为常用服务器，前置服务器2冷备用，在前置服务器1异常不能运行时，人工启动前置服务器2上的终端网管模块服务器端软件，同时修改通信配置文件。客户端软件部署于图资工作站，图资工作站1作为常用的客户端，图资工作站2备用，在图资工作站1异常不能运行时，启动图资工作站2运行。

在软件配置时，无需单独进行工作站、服务器配置，充分利用现有网络及配电主站信息，即可完成系统的安装部署。

软件设计时，本发明所述系统采用跨平台语言进行设计，客户端采用java跨平台语言设计，服务器端采用易移值的C/C++语言进行设计，大大提高了系统的适应性。系统采用多线程进行处理，同时采用高效的Epoll多路I/O并发处理，大大提高了系统的处理速度。系统采用相对开放的终端网管协议，使系统功能容易扩展，即只要增加命令字及定义TLV结构即可。

以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种配电终端运维管理系统，其特征在于，包括配电终端和终端网管模块，所述终端网管模块包括终端通信单元、数据处理单元、共享内存单元、客户端请求处理单元和客户端，所述运维管理包括运行管理和维护管理，其中，运行管理包括步骤：

所述维护管理包括步骤：

（11）客户端将请求数据发送至客户端请求处理单元；

（14）终端通信单元将请求数据发送至相应的配电终端；

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括图资数据库，图资数据库保存有配电终端的终端数据，终端数据包括配电终端的地理信息、设备安装信息、设备类型记录和设备变电站线路信息；所述终端网管系统还包括系统数据库和图资数据处理单元，图资数据处理单元用于从图资数据库中读取配电终端的终端数据，并将终端数据保存至系统数据库从而完成系统数据库的更新，客户端则实时从系统数据库中读取相应的终端数据。

3. 根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，终端通信单元与配电终端之间通过终端网管协议进行通信，所述步骤（1）中，终端通信单元将接收到的配电终端发送的运行数据按照终端网管协议进行拆包，再发送至数据处理单元；所述步骤（14）中，终端通信单元按照终端网管协议将请求数据进行封装后再发送至相应的配电终端。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，图资数据处理单元完成系统数据库的更新采用自动方式或定时方式，当采用自动方式时，若图资数据库有变动时，图资数据处理单元自动实现连接图资数据库，并更新系统数据库；当采用定时方式时，在设定的时间点，图资数据处理单元实现连接图资数据库，并更新系统数据库。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述自动方式或定时方式均以UDP协议实现图资数据处理单元对系统数据库的更新。

6.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，客户端与客户端请求处理单元之间采用远程过程调用实现通信。