CN105634141A - 电力调控信息实时监控与安全预警移动传输系统及方法 - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
本发明涉及一种电力调控信息实时监控与安全预警移动传输系统及方法，所述系统包括：电网安全运行监控模块、电网安全预警模块、电网信息发布与交互模块；其中电网安全运行监控模块是对电网设备运行状态的实时监视；电网安全预警模块是对实时监控的设备进行分析，对设备故障、设备变化的电网安全变化进行预警；电网信息发布与交互模块是将电网的操作信息发送给指定的接收者。可对设备变化进行实时监控，保证其准确性、时效性和联动性。
Description
技术领域
本发明属于电力调度的安全生产与电网运行监控领域领域，主要涉及一种电力调控信息实时监控与安全预警移动传输系统及方法。
背景技术
电网架构具有整体建设发展快，技术密集程度高，设备密集程度高、设备精度高、影响电网支行因素多（设备本身、社会活动、天气气象、自然灾害）等特点。电网运行具体有时效性，前一秒和后一秒的电网运行状态就不尽相同，因此，电网运行与安全生产的不同情况下，对电网运行情况下的在线监控、运行预警和信息快速发布都有着较高的要求。
目前，对电网运行数据的在线监控、运行预警和信息快速发布监控有如下急需改变的方向：
1）、设备元器件精度高，设备参数多，支行参数多。
2）、电网数据繁多，数据都散落在多个系统中，数据汇集时间较长。
3）、数据没有自动匹配规则，人工分析困难。
4）、预警与故障定位手段单一，工作效率不是很高。
5）、受安全三区与外网的安全限制，信息发布与沟通效率不高。
6）、对故障分析多依据于工作人员的经验，没有效好的技术支持手段，将经验型转向数据指导型。
发明内容
发明目的：
本发是提供了电力调控信息实时监控与安全预警移动传输系统及方法，其目的是为了显著提高对电网运行的实时监控、安全预警和信息发布的准确性及数据联动控制精度，实现高效及快速的定位、分析、研判与决策，有效的提高了电网运行控制能力和驾驭能力。
技术方案：
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种电力调控信息实时监控与安全预警移动传输系统，其特征在于：所述系统包括：电网安全运行监控模块、电网安全预警模块、电网信息发布与交互模块；其中电网安全运行监控模块是对电网设备运行状态的实时监视；电网安全预警模块是对实时监控的设备进行分析，对设备故障、设备变化的电网安全变化进行预警；电网信息发布与交互模块是将电网的操作信息发送给指定的接收者。
电网安全运行监控模块的安全信息分为“一次设备”和“二次设备”两类设备；安全指标控制范围在电网运行的“有功、无功、电流、电压、负荷、频率、断面”的数据指标。
电网安全预警模块对电网实时运行状态进行分析，对设备支行突变和设备“故障信息”自动发送至指定接受者的手机终端上；故障信息主要包括：设备特性、设备缺陷和保修信息。
电网信息发布与交互模块是在手机终端上进行信息发送，通信方式为：一对一、一对多、和通知/公示三种方式。
一种如上所述电力调控信息实时监控与安全预警移动传输系统的监控预警方法，其特征在于：该方法步骤如下：
步骤1、发送手机验证至系统服务器端，手机验证以手机号和手机设备识别码共同组成“证认串号”；
证认串号生成步骤如下：
1、系统自动获取手机号+手机设备识别码生成一组唯一的串码；
2、进行加密计算，生产安全认证串码：采用RSA（非对称加密算法）；
2.1、由智能手机终端发送请求，将请求信号的“串码”由10进制转换成16进制；
2.2、APP服务器端收到“16进制串码”后，通过通信网络传输到服务器上；
2.3、服务器收到“16进制串码”后进行转换，将其转成10进制，验收通过后将请求的数据信息进行汇总；
2.4、将请求的数据汇总后的内容进行10进制转换成16进制，通过通信网络传输到APP服务器上；
2.5、在APP服务器将请求的数据汇总内容进行16进制转换成10进制，并推送到智能手机终端上显示结果。
步骤2、使用用户和密码进行登录电力调控信息实时监控与安全预警移动传输系统的APP移动终端；
步骤3、电网安全运行监控模块、电网安全预警模块和电网信息发布与交互模块，每个模块应用时均要解析证认串号生成时产生的安全认证内容；
步骤4、安全认证后，显示结果；
步骤4.1、安全认证正确即可看到数据；
步骤4.2、安全认证不正确则看不到数据，并同步要求返回步骤2，要求进行安全认证；
步骤5、若更换手机号或手机终端，在执行步骤4时直接要求返回步骤2，要求进行安全认证；
步骤6、结束。
系统的数据实时获取，不受时间、空间的限制，即时请求，即时回复数据。
系统服务器端对预警信息自动计算，并根据实际监控需要，自行设置预警分析数值百分比，以主动的方式推送给通过安全认证的指定的接收者。
优点及效果：
本发明结合电网运行现状，根据用户的思想理念，贯彻用户设计精神，充分利用电网已有的各种管理系统，进行资源整合，搭建基于《调度管理系统》《智能电网调度技术支持系统》的新型的智能移动监控与管理体系。实现实时数据实时了解、实时数据分析、实现的风险预警自动推送。整合实时运行数据，利用计算机技术自动汇总、分析、研判和信息发布，提高对电网的掌控能力、预判能力和驾驭能力。减轻调度人员工作难度，提高工作效率，使各类运维人员即使在外出或会议期间也可以实时掌握电网运行情况。
电力调控信息实时监控与安全预警移动传输系统中安全预警模块的功能，让使用者不受时间和地理的限制，随时随地的了解电网中设备的突变信息与越限设备，并将信息自动推送给相关人员的手机客户端，显示相关设备的属性，以支持和辅助研究、判断问题所在。
电力调控信息实时监控与安全预警移动传输系统中信息发布模块的功能可以让使用者不受时间和地理的限制，随时随地的进行一对一或一对多的信息沟通，提高协助处置能力。
附图说明：
图1是本发明系统通信结构示意图。
图2是本发明监控预警流程图。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明做进一步的说明：
针对上述问题，本发明以“设备元器件”为唯一触发条件，进行信息与数据联动，按照既定的程序进行数据的自动匹配、定向抽取、分析计算、自动发送与回传。本发明同步采用APP终端程序+手机终端设备，采用“16位16进制”的安全算法，有效的保证了应用的实现和安全的保障。
本发明提出了一种电力调控信息实时监控与安全预警移动传输系统，依托互联网，并可在任意一个指定手机终端上进行信息查询、预警分析和发布操作。其特征在于：所述系统包括：电网安全运行监控模块、电网安全预警模块、电网信息发布与交互模块；其中电网安全运行监控模块是对电网设备运行状态的实时监视；电网安全预警模块是对实时监控的设备进行分析，对设备故障、设备变化的电网安全变化进行预警；电网信息发布与交互模块是将电网的操作信息发送给指定的接收者（个人或群体）。
系统由III区网络向外网进行数据传输，在保障功能实现的基础上充分实现了安全机制；支持现今所有智能手机设备，操作简易。对设备变化进行实时监控，保证其准确性、时效性和联动性，建立建全电网协助工作机制，提高对电网的感知能力、掌握能力、处置能力和驾驭能力。
电网安全运行监控模块的安全信息分为“一次设备”和“二次设备”两类设备；安全指标控制范围在电网运行的“有功、无功、电流、电压、负荷、频率、断面”的数据指标。
电网安全预警模块对电网实时运行状态进行分析，对设备支行突变和设备“故障信息”自动发送至指定接受者的手机终端上；故障信息主要包括：设备特性、设备缺陷和保修信息。
电网信息发布与交互模块是在手机终端上进行信息发送，通信方式为：一对一、一对多、和通知/公示三种方式。
一种如上所述电力调控信息实时监控与安全预警移动传输系统的监控预警方法，其特征在于：该方法步骤如下：
步骤1、发送手机验证至系统服务器端，手机验证主要以手机号（唯一标识）和手机设备识别码（手机设备识别码是设备的唯一标识）共同组成“证认串号”；
证认串号生成步骤如下：
1、系统自动获取手机号+手机设备识别码生成一组唯一的串码；（例如：第一步：系统自动获取手机号+手机设备识别码生成一组唯一的串码。如136XXXX5689+2104CP4952；）
2、进行加密计算，生产安全认证串码：采用RSA（非对称加密算法）；
2.1、由智能手机终端发送请求，将请求信号的“串码”由10进制转换成16进制；
2.2、APP服务器端收到“16进制串码”后，通过通信网络传输到服务器上；详见图1；
2.3、服务器收到“16进制串码”后进行转换，将其转成10进制，验收通过后将请求的数据信息进行汇总；
2.4、将请求的数据汇总后的内容进行10进制转换成16进制，通过通信网络传输到APP服务器上；
2.5、在APP服务器将请求的数据汇总内容进行16进制转换成10进制，并推送到智能手机终端上显示结果。
步骤2、使用用户和密码进行登录电力调控信息实时监控与安全预警移动传输系统的APP移动终端；
步骤3、电网安全运行监控模块、电网安全预警模块和电网信息发布与交互模块，每个模块应用时均要解析证认串号生成时产生的安全认证内容；
步骤4、安全认证后，显示结果；
步骤4.1、安全认证正确即可看到数据；
步骤4.2、安全认证不正确则看不到数据，并同步要求返回步骤2，要求进行安全认证；
步骤5、若更换手机号或手机终端，在执行步骤4时直接要求返回步骤2，要求进行安全认证；原因是手机号与手机设备标识码所解析的16位16进制安全认证串码不符。
步骤6、结束。
系统的数据实时获取，不受时间、空间的限制，即时请求，即时回复数据。
系统服务器端对预警信息自动计算，并根据实际监控需要，自行设置预警分析数值百分比（如：大于70%），以主动的方式推送给通过安全认证的指定的接收者（个人或群体）。
系统采用硬件服务器，数据库存储及网络，为系统应用提供服务。移动终端采用智能手机终端。采用ORACLE数据库，为系统提供数据库服务。采用BEAWebLogic中间件服务器提供应用服务，并基于UexChart图形插件、AuexDownloaderMgr插件、uexFileMgr插件、SQLite等为系统提供应用。
系统可以实现有功数据统计、无功数据统计、电压数据统计、电流数据统计、负荷率数据统计、日用电量数据统计、检修统计、检修流程、新设备投运流程、消息管理、风险预警数据统计等功能。
如图1所示，所述的电力调控信息实时监控与安全预警移动传输系统的通信架构包括服务器端、数据库存储端、和智能手机终端；系统的服务器端与数据库存储端连接交换机，交换机输出的数据通过防火墙安全认证后，经正向隔离器传输到APP服务器，APP服务器通过无线网络与智能手机端通信连接，APP服务器的数据经反向隔离器传输到交换机。
数据在服务器传输初始端使用E文件安全加密技术进行数据安全加密由三区交换机经由物理安全装置防火墙输出至外网环境，通过反向隔离器装置阻止数据对三区进行反向传输从而保障三区信息数据的安全，数据以E文件加密的形式存储在外网服务器中，外网服务器包含双网卡分别连接内网接收数据及外网传输数据。移动终端通过UexDevice组件获取终端设备的IMEI（国际移动设备唯一标识码），作为设备唯一标识，进行认证、绑定。确保移动端安全防止他人在获取应用是对电网信息进行获取。在移动端通过认证将通过网络自动向外网服务器发送信息更新请求，获取信息后通过E文件解密技术进行数据解密。（充分满足了安全、离线、实时三个方面的要求）。
三区数据服务器通过Quartz定时查询技术对电网高级应用进行数据更新查询，应用大数据分析技术及云计算技术并结合计算机分布式计算技术快速，准确的计算出电网负荷信息，服务器将负荷信息进行E文件安全加密技术将所传输的数据进行安全加密并通过物理防火墙将数据传输至外网服务器，期间数据还经由反向隔离装置传输至外网服务器上以此来保障三区的安全。移动终端通过网络与外网服务器进行连接，移动终端通过UexDevice组件获取终端设备的IMEI（国际移动设备唯一标识码）进行唯一认证，认证通过将主动向外网服务器发送数据获取请求，外网服务器将数据发送至移动终端进行E文件解密并通过HybridApp开发引擎，采用HTML5标准进行负荷信息展示。
电网安全运行监控模块的功能是：让使用者不受时间和地理的限制，随时随地的了解电网遥测、遥信的实时数据、管理数据、风险预警数据及用户之间的信息发布；其中实时数据由有功、无功、电流、电压、负荷率、日供电量等组成，通过智能电网调度支持系统传到三区的实时数据经过数据交换平台完成数据录入到三区数据库中，将数据库中的实时数据提取通过oracle存储过程处理；将实时数据在手机客户端显示。
该方法步骤如下：
步骤1.在手机终端上打开客户端将账号和密码输入，后台通过UexDevice组件获取终端设备的IMEI（国际移动设备唯一标识码），作为设备唯一标识，进行认证、绑定，并在系统用户表中查询账号与用户名是否匹配，如果成功，接着执行步骤2；如果失败，继续执行步骤1；连继进行3次都为失败，则执行步骤10。
步骤2.后台判断是否有连接的网络，如果有连接，执行步骤3；如果没有可连接网络，执行步骤4。
步骤3.数据将自动进行更新替换和展示，执行步骤5；
步骤4.数据未进行更新和替换，但会展示最近一次更新的数据，并提示数据更新的时间；并执行步骤7，数据显示步骤8。
步骤5.进行电网运行实时监控，具有“有功数据统计、无功数据统计、电压数据统计、电流数据统计、负荷率数据统计、日用电量数据统计”功能。
步骤6.每次访问步骤5中的相关数据分析则执行上述证认串号生成的步骤发送手机验证至系统服务端，手机验证以手机号（唯一标识）和手机设备识别码（是设备的唯一标识）共同组成“证认串号”。安全通过后执行步骤7。
步骤7.调取E文件解析，将数据库中的内容进行调用，则显示如下内容：
7.1、有功数据统计，以一次和二次设备为类别，对设备有功的最高和最低负荷进行统计，并按降序排序（由高至低）。
7.2、无功数据统计，以一次和二次设备为类别，对设备无功的最高和最低负荷进行统计，并按降序排序（由高至低）。
7.3、电压数据统计，以一次和二次设备为类别，对设备电压的最高和最低进行统计，与额定电压进行比较计算电压占比率，并按降序排序（由高至低）。
7.4、电流数据统计，以一次和二次设备为类别，对设备电流的最高和最低进行统计，与额定电流进行比较计算电压占比率，并按降序排序（由高至低）。
7.5、负荷率数据统计，按全社会、网供两个类别，计算出当日最高和最低负荷，同时与昨天最高和最低负荷进行对比，提出变化量。
7.6、断面数据统计，按线路断面进行分析，提供每个断面限制、当前值，并提示断面变化后负荷切出和导出的规则。
步骤8.正确执行步骤7并在手机终端上进行数据显示。同时，将最近访问的数据以E文件的加密方式存放在手机终端存储内，为步骤4提供访问内容。
步骤9.退出登录时，系统后台将会再次判断是否连接更新网络，如果是，数据将自动更新并记录当前登录手机的ID串码与登录次数；
步骤10.结束。
电网安全预警模块的功能是：让使用者不受时间和地理的限制，随时随地的了解电网中设备的突变信息与越限设备，并将信息自动推送给相关人员的手机客户端，显示相关设备的属性，以支持和辅助研究、判断问题所在。
该方法步骤如下：
步骤1.在手机终端上打开客户端将账号和密码输入，后台通过UexDevice组件获取终端设备的IMEI（国际移动设备唯一标识码），作为设备唯一标识，进行认证、绑定，并在系统用户表中查询账号与用户名是否匹配，如果成功，接着执行步骤2；如果失败，继续执行步骤1；连继进行3次都为失败，则执行步骤11。
步骤2.后台判断是否有连接的网络，如果有连接，执行步骤3；如果没有可连接网络，执行步骤4。
步骤3.数据将自动进行更新替换和展示，执行步骤5。
步骤4.数据未进行更新和替换，但会展示最近一次更新的数据，并提示数据更新的时间；并执行步骤7，数据显示步骤8。
步骤5.进行电网运行预警，具有“设备突变”和“越限设备”两个信息显示工作区域。
步骤6.每次访问步骤5中的相关数据分析则执行发送手机验证至系统服务端，手机验证主要以手机号（唯一标识）和手机设备识别码（是设备的唯一标识）共同组成“证认串号”。安全通过后执行步骤7。
步骤7.调取E文件解析，将数据库中的内容进行调用，则显示如下内容：
7.1、设备突变。对每个设备当前运行值进行设备，在运行数据变化超出设定值后提出预警。
R0:设备额定限值。
R1:电网实时运行的设备负荷值。
f（x）0：当前时间下设备运行功率比。
f（x）1：系统设备支行率比。
计算结果：当f（x）0＞f（x）1的时候试为设备发生突变。
7.2、越限设备。设备运行的当时值大于设备基础设定的客定值，判定结果视为超限。
步骤8.结合突变或越限设备的名称向服务发出请求，查出该设备的基本信息（如：出厂时间、厂家、历史缺陷、是否同塔、是否过雷区等属性数据）。
步骤9.正确执行步骤8，在手机终端上进行数据显示。同时，将最近访问的数据以E文件的加密方式存放在手机终端存储内，为步骤4提供访问内容。
步骤10.退出登录时，系统后台将会再次判断是否连接更新网络，如果是，数据将自动更新并记录当前登录手机的ID串码与登录次数。
步骤11.结束。
电网信息发布与交互模块的功能是：让使用者不受时间和地理的限制，随时随地的进行一对一或一对多的信息沟通，提高协助处置能力。
该方法步骤如下：
步骤1.在手机终端上打开客户端将账号和密码输入，后台通过UexDevice组件获取终端设备的IMEI（国际移动设备唯一标识码），作为设备唯一标识，进行认证、绑定，并在系统用户表中查询账号与用户名是否匹配，如果成功，接着执行步骤2；如果失败，继续执行步骤1；连继进行3次都为失败，则执行步骤9。
步骤2.后台判断是否有连接的网络，如果有连接，执行步骤3；如果没有可连接网络，执行步骤9结束。
步骤3.进入信息输入工作区，完成发布内容的编写后，执行步骤4。
步骤4.选择发布对象，可单选也可多选，完成后执行步骤5。
步骤5.点击发送。执行发送手机验证至系统服务端，手机验证主要以手机号（唯一标识）和手机设备识别码（是设备的唯一标识）共同组成“证认串号”。安全通过后执行步骤6。
步骤6.调取E文件解析，发至对方手机。
步骤7.对方手机收到信息接收请求后执行发送手机验证至应用系统服务端，手机验证主要以手机号（唯一标识）和手机设备识别码（是设备的唯一标识）共同组成“证认串号”。安全通过后执行步骤6。
步骤8.解析成功后显示具体内容。
步骤9.结束。
本发明所提出的电力调控信息实时监控与安全预警移动传输系统及方法，有效的改善上述工作缺陷与技术上的缺失，能够全面的考虑和实现精准的定位、分析、研判、决策。充分的考虑影响因素以及影响因素之间的耦合关系，显著地提高工作效率和大幅度缩短控制时间。
Claims (7)
1.一种电力调控信息实时监控与安全预警移动传输系统，其特征在于：所述系统包括：电网安全运行监控模块、电网安全预警模块、电网信息发布与交互模块；其中电网安全运行监控模块是对电网设备运行状态的实时监视；电网安全预警模块是对实时监控的设备进行分析，对设备故障、设备变化的电网安全变化进行预警；电网信息发布与交互模块是将电网的操作信息发送给指定的接收者。
2.根据权利要求1所述的电力调控信息实时监控与安全预警移动传输系统，其特征在于：电网安全运行监控模块的安全信息分为“一次设备”和“二次设备”两类设备；安全指标控制范围在电网运行的“有功、无功、电流、电压、负荷、频率、断面”的数据指标。
3.根据权利要求1所述的电力调控信息实时监控与安全预警移动传输系统，其特征在于：电网安全预警模块对电网实时运行状态进行分析，对设备支行突变和设备“故障信息”自动发送至指定接受者的手机终端上；故障信息主要包括：设备特性、设备缺陷和保修信息。
4.根据权利要求1所述的电力调控信息实时监控与安全预警移动传输系统，其特征在于：电网信息发布与交互模块是在手机终端上进行信息发送，通信方式为：一对一、一对多、和通知/公示三种方式。
5.一种如权利要求1所述电力调控信息实时监控与安全预警移动传输系统的监控预警方法，其特征在于：该方法步骤如下：
步骤1、发送手机验证至系统服务器端，手机验证以手机号和手机设备识别码共同组成“证认串号”；
证认串号生成步骤如下：
1、系统自动获取手机号+手机设备识别码生成一组唯一的串码；
2、进行加密计算，生产安全认证串码：采用RSA（非对称加密算法）；
2.1、由智能手机终端发送请求，将请求信号的“串码”由10进制转换成16进制；
2.2、APP服务器端收到“16进制串码”后，通过通信网络传输到服务器上；
2.3、服务器收到“16进制串码”后进行转换，将其转成10进制，验收通过后将请求的数据信息进行汇总；
2.4、将请求的数据汇总后的内容进行10进制转换成16进制，通过通信网络传输到APP服务器上；
2.5、在APP服务器将请求的数据汇总内容进行16进制转换成10进制，并推送到智能手机终端上显示结果；
步骤2、使用用户和密码进行登录电力调控信息实时监控与安全预警移动传输系统的APP移动终端；
步骤3、电网安全运行监控模块、电网安全预警模块和电网信息发布与交互模块，每个模块应用时均要解析证认串号生成时产生的安全认证内容；
步骤4、安全认证后，显示结果；
步骤4.1、安全认证正确即可看到数据；
步骤4.2、安全认证不正确则看不到数据，并同步要求返回步骤2，要求进行安全认证；
步骤5、若更换手机号或手机终端，在执行步骤4时直接要求返回步骤2，要求进行安全认证；
步骤6、结束。
6.根据权利要求1所述的电力调控信息实时监控与安全预警移动传输系统，其特征在于：系统的数据实时获取，不受时间、空间的限制，即时请求，即时回复数据。
7.根据权利要求1所述的电力调控信息实时监控与安全预警移动传输系统，其特征在于：系统服务器端对预警信息自动计算，并根据实际监控需要，自行设置预警分析数值百分比，以主动的方式推送给通过安全认证的指定的接收者。
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
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