CN106597968A - 一种基于Redis的变流器高速实时监控系统和方法 - Google Patents

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欧阳广伟
张明亮
蒲延洲
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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Abstract

本发明涉及一种基于Redis的变流器高速实时监控系统和方法，属于风电变流器控制领域。技术方案如下：一种基于Redis的变流器高速实时监控系统,包括：数据采集端、数据存储端与数据监控端，数据采集端包括变流器中的数据采集单元、以太网通讯设备和采集数据服务器；数据存储端包括MySQL物理存储数据库和Redis内存数据库；数据监控端是安装在PC机的客户端。有益效果是：本发明所述的一种基于Redis的变流器高速实时监控系统和方法能对变流器各项硬件状态数据、现场实时场景和故障数据进行监控并保证其实时性、安全性和查询方式多样性，减少人工成本，提高管理效率。

Description

一种基于Redis的变流器高速实时监控系统和方法
技术领域
本发明涉及风电变流器控制领域，尤其涉及一种基于Redis的变流器高速实时监控系统和方法。
背景技术
随着“互联网+”的概念和相关工作在各个领域不断的开展，风电领域自然也不会望而却步。现有风电场的监控系统多半已经是8年前的监控系统，与当今的监控系统的理念已经不能同日而语。同时，计算机硬件的发展也是突飞猛进的，根据摩尔定律可知，现今的计算机硬件与8年前最好的计算机硬件相比，整体上是一个很大的飞跃，加之现在的监控软件的理念的改善，客户的需求范围的不断的扩大和内容不断的增加，新一代的监控软件的规格正在逐步形成。在其他领域，视频监控系统已经成为主流，基于视频监控系统之上的应用也层出不穷。在风电监控系统的领域内，对于设备运行的实时情况的监控的精度的要求也是越来越快，相比之前的秒级监控，现在已经逐步过渡到毫秒级的监控，更有甚者已经做到了微妙级的监控。对于电流、电压这类的数据的表现形式，已经从原来的统计图表形式转变到了对采集到的数据实时显示的地步。对于数据实时性的容忍度，也从开始的几分钟，到现在的几秒钟。对于风电领域的新一代监控系统，也是一个很好的机会，各家整机厂，第三方运维公司以及风场业主自己本身在研发适应自家产品或者风场的监控软件。新一代的监控系统应当具备更高精度的数据采集，更加多元化的数据展示形式，更加长久的存储能力，更加智能的分析方法以及更加便利的访问方式。
发明内容
为了对变流器各项硬件状态数据、现场实时场景和故障数据进行监控并保证其实时性、安全性和查询方式多样性，本发明提供一种基于Redis的变流器高速实时监控系统，所述技术方案如下：
一种基于Redis的变流器高速实时监控系统,包括：数据采集端、数据存储端与数据监控端，数据采集端包括变流器中的数据采集单元、以太网通讯设备和采集数据服务器；数据存储端包括MySQL物理存储数据库和Redis内存数据库；数据监控端是安装在PC机的客户端。
进一步的，所述数据监控端还包括安装在移动设备中的app软件。
本发明还包括一种基于Redis的变流器高速实时监控方法，步骤如下：
S1、数据采集单元对变流器中的数据进行采集包括电流、电压、温度、角度、现场场景和故障数据；
S2、S1中采集到的数据经由以太网通讯设备通过TCP协议发送给采集数据服务器；
S3、采集数据服务器将接收到的数据信息进行汇总，继而进行信息分析、信息编码，然后将信息存储到MySQL物理存储数据库；
S4、MySQL物理存储数据库根据需求将所需信息发送至Redis内存数据库；
S5、数据监控端向Redis内存数据库进行数据请求；
S6、数据监控端将获取的实时数据与历史数据经过分析整理，通过实时示波器和统计数据图表等形式对硬件状态信息、现场场景和故障数据进行实时监测。
S7、管理人员通过数据监控端查看各项信息，通过操作数据监控端发送指令给采集数据服务器；
S8、数据采集服务器进行身份安全验证和指令集安全验证；
S9、S8中进行双重安全验证通过之后，数据采集服务器通过统一控制接口将指令发送给变流器设备；
S10、变流器设备根据指令进行相应的操作。
进一步的，当Redis内存数据库识别到故障信息时，进行预警提醒。
进一步的，所述预警提醒通过手机短信、电子邮件、PC机客户端和app消息推送进行传递。
本发明的有益效果是：
本发明所述的一种基于Redis的变流器高速实时监控系统和方法能对变流器各项硬件状态数据、现场实时场景和故障数据进行监控并保证其实时性、安全性和查询方式多样性，减少人工成本，提高管理效率。
附图说明
图1为本发明Redis数据传输架构图；
图2为本发明数据采集流程图；
图3为本发明实施例2系统逻辑架构图。
具体实施方式
实施例1：
一种基于Redis的变流器高速实时监控系统,包括：数据采集端、数据存储端与数据监控端，数据采集端包括变流器中的数据采集单元、以太网通讯设备和采集数据服务器；数据存储端包括MySQL物理存储数据库和Redis内存数据库；数据监控端是安装在PC机的客户端。
进一步的，所述数据监控端还包括安装在移动设备中的app软件。
本发明还包括一种基于Redis的变流器高速实时监控方法，步骤如下：
S1、数据采集单元对变流器中的数据进行采集包括电流、电压、温度、角度、现场场景和故障数据；
S2、S1中采集到的数据经由以太网通讯设备通过TCP协议发送给采集数据服务器；
S3、采集数据服务器将接收到的数据信息进行汇总，继而进行信息分析、信息编码，然后将信息存储到MySQL物理存储数据库；
S4、MySQL物理存储数据库根据需求将所需信息发送至Redis内存数据库；
S5、数据监控端向Redis内存数据库进行数据请求；
S6、数据监控端将获取的实时数据与历史数据经过分析整理，通过实时示波器和统计数据图表等形式对硬件状态信息、现场场景和故障数据进行实时监测。
S7、管理人员通过数据监控端查看各项信息，通过操作数据监控端发送指令给采集数据服务器；
S8、数据采集服务器进行身份安全验证和指令集安全验证；
S9、S8中进行双重安全验证通过之后，数据采集服务器通过统一控制接口将指令发送给变流器设备；
S10、变流器设备根据指令进行相应的操作。
进一步的，当Redis内存数据库识别到故障信息时，进行预警提醒。
进一步的，所述预警提醒通过手机短信、电子邮件、PC机客户端和app消息推送进行传递。
实施例2：
本发明包括信源层、采集层、汇聚层、平台层和应用层。
信源层包括外部环境信息，变流器本身的运行状态情况以及故障信息等。
采集层核心设备为数据采集单元，直连变流器，并从变流器获得两种类型数据(运行数据和故障数据)。对于一个风电场33台风机计算，每秒可以达到53MBPS～66MBPS的数据交互量。这些数据采集汇总之后并通过TCP协议发送给数据采集服务器。
汇聚层是数据采集服务器汇聚其下辖变流器的各类数据，完成包括信息汇聚、信息过滤、信息存储、信息分析、信息编码、二级通讯等功能。采集服务器把大量数据汇总在Redis内存数据库，对采集数据进行信息过滤、信息分析、信息编码。并根据不同的数据库需求传输给不同的数据。
平台层包括4个子系统：数据汇聚系统、运营维护系统、分析对比系统、预警管理系统。其中数据汇聚系统是最高级别的数据汇聚节点，完成从各个风场采集系统到中心平台的数据汇聚，运营维护系统完成用户管理、数据管理、设备管理、编码管理等功能。此外中心平台承载了所有风场子系统节点上传的数据。同时可以通过中心平台可以与变流器运行知识库、变流器故障知识库、变流器启发式自适应学习模块配合实现变流器故障预警和报警等功能
应用层包括变流器数据中心应用和中控系统应用两块，其中变流器数据中心应用趋向于扩展性，中控系统应用趋向于满足现有需求，包括数据采集系统的实时监控系统和数据采集系统的移动APP系统。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于Redis的变流器高速实时监控系统,其特征在于，包括：数据采集端、数据存储端与数据监控端，数据采集端包括变流器中的数据采集单元、以太网通讯设备和采集数据服务器；数据存储端包括MySQL物理存储数据库和Redis内存数据库；数据监控端是安装在PC机的客户端。
2.如权利要求1所述的基于Redis的变流器高速实时监控系统,其特征在于，所述数据监控端还包括安装在移动设备中的app软件。
3.一种基于Redis的变流器高速实时监控方法，其特征在于，步骤如下：
S1、数据采集单元对变流器中的数据进行采集包括电流、电压、温度、角度、现场场景和故障数据；
S2、S1中采集到的数据经由以太网通讯设备通过TCP协议发送给采集数据服务器；
S3、采集数据服务器将接收到的数据信息进行汇总，继而进行信息分析、信息编码，然后将信息存储到MySQL物理存储数据库；
S4、MySQL物理存储数据库根据需求将所需信息发送至Redis内存数据库；
S5、数据监控端向Redis内存数据库进行数据请求；
S6、数据监控端将获取的实时数据与历史数据经过分析整理，通过实时示波器和统计数据图表等形式对硬件状态信息、现场场景和故障数据进行实时监测。
S7、管理人员通过数据监控端查看各项信息，通过操作数据监控端发送指令给采集数据服务器；
S8、数据采集服务器进行身份安全验证和指令集安全验证；
S9、S8中进行双重安全验证通过之后，数据采集服务器通过统一控制接口将指令发送给变流器设备；
S10、变流器设备根据指令进行相应的操作。
4.如权利要求3所述的基于Redis的变流器高速实时监控方法，其特征在于，当Redis内存数据库识别到故障信息时，进行预警提醒。
5.如权利要求4所述的基于Redis的变流器高速实时监控方法，其特征在于，所述预警提醒通过手机短信、电子邮件、PC机客户端和app消息推送进行传递。
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