CN107370771A - 一种基于互联网的水电站集控系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种基于互联网的水电站集控系统及方法。所述水电站集控系统包括：至少一个水电站通过互联网与集控中心通信连接；所述集控中心包括集控中心主机及通过局域网与所述集控中心主机连接的至少一个水电站操作员工作站；所述至少一个水电站操作员工作站通过所述集控中心主机对所述水电站实现远程数据采集与监视控制功能；所述水电站和所述集控中心通过网络单向隔离装置实现与互联网的物理隔离，以确保所述水电站和所述集控中心免受来自于互联网的攻击。所述水电站集控系统及方法能够实现水电站运营商对分散的多个水电站进行远程集中的数据采集与监视控制功能，降低对水电站的监控运行及管理难度，降低运营成本。
Description
技术领域
本发明涉及水电站控制技术领域，具体而言，涉及一种基于互联网的水电站集控系统及方法。
背景技术
就目前而言，随着水电资源的持续开发，水力发电领域得到了飞速地发展，建成了众多的水电站，其中的中小型水电站数量尤为众多，这些中小型水电站的特点就是数量多、分布广，往往建设在交通不便的偏远山区，而营运商的管理机构却大多设置在交通方便的城镇中，这使得整个水电站的生产与管理之间存在严重的脱节，增加了运营商对水电站的监控运行和管理难度，而同时由于营运商管理的水电站装机容量小、站点多，需要配置大量人员到现场进行运行维护管理，加大了营运商的运营成本，降低了水电站的经济效益。
发明内容
为了克服现有技术中的上述不足，本发明的目的在于提供一种基于互联网的水电站集控系统及方法。所述基于互联网的水电站集控系统及方法能够实现水电站运营商对分散的多个水电站进行远程集中的数据采集与监视控制功能，降低对水电站的监控运行及管理难度，降低运营成本。
就水电站集控系统而言，本发明较佳的实施例提供一种基于互联网的水电站集控系统。所述基于互联网的水电站集控系统包括：
至少一个水电站通过互联网与集控中心通信连接；
所述集控中心包括集控中心主机及通过局域网与所述集控中心主机连接的至少一个水电站操作员工作站；
所述至少一个水电站操作员工作站通过所述集控中心主机对所述水电站实现远程数据采集与监视控制功能；
所述水电站和所述集控中心通过网络单向隔离装置实现与互联网的物理隔离，以确保所述水电站和所述集控中心免受来自于互联网的攻击。
就水电站集控方法而言，本发明较佳的实施例提供一种基于互联网的水电站集控方法，应用于上述基于互联网的水电站集控系统。所述基于互联网的水电站集控方法包括：
对水电站的运行数据进行采集，并将采集得到的数据通过互联网发送到集控中心主机；
所述集控中心主机将接收到的数据进行保存，至少一个水电站操作员工作站通过局域网从所述集控中心主机获得所述数据；
所述至少一个水电站操作员工作站对获得的数据进行显示，以实现对所述水电站运行状态的监视。
相对于现有技术而言，本发明较佳的实施例提供的基于互联网的水电站集控系统及方法具有以下有益效果：所述基于互联网的水电站集控系统及方法能够实现水电站运营商对分散的多个水电站进行远程集中的数据采集与监视控制功能，降低对水电站的监控运行及管理难度，降低运营成本。具体地，所述基于互联网的水电站集控系统包括至少一个水电站及集控中心，所述集控中心通过互联网与所述至少一个水电站通信连接，以获取到所述水电站的数据；所述集控中心包括集控中心主机及通过局域网与所述集控中心主机连接的至少一个水电站操作员工作站，所述至少一个水电站操作员工作站通过所述集控中心主机对所述水电站实现远程数据采集与监视控制功能，从而实现水电站运营商对分散的多个水电站进行远程集中的数据采集与监视控制功能，降低对水电站的监控运行及管理难度，降低运营成本。其中，所述水电站和所述集控中心通过网络单向隔离装置实现与互联网的物理隔离，以确保所述水电站和所述集控中心免受来自于互联网的攻击。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本发明较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对本发明权利要求保护范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明较佳的实施例提供的基于互联网的水电站集控系统的一种方框示意图。
图2为本发明较佳的实施例提供的图1中所示的水电站集控系统在水电站侧的一种流程示意图。
图3为本发明较佳的实施例提供的图1中所示的水电站集控系统在集控中心侧的一种流程示意图。
图4为本发明较佳的实施例提供的基于互联网的水电站集控方法的一种流程示意图。
图5为图4中所示的步骤S410包括的子步骤的一种流程示意图。
图6为本发明较佳的实施例提供的基于互联网的水电站集控方法的另一种流程示意图。
图7为图6中所示的步骤S440包括的子步骤的一种流程示意图。
图标：10-水电站集控系统；100-集控中心；200-水电站；300-互联网；110-集控中心主机；120-水电站操作员工作站；130-第二内网服务器；140-第二外网服务器；210-水电站监控系统局域网；211-现地控制单元；212-运行设备；220-第一内网服务器；230-第一外网服务器；310-互联网接入装置；320-正向隔离装置；330-反向隔离装置。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如何提供一种能够实现水电站运营商对分散的多个水电站进行远程集中的数据采集与监视控制功能，降低对水电站的监控运行及管理难度，降低运营成本的，基于互联网的水电站集控系统及方法，对本领域技术人员而言，是急需解决的技术问题。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
请参照图1，是本发明较佳的实施例提供的基于互联网300的水电站集控系统10的一种方框示意图。在本发明实施例中，所述水电站集控系统10包括集控中心100与至少一个水电站200，所述集控中心100与所述至少一个水电站200通信连接，以实现数据的交换或交互。在本实施例中，所述集控中心100为整个水电站集控系统10运行的核心，所述集控中心100用于对至少一个水电站200内的各个电子设备的运行状态进行数据采集及监视控制。具体地，所述集控中心100通过互联网300与所述至少一个水电站200通信连接，以实现水电站营运商对至少一个水电站200进行集中式地远程管理及监视控制。
在本实施例中，所述互联网300可以是，但不限于，有线网络和/或无线网络。若所述互联网300为有线网络时，所述互联网300的接入方式可以是ADSL(Asymmetric DigitalSubscriber Line，非对称数字用户环路)接入方式，也可以是宽带接收方式；若所述互联网300为无线网络时，所述互联网300的接入方式可以是基于3G/4G网络的无线接入方式，也可以是基于VPN网络的无线接入方式。在本实施例的一种实施方式中，所述互联网300优选为有线网络，以使所述集控中心100通过所述互联网300与至少一个水电站200实现双向通信。
请参照图2，是本发明较佳的实施例提供的图1中所示的水电站集控系统10在水电站200侧的一种流程示意图。在本发明实施例中，所述水电站200可以包括：水电站监控系统局域网210、第一内网服务器220及第一外网服务器230，所述水电站200通过所述水电站监控系统局域网210对所述水电站200中各电子设备的运行数据进行数据采集，并通过所述第一内网服务器220及所述第一外网服务器230将采集到的数据发送给所述集控中心100。
在本实施例中，每个水电站200均包括有一个水电站监控系统局域网210，所述水电站监控系统局域网210包括至少一个现地控制单元211及至少一个运行设备212，所述现地控制单元211与所述运行设备212相互连接，以对所述运行设备212的运行状态进行控制，并相应地对与现地控制单元211连接的运行设备212的运行数据进行采集，以形成所述水电站监控系统局域网210。在本实施例中，所述运行设备212可以是，但不限于，励磁装置、调试装置、调速装置、微机保护装置、辅机控制装置等。所述水电站200中的运行设备212可以是上述装置中的一种或多种任意组合。
在本实施例中，所述水电站监控系统局域网210与所述第一内网服务器220通信连接。所述水电站监控系统局域网210中的现地控制单元211对各个运行设备212的运行数据进行采集后，会将采集到的实时数据发送给所述第一内网服务器220，以通过所述第一内网服务器220对所述水电站监控系统局域网210采集到的水电站200内各电子设备的实时数据进行存储。
在本实施例中，所述第一内网服务器220与所述第一外网服务器230通信连接，以将所述第一内网服务器220接收到的实时数据发送给所述第一外网服务器230，并通过所述第一外网服务器230将所述实时数据发送给所述集控中心100。
在本实施例中，为确保所述水电站200的信息安全，使所述水电站200免受来自于互联网300的攻击，所述水电站200通过网络隔离装置实现与所述互联网300的物理隔离。具体地，所述网络隔离装置包括两个网络单向隔离装置，其中一个为正向隔离装置320，另一个为反向隔离装置330，所述正向隔离装置320与所述反向隔离装置330均设置在所述第一内网服务器220与所述第一外网服务器230之间，以在所述第一内网服务器220与所述第一外网服务器230之间建立物理隔离。
在本实施例中，所述第一内网服务器220与所述第一外网服务器230通过正向隔离装置320建立通信连接并进行数据交换，以使所述水电站监控系统局域网210的监控数据只能由所述第一内网服务器220发送到所述第一外网服务器230。
在本实施例中，所述第一外网服务器230与所述第一内网服务器220通过反向隔离装置330建立通信连接并进行数据交换，以使所述集控中心100的控制指令只能由所述第一外网服务器230发送到所述第一内网服务器220。
在本实施例中，所述第一外网服务器230通过与互联网接入装置310电性连接的方式，接入所述互联网300，从而使得所述第一外网服务器230对应的水电站200与所述集控中心100通信连接。
请参照图3，是本发明较佳的实施例提供的图1中所示的水电站集控系统10在集控中心100侧的一种流程示意图。在本发明实施例中，所述集控中心100包括集控中心主机110及至少一个水电站操作员工作站120，所述至少一个水电站操作员工作站120通过局域网与所述集控中心主机110连接，以通过所述集控中心主机110对与所述集控中心100通信的水电站200实现远程数据采集与监视控制功能。
在本实施例中，所述集控中心100还可以包括第二内网服务器130及第二外网服务器140。所述集控中心主机110及至少一个水电站操作员工作站120通过所述第二内网服务器130建立一局域网，以通过所述局域网实现所述集控中心主机110与所述至少一个水电站操作员工作站120之间的数据共享。
在本实施例中，所述第二内网服务器130与所述第二外网服务器140通信连接，以通过与所述互联网300连接的第二外网服务器140接收所述水电站200发送的监控数据或向对应水电站200发送控制指令，以实现所述集控中心100对水电站200的远程数据采集与监视控制功能。
在本实施例中，为确保所述集控中心100的信息安全，使所述集控中心100免受来自于互联网300的攻击，所述集控中心100通过网络隔离装置实现与所述互联网300的物理隔离。具体地，与水电站200中的网络隔离装置类似，所述集控中心100处的网络隔离装置也包括两个网络单向隔离装置，其中一个为正向隔离装置320，另一个为反向隔离装置330，所述正向隔离装置320与所述反向隔离装置330均设置在所述第二内网服务器130与所述第二外网服务器140之间，以在所述第二内网服务器130与所述第二外网服务器140之间建立物理隔离。
在本实施例中，所述第二外网服务器140与所述第二内网服务器130通过正向隔离装置320建立通信连接并进行数据交换，以使所述水电站监控系统局域网210的监控数据只能由所述第二外网服务器140发送到所述第二内网服务器130。
在本实施例中，所述第二内网服务器130与所述第二外网服务器140通过反向隔离装置330建立通信连接并进行数据交换，以使所述集控中心100的控制指令只能由所述第二内网服务器130发送到所述第二外网服务器140。
在本实施例中，所述第二外网服务器140通过与互联网接入装置310电性连接的方式，接入所述互联网300，从而使得所述第二外网服务器140对应的集控中心100与至少一个水电站200通信连接。
请参照图4，是本发明较佳的实施例提供的基于互联网300的水电站集控方法的一种流程示意图。在本发明实施例中，所述基于互联网300的水电站集控方法应用于上述基于互联网300的水电站集控系统10，用于实现水电站运营商对多个水电站200进行集中管理，降低对水电站200的监控运行及管理难度，降低运营成本。下面对图4所示的基于互联网300的水电站集控方法具体流程和步骤进行详细阐述。
在本发明实施例中，所述基于互联网300的水电站集控方法包括以下步骤：
步骤410，对水电站200的运行数据进行采集，并将采集得到的数据通过互联网300发送到集控中心主机110。
在本实施例中，所述水电站200中的水电站监控系统局域网210可对整个水电站200的运行数据，并通过第一内网服务器220及第一外网服务器230将采集得到的数据发送给集控中心主机110。
具体地，请参照图5，是图4中所示的步骤S410包括的子步骤的一种流程示意图。在本发明实施例中，所述步骤S410可以包括子步骤S411～子步骤S414。其中，所述子步骤S411～子步骤S414如下所示：
子步骤S411，水电站监控系统局域网210中的现地控制单元211对各个运行设备212的运行数据进行采集，并将采集到的实时数据发送至第一内网服务器220。
子步骤S412，所述第一内网服务器220接收水电站200的各个现地控制单元211采集到的实时数据，并将接收到的实时数据发送至第一外网服务器230。
子步骤S413，所述第一外网服务器230将接收的实时数据通过互联网300发送至第二外网服务器140。
子步骤S414，所述第二外网服务器140通过第二内网服务器130发送给所述集控中心主机110。
请再次参照图4，步骤S420，所述集控中心主机110将接收到的数据进行保存，至少一个水电站操作员工作站120通过局域网从所述集控中心主机110获得所述数据。
步骤S430，所述至少一个水电站操作员工作站120对获得的数据进行显示，以实现对所述水电站200运行状态的监视。
请参照图6，是本发明较佳的实施例提供的基于互联网300的水电站集控方法的另一种流程示意图。在本发明实施例中，所述基于互联网300的水电站集控方法还可以包括：
步骤S440，所述集控中心主机110发送控制指令对水电站200中运行设备212进行控制。
在本实施例中，所述集控中心主机110在所述至少一个水电站操作员工作站120的操作下，向对应水电站200发送控制指令，以对所述水电站200内对应的运行设备212的运行状态进行控制。
具体地，请参照图7，是图6中所示的步骤S440包括的子步骤的一种流程示意图。在本发明实施例中，所述步骤S440可以包括子步骤S441～子步骤S443。其中，所述子步骤S441～子步骤S443如下所示：
子步骤S441，生成控制指令，并将控制指令发送至第一外网服务器230。
在本实施例中，所述生成控制指令，并将控制指令发送至第一外网服务器230的步骤包括：
所述水电站操作员工作站120接收操作人员输入的操作指令，生成对应的控制指令；
将控制指令发送给所述集控中心主机110，所述集控中心主机110将所述控制指令发送给第二内网服务器130；
所述第二内网服务器130将接收到的控制指令发送给第二外网服务器140；
所述第二外网服务器140通过互联网300将所述控制指令发送给所述第一外网服务器230。
子步骤S442，所述第一外网服务器230将控制指令发送给第一内网服务器220。
子步骤S443，所述第一内网服务器220将所述控制指令发送至对应水电站200的现地控制单元211，以使对应的现地控制单元211根据所述控制指令对水电站200的运行设备212进行控制，实现对水电站200的运行设备212的控制。
综上所述，在本发明较佳的实施例提供的基于互联网的水电站集控系统及方法中，所述基于互联网的水电站集控系统及方法能够实现水电站运营商对分散的多个水电站进行远程集中的数据采集与监视控制功能，降低对水电站的监控运行及管理难度，降低运营成本。具体地，所述基于互联网的水电站集控系统包括至少一个水电站及集控中心，所述集控中心通过互联网与所述至少一个水电站通信连接，以获取到所述水电站的数据；所述集控中心包括集控中心主机及通过局域网与所述集控中心主机连接的至少一个水电站操作员工作站，所述至少一个水电站操作员工作站通过所述集控中心主机对所述水电站实现远程数据采集与监视控制功能，从而实现水电站运营商对分散的多个水电站进行远程集中的数据采集与监视控制功能，降低对水电站的监控运行及管理难度，降低运营成本。其中，所述水电站和所述集控中心通过网络单向隔离装置实现与互联网的物理隔离，以确保所述水电站和所述集控中心免受来自于互联网的攻击。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于互联网的水电站集控系统，其特征在于，所述基于互联网的水电站集控系统包括：
至少一个水电站通过互联网与集控中心通信连接；
所述集控中心包括集控中心主机及通过局域网与所述集控中心主机连接的至少一个水电站操作员工作站；
所述至少一个水电站操作员工作站通过所述集控中心主机对所述水电站实现远程数据采集与监视控制功能；
所述水电站和所述集控中心通过网络单向隔离装置实现与互联网的物理隔离，以确保所述水电站和所述集控中心免受来自于互联网的攻击。
2.根据权利要求1所述的基于互联网的水电站集控系统，其特征在于，所述水电站包括水电站监控系统局域网、第一内网服务器及第一外网服务器，所述水电站监控系统局域网与第一内网服务器通信连接，所述第一内网服务器通过网络隔离装置与所述第一外网服务器通信连接，所述第一外网服务器通过互联网接入装置接入互联网。
3.根据权利要求2所述的基于互联网的水电站集控系统，其特征在于：
所述集控中心还包括第二内网服务器及第二外网服务器，所述集控中心主机及至少一个水电站操作员工作站通过所述第二内网服务器建立一局域网，所述第二内网服务器通过网络隔离装置与所述第二外网服务器通信连接，所述第二外网服务器通过互联网接入装置接入互联网。
4.根据权利要求2所述的基于互联网的水电站集控系统，其特征在于：
所述第一内网服务器与所述第一外网服务器通过正向隔离装置建立通信连接并进行数据交换，以使所述水电站监控系统局域网的监控数据只能由所述第一内网服务器发送到所述第一外网服务器。
5.根据权利要求3所述的基于互联网的水电站集控系统，其特征在于：
所述第二外网服务器与所述第二内网服务器通过正向隔离装置建立通信连接并进行数据交换，以使所述水电站监控系统局域网的监控数据只能由所述第二外网服务器发送到所述第二内网服务器。
6.一种基于互联网的水电站集控方法，应用于权利要求1-5中任意一项所述的基于互联网的水电站集控系统，其特征在于，所述基于互联网的水电站集控方法包括：
对水电站的运行数据进行采集，并将采集得到的数据通过互联网发送到集控中心主机；
所述集控中心主机将接收到的数据进行保存，至少一个水电站操作员工作站通过局域网从所述集控中心主机获得所述数据；
所述至少一个水电站操作员工作站对获得的数据进行显示，以实现对所述水电站运行状态的监视。
7.根据权利要求6所述的基于互联网的水电站集控方法，其特征在于，对所述水电站的运行数据进行采集，并将采集得到的数据通过互联网发送到集控中心主机的步骤包括：
水电站监控系统局域网中的现地控制单元对各个运行设备的运行数据进行采集，并将采集到的实时数据发送至第一内网服务器；
所述第一内网服务器接收水电站的各个现地控制单元采集到的实时数据，并将接收到的实时数据发送至第一外网服务器；
所述第一外网服务器将接收的实时数据通过互联网发送至第二外网服务器；
所述第二外网服务器通过第二内网服务器发送给所述集控中心主机。
8.根据权利要求6所述的基于互联网的水电站集控方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述集控中心主机发送控制指令对水电站中运行设备进行控制。
9.根据权利要求8所述的基于互联网的水电站集控方法，其特征在于，所述集控中心主机发送控制指令对水电站中运行设备进行控制的步骤包括：
生成控制指令，并将控制指令发送至第一外网服务器；
所述第一外网服务器将控制指令发送给第一内网服务器；
所述第一内网服务器将所述控制指令发送至对应水电站的现地控制单元，以使对应的现地控制单元根据所述控制指令对水电站的运行设备进行控制，实现对水电站的运行设备的控制。
10.根据权利要求9所述的基于互联网的水电站集控方法，其特征在于，所述生成控制指令，并将控制指令发送至第一外网服务器的步骤包括：
所述水电站操作员工作站接收操作人员输入的操作指令，生成对应的控制指令；
将控制指令发送给所述集控中心主机，所述集控中心主机将所述控制指令发送给第二内网服务器；
所述第二内网服务器将接收到的控制指令发送给第二外网服务器；
所述第二外网服务器通过互联网将所述控制指令发送给所述第一外网服务器。
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