CN107612141A - 一种基于虚拟机技术的主备一体测控装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于虚拟机技术的主备一体测控装置，包括壳体、高速总线背板、中央处理器CPU模块、开入模块、人机接口模块和电源模块，CPU模块、开入模块、人机接口模块和电源模块均与高速总线背板连接，所述的CPU模块包含一块多核处理器，运行虚拟机管理系统和多台虚拟机，每台虚拟机通过虚拟机管理系统共享硬件资源；不同虚拟机分别负责主测控和备测控的测控功能。本发明可同时实现本间隔的测控功能和其它间隔的后备功能，提升了变电站的可靠性。

Description

一种基于虚拟机技术的主备一体测控装置

技术领域

本发明涉及智能变电站技术，尤其涉及一种基于虚拟机技术的主备一体测控装置。

背景技术

智能变电站是采用先进、可靠、集成和环保的智能设备，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、计量和检测等基本功能，同时，具备支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策和协同互动等高级功能的变电站。

智能变电站测控装置完成变电站自动化系统的状态量采集、交流电气量计算、操作对象控制输出等功能，是变电站自动化系统的末端采集、执行装置。目前变电站中，测控装置按间隔单套配置，当测控装置故障时，相应间隔失去测控功能。而单间隔配置主备两台测控又不经济。有鉴于此，本发明人对此进行研究，专门开发出基于虚拟机技术的主备一体测控装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是能够提供一种基于虚拟机技术的主备一体测控装置，解决变电站测控装置无后备的问题，提高变电站运行可靠性。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于虚拟机技术的主备一体测控装置，包括壳体、高速总线背板、CPU模块、开入模块和人机接口模块和电源模块，所述CPU模块、开入模块、人机接口模块和电源模块均与高速总线背板连接：

所述的CPU模块包含一块多核处理器，运行虚拟机管理系统和多台虚拟机，每台虚拟机通过虚拟机管理系统共享硬件资源；不同虚拟机分别负责主测控和备测控的测控功能。

进一步的，所述CPU模块的多核处理器，其中一个核运行虚拟机管理系统和一台虚拟机，其他核每个核运行一台虚拟机，虚拟机1(VM1)运行主测控的站控层业务，虚拟机2(VM2)运行备测控的站控层业务；虚拟机3(VM3)运行主测控的过程层业务和实时计算任务，虚拟机4(VM4)运行备测控的过程层业务和实时计算任务。

进一步的，主、备测控功能集成在一台测控装置中实现，所述的主备一体测控装置除了实现本间隔的测量控制功能外，还同时可以作为其它间隔的备用测控运行。

进一步的，高速总线背板：为所有插件的接入板，用于各插件之间数据的传送；

进一步的，CPU模块：接插于高速总线背板上，CPU模块通过过程层光口接收、解析过程层数据报文，计算出有效值，并通过所述的高速总线背板发送给液晶模块显示或通过站控层网口上送到站控层网络。

进一步的，开入模块：接插于高速总线背板上，接收来自测控装置外部的电开入信号，并将电开入信号转换成数字开入信号，通过高速总线背板发送给人机接口模块和CPU模块，用于在液晶上展示和上送站控层。

进一步的，人机接口模块：包含液晶和键盘，通过高速总线背板和其它模块进行数据交换。

进一步的，电源模块：用于为装置提供工作电源。

本发明的有益效果是：本发明可同时实现本间隔的测控功能和其它间隔的后备功能，解决变电站测控装置无后备的问题，提高变电站运行可靠性。

附图说明

图1为本发明实施例主备一体测控装置的组成结构示意图；

图2为本发明实施例CPU模块的组成结构示意图。

具体实施方式

本发明一种基于虚拟机技术的主备一体测控装置通过模块方式来实现所有功能。其主要模块有高速总线背板、中央处理器CPU模块、开入模块、人机接口模块和电源模块。CPU模块通过过程层光口接收、解析过程层数据报文，计算出有效值，并通过高速总线背板发送给液晶模块显示或通过站控层网络上送到后台。CPU模块包含一块多核处理器,其中一个核运行虚拟机管理系统和一台虚拟机，其它的核每个核运行一台虚拟机。每台虚拟机通过虚拟机管理系统共享硬件资源。虚拟机(VM)1运行主测控的站控层业务，VM2运行备测控的站控层业务；VM3运行主测控的过程层业务和实时计算任务，VM4运行备测控的过程层业务和实时计算任务。

以下根据说明书附图以及实施例对本发明进一步阐述。

如图1所示：本发明实施例所述的一种基于虚拟机技术的主备一体测控装置10，包括：高速总线背板110、CPU模块120、开入模块130、人机接口模块140和电源模块150；所述的CPU模块120、开入模块130、人机接口模块140和电源模块150均与高速总线背板110连接。其中：

CPU模块120，用于接收过程层发送过来数据，经过处理之后，并发送给人机接口140模块和后台17。

具体的，CPU模块120通过过程层网络与主备一体测控装置10之外的合并单元15连接，接收来自合并单元15发送的交流采样信号，所述交流采样信号为电力线的电压、电流采样数据。

CPU模块120通过过程层网络与主备一体测控装置10之外的智能终端16连接，接收来自智能终端16发送的数字开入信号，所述数字开入信号为电力一次设备断路器、刀闸等位置、状态指示信号。

CPU模块120通过站控层网络给后台17发送处理之后的交流采样数据和数字开入信号。

这里CPU模块120如何处理交流采样信号和数字开入信号，属于现有技术，在此不再赘述。

CPU模块120还通过站控层网络接收来自于后台17下发的控制命令，CPU模块120对所述的控制命令进行校验，在校验结果为正确时，将所述的控制命令通过过程层网络发送给智能终端16。其中，所述控制命令包括遥控合及遥控分。

这里，CPU模块120具体如何对控制命令校验属于现有技术，在此不再赘述。

开入模块130，用于接收主备一体测控装置10之外的电开入信号，通过高速总线背板110将所述开入信号发送给CPU模块120和人机接口模块140；

相应的，CPU模块120接收开入模块130发送的开入信号用于发送给后台17。人机接口模块140接收开入模块130发送的开入信号用于展示。

电源模块150，用于为所述主备一体测控装置提供电源；其中，所述电源模块150可以为交流/直流电源。

人机接口插件140，用于对CPU插件120的输出结果进行展示；其中，所述人机接口插件140可以为显示设备，如显示屏等；

相应的，CPU插件120与人机接口插件140连接，输出最终结果；

如图2所示CPU模块120由一块多核处理器210和网口220、光纤接口230、片外存储器240及现场可编程门阵列FPGA250等硬件资源组成。

本发明使用的处理器210有四个核组成，第一个核运行虚拟机管理系统和一台虚拟机VM。其它三个核每个核运行一台虚拟机。

所述的虚拟机管理系统负责虚拟机的调度，测控装置10上电后，虚拟机管理系统首先启动运行。虚拟机管理系统运行之后，负责依次启动每台虚拟机。虚拟机1和虚拟机2安装LINUX操作系统,站控层业务在所述的LINUX操作系统内运行。虚拟机3和虚拟机4无操作系统，直接运行过程层业务和实时计算任务。所述的虚拟机1和虚拟机3作为主测控，完成本间隔的测控功能。所述的虚拟机2和虚拟机4作为其它间隔的备用测控运行。

所述的虚拟机管理系统还负责管理片外硬件资源，所述的虚拟机通过所述的虚拟机管理系统提供的接口访问网口220、光纤接口230，片外存储器240和FPGA250等片外资源。通过所述的统一接口访问所述的片外资源，可以避免资源访问冲突。

主测控程序和备用测控程序相同，通过不同的配置文件实现不同间隔的测控功能。本间隔的配置文件放在VM1上，测控装置上电之后，直接调用VM1上配置文件运行主测控。其它间隔配置文件放置成VM3上，装置上电之后，备测控不工作。只有当其它某个间隔测控装置出现故障退出运行之后，备用测控才根据该间隔的配置文件，启动该间隔的测控功能。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种基于虚拟机技术的主备一体测控装置，包括壳体、高速总线背板、CPU模块、开入模块和人机接口模块和电源模块，所述CPU模块、开入模块、人机接口模块和电源模块均与高速总线背板连接，其特征在于：

所述的CPU模块包含一块多核处理器，运行虚拟机管理系统和多台虚拟机，每台虚拟机通过虚拟机管理系统共享硬件资源；不同虚拟机分别负责主测控和备测控的测控功能。

2.根据权利要求1所述的一种基于虚拟机技术的主备一体测控装置其特征在于：所述CPU模块的多核处理器，其中一个核运行虚拟机管理系统和一台虚拟机，其他核每个核运行一台虚拟机，虚拟机1(VM1)运行主测控的站控层业务，虚拟机2(VM2)运行备测控的站控层业务；虚拟机3(VM3)运行主测控的过程层业务和实时计算任务，虚拟机4(VM4)运行备测控的过程层业务和实时计算任务。

3.根据权利要求1所述的一种基于虚拟机技术的主备一体测控装置其特征在于：主、备测控功能集成在一台测控装置中实现，所述的主备一体测控装置除了实现本间隔的测量控制功能外，还同时可以作为其它间隔的备用测控运行。