CN109391659A - 一种远方实时监控方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种远方实时监控方法及系统，包括：(1)在远方地区部署图形终端，采用云计算技术,在地区中心部署安全代理服务器和调度云端管理系统；(2)图形终端和安全代理服务器之间的采用专用的消息总线，消息总线实时、安全、稳定，可以防止网络抖动和丢包；(3)图形终端通过安全代理服务器接入调度云端管理系统，调度云端管理系统将订阅的监视数据实时推送到图形终端；图形终端可以向调度云发送控制命令,实现对偏远地区电网的实时监控。本发明中，远方地区只需要部署远方图形终端，不需要增加网络设施投资，不需要采购昂贵的服务器和数据库，减少人员配备，极大降低投资成本；能提高实时监控的可靠性，减少故障时间。

Description

一种远方实时监控方法及系统

技术领域

本发明属于电力自动化控制领域，具体涉及一种远方实时监控方法及系统。

背景技术

随着电力系统互联程度的加强和远距离输电网络的不断发展，对电力系统的实时监视与控制不再局限在一个局部网络中，远距离实时监控的需求越来越多。比如一个偏远的县，也需要对本地管辖的变电站进行综合监控，为了准确监控，它还不能是一个孤立的系统，还必须和上级电网交换数据，简单的说，这种偏远地方的实时监控需求与城市电网一样的，同时又不想增加过多的投资，因此需要一种低成本又可靠的实时监控解决方案。

传统的解决方案包括直连方案(B/S或者C/S)和远方桌面方案；B/S方案包括基于互联网技术诞生的云计算，在终端上采用WEB浏览器，通讯协议上采用WEB通用协议，虽然在易用性上和通用上有巨大的优势，但是在电力生产大区，安全性是无法满足的；C/S方案对远距离网络经常发生的丢包、网络延时等情况束手无策，实时性和可靠性难以满足实际要求；远方桌面技术比较消耗资源，在远距离网络上可靠性低。

本发明提出一个新的远方实时控制方法,能安全又可靠跨越远距离网络,又能满足实时控制的性能要求,同时能节省投资。

发明内容

针对上述问题，结合最新的云计算技术和网络技术，本发明提出一种远方实时监控方法及系统，既能安全又可靠跨越远距离网络，又能满足实时控制的性能要求，同时还能节省投资。

实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种远方实时监控方法，包括以下步骤：

(1)远方图形终端发送登陆请求至安全代理服务器，由安全代理服务器转发给对应的调度云端管理系统，进行预置的安全校验，并将安全许可回送给远方图形终端；

(2)远方图形终端发送数据请求或者控制请求至安全代理服务器，由安全代理服务器转发给对应的调度云端管理系统；

(3)调度云端管理系统根据接收到的请求进行相应的处理后，推送服务数据至远方图形终端，完成远方实时监控。

进一步地，所述步骤(1)具体包括以下步骤：

1.1：远方图形终端发送登陆请求至安全代理服务器；

1.2：安全代理服务器将登陆请求和远方图形终端内置的配置数据(权限、编号、责任区、IP等)转发给对应的调度云端管理系统，调度云端管理系统判断是否允许该远方图形终端登陆；

1.3：当判定允许该远方图形终端登陆后，调度云端管理系统将登陆许可发送给安全代理服务器，由安全代理服务器将该登陆许可转发给远方图形终端，完成登陆校验过程。

进一步地，所述步骤(2)和(3)具体包括以下步骤：

远方图形终端根据内置配置数据(画面索引，告警配置，曲线配置等)发送数据请求给安全代理服务器，由安全代理服务器转发至对应的调度云端管理系统；

调度云端管理系统根据接收到的数据请求，组织各种相关数据并计算处理，以满足前述数据请求的要求；调度云端管理系统将计算结果转发给安全代理服务器，由安全代理服务器将数据压缩并发送给远方图形终端；远方图形终端将数据解压缩并展示；

其中，调度云端管理系统将远方图形终端的数据请求登记，一旦发现数据发送变化，迅速将变化结果推送至远方图形终端。

进一步地，所述步骤(2)和(3)具体包括以下步骤：

远方图形终端发送控制请求至安全代理服务器；

安全代理服务器将控制请求转发给对应的调度云端管理系统，调度云端管理系统根据控制请求进行权限校验；

当权限校验通过后，调度云端管理系统发送控制许可信息至安全代理服务器，由安全代理服务器将该控制许可信息转发至远方图形终端，提示可以开始控制；

远方图形终端发送控制预置信息至安全代理服务器，由安全代理服务器转发至对应的调度云端管理系统，由调度云端管理系统根据大系统数据，判断该控制预置信息是否可行即判断是否有安全隐患，是否闭锁，是否越限等；

当判定该控制预置信息可行时，由调度云端管理系统下发控制命令至远方图形终端；然后远方图形终端发送控制反馈信息至调度云端管理系统；调度云端管理系统将控制结果数据发送给安全代理服务器，由安全代理服务器转发前述控制结果数据至远方图形终端，并在远方图形终端上展示。

进一步地，所述步骤(1)中由安全代理服务器转发给对应的调度云端管理系统，具体实现过程为：由安全代理服务器动态发现各调度云端管理系统提供的服务，并根据远方图形终端的请求信息，分配给不同的调度云端管理系统，实现动态负载均衡。

一种远方实时监控系统，包括远方图形终端、安全代理服务器和调度云端管理系统；

所述远方图形终端用于访问调度云端管理系统，经过登陆校验后；发送数据请求或者控制请求给调度云端管理系统，并接受调度云端管理系统的服务数据；

所述安全代理服务器设于远方图形终端和调度云端管理系统之间，用于报文转发；

所述调度云端管理系统用于进行远方图形终端的权限校验，并根据接收到的远方图形终端发送的请求信息，计算处理后，返回服务数据至远方图形终端，实现远方实时监控。

进一步地，所述的登陆校验具体为：

1.1：远方图形终端发送登陆请求至安全代理服务器；

1.2：安全代理服务器将登陆请求和远方图形终端内置的配置数据转发给对应的调度云端管理系统，调度云端管理系统判断是否允许该远方图形终端登陆；

1.3：当判定允许该远方图形终端登陆后，调度云端管理系统将登陆许可发送给安全代理服务器，由安全代理服务器将该登陆许可转发给远方图形终端，完成登陆校验过程。

进一步地，所述调度云端管理系统根据接收到的远方图形终端发送的数据请求信息，返回服务数据至远方图形终端，具体为：

当调度云端管理系统接收到的请求信息为数据请求时，调度云端管理系统根据接收到的数据请求，组织相关的各种数据并计算处理，以满足前述数据请求的要求；调度云端管理系统将计算结果转发给安全代理服务器，由安全代理服务器将数据压缩并发送给远方图形终端。

进一步地，所述调度云端管理系统根据接收到的远方图形终端发送的控制请求信息，返回服务数据至远方图形终端，具体为：

当调度云端管理系统接收到的请求信息为控制预置信息，且判定该控制预置信息可行时，调度云端管理系统下发控制命令至远方图形终端；然后远方图形终端发送控制反馈信息至调度云端管理系统；调度云端管理系统将控制结果数据发送给安全代理服务器，由安全代理服务器转发前述控制结果数据至远方图形终端。

本发明的有益效果：

(1)本发明摒弃了为远方地区部署远方控制系统的做法,改为部署远方图形终端,核心数据维护集中在地区中心，解决了远方地区部署单独系统建设运营成本高、信息孤岛、监视控制效率低等问题；

(2)本发明无需为远方地区铺设高速专网，只需要利用已有专网，或者租借公网，极大节省网络建设成本；

(3)本发明的图形终端价格低，可以大规模部署，具有良好的可扩展性；

(4)本发明中的远方数据集中在地区中心，有利于解决信息孤岛问题，可以在地区中心对全系统数据进行智能分析，提前对可能出现的异常情况进行预警和提醒，有利于提高整个系统的信息有效度和系统的稳定性，对电网系统具有至关重要性；

(5)本发明高度集成化的远方图形终端针对远方网络专门进行优化，在网络暂时故障时，对网络报文进行缓存，能有效防止网络抖动、丢包、延时等情况，提高远方系统的稳定性，降低远方系统数据的刷新时间，提高监视效率。

附图说明

图1为本发明一种实施例的监视过程示意图；

图2为本发明另一种实施例的监视过程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。

由于传统远方监控系统存在信息孤岛、稳定性差、利用率低、时延长、建设运营成本高等问题，本发明结合物联网和云计算技术，在偏远地区不再部署完整的系统，而是部署一个高度集成化的远方图形终端，将画面和数据集中在地区中心，图形模型等核心数据的运营维护也设置在地区中心，由位于地区中心的调度云端管理系统将分析计算的结果数据和画面推送给远方图形终端，达到节省带宽、降低时延、实时监控的目的。同时，远方图形终端和调度云端管理系统通过优化，可以有效防止网络抖动，提高系统稳定性和利用率。且远方图形终端与调度云端管理系统通过一个安全代理服务器来交换数据，提高了监控系统的可扩展性和安全性；

本发明中所述一种远方实时监控方法，具体包括以下步骤：

(1)远方图形终端发送登陆请求至安全代理服务器，由安全代理服务器转发给对应的调度云端管理系统，进行预置的安全校验，并将安全许可回送给远方图形终端；即：由安全代理服务器动态发现各调度云端管理系统提供的服务，并根据远方图形终端的请求信息，分配给不同的调度云端管理系统，实现动态负载均衡，运用的是现有技术中的云端管理系统的服务发现功能；

(2)远方图形终端发送数据请求或者控制请求至安全代理服务器，由安全代理服务器转发给对应的调度云端管理系统；

(3)调度云端管理系统根据接收到的请求进行相应的处理后，推送服务数据至远方图形终端，完成远方实时监控。

实施例1

如图1所示，一种远方实时监控方法，具体包括以下步骤：

S1：远方图形终端发送登陆请求至安全代理服务器；

S2：安全代理服务器将登陆请求和和远方图形终端内置的配置数据(权限、编号、责任区、IP等)转发给对应的调度云端管理系统，调度云端管理系统判断是否允许该远方图形终端登陆；

S3：当判定允许该远方图形终端登陆后，调度云端管理系统将登陆许可发送给安全代理服务器，由安全代理服务器将该登陆许可转发给远方图形终端，完成登陆校验过程；

S4：远方图形终端根据内置配置数据(画面索引，告警配置，曲线配置等)，发送数据请求给安全代理服务器，由安全代理服务器转发至对应的调度云端管理系统；

S6：调度云端管理系统根据接收到的数据请求，组织各种相关数据并计算处理，以满足前述数据请求的要求；调度云端管理系统将计算结果转发给安全代理服务器，由安全代理服务器将数据压缩并发送给远方图形终端；远方图形终端将数据解压缩并展示；其中，调度云端管理系统将远方图形终端的数据请求登记，一旦发现数据发送变化，迅速将变化结果推送至远方图形终端。

上述方案中，远方图形终端并不存储数据(数据库，画面，告警等)，所有的数据全部从调度云端管理系统获取，即：远方图形终端访问调度云端管理系统，经过预置的权限校验后，从云端订阅数据，所述数据包括电力一次设备(开关、刀闸、变压器、母线、PT、CT、换流阀等)和二次设备(保护、测控等)的开合状态、电压、电流、有功、无功等各种参数与实时状态等等；数据以流的形式推送给远方图形终端，不存储到远方图形终端本地。如果在调度云端管理系统中止该远方图形终端的安全许可，远方图形终端上并不存在任何的残留数据。远方图形终端并不知道调度云端管理系统的具体部署，其只和安全代理服务器交换信息；

本发明实施例中所述的远方图形终端是高度集成化的客户端，包括显示屏(用于数据展示界面，具体有画面，曲线，告警，表格等)、操作设备(触摸屏或者鼠标等)、提醒设备(音响，语音卡等)等，且具有终端唯一标识，能够实现云端信息的访问；所述的安全代理服务器具有报文转发、负载均衡、服务发现等功能，负责远方图形终端与调度云端管理系统之间的数据转发和服务分配；所述的调度云端管理系统是部署在地区中心的中央控制系统，包括画面服务、告警服务、曲线服务、控制服务、数据服务、文件服务、历史服务等等。

实施例2

如图2所示，一种远方实时监控方法，具体包括以下步骤：

S1：远方图形终端发送登陆请求至安全代理服务器；

S2：安全代理服务器将登陆请求和和远方图形终端内置的配置数据(权限、编号、责任区、IP等)转发给对应的调度云端管理系统，调度云端管理系统判断是否允许该远方图形终端登陆；

S3：当判定允许该远方图形终端登陆后，调度云端管理系统将登陆许可发送给安全代理服务器，由安全代理服务器将该登陆许可转发给远方图形终端，完成登陆校验过程；

S4：远方图形终端发送控制请求至安全代理服务器；

S5：安全代理服务器将控制请求转发给对应的调度云端管理系统，调度云端管理系统根据控制请求进行权限校验；

S6：当权限校验通过后，调度云端管理系统发送控制许可信息至安全代理服务器；

S7：安全代理服务器将该控制许可信息转发至远方图形终端，提示可以开始控制。

S8：远方图形终端发送控制预置信息至安全代理服务器，由安全代理服务器转发至对应的调度云端管理系统，由调度云端管理系统判断该控制预置信息是否可行；

S9：当判定该控制预置信息可行时，由调度云端管理系统下发控制命令至远方图形终端，具体地：由调度云端管理系统通过安全代理通道或者专网通道下发控制命令至远方图形终端；然后远方图形终端发送控制反馈信息至调度云端管理系统；调度云端管理系统将控制结果数据发送给安全代理服务器，由安全代理服务器转发前述控制结果数据至远方图形终端，并在远方图形终端上展示。

本实施例中所述的控制命令包括对一次设备的各种控制操作(比如开关人工分合，遥控遥调，间隔投入退出，挂牌等)，也包括对二次设备的各种设定操作(包括定值设定，压板投退等等)。

同实施例1，上述方案中，远方图形终端并不存储数据(数据库，画面，告警等)，所有的数据全部从调度云端管理系统获取，即：远方图形终端访问调度云端管理系统，经过预置的权限校验后，从云端订阅数据，所述数据包括电力一次设备(开关、刀闸、变压器、母线、PT、CT、换流阀等)和二次设备(保护、测控等)的开合状态、电压、电流、有功、无功等各种参数与实时状态等等；数据以流的形式推送给远方图形终端，不存储到远方图形终端本地。如果在调度云端管理系统中止该远方图形终端的安全许可，远方图形终端上并不存在任何的残留数据。远方图形终端并不知道调度云端管理系统的具体部署，其只和安全代理服务器交换信息；

同实施例1，本发明实施例中所述的远方图形终端是高度集成化的客户端，包括显示屏(用于数据展示界面，具体有画面，曲线，告警，表格等)、操作设备(触摸屏或者鼠标等)、提醒设备(音响，语音卡等)等，且具有终端唯一标识，能够实现云端信息的访问；所述的安全代理服务器具有报文转发、负载均衡、服务发现等功能，负责远方图形终端与调度云端管理系统之间的数据转发和服务分配；所述的调度云端管理系统是部署在地区中心的中央控制系统，包括画面服务、告警服务、曲线服务、控制服务、数据服务、文件服务、历史服务等等。

实施例3

一种远方实时监控系统，包括远方图形终端、安全代理服务器和调度云端管理系统；

所述远方图形终端用于访问调度云端管理系统，经过登陆校验后；发送数据请求或者控制请求给调度云端管理系统，并接受调度云端管理系统的服务数据；所述的登陆校验具体为：

1.1：当远方图形终端需要从调度云端管理系统获取数据时，远方图形终端发送登陆请求至安全代理服务器；

1.2：安全代理服务器将登陆请求和远方图形终端内置的配置数据(权限、编号、责任区、IP等)转发给对应的调度云端管理系统，调度云端管理系统判断是否允许该远方图形终端登陆；

1.3：当判定允许该远方图形终端登陆后，调度云端管理系统将登陆许可发送给安全代理服务器，由安全代理服务器将该登陆许可转发给远方图形终端，完成登陆校验过程。

所述安全代理服务器设于远方图形终端和调度云端管理系统之间，负责远方图形终端与调度云端管理系统之间的数据转发和服务分配；

所述调度云端管理系统用于进行远方图形终端的权限校验，并根据接收到的远方图形终端发送的请求信息，返回服务数据至远方图形终端，实现远方实时监控；

其中，所述调度云端管理系统根据接收到的远方图形终端发送的数据请求信息，返回服务数据至远方图形终端，具体为：

当调度云端管理系统接收到的请求信息为数据请求时，调度云端管理系统根据接收到的数据请求，组织相关的各种数据并计算处理，以满足前述数据请求的要求；调度云端管理系统将计算结果转发给安全代理服务器，由安全代理服务器将数据压缩并发送给远方图形终端。

所述调度云端管理系统根据接收到的远方图形终端发送的控制请求信息，返回服务数据至远方图形终端，具体为：

当调度云端管理系统接收到的请求信息为控制预置信息，且判定该控制预置信息可行时，调度云端管理系统下发控制命令至远方图形终端；然后远方图形终端发送控制反馈信息至调度云端管理系统；调度云端管理系统将控制结果数据发送给安全代理服务器，由安全代理服务器转发前述控制结果数据至远方图形终端。

综上所述：

本发明的一种远方实时监控方法及系统，(1)摒弃传统的B/S或C/S直连方案和远方桌面方案，在远方地区部署专门设计的高度集成化的图形终端，采用云计算技术，在地区中心部署安全代理服务器和调度云端管理系统；(2)图形终端和安全代理服务器之间的采用专门设计的消息总线，消息总线实时、安全、稳定，可以防止网络抖动和丢包；(3)图形终端通过安全代理服务器接入调度云，调度云将订阅的监视数据实时推送到图形终端；图形终端可以向调度云发送控制命令,实现对偏远地区电网的实时监控。根据前述的技术方案，远方地区只需要部署远方图形终端，不需要增加网络设施投资，不需要采购昂贵的服务器和数据库，减少人员配备，极大降低投资成本；同时，解决了传统远方实时监控系统存在的实时性差、安全性差、稳定性差、信息孤岛等问题，提高实时监控的可靠性，减少故障时间，具有较好的社会经济效益。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种远方实时监控方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)远方图形终端发送登陆请求至安全代理服务器，由安全代理服务器转发给对应的调度云端管理系统，进行预置的安全校验，并将安全许可回送给远方图形终端；

(2)远方图形终端发送数据请求或者控制请求至安全代理服务器，由安全代理服务器转发给对应的调度云端管理系统；

(3)调度云端管理系统根据接收到的请求进行相应的处理后，推送服务数据至远方图形终端，完成远方实时监控。

2.根据权利要求1所述的一种远方实时监控方法，其特征在于：所述步骤(1)具体包括以下步骤：

1.1：远方图形终端发送登陆请求至安全代理服务器；

1.2：安全代理服务器将登陆请求和远方图形终端内置的配置数据转发给对应的调度云端管理系统，调度云端管理系统判断是否允许该远方图形终端登陆；

1.3：当判定允许该远方图形终端登陆后，调度云端管理系统将登陆许可发送给安全代理服务器，由安全代理服务器将该登陆许可转发给远方图形终端，完成登陆校验过程。

3.根据权利要求1或2所述的一种远方实时监控方法，其特征在于：所述步骤(2)和(3)具体包括以下步骤：

远方图形终端根据内置配置数据发送数据请求给安全代理服务器，由安全代理服务器转发至对应的调度云端管理系统；

调度云端管理系统根据接收到的数据请求，组织各种相关数据并计算处理，以满足前述数据请求的要求；调度云端管理系统将计算结果转发给安全代理服务器，由安全代理服务器将数据压缩并发送给远方图形终端；远方图形终端将数据解压缩并展示；

其中，调度云端管理系统将远方图形终端的数据请求登记，一旦发现数据发送变化，迅速将变化结果推送至远方图形终端。

4.根据权利要求1或2所述的一种远方实时监控方法，其特征在于：所述步骤(2)和(3)具体包括以下步骤：

远方图形终端发送控制请求至安全代理服务器；

安全代理服务器将控制请求转发给对应的调度云端管理系统，调度云端管理系统根据控制请求进行权限校验；

当权限校验通过后，调度云端管理系统发送控制许可信息至安全代理服务器，由安全代理服务器将该控制许可信息转发至远方图形终端，提示可以开始控制；

远方图形终端发送控制预置信息至安全代理服务器，由安全代理服务器转发至对应的调度云端管理系统，由调度云端管理系统根据大系统数据，判断该控制预置信息是否可行；

当判定该控制预置信息可行时，由调度云端管理系统下发控制命令至远方图形终端；

然后远方图形终端发送控制反馈信息至调度云端管理系统；调度云端管理系统将控制结果数据发送给安全代理服务器，由安全代理服务器转发前述控制结果数据至远方图形终端，并在远方图形终端上展示。

5.根据权利要求1所述的一种远方实时监控方法，其特征在于：所述步骤(1)中由安全代理服务器转发给对应的调度云端管理系统，具体实现过程为：由安全代理服务器动态发现各调度云端管理系统提供的服务，并根据远方图形终端的请求信息，分配给不同的调度云端管理系统，实现动态负载均衡。

6.一种远方实时监控系统，其特征在于：包括远方图形终端、安全代理服务器和调度云端管理系统；

所述远方图形终端用于访问调度云端管理系统，经过登陆校验后；发送数据请求或者控制请求给调度云端管理系统，并接受调度云端管理系统的服务数据；

所述安全代理服务器设于远方图形终端和调度云端管理系统之间，用于报文转发；

所述调度云端管理系统用于进行远方图形终端的权限校验，并根据接收到的远方图形终端发送的请求信息，计算处理后，返回服务数据至远方图形终端，实现远方实时监控。

7.根据权利要求6所述的远方实时监控系统，其特征在于：所述的登陆校验具体为：

1.1：远方图形终端发送登陆请求至安全代理服务器；

1.2：安全代理服务器将登陆请求和远方图形终端内置的配置数据转发给对应的调度云端管理系统，调度云端管理系统判断是否允许该远方图形终端登陆；

1.3：当判定允许该远方图形终端登陆后，调度云端管理系统将登陆许可发送给安全代理服务器，由安全代理服务器将该登陆许可转发给远方图形终端，完成登陆校验过程。

8.根据权利要求6或7所述的远方实时监控系统，其特征在于：所述调度云端管理系统根据接收到的远方图形终端发送的数据请求信息，返回服务数据至远方图形终端，具体为：

当调度云端管理系统接收到的请求信息为数据请求时，调度云端管理系统根据接收到的数据请求，组织相关的各种数据并计算处理，以满足前述数据请求的要求；调度云端管理系统将计算结果转发给安全代理服务器，由安全代理服务器将数据压缩并发送给远方图形终端。

9.根据权利要求6或7所述的远方实时监控系统，其特征在于：所述调度云端管理系统根据接收到的远方图形终端发送的控制请求信息，返回服务数据至远方图形终端，具体为：

当调度云端管理系统接收到的请求信息为控制预置信息，且判定该控制预置信息可行时，调度云端管理系统下发控制命令至远方图形终端；然后远方图形终端发送控制反馈信息至调度云端管理系统；调度云端管理系统将控制结果数据发送给安全代理服务器，由安全代理服务器转发前述控制结果数据至远方图形终端。