CN110595532B - 输电线路录波数据采集监控系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种输电线路录波数据采集监控系统及方法，所述系统包括：前置端，用于从转发站接收录波数据和历史数据并完成格式化储存；监控端，用于根据储存的数据进行线路管理、数据下载、曲线绘制、数据显示和报表统计。本发明通过前置端完成对录波数据和历史数据的采集，然后利用监控端对采集的数据进行查询下载、统计分析和报表显示，能够使测试人员直观地获取线路上各测点的录波实时数据以及线路上各设备的工作情况，提高监控效率，同时，本发明还能够在线路出现异常情况时进行实时报警，提高输电线路运行的安全性。

Description

输电线路录波数据采集监控系统及方法

技术领域

本发明涉及输电线路监测技术领域，特别涉及一种输电线路录波数据采集监控系统及方法。

背景技术

电力系统中绝缘子的作用是将点位不同的导电体进行相连，但电气上使其处于绝缘状态的连接或支撑设备，长期暴露在空气中，除了经受强电场、机械应力作用，表面还会不断积累空气中的污秽物，在湿润时就会降低绝缘子的绝缘性能，甚至发生污秽闪络，导致整条输电线路停电，对输电系统的安全运行造成巨大威胁。

据统计，在电力系统总事故中，污闪事故仅次于雷击危害，但由于污闪事故的自动重合闸成功率很低，导致其造成的损失反而更大。因此，对输电线路进行实时监控对于电力系统的安全运行具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种输电线路录波数据采集监控系统及方法，对输电线路中的录波数据进行采集、监测、统计、分析和预警，提高电力系统运行的安全性。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种输电线路录波数据采集监控系统，包括：

前置端，用于从转发站接收录波数据和历史数据并完成格式化储存；

监控端，用于根据储存的数据进行线路管理、数据下载、曲线绘制、数据显示和报表统计。

优选地，所述前置端包括：

初始化模块，用于与所述转发站建立通信连接；

录波传输模块，用于接收从所述转发站传输的录波数据和历史数据并完成格式化储存。

优选地，所述监控端包括：

线路管理模块，用于根据测点的级数查询测点ID、测点名和父节点ID，并在测点树中将测点插到父节点下；

数据下载模块，用于查询和下载数据；对于录波数据，如果有10个以下的点突然下降为零，则用前面两个数据的平均来代替，并将处理后的数据、录波数据的文件名和下载时间存入数据库；对于历史数据，记录原始备份；

曲线绘制模块，用于从数据库里提取各个测点在不同时间段的泄露电流、放电频次、温度、湿度、采集器电压和汇集器电压，进行曲线绘制；

数据显示模块，用于动态实时显示各个测点在预设时段的泄露电流、放电频次、温度、湿度、采集器电压和汇集器电压，以及每个设备的在线情况和通信状态；

报表统计模块，用于对每个设备每天泄露电流的最大值、每个设备每天累计放电频次、所有设备每天在线率、所有设备每天通信正确率进行统计，并以数据列表的形式进行展示。

优选地，所述曲线绘制模块包括：

日曲线绘制模块，用于从数据库里提取各个测点每日的泄露电流、放电频次、温度、湿度、采集器电压和汇集器电压，进行曲线绘制；

月与年曲线绘制模块，用于从数据库里提取各个测点每月及每年的泄露电流、放电频次、温度、湿度、采集器电压和汇集器电压，进行曲线绘制；

录波曲线绘制模块，用于从数据库里提取各个测点实时录波的泄露电流、放电频次、温度、湿度、采集器电压和汇集器电压，进行曲线绘制。

优选地，所述监控端还包括：

报警模块，用于当系统达到报警条件时进行报警；

所述报警条件包括：某个设备的泄露电流持续预设时间大于预设值、某个设备的泄露电流持续比1年前的泄露电流增加预设百分比、某个设备每天的累计放电频次大于预设次数。

本发明的实施例还提供一种输电线路录波数据采集监控方法，包括以下步骤：

S1、从转发站接收录波数据和历史数据并完成格式化储存；

S2、根据储存的数据进行线路管理、数据下载、曲线绘制、数据显示和报表统计。

优选地，在所述步骤S1中，对接收的录波数据和历史数据进行COMTRADE格式化储存。

优选地，所述步骤S2包括：

根据测点的级数查询测点ID、测点名和父节点ID，并在测点树中将测点插到父节点下；

查询和下载数据；对于录波数据，如果有10个以下的点突然下降为零，则用前面两个数据的平均来代替，并将处理后的数据、录波数据的文件名和下载时间存入数据库；对于历史数据，记录原始备份；

从数据库里提取各个测点在不同时间段的泄露电流、放电频次、温度、湿度、采集器电压和汇集器电压，进行曲线绘制；

动态实时显示各个测点在预设时段的泄露电流、放电频次、温度、湿度、采集器电压和汇集器电压，以及每个设备的在线情况和通信状态；

对每个设备每天泄露电流的最大值、每个设备每天累计放电频次、所有设备每天在线率、所有设备每天通信正确率进行统计，并以数据列表的形式进行展示。

优选地，所述进行曲线绘制的步骤包括：

从数据库里提取各个测点每日的泄露电流、放电频次、温度、湿度、采集器电压和汇集器电压，进行曲线绘制；

从数据库里提取各个测点每月及每年的泄露电流、放电频次、温度、湿度、采集器电压和汇集器电压，进行曲线绘制；

从数据库里提取各个测点实时录波的泄露电流、放电频次、温度、湿度、采集器电压和汇集器电压，进行曲线绘制。

优选地，所述方法还包括以下步骤：

当系统达到报警条件时进行报警；

所述报警条件包括：某个设备的泄露电流持续预设时间大于预设值、某个设备的泄露电流持续比1年前的泄露电流增加预设百分比、某个设备每天的累计放电频次大于预设次数；

报警方式包括推屏闪烁和短信汇报，并形成事件记录以供查询。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

本发明通过前置端完成对录波数据和历史数据的采集，然后利用监控端对采集的数据进行查询下载、统计分析和报表显示，能够使测试人员直观地获取线路上各测点的录波实时数据以及线路上各设备的工作情况，提高监控效率，同时，本发明还能够在线路出现异常情况时进行实时报警，提高输电线路运行的安全性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的输电线路录波数据采集监控系统的结构示意图；

图2是本发明实施例中初始化模块的工作流程示意图；

图3是本发明实施例中录波传输模块的工作流程示意图；

图4是本发明实施例中线路管理模块的工作流程示意图；

图5是本发明实施例中文件下载模块的工作流程示意图；

图6是本发明实施例中日曲线绘制模块的工作流程示意图；

图7是本发明实施例中报表统计模块的工作流程示意图；

图8是本发明实施例提供的输电线路录波数据采集监控方法的流程图。

图中：1-前置端，11-初始化模块，12-录波传输模块，2-监控端，21-线路管理模块，22-文件下载模块，23-曲线绘制模块，231-日曲线绘制模块，232-月与年曲线绘制模块，233-录波曲线绘制模块，24-数据显示模块，25-报表统计模块，26-报警模块，3-转发站。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明的实施例首先提供了一种输电线路录波数据采集监控系统，如图1所示，该系统包括：

前置端1，用于从转发站接收录波数据和历史数据并完成格式化储存；

监控端2，用于根据储存的数据进行线路管理、数据下载、曲线绘制、数据显示和报表统计。

前置端1主要从转发站接收录波数据和历史数据并完成COMTRADE格式的储存，整个前置端1的工作流程符合国家电网标准101的传输流程规范。

进一步地，前置端1包括：

初始化模块11，用于与转发站建立通信连接；

录波传输模块12，用于接收从转发站传输的录波数据和历史数据并完成格式化储存。

作为本发明的一种具体实施方式，图2是本发明实施例中初始化模块11的工作流程示意图，初始化模块11发送请求链路给转发站3，转发站3回复响应链路给初始化模块11，初始化模块11发送复位远方链路给转发站3，转发站3回复肯定确认给初始化模块11，重复以上步骤，转发站3向初始化模块11确认初始化结束，初始化模块11发送肯定确认给转发站3，完成初始化过程。

作为本发明的一种具体实施方式，图3是本发明实施例中录波传输模块12的工作流程示意图。转发站3发送文件准备就绪指令给录波传输模块12，录波传输模块12发送肯定确认给转发站3，录波传输模块12发送请求文件传输指令给转发站3，转发站3发送肯定确认给录波传输模块12，转发站3发送节一准备就绪指令给录波传输模块12，录波传输模块12发送肯定确认给转发站3，录波传输模块12发送请求节一文件数据指令给转发站3，转发站3发送肯定确认给录波传输模块12，转发站3发送节一文件段数据给录波传输模块12，录波传输模块12发送肯定确认给转发站3，重复上一步，传输完毕时，转发站3发送节一数据最后段指示给录波传输模块12，录波传输模块12发送肯定确认给转发站3，录波传输模块12发送节一数据接收肯定认可给转发站3，转发站3发送肯定确认给录波传输模块12，之后开始传输节二数据。

进一步地，监控端2包括：

线路管理模块21，用于根据测点的级数查询测点ID、测点名和父节点ID，并在测点树中将测点插到父节点下；

数据下载模块22，用于查询和下载数据；对于录波数据，如果有10个以下的点突然下降为零，则用前面两个数据的平均来代替，并将处理后的数据、录波数据的文件名和下载时间存入数据库；对于历史数据，记录原始备份；

曲线绘制模块23，用于从数据库里提取各个测点在不同时间段的泄露电流、放电频次、温度、湿度、采集器电压和汇集器电压，进行曲线绘制；

数据显示模块24，用于动态实时显示各个测点在预设时段的泄露电流、放电频次、温度、湿度、采集器电压和汇集器电压，以及每个设备的在线情况和通信状态；

报表统计模块25，用于对每个设备每天泄露电流的最大值、每个设备每天累计放电频次、所有设备每天在线率、所有设备每天通信正确率进行统计，并以数据列表的形式进行展示。

优选地，曲线绘制模块23包括：

日曲线绘制模块231，用于从数据库里提取各个测点每日的泄露电流、放电频次、温度、湿度、采集器电压和汇集器电压，进行曲线绘制；

月与年曲线绘制模块232，用于从数据库里提取各个测点每月及每年的泄露电流、放电频次、温度、湿度、采集器电压和汇集器电压，进行曲线绘制；

录波曲线绘制模块233，用于从数据库里提取各个测点实时录波的泄露电流、放电频次、温度、湿度、采集器电压和汇集器电压，进行曲线绘制。

作为本发明的一种具体实施方式，图4是本发明实施例中线路管理模块21的工作流程示意图，线路管理模块21打开数据库，根据测点的级数查询测点ID、测点名和父节点ID，广度优先遍历测点树查找父节点ID，在测点树将测点插入父节点下。

作为本发明的一种具体实施方式，图5是本发明实施例中文件下载模块22的工作流程示意图，以数据存储于FTP服务器为例，文件下载模块22连接FTP服务器，查询远程指定目录下的文件，如果目录下文件不为空，则下载文件；之后提取cfg文件的站名、站号创建目录，将下载文件存储到指定目录下；然后判断下载的数据是录波数据还是历史数据，对于录波数据，将录波文件名和下载时间入库，如果有10个以下的点突然下降为零，则用前面两个数据的平均来代替，并将处理后的数据入库，对于历史数据不做处理。

作为本发明的一种具体实施方式，图6是本发明实施例中日曲线绘制模块231的工作流程示意图，日曲线绘制模块231打开数据库，从数据库提取每日温度、湿度、电流等最大值和最小值，计算纵坐标的步长，设置温度、湿度、电流等通道纵坐标的步长，从数据库提取通道名和通道值，根据通道名画不同通道的曲线。此处的通道与测点相对应，需要说明的是，图6仅给出了日曲线绘制的其中一种形式，日曲线绘制模块231还可以根据实际需求选择其他的参数进行曲线绘制，同样地，月与年曲线绘制模块232、录波曲线绘制模块233也可以根据实际需求选择具体的参数进行曲线绘制，此处不再赘述。

作为本发明的一种具体实施方式，数据显示模块24能够实现以下功能：

显示每个测点前一天0～24点的泄露电流、放电频次、温度、湿度、采集器电压和汇集器电压的历史曲线；

按周、月、年显示每个测点的泄露电流、放电频次、温度、湿度、采集器电压和汇集器电压的历史曲线；

将昨天本时段每个测点的泄露电流、放电频次、温度、湿度、采集器电压和汇集器电压作为实时数据显示；

显示每个设备的在线情况：如果连续2天没有与前置端连接，则认为离线；

显示每个设备的通信状态：如果连续2天没有传输成功一次报文，则认为通信故障。

作为本发明的一种具体实施方式，图7是本发明实施例中报表统计模块25的工作流程示意图，报表统计模块25打开数据库，从数据库提取通道名和漏电电流，在统计列表显示每天的最大漏电电流值和对应的分相，根据分相从数据库提取每天放电频次的均值，在统计列表显示。图7仅给出了统计列表显示的其中一种形式，报表统计模块25还可以根据实际需求选择其他的参数进行统计和显示。

进一步地，监控端2还包括：

报警模块26，用于当系统达到报警条件时进行报警；

所述报警条件包括：某个设备的泄露电流持续预设时间大于预设值、某个设备的泄露电流持续比1年前的泄露电流增加预设百分比、某个设备每天的累计放电频次大于预设次数。

例如：当某个设备的泄露电流持续大于10mA(持续时间大于1天)时进行报警；当某个设备的泄露电流持续比1年前的泄露电流增加了50％时报警；当某个设备每天的累计放电频次大于20次时进行报警。

报警方式可以采用以下几种：

推屏闪烁(持续24小时后自动最小化)；

短信汇报(汇报人手机号可设，与每个站端关联)；

形成事件记录，可以查询。

相应地，本发明的实施例还提供了一种输电线路录波数据采集监控方法，如图8所示，该方法包括以下步骤：

S1、从转发站接收录波数据和历史数据并完成格式化储存；

S2、根据储存的数据进行线路管理、数据下载、曲线绘制、数据显示和报表统计。

进一步地，在步骤S1中，对接收的录波数据和历史数据进行COMTRADE格式化储存。

进一步地，步骤S2包括：

根据测点的级数查询测点ID、测点名和父节点ID，并在测点树中将测点插到父节点下；

查询和下载数据；对于录波数据，如果有10个以下的点突然下降为零，则用前面两个数据的平均来代替，并将处理后的数据、录波数据的文件名和下载时间存入数据库；对于历史数据，记录原始备份；

从数据库里提取各个测点在不同时间段的泄露电流、放电频次、温度、湿度、采集器电压和汇集器电压，进行曲线绘制；

动态实时显示各个测点在预设时段的泄露电流、放电频次、温度、湿度、采集器电压和汇集器电压，以及每个设备的在线情况和通信状态；

对每个设备每天泄露电流的最大值、每个设备每天累计放电频次、所有设备每天在线率、所有设备每天通信正确率进行统计，并以数据列表的形式进行展示。

进一步地，进行曲线绘制的步骤包括：

从数据库里提取各个测点每日的泄露电流、放电频次、温度、湿度、采集器电压和汇集器电压，进行曲线绘制；

从数据库里提取各个测点每月及每年的泄露电流、放电频次、温度、湿度、采集器电压和汇集器电压，进行曲线绘制；

从数据库里提取各个测点实时录波的泄露电流、放电频次、温度、湿度、采集器电压和汇集器电压，进行曲线绘制。

进一步地，该方法还包括以下步骤：

当系统达到报警条件时进行报警；

所述报警条件包括：某个设备的泄露电流持续预设时间大于预设值、某个设备的泄露电流持续比1年前的泄露电流增加预设百分比、某个设备每天的累计放电频次大于预设次数；

报警方式包括推屏闪烁和短信汇报，并形成事件记录以供查询。

本发明通过前置端完成对录波数据和历史数据的采集，然后利用监控端对采集的数据进行查询下载、统计分析和报表显示，能够使测试人员直观地获取线路上各测点的录波实时数据以及线路上各设备的工作情况，提高监控效率，同时，本发明还能够在线路出现异常情况时进行实时报警，提高输电线路运行的安全性。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种输电线路录波数据采集监控系统，其特征在于，包括：

前置端，用于从转发站接收录波数据和历史数据并完成格式化储存；

监控端，用于根据储存的数据进行线路管理、数据下载、曲线绘制、数据显示和报表统计；

所述监控端包括：

线路管理模块，用于根据测点的级数查询测点ID、测点名和父节点ID，并在测点树中将测点插到父节点下；

数据下载模块，用于查询和下载数据；对于录波数据，如果有10个以下的点突然下降为零，则用前面两个数据的平均来代替，并将处理后的数据、录波数据的文件名和下载时间存入数据库；对于历史数据，记录原始备份；

曲线绘制模块，用于从数据库里提取各个测点在不同时间段的泄漏电流、放电频次、温度、湿度、采集器电压和汇集器电压，进行曲线绘制；

数据显示模块，用于动态实时显示各个测点在预设时段的泄漏电流、放电频次、温度、湿度、采集器电压和汇集器电压，以及每个设备的在线情况和通信状态；

报表统计模块，用于对每个设备每天泄漏电流的最大值、每个设备每天累计放电频次、所有设备每天在线率、所有设备每天通信正确率进行统计，并以数据列表的形式进行展示；

所述曲线绘制模块包括：

日曲线绘制模块，用于从数据库里提取各个测点每日的泄漏电流、放电频次、温度、湿度、采集器电压和汇集器电压，进行曲线绘制；

月与年曲线绘制模块，用于从数据库里提取各个测点每月及每年的泄漏电流、放电频次、温度、湿度、采集器电压和汇集器电压，进行曲线绘制；

录波曲线绘制模块，用于从数据库里提取各个测点实时录波的泄漏电流、放电频次、温度、湿度、采集器电压和汇集器电压，进行曲线绘制。

2.根据权利要求1所述的输电线路录波数据采集监控系统，其特征在于，所述前置端包括：

初始化模块，用于与所述转发站建立通信连接；

录波传输模块，用于接收从所述转发站传输的录波数据和历史数据并完成格式化储存。

3.根据权利要求1所述的输电线路录波数据采集监控系统，其特征在于，所述监控端还包括：

报警模块，用于当系统达到报警条件时进行报警；

所述报警条件包括：某个设备的泄漏电流持续预设时间大于预设值、某个设备的泄漏电流持续比1年前的泄漏电流增加预设百分比、某个设备每天的累计放电频次大于预设次数。

4.一种输电线路录波数据采集监控方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、从转发站接收录波数据和历史数据并完成格式化储存；

S2、根据储存的数据进行线路管理、数据下载、曲线绘制、数据显示和报表统计；

所述步骤S2包括：

根据测点的级数查询测点ID、测点名和父节点ID，并在测点树中将测点插到父节点下；

查询和下载数据；对于录波数据，如果有10个以下的点突然下降为零，则用前面两个数据的平均来代替，并将处理后的数据、录波数据的文件名和下载时间存入数据库；对于历史数据，记录原始备份；

从数据库里提取各个测点在不同时间段的泄漏电流、放电频次、温度、湿度、采集器电压和汇集器电压，进行曲线绘制；

动态实时显示各个测点在预设时段的泄漏电流、放电频次、温度、湿度、采集器电压和汇集器电压，以及每个设备的在线情况和通信状态；

对每个设备每天泄漏电流的最大值、每个设备每天累计放电频次、所有设备每天在线率、所有设备每天通信正确率进行统计，并以数据列表的形式进行展示；

所述进行曲线绘制的步骤包括：

从数据库里提取各个测点每日的泄漏电流、放电频次、温度、湿度、采集器电压和汇集器电压，进行曲线绘制；

从数据库里提取各个测点每月及每年的泄漏电流、放电频次、温度、湿度、采集器电压和汇集器电压，进行曲线绘制；

从数据库里提取各个测点实时录波的泄漏电流、放电频次、温度、湿度、采集器电压和汇集器电压，进行曲线绘制。

5.根据权利要求4所述的输电线路录波数据采集监控方法，其特征在于，在所述步骤S1中，对接收的录波数据和历史数据进行COMTRADE格式化储存。

6.根据权利要求4所述的输电线路录波数据采集监控方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：

当系统达到报警条件时进行报警；

所述报警条件包括：某个设备的泄漏电流持续预设时间大于预设值、某个设备的泄漏电流持续比1年前的泄漏电流增加预设百分比、某个设备每天的累计放电频次大于预设次数；

报警方式包括推屏闪烁和短信汇报，并形成事件记录以供查询。

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