CN111355301B - 一种基于遥控简报的遥控过程可视化系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种基于遥控简报的遥控过程可视化系统，所述遥控过程可视化系统包括电力监控系统和若干网络报文记录及分析装置；网络报文记录及分析装置部署于各厂站，对厂站端遥控报文进行侦测并记录，实时解析通信协议，生成遥控简报；电力监控系统用于实现全链路信息智能判断，对遥控操作、顺序控制各个环节信息的正确性和有效性进行评价；用于实现调控核心业务的通信交互过程可视化展示，与厂站接线图结合，对遥控数据进行统计分析，实现电力监控系统对遥控过程的监视。本申请可实现遥控过程的可视化；历史遥控过程的可追溯性，便于定位及查找遥控过程中的问题；遥控数据统计的可视化，具有监视内容的灵活配置和可扩展性。
Description
技术领域
本发明属于电力自动化技术领域，涉及一种基于遥控简报的遥控过程可视化系统。
背景技术
现有电力监控系统，其调度端需要对被监控的各种断路器和其他主要开关进行远距离控制，即遥控操作。调度端向执行端发出遥控对象和遥控性质的命令，执行端处理后发回校验信号，调度端收到校验无误后，再发出执行命令；执行端收到命令后完成相应遥控操作，经过一定延时后，自动发出清除命令，为接收下一个遥控命令做好准备。
在新一代智能变电站中，遥控过程涉及网关机、站控层、间隔层、过程层网络中多个设备之间的信息交互，不确定因素多；控制操作数字化，网络报文晦涩难懂，信息不明了，且难以量化、可视化；顺控执行环节多，交互复杂，某个环节不成功，整个顺控操作就失败，造成顺控成功率低。调度人员和运维人员在遥控操作不成功时，故障环节难以定位，很难查出发生问题的根本原因。
现有系统遥控具备前置报文信息交互查看，一次接线图上执行遥控能同步展示简单的预置、执行过程，通过告警查询可查看遥控执行记录，但对调控过程数据不能进行全过程展示。因此，如何对遥控数据交互进行全景监测分析，从更多维度强化对电网运行状态的细节感知，成为急需解决的重要问题。
发明内容
为解决现有技术中的不足，本申请提供一种基于遥控简报的遥控过程可视化系统。
为了实现上述目标，本申请采用如下技术方案：
一种基于遥控简报的遥控过程可视化系统，所述遥控过程可视化系统包括电力监控系统和若干网络报文记录及分析装置；
所述网络报文记录及分析装置部署于各厂站，对厂站端遥控报文进行侦测并记录，实时解析各通讯环节的各种通信协议，与设备进行关联，继而生成遥控简报；
所述电力监控系统设于主站端，用于实现调控核心业务的通信交互过程可视化展示；与厂站接线图结合，对遥控数据进行统计分析，实现电力监控系统对遥控过程的监视。
本发明进一步包括以下优选方案：
优选地，所述网络报文记录及分析装置生成的遥控简报包括遥控简报概述表和遥控步骤信息表；
所述遥控简报概述表包括的属性有：
TimeStamp：遥控时间，格式为YYYY-MM-DD hh:mm:ss；Src：遥控发起者描述，包含中文描述和IP地址；Ykno：遥控点号，站内遥控填0；YkObject：遥控对象；YkVal：遥控值；YkResult：遥控结果；Station：厂站名称；
StID：厂站ID；DeviceID：设备ID；
所述遥控步骤信息表包括的属性有：
sn：步骤号，从1开始，依次递增；TimeStamp：单步遥控时间戳YYYY-
MM-DD hh:mm:ss.sss；Protocol：单步遥控协议类型，包括MMS、IEC104和GOOSE：Stepno：遥控步骤序号，遥控步骤序号为0时无效；Src：源设备名称，包含中文描述和IP地址；Dst：目的设备名称，包含中文描述和IP地址；Description：单步遥控描述，包括遥控请求、响应，遥控执行请求、响应、命令终止、遥控出口、开关位置、遥信报告和额外原因诊断的信息报告；
BriefID：遥控简报概述表的ID。
优选地，所述网络报文记录及分析装置生成的遥控简报，其文件名长度不超过255字节，采用E格式描述及UTF-8编码方式，后缀名为rdk，后缀名统一采用小写英文字母；
遥控简报完整的文件名格式为：厂站名_厂家标识_遥控序号_遥控时间.rdk；
其中，厂站名为变电站名称拼音，厂家标识为厂家管理单元型号，遥控序号为十进制整数，遥控时间格式为年月日_时分秒。
优选地，所述网络报文记录及分析装置在一次遥控过程结束并生成遥控简报后，通过mms报告服务触发遥控事件报告，告知电力监控系统遥控过程结束和遥控简报已经生成。
优选地，所述电力监控系统包括召唤模块、展示模块、追溯模块和统计模块；
所述召唤模块用于一次遥控结束且遥控简报生成后，通过IEC61850文件服务远程召唤遥控简报；
所述展示模块用于基于遥控简报，结合电力监控系统的遥控操作，通过不同的启动参数，图形化展示厂站或设备遥控全过程信息，实现遥控过程的可视化；
所述追溯模块用于基于遥控简报，回放历史遥控执行过程信息，并生成告警窗和厂站接线图调用遥控过程展示图，实现历史遥控过程的可追溯性，便于定位及查找遥控过程中的问题；
所述统计模块用于对遥控和顺控相关的数据进行分类统计分析，通过图形、列表和报表形式展示统计结果，实现遥控数据统计的可视化。
优选地，所述召唤模块通过“/DKDATA/NEWEST_遥控条目数/”召唤命令，召唤最新遥控记录文件列表；
其中，遥控条目数为指定的最新遥控数目，不超过100条；
所述召唤模块通过“开始时间^截止时间/DKDATA/”召唤命令上送指定时间段的遥控记录文件列表；
其中，开始时间与截止时间为北京时间UTC值的十进制数。
优选地，所述展示模块用于基于遥控简报，结合电力监控系统的遥控操作，通过不同的启动参数，依次读取遥控简报概述表和遥控步骤信息表，根据遥控步骤信息表中的控制协议，得出每个遥控源和遥控目的端的名称并进行图形化展示。
优选地，所述启动参数包括无参方式启动、带-fac参数启动和带-device参数启动；
其中，无参方式启动展示最近时间遥控的全过程信息；
带-fac参数启动展示相应厂站最近时间的遥控全过程信息；
带-device参数启动展示相应设备最近时间的遥控全过程信息。
优选地，所述展示模块展示的内容包括：一个遥控过程中各个设备所处环节以及设备之间的关系；各个遥控步骤与相关设备的关系；以及每个遥控步骤的发生时间和遥控操作状态内容。
优选地，所述展示模块采用head+center+footer的3分单元结构；
Header为概述展示单元，用于展示电站名称、遥控对象、遥控时间、遥控值和遥控结果；
Center为步骤展示单元，用于展示设备与遥控内容间的关系，所述设备包括调度前置、网关机、测控装置和智能终端，相关的协议类型包括IEC104、MMS和GOOSE；
Footer为历史遥控展示单元，用列表的形式展示相应厂站或者设备的历史遥控记录，查看历史遥控记录时，通过head和center显示相应的具体流程内容。
优选地，所述统计模块统计全地区、各站点在一段时间内遥控和顺控总次数、成功次数、失败次数及成功率；
统计一段时间内全地区、各站点各种失败原因的次数及各种原因的百分比；
对执行失败的调控数据，结合数据模型，进行信息检索和数据挖掘，找出异常发生相关的设备和同一时间段的网络状态和应用状态，分析定位发生异常的设备和原因。
优选地，所述电力监控系统还包括打印模块，用于打印统计模块得到的统计结果。
优选地，所述电力监控系统还包括调用模块，用于与电力监控系统的其他功能模块实现互相调用，便于电力监控系统监视功能的切换，提高监控的工作效率。
本申请所达到的有益效果：
本申请系统可实现遥控过程的可视化；历史遥控过程的可追溯性，便于定位及查找遥控过程中的问题；遥控数据统计的可视化，具有监视内容的灵活配置和可扩展性。
附图说明
图1是本申请一种基于遥控简报的遥控过程可视化系统的结构框图；
图2是本申请一种基于遥控简报的遥控过程可视化系统的功能示意图；
图3是本申请实施例中展示模块进行图形化展示的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本申请的保护范围。
如图1和图2所示，本申请的一种基于遥控简报的遥控过程可视化系统，所述遥控过程可视化系统包括电力监控系统和若干网络报文记录及分析装置；
所述网络报文记录及分析装置部署于各厂站，对厂站端遥控报文进行侦测并记录，实时解析各通讯环节的各种通信协议，与设备进行关联，继而生成遥控简报；
所述电力监控系统设于主站端，用于实现调控核心业务的通信交互过程可视化展示，告警窗和厂站接线图深度结合，具备监视内容的灵活配置和可扩展性，同时对遥控数据进行统计分析，满足电力监控系统对遥控过程的无缝监视要求。
一次完整的遥控过程，是从调控前置--->网关机--->测控--->智能终端汇聚。每个过程流程，包含遥控选择请求响应、遥控执行请求响应、命令终止、出口、开关状态、变位报告、遥控失败报告等，为了综合所有信息统一进行展示，直观了解每个环节的走向、响应时间，在一次遥控过程结束生成遥控简报文件。
本申请实施例中，所述网络报文记录及分析装置规范了遥控简报的具体构成，其生成的遥控简报包括遥控简报概述表和遥控步骤信息表；
所述遥控简报概述表包括的属性如表1所示：
表1遥控简报概述属性表
| 属性名 | 解释 |
| TimeStamp | 遥控时间，格式为YYYY-MM-DD hh:mm:ss(报文记录时间戳) |
| Src | 遥控发起者描述(IP)，包含中文描述和IP地址 |
| ykno | 遥控点号(十进制)，站内遥控填0 |
| YkObject | 遥控对象 |
| YkVal | 遥控值 |
| YkResult | 遥控结果 |
| Station | 厂站名称 |
| StID | 厂站ID |
| DeviceID | 设备ID |
所述遥控步骤信息表包括的属性如表2所示：
表2遥控步骤信息属性表
遥控步骤信息属性表中的遥控步骤序号定义如表3所示：
表3遥控步骤序号定义
所述网络报文记录及分析装置生成的遥控简报，其文件名长度不超过255字节，采用E格式描述及UTF-8编码方式，后缀名为rdk，后缀名统一采用小写英文字母；
遥控简报完整的文件名格式为：厂站名_厂家标识_遥控序号_遥控时间.rdk；
其中，厂站名为变电站名称拼音，厂家标识为厂家管理单元型号，遥控序号为十进制整数，遥控时间格式为年月日_时分秒。
例如：nanqubian_PCR_001_20190602_153227.rdk,厂站名为变电站南区变拼音,PCR为厂家标识，001表示第1次遥控，20190602_153227表示遥控时间为2019-06-02 15:32:27。
所述网络报文记录及分析装置在一次遥控过程结束并生成遥控简报后，通过mms报告服务触发遥控事件报告，告知电力监控系统遥控过程结束和遥控简报已经生成。
所述电力监控系统包括召唤模块、展示模块、追溯模块和统计模块；
所述召唤模块用于一次遥控结束且遥控简报生成后，通过IEC61850文件服务远程召唤遥控简报，具体为：
所述召唤模块通过“/DKDATA/NEWEST_遥控条目数/”召唤命令，召唤最新遥控记录文件列表；
其中，遥控条目数为指定的最新遥控数目，不宜超过100条；
召唤最新遥控记录文件列表示例：“/DKDATA/NEWEST_50/”，表示召唤最新50条遥控记录文件列表。
所述召唤模块通过“开始时间^截止时间/DKDATA/”召唤命令上送指定时间段的遥控记录文件列表；
其中，开始时间与截止时间为北京时间UTC值的十进制数。
时间段召唤遥控记录文件列表示例：“1401442101^1404120501/DKDATA/”，表示召唤2014/05/30 17:28:21至2014/06/30 17:28:21的遥控记录文件列表。
所述展示模块用于基于遥控简报，结合电力监控系统的遥控操作，通过不同的启动参数，图形化展示厂站或设备遥控全过程信息，实现遥控过程的可视化；
所述追溯模块用于基于遥控简报，回放历史遥控执行过程信息，并生成告警窗和厂站接线图调用遥控过程展示图，实现历史遥控过程的可追溯性，便于定位及查找遥控过程中的问题；
所述统计模块用于对遥控和顺控相关的数据进行分类统计分析，通过图形、列表和报表等形式展示统计结果，实现遥控数据统计的可视化。
如图3所示，所述展示模块用于基于遥控简报，结合电力监控系统的遥控操作，通过不同的启动参数，依次读取遥控简报概述表和遥控步骤信息表，根据遥控步骤信息表中的控制协议，得出每个遥控源和遥控目的端的名称并进行图形化展示。
所述启动参数包括无参方式启动、带-fac参数启动和带-device参数启动；
其中，无参方式启动展示最近时间遥控的全过程信息；
带-fac参数启动展示该厂站最近时间的遥控全过程信息；
带-device参数启动展示该设备最近时间的遥控全过程信息。
所述展示模块展示的内容包括：一个遥控过程中各个设备所处环节以及设备之间的关系；各个遥控步骤与相关设备的关系；以及每个遥控步骤的发生时间和遥控操作状态等内容。
所述展示模块采用head+center+footer的3分单元结构；
Header为概述展示单元，用于展示电站名称、遥控对象、遥控时间、遥控值和遥控结果等；
Center为步骤展示单元，用于展示设备与遥控内容间的关系，所述设备包括调度前置、网关机、测控装置和智能终端，相关的协议类型包括IEC104、MMS、GOOSE等；
Footer为历史遥控展示单元，用列表的形式展示该厂站或者该设备的历史遥控记录，查看历史遥控记录时，通过head和center显示相应的具体流程内容。
所述统计模块统计全地区、各站点在一段时间内遥控和顺控总次数、成功次数、失败次数及成功率等；
统计一段时间内全地区、各站点各种失败原因的次数及各种原因的百分比；
对执行失败的调控数据，结合数据模型，进行信息检索和数据挖掘，找出异常发生相关的设备和同一时间段的相关信息(例如网络状态、应用状态等)，分析定位发生异常的设备和原因。
所述电力监控系统还包括打印模块，用于打印统计模块得到的统计结果。
所述电力监控系统还包括调用模块，用于与电力监控系统的其他功能模块实现互相调用，便于电力监控系统监视功能的切换，提高监控的工作效率。
本发明申请人结合说明书附图对本发明的实施示例做了详细的说明与描述，但是本领域技术人员应该理解，以上实施示例仅为本发明的优选实施方案，详尽的说明只是为了帮助读者更好地理解本发明精神，而并非对本发明保护范围的限制，相反，任何基于本发明的发明精神所作的任何改进或修饰都应当落在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于遥控简报的遥控过程可视化系统，其特征在于：
所述遥控过程可视化系统包括电力监控系统和若干网络报文记录及分析装置；
所述网络报文记录及分析装置部署于各厂站，对厂站端遥控报文进行侦测并记录，实时解析各通讯环节的各种通信协议，与设备进行关联，继而生成遥控简报；
所述电力监控系统设于主站端，用于实现调控核心业务的通信交互过程可视化展示；与厂站接线图结合，对遥控数据进行统计分析，实现电力监控系统对遥控过程的监视；
所述电力监控系统包括召唤模块、展示模块、追溯模块和统计模块；
所述召唤模块用于一次遥控结束且遥控简报生成后，通过IEC61850文件服务远程召唤遥控简报；
所述展示模块用于基于遥控简报，结合电力监控系统的遥控操作，通过不同的启动参数，图形化展示厂站或设备遥控全过程信息，实现遥控过程的可视化；
所述追溯模块用于基于遥控简报，回放历史遥控执行过程信息，并生成告警窗和厂站接线图调用遥控过程展示图，实现历史遥控过程的可追溯性，便于定位及查找遥控过程中的问题；
所述统计模块用于对遥控和顺控相关的数据进行分类统计分析，通过图形、列表和报表形式展示统计结果，实现遥控数据统计的可视化；
所述展示模块用于基于遥控简报，结合电力监控系统的遥控操作，通过不同的启动参数，依次读取遥控简报概述表和遥控步骤信息表，根据遥控步骤信息表中的控制协议，得出每个遥控源和遥控目的端的名称并进行图形化展示；
所述启动参数包括无参方式启动、带-fac参数启动和带-device参数启动；
其中，无参方式启动展示最近时间遥控的全过程信息；
带-fac参数启动展示相应厂站最近时间的遥控全过程信息；
带-device参数启动展示相应设备最近时间的遥控全过程信息。
2.根据权利要求1所述的一种基于遥控简报的遥控过程可视化系统，其特征在于：
所述网络报文记录及分析装置生成的遥控简报包括遥控简报概述表和遥控步骤信息表；
所述遥控简报概述表包括的属性有：
TimeStamp：遥控时间，格式为YYYY-MM-DD hh:mm:ss；Src：遥控发起者描述，包含中文描述和IP地址；Ykno：遥控点号，站内遥控填0；YkObject：遥控对象；YkVal：遥控值；YkResult：遥控结果；Station：厂站名称；StID：厂站ID；DeviceID：设备ID；
所述遥控步骤信息表包括的属性有：
sn：步骤号，从1开始，依次递增；TimeStamp：单步遥控时间戳YYYY-MM-DD hh:mm:ss.sss；Protocol：单步遥控协议类型，包括MMS、IEC104和GOOSE：Stepno：遥控步骤序号，遥控步骤序号为0时无效；Src：源设备名称，包含中文描述和IP地址；Dst：目的设备名称，包含中文描述和IP地址；Description：单步遥控描述，包括遥控请求、响应，遥控执行请求、响应、命令终止、遥控出口、开关位置、遥信报告和额外原因诊断的信息报告；BriefID：遥控简报概述表的ID。
3.根据权利要求1所述的一种基于遥控简报的遥控过程可视化系统，其特征在于：
所述网络报文记录及分析装置生成的遥控简报，其文件名长度不超过255字节，采用E格式描述及UTF-8编码方式，后缀名为rdk，后缀名统一采用小写英文字母；
遥控简报完整的文件名格式为：厂站名_厂家标识_遥控序号_遥控时间.rdk；
其中，厂站名为变电站名称拼音，厂家标识为厂家管理单元型号，遥控序号为十进制整数，遥控时间格式为年月日_时分秒。
4.根据权利要求1所述的一种基于遥控简报的遥控过程可视化系统，其特征在于：
所述网络报文记录及分析装置在一次遥控过程结束并生成遥控简报后，通过mms报告服务触发遥控事件报告，告知电力监控系统遥控过程结束和遥控简报已经生成。
5.根据权利要求1所述的一种基于遥控简报的遥控过程可视化系统，其特征在于：
所述召唤模块通过“/DKDATA/NEWEST_遥控条目数/”召唤命令，召唤最新遥控记录文件列表；
其中，遥控条目数为指定的最新遥控数目，不超过100条；
所述召唤模块通过“开始时间^截止时间/DKDATA/”召唤命令上送指定时间段的遥控记录文件列表；
其中，开始时间与截止时间为北京时间UTC值的十进制数。
6.根据权利要求1所述的一种基于遥控简报的遥控过程可视化系统，其特征在于：
所述展示模块展示的内容包括：一个遥控过程中各个设备所处环节以及设备之间的关系；各个遥控步骤与相关设备的关系；以及每个遥控步骤的发生时间和遥控操作状态内容。
7.根据权利要求1所述的一种基于遥控简报的遥控过程可视化系统，其特征在于：
所述展示模块采用head+center+footer的3分单元结构；
Header为概述展示单元，用于展示电站名称、遥控对象、遥控时间、遥控值和遥控结果；
Center为步骤展示单元，用于展示设备与遥控内容间的关系，所述设备包括调度前置、网关机、测控装置和智能终端，相关的协议类型包括IEC104、MMS和GOOSE；
Footer为历史遥控展示单元，用列表的形式展示相应厂站或者设备的历史遥控记录，查看历史遥控记录时，通过head和center显示相应的具体流程内容。
8.根据权利要求1所述的一种基于遥控简报的遥控过程可视化系统，其特征在于：
所述统计模块统计全地区、各站点在一段时间内遥控和顺控总次数、成功次数、失败次数及成功率；
统计一段时间内全地区、各站点各种失败原因的次数及各种原因的百分比；
对执行失败的调控数据，结合数据模型，进行信息检索和数据挖掘，找出异常发生相关的设备和同一时间段的网络状态和应用状态，分析定位发生异常的设备和原因。
9.根据权利要求1所述的一种基于遥控简报的遥控过程可视化系统，其特征在于：
所述电力监控系统还包括打印模块，用于打印统计模块得到的统计结果。
10.根据权利要求1所述的一种基于遥控简报的遥控过程可视化系统，其特征在于：
所述电力监控系统还包括调用模块，用于与电力监控系统的其他功能模块实现互相调用，便于电力监控系统监视功能的切换，提高监控的工作效率。
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| GR01 | Patent grant | ||
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