CN111565136A - 远动通道总召唤传送时长及速率的统计应用系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种远动通道总召唤传送时长及速率的统计应用系统及方法，是为了解决现有远动通道设置通道中断或通道数据应答超时时限等参数时，缺乏有效设置方法的问题，以及仅通过运维人员的经验进行参数设置时，引起的通道运行异常的问题；本发明所述的远动通道总召唤传送时长及速率的统计应用系统及方法，统计每一个远动通道每一次总召唤传送用时及所有总召唤传送平均用时，同时根据远动通道、RTU及采集点的关联性，结合模拟量与数字量的个数，统计远动通道的总召唤传送速率并存储至数据库，为远动通道的运行参数设置提供数据帮助，同时对提高调度自动化系统运行数据监控的可靠性提供技术支撑。

Description

远动通道总召唤传送时长及速率的统计应用系统及方法

技术领域

本发明涉及远动通道通迅传送统计的技术领域，更具体地，涉及一种远动通道总召唤传送时长及速率的统计应用系统及方法。

背景技术

远动通道是指各变电站与调度自动化系统主站之间的通讯通道，一般分为网络通道和模拟通道，通过远动通道的数据传输，变电站远动装置将变电站内一次设备及二次设备的运行数据（如电流、电压、有功、无功等）、状态信息（如开关刀闸位置、保护动作、装置告警等）上送到主站前置系统中进行解析和计算，为调度员监控各变电站运行状况提供数据基础，远动通道均采用双通道通信模式，其中网络通道一般采用IEC104规约，模拟通道一般采用IEC101规约进行通信。主站为保证变电站数据的正确刷新和报文链路的连接不中断，会定时对变电站远动装置进行总召唤请求，因此，总召唤传送过程是衡量远动通道运行状态的重要判断因素。

目前，佛山供电局调度自动化系统的前置系统接入200多个变电站及电厂，每个变电站或电厂都采用双通道与主站进行通信，大约有500条远动通道同时与主站进行数据传输，由于远动通道数目较大，通过人工查看报文通信情况判断通道运行质量的方法显然不可行，早在公开号为CN101424721A，公开日为2009年5月6日的中国发明专利中就提出了一种调度自动化系统远动通道的在线检测系统，利用环路通道方式检测模拟通道，利用辅助通道方式检测网络通道，检测速度快，但是该技术方案没有考虑各条远动通道后续如何设置通道中断或通道数据应答超时时限等参数的问题，而且每个远动通道因为设备和通道自身不同，参数均有差别，目前没有很好的方法进行参数设置，只能通过运维人员经验进行设置，参数设置不当可能引起远动通道的运行异常，导致数据不能正常采集和计算，直接影响调度员对变电站运行状态的实时监测，总召唤传送过程是远动通道通讯中耗时最长的过程，往往调度自动化系统中对远动通道参数的设置如远动通道超时判断时限、中断判断时限及响应时间等都需要参考总召唤传送时长及传送速率进行设置。

综上所述，提出一种远动通道总召唤传送时长及速率的统计应用系统及方法十分有必要。

发明内容

为解决现有远动通道设置通道中断或通道数据应答超时时限等参数时，缺乏有效设置方法的问题，且为克服现有通过运维人员的经验进行参数设置时，具有引起通道运行异常的缺陷，本发明提出了一种远动通道总召唤传送时长及速率的统计应用系统及方法，统计出远动通道总召唤传送用时及数据上送速率，用于远动通道运行参数的设置，且当某个远动通道总召唤传送用时及数据上送速率发生变化时，也便于工作人员及时感知到此远动通道运行状态的异常并处理。

为了达到上述技术效果，本发明的技术方案如下：

一种远动通道总召唤传送时长及速率的统计应用系统，所述系统包括：

报文信息采集器，用于获取第K-1天凌晨至第K天凌晨之间所有远动通道的报文信息；

总召唤传送计时模块，接收报文信息采集器采集的所有远动通道的报文信息，记录报文信息中总召唤报文请求信息的请求时间、总召唤终止报文信息的接收时间，计算远动通道的总召唤传送过程的平均用时时间；

RTU采集点计数器，用于记录与远动通道关联的RTU下采集点的个数；

总召唤传送计速模块，接收RTU采集点计数器传输的采集点个数及总召唤传送计时模块传输的远动通道总召唤传送过程的平均用时时间，计算远动通道的总召唤传送速率；

数据库，用于存储每一个远动通道的总召唤传送过程的平均用时时间和总召唤传送速率信息；

数据查询请求模块，用于发送工作人员对远动通道总召唤传送数据的查询请求；

中央处理器，用于接收并分析响应工作人员对远动通道总召唤传送数据的查询请求。

优选地，所述系统还包括：

规约识别模块,设置于总召唤传送计时模块上，用于将报文信息中的规约报文字段与通讯规约类型相匹配；

总召唤查找模块，设置于总召唤传送计时模块上，用于在报文信息中查找“总召唤”报文关键字段；

响应模块，设置于中央处理器上，用于调用数据库中存储的远动通道总召唤传送平均用时时间和总召唤传送速率信息，响应工作人员发送的数据查询请求。

在此，通讯规约类型包括IEC104规约及IEC101规约，每一种通讯规约对应有规约主站，首先将报文信息中的规约报文字段与通讯规约类型相匹配之后，才进一步匹配主站，而主站才会通过远动通道进行总召唤过程，在报文信息中查找“总召唤”报文关键字段，为后续统计总召唤传送用时和传送速率奠定基础。

本发明还提出一种远动通道总召唤传送时长及速率的统计应用方法，所述方法基于远动通道总召唤传送时长及速率的统计应用系统实现，至少包括：

S1.通过报文信息采集器获取第K-1天凌晨至第K天凌晨之间所有远动通道的报文信息；

S2.通过第i个远动通道的报文信息中的“总召唤”报文关键字段，确定第j个总召唤报文请求信息的请求时间T1 _j 、总召唤终止报文信息的接收时间T2 _j ,求得第i个远动通道的第j个总召唤传送时间，j=1,…，n，n表示第K-1天凌晨至第K天凌晨之间第i个远动通道的总召唤传送次数；

S3.利用总召唤传送计时模块计算第i个远动通道的总召唤传送过程的平均用时时间△TA；

S4.通过RTU采集点计数器记录与第i个远动通道关联的RTU _i 下采集点的个数N，结合第i个远动通道的总召唤传送过程的平均用时时间△TA，计算第i个远动通道的总召唤传送速率v _i ，其中，RTU _i 表示与第i个远动通道关联的RTU；

S5.将所有远动通道中每一个远动通道的总召唤传送过程的平均用时时间和总召唤传送速率信息存储至数据库；

S6.工作人员通过数据查询请求模块发送远动通道的总召唤传送数据查询请求，中央处理器响应数据查询请求。

优选地，在步骤S1之后，步骤S2之前还包括：

S101.根据第i个远动通道的报文信息中的规约报文字段Mat _i ,通过规约识别模块确定第i个远动通道所属的通讯规约类型，i=1,…,Z，Z表示远动通道的总数；

S102.将第i个远动通道所属的通讯规约匹配对应的规约主站W _i ，通过总召唤查找模块在规约主站W _i 下的报文信息中查找“总召唤”报文关键字段。

优选地，所述报文信息包括：报文发送时间信息、报文接收时间信息、报文发送方向信息及报文字段信息。

优选地，步骤S3所述的第i个远动通道的总召唤传送过程的平均用时时间△TA为：

其中，T2 _j 表示第j个总召唤终止报文信息接收时间；T1 _j 表示第j个总召唤报文请求信息请求时间；T2 _j -T1 _j 表示第i个远动通道的第j个总召唤传送时间，j=1,…，n，n表示第K-1天凌晨至第K天凌晨之间第i个远动通道的总召唤传送次数；△TA表示第i个远动通道的总召唤传送过程的平均用时时间。

优选地，步骤S4所述的与第i个远动通道关联的RTU _i 下采集点的个数求解公式为：

N=N1+N2

其中，N表示与第i个远动通道关联的RTU _i 下采集点的个数；N1表示数字量个数；N2表示模拟量个数，RTU _i 表示与第i个远动通道关联的RTU。

优选地，RTU的数目与远动通道的数目相同，所有RTU按照顺序编号，第i个远动通道匹配关联第i个RTU。

优选地，步骤S4所述的第i个远动通道的总召唤传送速率v _i 的计算公式为：

v _i = N/△TA

其中，v _i 表示第i个远动通道的总召唤传送速率；△TA表示第i个远动通道的总召唤传送过程的平均用时时间；N表示与第i个远动通道匹配的RTU _i 下采集点的个数，RTU _i 表示与第i个远动通道关联的RTU。

在此，由于每个远动通道的参数不同，因此每个远动通道的总召唤传送的时间和传送速率不同，结合数字量个数及模拟量个数数据，将所有远动通道的总召唤传送过程的平均用时时间和传送速率统计之后，为运维人员对各远动通道中断或通道数据应答超时时限等参数设置提供参考，克服当前通过运维人员的经验进行参数设置时，引起通道运行异常的缺陷。

优选地，步骤S6所述的数据查询请求被响应的具体过程为：

S61.中央处理器接收工作人员发送的数据查询请求信息；

S62.中央处理器将数据查询请求信息中同一时段对不同远动通道的总召唤传送数据查询请求的个数进行从大到小排序；

S63.响应模块根据不同远动通道的总召唤传送数据查询请求个数的排序，从大到小依次对不同远动通道的总召唤传送数据查询请求进行响应，调用数据库中存储的远动通道的总召唤传送平均用时时间和总召唤传送速率信息，响应工作人员发送的数据查询请求。

在此，当工作人员在需要参考远动通道总召唤传送用时和传送速率进行远动通道的运行参数设置时，中央处理器会对数据查询请求信息中同一时段对不同远动通道的总召唤传送数据查询请求的个数进行从大到小排序，因为与主站进行数据传输的远动通道数量大，一方面远动通道总召唤传送用时和传送速率统计之后为工作人员提供了运行参数设置的参考依据，另一方面，因为远动通道数量大，若中央处理器同时响应所有工作人员发送的数据查询请求，会严重增大存储远动通道总召唤传送用时和传送速率信息的数据库的工作负荷，所以，根据同一时段对不同远动通道的总召唤传送数据查询请求的个数排序，首先确定响应查询需求紧急的远动通道的查询请求，之后也会及时响应其它数据查询请求信息，分次序进行，减轻数据库的工作压力，也便于响应模块对数据的顺利调用。

与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：

本发明提出一种远动通道总召唤传送时长及速率的统计应用系统及方法，统计每一个远动通道每一次总召唤传送用时及所有总召唤传送平均用时，同时根据远动通道、RTU及采集点的关联性，结合模拟量与数字量的个数，统计远动通道的总召唤传送速率，为远动通道的运行参数设置提供数据帮助，克服当前通过运维人员的经验进行参数设置时，引起通道运行异常的缺陷，设置总召唤传送用时及传送速率信息存储数据库，便于工作人员查询，并及时发现远动通道通讯异常的现象，提高远动通道运行可靠性，为提高调度自动化系统运行数据监控的可靠性提供技术支撑。

附图说明

图1为本发明提出的远动通道总召唤传送时长及速率的统计应用系统的结构连接图。

图2为本发明实施例中提出的远动通道总召唤传送时长及速率的统计应用方法的流程图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

为了更好说明本实施例，附图某些部位会有省略、放大或缩小，并不代表实际的尺寸；

对于本领域技术人员来说，附图中某些公知说明可能省略是可以理解的。

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

实施例1

如图1所示的远动通道总召唤传送时长及速率的统计应用系统的结构连接图，参见图1，所述系统包括：

报文信息采集器，用于获取第K-1天凌晨至第K天凌晨之间所有远动通道的报文信息；

总召唤传送计时模块，接收报文信息采集器采集的所有远动通道的报文信息，记录报文信息中总召唤报文请求信息的请求时间、总召唤终止报文信息的接收时间，计算远动通道的总召唤传送过程的平均用时时间；

RTU采集点计数器，用于记录与远动通道关联的RTU下采集点的个数；

总召唤传送计速模块，接收RTU采集点计数器传输的采集点个数及总召唤传送计时模块传输的远动通道总召唤传送过程的平均用时时间，计算远动通道的总召唤传送速率；

数据库，用于存储每一个远动通道的总召唤传送过程的平均用时时间和总召唤传送速率信息；

数据查询请求模块，用于发送工作人员对远动通道总召唤传送数据的查询请求；

中央处理器，用于接收并分析响应工作人员对远动通道总召唤传送数据的查询请求。

所述系统还包括：

规约识别模块,设置于总召唤传送计时模块上，规约识别模块在系统结构上连接报文信息采集器，接收报文信息采集器采集的报文信息，首先将报文信息中的规约报文字段与通讯规约类型相匹配；

总召唤查找模块，设置于总召唤传送计时模块上，连接规约识别模块，在规约识别模块匹配通讯规约类型之后，选择在对应规约中规约主站主站下的报文信息中查找“总召唤”报文关键字段；

响应模块，设置于中央处理器上，用于调用数据库中存储的远动通道总召唤传送平均用时时间和总召唤传送速率信息，响应工作人员发送的数据查询请求。

基于上述系统，本发明还提出一种远动通道总召唤传送时长及速率的统计应用方法，流程图如图2所示，包括以下步骤：

S1.通过报文信息采集器获取第K-1天凌晨至第K天凌晨之间所有远动通道的报文信息，报文信息包括：报文发送时间信息、报文接收时间信息、报文发送方向信息及报文字段信息；

S101.根据第i个远动通道的报文信息中的规约报文字段Mat _i ,通过规约识别模块确定第i个远动通道所属的通讯规约类型，i=1,…,Z，Z表示远动通道的总数；

S102.将第i个远动通道所属的通讯规约匹配对应的规约主站W _i ，通过总召唤查找模块在规约主站W _i 下的报文信息中查找“总召唤”报文关键字段；

S2.通过第i个远动通道的报文信息中的“总召唤”报文关键字段，确定第j个总召唤报文请求信息的请求时间T1 _j 、总召唤终止报文信息的接收时间T2 _j ,求得第i个远动通道的第j个总召唤传送时间，j=1,…，n，n表示第K-1天凌晨至第K天凌晨之间第i个远动通道的总召唤传送次数；

S3.利用总召唤传送计时模块计算第i个远动通道的总召唤传送过程的平均用时时间△TA；

第i个远动通道的总召唤传送过程的平均用时时间△TA为：

其中，T2 _j 表示第j个总召唤终止报文信息接收时间；T1 _j 表示第j个总召唤报文请求信息请求时间；T2 _j -T1 _j 表示第i个远动通道的第j个总召唤传送时间，j=1,…，n，n表示第K-1天凌晨至第K天凌晨之间第i个远动通道的总召唤传送次数；△TA表示第i个远动通道的总召唤传送过程的平均用时时间。

S4.通过RTU采集点计数器记录与第i个远动通道关联的RTU _i 下采集点的个数N，结合第i个远动通道的总召唤传送过程的平均用时时间△TA，计算第i个远动通道的总召唤传送速率v _i ；

采集点的个数求解公式为：

N=N1+N2

其中，N表示与第i个远动通道关联的RTU _i 下采集点的个数；N1表示数字量个数；N2表示模拟量个数，RTU _i 表示与第i个远动通道关联的RTU。

在具体实施例中，分析的其中一个远动通道为110kV季华变电站网络通道，RTU的数目与远动通道的数目相同，所有RTU按照顺序编号，第i个远动通道匹配关联第i个RTU，110kV季华变电站网络通道关联在季华站RTU中，RTU名为RTU_QJH1，再通过RTU采集点计数器记录季华站RTU下数字量为835个，即N1=835，模拟量为126个，即N2=126，因此可计算出该RTU下所有采集点个数为961个；

总召唤传送速率v _i 的计算公式为：

v _i = N/△TA

其中，v _i 表示第i个远动通道的总召唤传送速率；△TA表示第i个远动通道的总召唤传送过程的平均用时时间；N表示与第i个远动通道匹配的RTU _i 下采集点的个数，RTU _i 表示与第i个远动通道关联的RTU，季华站网络通道总召唤过程平均用时△TA为6秒，则该通道的总召唤上送速率v _i 为961/6。

S5.将所有远动通道中每一个远动通道的总召唤传送过程的平均用时时间和总召唤传送速率信息存储至数据库；

S6.工作人员通过数据查询请求模块发送远动通道的总召唤传送数据查询请求，中央处理器响应数据查询请求。数据查询请求被响应的具体过程为：

S61.中央处理器接收工作人员发送的数据查询请求信息；

S62.中央处理器将数据查询请求信息中同一时段对不同远动通道的总召唤传送数据查询请求的个数进行从大到小排序；

S63.响应模块根据不同远动通道的总召唤传送数据查询请求个数的排序，从大到小依次对不同远动通道的总召唤传送数据查询请求进行响应，调用数据库中存储的远动通道的总召唤传送平均用时时间和总召唤传送速率信息，响应工作人员发送的数据查询请求。

附图中描述位置关系的用于仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

显然，本发明的上述实施例仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种远动通道总召唤传送时长及速率的统计应用系统，其特征在于，所述系统包括：

报文信息采集器，用于获取第K-1天凌晨至第K天凌晨之间所有远动通道的报文信息；

总召唤传送计时模块，接收报文信息采集器采集的所有远动通道的报文信息，记录报文信息中总召唤报文请求信息的请求时间、总召唤终止报文信息的接收时间，计算远动通道的总召唤传送过程的平均用时时间；

RTU采集点计数器，用于记录与远动通道关联的RTU下采集点的个数；

总召唤传送计速模块，接收RTU采集点计数器传输的采集点个数及总召唤传送计时模块传输的远动通道总召唤传送过程的平均用时时间，计算远动通道的总召唤传送速率；

数据库，用于存储每一个远动通道的总召唤传送过程的平均用时时间和总召唤传送速率信息；

数据查询请求模块，用于发送工作人员对远动通道总召唤传送数据的查询请求；

中央处理器，用于接收并分析响应工作人员对远动通道总召唤传送数据的查询请求。

2.根据权利要求1所述的远动通道总召唤传送时长及速率的统计应用系统，其特征在于，所述系统还包括：

规约识别模块，设置于总召唤传送计时模块上，用于将报文信息中的规约报文字段与通讯规约类型相匹配；

总召唤查找模块，设置于总召唤传送计时模块上，用于在报文信息中查找“总召唤”报文关键字段；

响应模块，设置于中央处理器上，用于调用数据库中存储的远动通道总召唤传送平均用时时间和总召唤传送速率信息，响应工作人员发送的数据查询请求。

3.一种远动通道总召唤传送时长及速率的统计应用方法，所述方法基于权利要求2所述的远动通道总召唤传送时长及速率的统计应用系统实现，其特征在于，至少包括：

S1.通过报文信息采集器获取第K-1天凌晨至第K天凌晨之间所有远动通道的报文信息；

S2.通过第i个远动通道的报文信息中的“总召唤”报文关键字段，确定第j个总召唤报文请求信息的请求时间T1 _j 、总召唤终止报文信息的接收时间T2 _j ,求得第i个远动通道的第j个总召唤传送时间，j=1,…，n，n表示第K-1天凌晨至第K天凌晨之间第i个远动通道的总召唤传送次数；

S3.利用总召唤传送计时模块计算第i个远动通道的总召唤传送过程的平均用时时间△TA；

S4.通过RTU采集点计数器记录与第i个远动通道关联的RTU _i 下采集点的个数N，结合第i个远动通道的总召唤传送过程的平均用时时间△TA，计算第i个远动通道的总召唤传送速率v _i ，其中，RTU _i 表示与第i个远动通道关联的RTU；

S5.将所有远动通道中每一个远动通道的总召唤传送过程的平均用时时间和总召唤传送速率信息存储至数据库；

S6.工作人员通过数据查询请求模块发送远动通道的总召唤传送数据查询请求，中央处理器响应数据查询请求。

4.根据权利要求3所述的远动通道总召唤传送时长及速率的统计应用方法，其特征在于，在步骤S1之后，步骤S2之前还包括：

S101.根据第i个远动通道的报文信息中的规约报文字段Mat _i ,通过规约识别模块确定第i个远动通道所属的通讯规约类型，i=1,…,Z，Z表示远动通道的总数；

S102.将第i个远动通道所属的通讯规约匹配对应的规约主站W _i ，通过总召唤查找模块在规约主站W _i 下的报文信息中查找“总召唤”报文关键字段。

5.根据权利要求4所述的远动通道总召唤传送时长及速率的统计应用方法，其特征在于，所述报文信息包括：报文发送时间信息、报文接收时间信息、报文发送方向信息及报文字段信息。

6.根据权利要求3所述的远动通道总召唤传送时长及速率的统计应用方法，其特征在于，步骤S3所述的第i个远动通道的总召唤传送过程的平均用时时间△TA为：

其中，T2 _j 表示第j个总召唤终止报文信息接收时间；T1 _j 表示第j个总召唤报文请求信息请求时间；T2 _j -T1 _j 表示第i个远动通道的第j个总召唤传送时间，j=1,…，n，n表示第K-1天凌晨至第K天凌晨之间第i个远动通道的总召唤传送次数；△TA表示第i个远动通道的总召唤传送过程的平均用时时间。

7.根据权利要求6所述的远动通道总召唤传送时长及速率的统计应用方法，其特征在于，步骤S4所述的与第i个远动通道关联的RTU _i 下采集点的个数求解公式为：

N=N1+N2

其中，N表示与第i个远动通道关联的RTU _i 下采集点的个数；N1表示数字量个数；N2表示模拟量个数；RTU _i 表示与第i个远动通道关联的RTU。

8.根据权利要求7所述的远动通道总召唤传送时长及速率的统计应用方法，其特征在于，RTU的数目与远动通道的数目相同，所有RTU按照顺序编号，第i个远动通道匹配关联第i个RTU。

9.根据权利要求7所述的远动通道总召唤传送时长及速率的统计应用方法，其特征在于，步骤S4所述的第i个远动通道的总召唤传送速率v _i 的计算公式为：

v _i =N/△TA

其中，v _i 表示第i个远动通道的总召唤传送速率；△TA表示第i个远动通道的总召唤传送过程的平均用时时间；N表示与第i个远动通道匹配的RTU _i 下采集点的个数， RTU _i 表示与第i个远动通道关联的RTU。

10.根据权利要求3所述的远动通道总召唤传送时长及速率的统计应用方法，其特征在于，步骤S6中数据查询请求被响应的具体过程为：

S61.中央处理器接收工作人员发送的数据查询请求信息；

S62.中央处理器将数据查询请求信息中同一时段对不同远动通道的总召唤传送数据查询请求的个数进行从大到小排序；

S63.响应模块根据不同远动通道的总召唤传送数据查询请求个数的排序，从大到小依次对不同远动通道的总召唤传送数据查询请求进行响应，调用数据库中存储的远动通道的总召唤传送平均用时时间和总召唤传送速率信息，响应工作人员发送的数据查询请求。

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