CN112235281A - 一种故障指示器及故障指示器的数据传送系统 - Google Patents

一种故障指示器及故障指示器的数据传送系统 Download PDF

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Abstract

本发明实施例涉及一种故障指示器及故障指示器的数据传送系统，包括数据采集模块、第一数据传送模块、数据分析模块、数据加密模块以及第二数据传送模块。该故障指示器及故障指示器的数据传送系统通过在故障指示器上设置数据采集模块、第一数据传送模块、数据分析模块、数据加密模块和第二数据传送模块实现对故障指示器上的指示状态进行采集、编码、分析、识别、加密后再传送至配电网的主站，通过从主站获取配电网的故障数据能够知晓配电网现场设备运行状态，不需要工作人员去到配电网现场观看或者增加额外设备，同时也解决了现有的故障指示器不能传送显示的设备状态信息的技术问题。

Description

一种故障指示器及故障指示器的数据传送系统
技术领域
本发明涉及智能电网技术领域，尤其涉及一种故障指示器及故障指示器的数据传送系统。
背景技术
近年来，随着社会经济不断发展和人民生活水平持续提高，用户对于供电可靠性的要求也不断提升。配电网作为电力系统末端的供电部分，其可靠性近年来也备受重视，主要原因是多方面的，一方面目前配电网主网的可靠性已经得到显著提升并趋于稳定；另一方面配电网网架点多面广，且也会随着近年用电量增长而变得越来越复杂，其可靠性提升带来了一定的困难。
为提升配电网的运维效率实现配电网的可观、可测，配电自动化技术近几年快速发展，在电力系统中采用配电自动化相关技术应用到配电线路、配电房等诸多场景。配电自动化设备能够监测配电网关键设备，如开关柜的电流、电压等信息，并能够实时获取故障信号，给配电运行维护人员实时掌握配网运行状态提供了重要手段。
而在配电网系统中存在许多显示设备故障的故障指示器，但是该故障指示器只是便于人员观看设备的状态信息。为了获取设备状态信息，现有的故障指示器的故障信号无法传送至服务器或后台，工作人员只能在配电网现场看到，若工作人员不在现场能获取设备状态信息需要额外安装DTU设备，改造的时间长且经济成本高。
发明内容
本发明实施例提供了一种故障指示器及故障指示器的数据传送系统，用于解决现有的故障指示器不能传送显示的设备状态信息的技术问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
一种故障指示器的数据传送系统，包括数据采集模块、与所述数据采集模块连接的第一数据传送模块、与所述第一数据传送模块连接的数据分析模块、与所述数据分析模块连接的数据加密模块以及与所述数据加密模块连接的第二数据传送模块；
所述数据采集模块，用于采集故障指示器指示状态的状态信息，对所述状态信息进行编码后，得到编码状态信息并将所述编码状态信息通过传送所述第一数据传送模块至所述数据分析模块；
所述数据分析模块，用于对所述编码状态信息分析、识别，得到设备故障信息并将所述设备故障信息传送至所述数据加密模块；
所述数据加密模块，用于对所述设备故障信息进行加密保护，得到加密故障信息并将所述加密故障信息通过所述第二数据传送模块传送至配电网的主站。
优选地，所述数据分析模块包括分析子模块和识别子模块；
所述分析子模块，用于对所述编码态信息分为故障信息和无故障信息；
所述识别子模块，用于对所述故障信息划分单个设备故障和配电网区域全部设备故障的设备故障信息。
优选地，所述数据分析模块采用ARM9处理器对所述编码状态信息分析、识别。
优选地，所述数据加密模块采用SM2或SM3对所述设备故障信息进行加密保护。
优选地，所述第一数据传送模块采用433M短距离无线通讯将所述编码状态信息传送至所述数据分析模块。
优选地，所述第二数据传送模块采用IEC101或IEC104通信协议将所述加密故障信息传送至所述配电网的主站。
优选地，该故障指示器的数据传送系统还包括电源模块，所述电源模块用于至少给所述数据分析模块、所述数据加密模块和所述第二数据传送模块供电。
优选地，所述数据采集模块对所述状态信息采用modbus协议进行编码，得到编码状态信息
本发明还提供一种故障指示器，包括上述所述的故障指示器的数据传送系统。
从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：该故障指示器及故障指示器的数据传送系统通过在故障指示器上设置数据采集模块、第一数据传送模块、数据分析模块、数据加密模块和第二数据传送模块实现对故障指示器上的指示状态进行采集、编码、分析、识别、加密后再传送至配电网的主站，通过从主站获取配电网的故障数据能够知晓配电网现场设备运行状态，不需要工作人员去到配电网现场观看或者增加额外设备，同时也解决了现有的故障指示器不能传送显示的设备状态信息的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例所述的故障指示器的数据传送系统的框架图。
图2为本发明实施例所述的故障指示器的数据传送系统又一的框架图。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本申请实施例提供了一种故障指示器及故障指示器的数据传送系统，用于解决了现有的故障指示器不能传送显示的设备状态信息的技术问题。在本实施例中，以配电房的故障指示器作为案例进行说明。
实施例一：
图1为本发明实施例所述的故障指示器的数据传送系统的框架图。
如图1所示，本发明实施例提供了一种故障指示器的数据传送系统，包括数据采集模块10、与数据采集模块10连接的第一数据传送模块20、与第一数据传送模块20连接的数据分析模块30、与数据分析模块30连接的数据加密模块40以及与数据分析模块30连接的第二数据传送模块50；
数据采集模块10，用于采集故障指示器指示状态的状态信息，对状态信息进行编码后，得到编码状态信息并将编码状态信息通过传送第一数据传送模块20至数据分析模块30；
数据分析模块30，用于对编码状态信息分析、识别，得到设备故障信息并将设备故障信息传送至数据加密模块40；
数据加密模块40，用于对设备故障信息进行加密保护，得到加密故障信息并将加密故障信息通过第二数据传送模块50传送至配电网的主站。
在本发明实施例中，数据采集模块10主要用于对故障指示器指示状态的采集，得到状态信息。
需要说明的是，数据采集模块10通过远程复位与故障指示器指示状态的干接点输出的方式获取状态信息，同时也支持485通信接口采集状态信息的相关数据，然后把采集到的状态信息采用modbus协议进行编码传输给第一数据传送模块。在本实施例中，状态信息包括设备的故障信息和设备的正常信息。如通过采集故障指示器的指示状态来获取的状态信息，设备发生故障表示开关断开，设备没有发生故障表示开关正常。
在本发明实施例中，第一数据传送模块20主要是将数据采集模块10编码后的编码状态信息传送至数据分析模块30。具体地，第一数据传送模块20采用433M短距离无线通讯将编码状态信息传送至数据分析模块30。
需要说明的是，第一数据传送模块20从数据采集模块10获取编码状态信息，并通过433M短距离无线通讯将编码状态信息传输给数据分析模块30。在本实施例中，433M短距离无线通讯有效通讯距离20m～30m，能够充分满足配电房内部的通信需求；同时近距离数据传送模块还采用了软件加密无线通讯技术和超低功耗技术，还设置有3.6V高性能的锂亚电池供电寿命长达5年以上，大大降低了系统投运后的运维成本；近距离数据传送模块还支持光纤通信，满足其他应用场景要求。
在本发明实施例中，数据分析模块30主要采用ARM9处理器对编码状态信息分析、识别，得到设备故障信息。具体地，数据分析模块30主要将编码状态信息分为故障信息和无故障信息，还对故障信息进行识别是某个设备的故障信息还是配电房中所有设备的故障信息。
需要说明的是，编码状态信息中包含有故障状态信息和无故障状态信息。
在本发明实施例中，数据加密模块40主要是对数据分析模块30得到的设备故障信息进行加密，确保信息在传送过程的安全。
需要说明的是，数据加密模块40能够保证第二数据传送模块将加密故障信息远传给配电网的主站的数据受到加密保护。在本实施例中，数据加密模块40采用SM2或SM3对设备故障信息进行加密保护。
在本发明实施例中，第二数据传送模块50主要是将加密故障信息传送至配电网的主站上。
需要说明的是，第二数据传送模块50能够将数据分析模块30中设备故障信息经过数据加密模块40加密后传送至配电网的主站中，第二数据传送模块50支持IEC101、IEC104、MODBUS等通信协议的数据传输，第二数据传送模块50上设置有以太网口、485接口或4G接口，并留有其他可扩展接口，未来可根据需求增加5G通信方式，以满足智能配电网的通信和管理相关的技术要求。
本发明提供的一种故障指示器的数据传送系统通过在故障指示器上设置数据采集模块、第一数据传送模块、数据分析模块、数据加密模块和第二数据传送模块实现对故障指示器上的指示状态进行采集、编码、分析、识别、加密后再传送至配电网的主站，通过从主站获取配电网的故障数据能够知晓配电网现场设备运行状态，不需要工作人员去到配电网现场观看或者增加额外设备，同时也解决了现有的故障指示器不能传送显示的设备状态信息的技术问题。
在本发明的一个实施例中，数据分析模块30包括分析子模块和识别子模块；
分析子模块，用于对编码态信息分为故障信息和无故障信息；
识别子模块，用于对故障信息划分单个设备故障和配电网区域全部设备故障的设备故障信息。
需要说明的是，数据采集模块10直接采集的是故障指示器内部的动作信号，编码的状态信息如：1代表有故障，0代表无故障。在本实施例中，以配电网的配电房和开关柜进行举例说明，具体地，那么对编码后的信息进行分析，可以得到故障信息和无故障信息，分析后需要识别到某个开关柜发生故障还是整个配电网区域中全部的开关柜(即是配电网的配电房)发生故障，然后需要通过同时采集的其他几个开关柜的故障信号，若其中一个开关柜发生故障，其他的开关柜没有发生故障，则为一个开关柜发生故障，即是单个设备发生故障，得到的是单个的设备故障信息；若其中一个开关柜发生故障，其他的开关柜也发发生故障，则为配电网的配电房发生故障，即是配电网区域全部设备发生故障，得到的是配电网区域全部设备的设备故障信息。
图2为本发明实施例所述的故障指示器的数据传送系统又一的框架图。
如图2所示，在本发明的一个实施例中，该故障指示器的数据传送系统还包括电源模块60，电源模块60用于至少给数据分析模块30、数据加密模块40和第二数据传送模块50供电。
需要说明的是，电源模块60是该故障指示器的数据传送系统中一个比较关键的功能模块，是保证该故障指示器的数据传送系统各项功能正常运行的关键支撑。在本实施例中，对于有开闭锁自动化终端的配电网的配电房，开关柜内有DC48V电源，则数据分析模块30、数据加密模块40和第二数据传送模块50等的供电由开闭锁自动化终端内的DC48V电源供电，数据采集模块10和第一数据传送模块20由开关柜内DC48V供电；对于没有开闭锁自动化终端的配电房存在220V电源的情况，数据采集模块10和第一数据传送模块20由3.6V高容量的锂亚电池供电，数据分析模块30、数据加密模块40和第二数据传送模块50由额外增加的DC48V后备电源供电。电源模块10可以为采用DC48V12AH免维护铅酸电池组后备电源给数据采集模块10、第一数据传送模块20、数据分析模块30、数据加密模块40和第二数据传送模块50供电。
实施例二：
本发明实施例还提供一种故障指示器，包括上述的故障指示器的数据传送系统。
需要说明的是，实施例二中的故障指示器的数据传送系统已在实施例一中详细阐述了内容，在此实施例中不再一一描述。
所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
存储器可以是终端设备的内部存储单元，例如终端设备的硬盘或内存。存储器也可以是终端设备的外部存储设备，例如终端设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(SmartMedia Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，存储器还可以既包括终端设备的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器用于存储计算机程序以及终端设备所需的其他程序和数据。存储器还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种故障指示器的数据传送系统，其特征在于，包括数据采集模块、与所述数据采集模块连接的第一数据传送模块、与所述第一数据传送模块连接的数据分析模块、与所述数据分析模块连接的数据加密模块以及与所述数据加密模块连接的第二数据传送模块；
所述数据采集模块，用于采集故障指示器指示状态的状态信息，对所述状态信息进行编码后，得到编码状态信息并将所述编码状态信息通过传送所述第一数据传送模块至所述数据分析模块；
所述数据分析模块，用于对所述编码状态信息分析、识别，得到设备故障信息并将所述设备故障信息传送至所述数据加密模块；
所述数据加密模块，用于对所述设备故障信息进行加密保护，得到加密故障信息并将所述加密故障信息通过所述第二数据传送模块传送至配电网的主站。
2.根据权利要求1所述的故障指示器的数据传送系统，其特征在于，所述数据分析模块包括分析子模块和识别子模块；
所述分析子模块，用于对所述编码态信息分为故障信息和无故障信息；
所述识别子模块，用于对所述故障信息划分单个设备故障和配电网区域全部设备故障的设备故障信息。
3.根据权利要求1所述的故障指示器的数据传送系统，其特征在于，所述数据分析模块采用ARM9处理器对所述编码状态信息分析、识别。
4.根据权利要求1所述的故障指示器的数据传送系统，其特征在于，所述数据加密模块采用SM2或SM3对所述设备故障信息进行加密保护。
5.根据权利要求1所述的故障指示器的数据传送系统，其特征在于，所述第一数据传送模块采用433M短距离无线通讯将所述编码状态信息传送至所述数据分析模块。
6.根据权利要求1所述的故障指示器的数据传送系统，其特征在于，所述第二数据传送模块采用IEC101或IEC104通信协议将所述加密故障信息传送至所述配电网的主站。
7.根据权利要求1所述的故障指示器的数据传送系统，其特征在于，还包括电源模块，所述电源模块用于至少给所述数据分析模块、所述数据加密模块和所述第二数据传送模块供电。
8.根据权利要求1所述的故障指示器的数据传送系统，其特征在于，所述数据采集模块对所述状态信息采用modbus协议进行编码，得到编码状态信息。
9.一种故障指示器，其特征在于，包括如权利要求1-8任意一项所述的故障指示器的数据传送系统。
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