CN112946394A - 变电检测试验数据统一通讯规范接口转化方法 - Google Patents

变电检测试验数据统一通讯规范接口转化方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种变电检测试验数据统一通讯规范接口转化方法，如检测试验仪器具有有线通讯接口，以数据采集装置通过有线通讯接口接收检测试验数据，再通过无线通讯接口将检测试验数据转发至移动采集终端；若检测试验仪器无有线通讯接口，且具备无线通讯接口仪器，则移动采集终端通过无线通讯方式与检测试验仪器建立连接，直接进行数据传输；若检测试验仪器无任何通讯接口类仪器，则移动采集终端直接通过图像识别模块，获取检测试验仪器屏幕上显示的检测试验数据；所有数据传输至移动采集终端之后，通过移动采集终端转化为标准JSON格式数据。本发明通过解决变电检测领域各类检测试验仪器通讯接口、数据格式不统一的问题。

Description

变电检测试验数据统一通讯规范接口转化方法
技术领域
发明涉及变电检测试验技术领域，特别是涉及一种变电检测试验数据统一通讯规范接口转化方法。
背景技术
近年来，变电设备运维检测规模成倍增加，电力体制改革加速推进，人员增长跟不上设备规模增长速度，电网规模增长与运检工作人员配置不足的矛盾日益突出，影响电网安全的风险因素长期存在。由于变电设备种类多、数量大，在实际运维检测过程中，涉及到的检测仪器种类和型号多样，且各类检测仪器通讯接口不统一，数据格式不统一，获取数据的方法也各不相同，暂时没有统一的装置和系统，实现各类检测试验数据的规范化统一自动接入，导致现场的各类检测试验数据记录，仍旧通过人工抄录试验结果，人工编制检测试验报告，数据的实时性、真实性和安全性难以保证，而且检测工作效率低下，难以满足当前电网智能化、自动化以及数字化建设的要求。
不同变电检测试验仪器的通讯接口不统一，数据格式标准不统一，且存储方式各不相同，可分为专用数据库文件数据、电子表格文件数据、电子图片文件数据、仅界面显示性数据等，需要提供一种变电检测试验数据统一通讯规范接口转化方法，实现各类检测仪器试验数据的标准化和规范化接入。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种变电检测试验数据统一通讯规范接口转化方法，应用于变电设备运维检测试验，能够使检测中各类检测试验仪器数据通过统一通讯接口规范转化，实现检测试验数据的自动接入，避免人工抄录带来的弊端，提升变电检测工作的智能化、自动化和数字化水平。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：变电检测试验数据统一通讯规范接口转化方法，涉及的设备包括检测试验仪器、数据采集装置、移动采集终端，
如检测试验仪器具有有线通讯接口，所述检测试验仪器的输出端通过统一规范的有线通讯接口将检测试验数据传输给数据采集装置的输入端；所述数据采集装置通过有线通讯接口接收检测试验数据，并通过无线通讯接口连接无线通讯装置进行检测试验数据转发；所述移动采集终端通过连接数据采集装置的无线通讯装置进行数据通信，实现检测试验数据的接受、解析和存储；
若检测试验仪器无有线通讯接口，且具备无线通讯接口仪器，则移动采集终端通过无线通讯方式与检测试验仪器建立连接，直接进行数据传输，并完成数据的接收、解析和存储；
若检测试验仪器无任何通讯接口类仪器(无有线通讯接口，且不具备通过无线方式建立连接)，则移动采集终端直接通过图像识别模块，以图像识别的方式，获取检测试验仪器屏幕上显示的检测试验数据，并完成数据存储；
所有数据传输至移动采集终端之后，移动采集终端进行数据格式标准化转换，将各种格式的数据，转化为标准JSON格式数据。
具体地，所述有线通讯接口是指RS232/RJ45接口等有线通讯接口。
具体地，无线通讯接口方式是指Wi-Fi、蓝牙或4G通讯方式。无线通讯接口仪器是Wi-Fi、蓝牙或4G等通讯设备。
具体地，所述数据采集装置具备统一规范的RS232/RJ45接口，实现各类具有RS232/RJ45接口的检测试验仪器数据规范化接入，所述数据采集装置包含各类检测仪器数据解析规则和方法，实现检测试验数据的规范化解析和转化。
具体地，所述数据采集装置具备Wi-Fi通讯模块，移动采集装置通过Wi-Fi热点与数据采集装置建立连接，数据采集装置通过Wi-Fi热点将规范化转换之后的检测试验数据传输到移动采集终端。
具体地，所述移动采集终端具备Wi-Fi、蓝牙或4G通讯接口，可直接与具备Wi-Fi、蓝牙或4G通讯接口的检测试验仪器建立连接，实现检测试验数据的采集。
具体地，所述移动采集终端具备图像识别模块，通过图像识别模块识别检测试验仪器显示屏幕上的试验数据，并完成试验数据的转化和存储。
具体地，所述移动采集终端具备检测试验数据规范化转化模块，通过检测试验数据规范化转化模块实现上述各种形式检测试验数据的标准化转换，将各种非统一格式数据，转化为标准JSON格式数据。
具体地，所述移动采集终端对检测试验仪器的信息进行管理，首先按照国家电网有限公司变电五通68项管理标准，对检测试验类型进行分类，然后对检测试验仪器归类到与之对应的检测试验类型，详细管理检测试验仪器厂家、仪器型号、通讯接口类型、通讯协议规则等信息。
具体地，在开展检测试验前，由检测试验管理人员创建检测试验工单，该工单包含待检测设备信息、检测试验类型、检测试验仪器信息(包含仪器厂家、仪器型号、通讯接口类型、通讯协议规则等)、检测人员、检测试验报告模板、检测试验操作过程手册等信息。
具体地，在开展试验时，检测人员首先按照检测试验操作过程手册，完成检测试验准备工作，包括建立检测试验仪器与被检测设备的连接，针对有线通讯接口仪器，连接检测试验仪器与数据采集装置，同时，建立移动采集终端与数据采集装置之间的Wi-Fi热点连接。针对Wi-Fi、蓝牙或4G等无线通讯接口的，建立移动采集终端与检测试验仪器直接连接，待检测试验完成之后，开始进行数据采集。
具体地，检测试验仪器采集到数据之后，针对有线通讯接口类检测试验仪器，将数据传输至数据采集终端，然后将数据通过Wi-Fi热点，传输至移动采集终端。针对Wi-Fi、蓝牙或4G等无线通讯接口类检测试验仪器，采集的数据直接传输至移动采集终端，针对无通讯接口类检测仪器，移动终端通过拍照，并利用图像识别算法，获取检测试验数据。
具体地，移动采集终端设有Wi-Fi通讯模块、蓝牙通讯模块、图像识别模块、检测试验仪器管理模块、检测数据解析模块、数据标准化转化模块，还设有数据存储模块。Wi-Fi通讯模块、蓝牙通讯模块、图像识别模块与检测试验仪器管理模块、检测数据解析模块数据交互，检测数据解析模块的解析数据传输至数据标准化转化模块，数据标准化转化模块将标准化的数据传输至数据存储模块存储。
具体地，检测试验仪器包括直流电阻检测仪、绝缘电阻检测仪、电容器电容量检测仪、红外图像检测仪、电容量和介质损耗检测仪；
A1：直流电阻检测仪、绝缘电阻检测仪、电容器电容量检测仪均为RS232接口，检测数据解析模块接收到这几类检测仪器传递过来的数据之后，根据接口类型、检测仪器类型，分别调用内置的直流电阻数据解析模块、绝缘电阻数据解析模块、电容器电容量数据解析模块，然后将解析的结果传递至数据标准化转化模块；
A2：油色谱检测仪、泄漏电流检测仪、绝缘油含气量检测仪均为Wi-Fi通讯接口，且通过Web API读取数据，检测数据解析模块接收到这几类检测仪器传递过来的数据之后，根据接口类型、检测仪器类型，分别调用油色谱检测数据解析模块、泄漏电流数据解析模块、绝缘油含气量数据解析模块，然后将解析的结果传递至数据标准化转化模块；
A3：红外图像检测仪、SF6气体成像检测仪、紫外图像检测仪均为Wi-Fi通讯接口，且均通过服务读取图片数据，检测数据解析模块接收到这几类检测仪器传递过来的图片数据之后，分别调用红外图像数据解析模块、SF6气体成像数据解析模块、SF6气体湿度数据解析模块，然后将解析的结果传递至数据标准化转化模块。
本发明有益效果：基于数据实际特征，针对现有输变电设备的停电检测试验、带电检测试验项目，研究统一的通讯数据接口，实现不同仪器通用数据交换技术，研究通讯接口与规约的平台通用性。本发明通过数据采集装置、移动采集终端，建立与检测试验仪器之间统一通讯规范接口，实现各类变电检测试验数据的接入，并统一在移动采集终端，进行数据格式规范转化，将各类不同格式的数据，转化为标准JSON格式，从而解决变电检测领域各类检测试验仪器通讯接口、数据格式不统一的问题，实现各类检测试验数据可靠自动录入，提升变电检测工作自动化程度。
附图说明
图1为本发明的具体流程图。
图2为检测试验数据的处理流程。
图3为检测试验数据解析模块的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明进行清楚、完整地描述。
如图1所示，一种变电检测试验数据统一通讯规范接口转化方法，涉及的设备包括检测试验仪器、数据采集装置、移动采集终端，数据采集装置具有RS232/RJ45接口等有线通讯接口和Wi-Fi、蓝牙或4G等无线通讯接口；
如检测试验仪器具有RS232/RJ45接口等有线通讯接口，所述检测试验仪器的输出端通过统一规范的RS232/RJ45接口等有线通讯接口将检测试验数据传输给数据采集装置的输入端；所述数据采集装置通过RS232/RJ45接口等有线通讯接口接收检测试验数据，并通过Wi-Fi、蓝牙或4G等无线通讯接口连接无线通讯装置进行检测试验数据转发；所述移动采集终端通过连接数据采集装置的无线通讯装置进行数据通信，实现检测试验数据的接受、解析和存储；
若检测试验仪器无RS232/RJ45接口等有线通讯接口，且具备Wi-Fi、蓝牙或4G等无线通讯接口仪器，则移动采集终端通过Wi-Fi、蓝牙或4G等无线通讯方式与检测试验仪器建立连接，直接进行数据传输，并完成数据的接收、解析和存储；
若检测试验仪器无任何通讯接口类仪器(无RS232/RJ45接口等有线通讯接口，且不具备通过Wi-Fi、蓝牙或4G等无线方式建立连接的条件)，则移动采集终端直接通过图像识别模块，以图像识别的方式，获取检测试验仪器屏幕上显示的检测试验数据，并完成数据存储；
所有数据传输至移动采集终端之后，移动采集终端进行数据格式标准化转换，将各种格式的数据，转化为标准JSON格式数据。
所述数据采集装置具备统一规范的RS232/RJ45接口，实现各类具有RS232/RJ45接口的检测试验仪器数据规范化接入，所述数据采集装置包含各类检测仪器数据解析规则和方法，实现检测试验数据的规范化解析和转化。
本发明中，所述数据采集装置具备Wi-Fi通讯模块，移动采集装置通过Wi-Fi热点与数据采集装置建立连接，数据采集装置通过Wi-Fi热点将规范化转换之后的检测试验数据传输到移动采集终端。
本发明中，所述移动采集终端具备Wi-Fi、蓝牙或4G通讯接口，可直接与具备Wi-Fi、蓝牙或4G通讯接口的检测试验仪器建立连接，实现检测试验数据的采集。
本发明中，所述移动采集终端具备图像识别模块，通过图像识别模块识别检测试验仪器显示屏幕上的试验数据，并完成试验数据的转化和存储。
本发明中，所述移动采集终端具备检测试验数据规范化转化模块，通过检测试验数据规范化转化模块实现上述各种形式检测试验数据的标准化转换，将各种非统一格式数据，转化为标准JSON格式数据。
本发明中，检测试验仪器包括直流电阻检测仪、绝缘电阻检测仪、电容器电容量检测仪、红外图像检测仪、电容量和介质损耗检测仪等。
本发明中，移动采集终端设有Wi-Fi通讯模块、蓝牙通讯模块、图像识别模块、检测试验仪器管理模块、检测数据解析模块、数据标准化转化模块，还设有数据存储模块。Wi-Fi通讯模块、蓝牙通讯模块、图像识别模块与检测试验仪器管理模块、检测数据解析模块数据交互，检测数据解析模块的解析数据传输至数据标准化转化模块，数据标准化转化模块将标准化的数据传输至数据存储模块存储。
以下为数据传输、解析和存储的详细过程：
A1：针对有线通讯接口类检测试验仪器，首先，检测试验仪器的数据通过RS232/RJ45接口，将数据传输至数据采集装置，然后，该数据通过数据采集装置的Wi-Fi热点，转发至移动采集终端。
A2：检测试验仪器与移动采集终端、数据采集装置与移动采集终端之间的Wi-Fi通讯协议，又称802.11b标准。数据采集装置、检测试验仪器内部设置静态IP、固定的SSID，确保数据采集装置与移动采集终端以及检测试验仪器与移动采集终端之间的连接稳定。
A3：针对无线通讯接口类检测试验仪器，包括Wi-Fi、蓝牙、4G等，检测试验仪器与移动采集装置直接建立连接，实现检测试验数据的传输。
A4：其中，针对无线通讯接口类检测试验仪器，不同的通讯方式，数据采集方式也不相同。针对Wi-Fi通讯，移动采集终端与仪器建立连接之后，一种方式，直接调用检测试验仪器提供的Web API，通过RESTful、Web Service等标准接口，读取检测试验数据。另一种方式，读取检测仪器的文件目录，直接读取文件目录中的数据文件，该文件包括图片文件、数据文本文件等。
A5：针对蓝牙通讯方式，移动采集终端与仪器建立连接之后，直接接收蓝牙传输的检测试验数据。
A6：针对4G通讯，移动采集终端则直接调用仪器后台服务提供的Web API，通过RESTful、Web Service等标准接口，读取检测试验数据。
A7：针对无通讯接口类检测试验仪器，移动采集终端则通过摄像头拍照，然后调用图像识别模块，实现检测试验数据的读取。
A8：各类检测试验数据传输至移动采集终端之后，移动采集终端根据当前检测试验对应的检测仪器信息，包括仪器厂家、仪器型号、仪器通讯接口类型以及仪器通讯协议规则等，自动调用与所用检测仪器对应的数据解析模块，并按照所用仪器的通讯协议规则，完成检测数据解析，并将解析得到的数据，转化为标准JSON格式，最后进行数据存储，从而实现各类检测试验仪器接口统一化、数据格式标准化和规范化接入。
一种变电检测试验数据统一通讯规范接口转化方法，具体操作过程如下：
在移动采集终端，通过检测试验仪器管理模块对检测试验仪器的信息进行管理，首先按照国家电网有限公司变电五通68项管理标准，对检测试验类型进行分类，然后对检测试验仪器归类到与之对应的检测试验类型，详细管理检测试验仪器厂家、仪器型号、通讯接口类型、通讯协议规则等信息。
在开展检测试验前，由检测试验管理人员通过检测试验仪器管理模块创建检测试验工单，该工单包含待检测设备信息、检测试验类型、检测试验仪器信息(包含仪器厂家、仪器型号、通讯接口类型、通讯协议规则等)、检测人员、检测试验报告模板、检测试验操作过程手册等信息。
在开展试验时，检测人员首先按照检测试验操作过程手册，完成检测试验准备工作，包括建立检测试验仪器与被检测设备的连接，针对有线通讯接口仪器，连接检测试验仪器与数据采集装置，同时，建立移动采集终端与数据采集装置之间的Wi-Fi热点连接。针对Wi-Fi、蓝牙或4G等无线通讯接口的，建立移动采集终端与检测试验仪器直接连接，待检测试验完成之后，开始进行数据采集。
检测试验仪器采集到数据之后，针对有线通讯接口仪器，将数据传输至数据采集终端，然后将数据通过Wi-Fi热点，传输至移动采集终端。针对Wi-Fi、蓝牙或4G等无线通讯接口类检测试验仪器，采集的数据直接传输至移动采集终端，针对无通讯接口类检测仪器，移动终端通过拍照，并利用图像识别算法，获取检测试验数据。
如图2所示，为检测试验数据的详细处理流程。
所述检测试验数据汇集到移动采集终端以后，进入到检测数据解析模块，检测数据解析模块会根据从检测试验仪器管理模块获取到的仪器信息，包括仪器厂家、仪器型号、通讯接口类型、通讯协议规则等，然后会根据这些信息，自动判断，调用与所选检测试验仪器对应的数据解析规则和解析方法，完成数据解析。然后，将解析完成的数据传递到数据标准化转化模块，将各类检测试验数据转化为标准JSON格式。最后，通过数据存储模块，完成检测试验数据的存储。
针对无通讯接口的检测仪器，移动采集终端在读取检测试验数据时，会自动调用拍照功能，获取到检测试验仪器屏幕的照片。然后，调用图像识别模块，图像识别模块会根据从检测试验仪器管理模块获取到的仪器信息，包括仪器厂家、仪器型号等，调用与所选检测仪器对应的图像识别规则库，自动识别照片中的检测数据，然后将识别结果传递到数据标准化转化模块，并将检测试验数据转化为标准JSON格式。最后，通过数据存储模块，完成检测试验数据的存储。
如图3所示，为检测试验数据解析模块包含的具体内容：
所述检测数据解析模块接收到检测试验数据之后，会根据检测仪器信息，选择与所选仪器对应的数据解析模块，针对选择的逻辑和流程，通过如下实例进行说明：
A1：直流电阻检测仪、绝缘电阻检测仪、电容器电容量检测仪等检测试验仪器，均为RS232接口，检测数据解析模块接收到这几类检测仪器传递过来的数据之后，根据接口类型、检测仪器类型，分别调用内置的直流电阻数据解析模块、绝缘电阻数据解析模块、电容器电容量数据解析模块，然后将解析的结果传递至数据标准化转化模块。
A2：油色谱检测仪、泄漏电流检测仪、绝缘油含气量检测仪等检测仪器，均为Wi-Fi通讯接口，且通过Web API读取数据，检测数据解析模块接收到这几类检测仪器传递过来的数据之后，根据接口类型、检测仪器类型，分别调用油色谱检测数据解析模块、泄漏电流数据解析模块、绝缘油含气量数据解析模块，然后将解析的结果传递至数据标准化转化模块。
A3：红外图像检测仪、SF6气体成像检测仪、紫外图像检测仪等检测仪器，均为Wi-Fi通讯接口，且均通过服务读取图片数据，检测数据解析模块接收到这几类检测仪器传递过来的图片数据之后，分别调用红外图像数据解析模块、SF6气体成像数据解析模块、SF6气体湿度数据解析模块，然后将解析的结果传递至数据标准化转化模块。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.变电检测试验数据统一通讯规范接口转化方法，其特征是：采用的设备包括检测试验仪器、数据采集装置、移动采集终端，
如检测试验仪器具有有线通讯接口，所述检测试验仪器的输出端通过统一规范的有线通讯接口将检测试验数据传输给数据采集装置的输入端；所述数据采集装置通过有线通讯接口接收检测试验数据，并通过无线通讯接口连接无线通讯装置进行检测试验数据转发；所述移动采集终端通过连接数据采集装置的无线通讯装置进行数据通信，实现检测试验数据的接受、解析和存储；
若检测试验仪器无有线通讯接口，且具备无线通讯接口仪器，则移动采集终端通过无线通讯方式与检测试验仪器建立连接，直接进行数据传输，并完成数据的接收、解析和存储；若检测试验仪器无任何通讯接口类仪器，则移动采集终端直接通过图像识别模块，以图像识别的方式，获取检测试验仪器屏幕上显示的检测试验数据，并完成数据存储；
所有数据传输至移动采集终端之后，移动采集终端进行数据格式标准化转换，将各种格式的数据，转化为标准JSON格式数据。
2.根据权利要求1所述的变电检测试验数据统一通讯规范接口转化方法，其特征是：所述数据采集装置具备统一规范的RS232/RJ45接口，实现各类具有RS232/RJ45接口的检测试验仪器数据规范化接入，所述数据采集装置包含各类检测仪器数据解析规则和方法，实现检测试验数据的规范化解析和转化。
3.根据权利要求1所述的变电检测试验数据统一通讯规范接口转化方法，其特征是：所述数据采集装置具备Wi-Fi通讯模块，移动采集装置通过Wi-Fi热点与数据采集装置建立连接，数据采集装置通过Wi-Fi热点将规范化转换之后的检测试验数据传输到移动采集终端。
4.根据权利要求1所述的变电检测试验数据统一通讯规范接口转化方法，其特征是：所述移动采集终端具备Wi-Fi、蓝牙或4G通讯接口，可直接与具备Wi-Fi、蓝牙或4G通讯接口的检测试验仪器建立连接，实现检测试验数据的采集。
5.根据权利要求1所述的变电检测试验数据统一通讯规范接口转化方法，其特征是：所述移动采集终端具备图像识别模块，通过图像识别模块识别检测试验仪器显示屏幕上的试验数据，并完成试验数据的转化和存储。
6.根据权利要求1所述的变电检测试验数据统一通讯规范接口转化方法，其特征是：所述移动采集终端具备检测试验数据规范化转化模块，通过检测试验数据规范化转化模块实现上述各种形式检测试验数据的标准化转换，将各种非统一格式数据，转化为标准JSON格式数据。
7.根据权利要求1所述的变电检测试验数据统一通讯规范接口转化方法，其特征是：移动采集终端设有Wi-Fi通讯模块、蓝牙通讯模块、图像识别模块、检测试验仪器管理模块、检测数据解析模块、数据标准化转化模块，还设有数据存储模块。Wi-Fi通讯模块、蓝牙通讯模块、图像识别模块与检测试验仪器管理模块、检测数据解析模块数据交互，检测数据解析模块的解析数据传输至数据标准化转化模块，数据标准化转化模块将标准化的数据传输至数据存储模块存储。
8.根据权利要求7所述的变电检测试验数据统一通讯规范接口转化方法，其特征是：检测试验仪器包括直流电阻检测仪、绝缘电阻检测仪、电容器电容量检测仪、红外图像检测仪、电容量和介质损耗检测仪；
A1：直流电阻检测仪、绝缘电阻检测仪、电容器电容量检测仪均为RS232接口，检测数据解析模块接收到这几类检测仪器传递过来的数据之后，根据接口类型、检测仪器类型，分别调用内置的直流电阻数据解析模块、绝缘电阻数据解析模块、电容器电容量数据解析模块，然后将解析的结果传递至数据标准化转化模块；
A2：油色谱检测仪、泄漏电流检测仪、绝缘油含气量检测仪均为Wi-Fi通讯接口，且通过Web API读取数据，检测数据解析模块接收到这几类检测仪器传递过来的数据之后，根据接口类型、检测仪器类型，分别调用油色谱检测数据解析模块、泄漏电流数据解析模块、绝缘油含气量数据解析模块，然后将解析的结果传递至数据标准化转化模块；
A3：红外图像检测仪、SF6气体成像检测仪、紫外图像检测仪均为Wi-Fi通讯接口，且均通过服务读取图片数据，检测数据解析模块接收到这几类检测仪器传递过来的图片数据之后，分别调用红外图像数据解析模块、SF6气体成像数据解析模块、SF6气体湿度数据解析模块，然后将解析的结果传递至数据标准化转化模块。
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