CN113872321A - 变电站监控设备不停电改造监控信息检测方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种变电站监控设备不停电改造监控信息检测方法及装置，此方法包括步骤：1)对变电站中全站测控装置的数据库及智能设备数据进行镜像，仿真模拟输出各测控信号至待验收的新监控设备和待更换的老监控设备；2)根据新监控设备与老监控设备的接收情况来判断新监控设备信号的正确性；如新监控设备与老监控设备的接收情况一致，则确定新监控设备信号正常。本发明具有结构简单、操作简便、安全可靠、工作效率高等优点。
Description
技术领域
本发明主要涉及变电站技术领域，具体涉及一种变电站监控设备不停电改造监控信息检测方法和装置。
背景技术
如图1所示，变电站远动网关机、监控后台服务器、调度主站监控主机作为电网大数据核心监控设备，分别承载所辖变电站站内所有一、二次设备状态信号的远传及站内维操；其中站端网关机及测控装置也是电网调度、状态估计和智能运检管控平台等应用系统的基础数据重要来源。随着运行年限设备老化及调度主站监控系统更新换代，省检修公司每年均存10个以上变电站监控设备应急更换，为了不影响供电，此类设备通常采用不停电改造方式。
目前，监控后台、远动、调度主站不停电改造信号验收采用依据设备图纸在站端所有测控屏端子排短接公共端和信号开入端模拟方式。测控装置按变电站间隔分布在各保护小室，模拟全站所有测控屏端子排信号存在工作量大、效率低(一个500kV变电站4000多个二次信号回路)、人为失误风险大(触电、误点出口端子)、多个保护小室工作地点安措布置复杂的问题。同时，随着全省新一代主站监控系统建设，二次专业面临数百个变电站监控信号重新验收，传统“点端子”方式工作量极大，出错概率显著增大，给安全生产带来较大隐患。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的问题，本发明提供一种结构简单、操作简便、工作效率高、安全可靠的变电站监控设备不停电改造监控信息检测方法和装置。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
一种变电站监控设备不停电改造监控信息检测方法，包括步骤：
1)对变电站中全站测控装置的数据库及智能设备数据进行镜像，仿真模拟输出各测控信号至待验收的新监控设备和待更换的老监控设备；
2)根据新监控设备与老监控设备的接收情况来判断新监控设备信号的正确性；如新监控设备与老监控设备的接收情况一致，则确定新监控设备信号正常。
作为上述技术方案的进一步改进：
在步骤1)中，通过变电站综自网络对变电站中全站测控装置的数据库及智能设备数据进行镜像。
本发明还公开了一种变电站监控设备不停电改造监控信息检测装置，包括测控终端和多个测控装置，各所述测控装置通过变电站的过程层网终与智能终端相连；各所述测控装置和测控终端均通过变电站的站控层网络分别与新监控设备与老监控设备相连，所述测控终端用于对变电站中全站测控装置的数据库及智能设备数据进行镜像，仿真模拟输出各测控信号至待验收的新监控设备和待更换的老监控设备，并根据新监控设备与老监控设备的接收情况来判断新监控设备信号的正确性。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述测控终端包括配置文件处理模块、通信协议解析模块和人机交互模块；所述配置文件处理模块包括文件装载模块以及文件保存模块，所述通信协议解析模块用于实现互异通信规约报文解析，所述人机交互界面包括规约配置模块和信号仿真模块。
所述测控终端还包括光电转换端口、人机界面交互系统、嵌入式CPU系统、存储系统、电源系统、充电管理系统、锂电池和告警指示灯；所述光电转换端口、人机界面交互系统、存储系统、电源系统、充电管理系统、锂电池和告警指示灯均与嵌入式CPU系统相连。
所述测控终端为信号验收键盘机器人。
所述信号验收键盘机器人基于SqlLite数据库实现数据管理标准化。
本发明进一步公开了一种变电站监控设备不停电改造监控信息检测系统，包括：
第一程序模块，用于对变电站中全站测控装置的数据库及智能设备数据进行镜像，仿真模拟输出各测控信号至待验收的新监控设备和待更换的老监控设备；
第二程序模块，用于根据新监控设备与老监控设备的接收情况来判断新监控设备信号的正确性；如新监控设备与老监控设备的接收情况一致，则确定新监控设备信号正常。
本发明还公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序在被处理器运行时执行如上所述的变电站监控设备不停电改造监控信息检测方法的步骤。
本发明进一步公开了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述计算机程序在被处理器运行时执行如上所述的变电站监控设备不停电改造监控信息检测方法的步骤。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明的变电站监控设备不停电改造监控信息检测方法，通过对变电站中全站测控装置的数据库及智能设备数据进行镜像，再根据新监控设备与老监控设备的接收情况来判断新监控设备信号的正确性，可避免和运行设备直接接触，从根本上避免带电点测控端子信号发生方式存在的触电和误点遥控开出的风险，从根本上杜绝触电事故；通过对全站测控装置及智能设备数据镜像，仿真相应测控信号，可节约大量端子排信号触发和图纸核对时间，提高工作效率；最后通过新监控设备与老监控设备之间接收情况的比对来可确定新监控设备信号的正确性，保证新监控设备测控的可靠性；上述工作可以在一个工作地点完成，进一步提高工作效率；故本发明能够保障工作人员的人身安全，最大程度降低二次检修人员信号工作强度，对电气设备的安全运行、高效检修、提质增效有重要的意义。
附图说明
图1为现有技术的变电站监测设备及自动化系统的组成框架图。
图2为本发明的检测装置在实施例的方框图。
图3为本发明的测控终端在实施例的软件架构图。
图4为本发明的测控终端在实施例的硬件架构图。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
如图2所示，本实施例的变电站监控设备不停电改造监控信息检测方法，包括步骤：
1)对变电站中全站测控装置的数据库及智能设备数据进行镜像，仿真模拟输出各测控信号至待验收的新监控设备和待更换的老监控设备；
2)根据新监控设备与老监控设备的接收情况来判断新监控设备信号的正确性；如新监控设备与老监控设备的接收情况一致，则确定新监控设备信号正常。
本发明的变电站监控设备不停电改造监控信息检测方法，通过对变电站中全站测控装置的数据库及智能设备数据进行镜像，再根据新监控设备与老监控设备的接收情况来判断新监控设备信号的正确性，可避免和运行设备直接接触，从根本上避免带电点测控端子信号发生方式存在的触电和误点遥控开出的风险，从根本上杜绝触电事故；通过对全站测控装置及智能设备数据镜像，仿真相应测控信号，可节约大量端子排信号触发和图纸核对时间，提高工作效率；最后通过新监控设备与老监控设备之间接收情况的比对来可确定新监控设备信号的正确性，保证新监控设备测控的可靠性；上述工作可以在一个工作地点完成，进一步提高工作效率；故本发明能够保障工作人员的人身安全，最大程度降低二次检修人员信号工作强度，对电气设备的安全运行、高效检修、提质增效有重要的意义。
在一具体实施例中，在步骤1)中，通过变电站综自网络(简称MMS网络)对变电站中全站测控装置的数据库及智能设备数据进行镜像。
本发明还公开了一种变电站监控设备不停电改造监控信息检测装置，包括测控终端和多个测控装置，各测控装置通过变电站的过程层网终与智能终端相连；各测控装置和测控终端均通过变电站的站控层网络分别与新监控设备与老监控设备相连，测控终端用于对变电站中全站测控装置的数据库及智能设备数据进行镜像，仿真模拟输出各测控信号至待验收的新监控设备和待更换的老监控设备，并根据新监控设备与老监控设备的接收情况来判断新监控设备信号的正确性。
在一具体实施例中，测控终端的检测软件设计采用模块化分层嵌入式的规划设计。选用平板触摸屏作为人机界面，开发环境基于C++开发语言开源库Qt搭建，其中Qt是1991年由Qt Company开发的跨平台C++图形用户界面应用程序开发框架。它既可以开发GUI程序，也可用于开发非GUI程序，比如控制台工具和服务器。Qt是面向对象的框架，使用特殊的代码生成扩展(称为元对象编译器(Meta Object Compiler,moc))以及一些宏，Qt易于扩展便于组件编程。采用Qt的MVC架构的表格处理，以及二进制序列化、反序列化技术、Socket网络技术。如图3所示，测控终端包括配置文件处理模块、通信协议解析模块和人机交互模块；配置文件处理模块包括文件装载模块以及文件保存模块，通信协议解析模块用于实现互异通信规约报文解析，人机交互界面包括规约配置模块和信号仿真模块。
在一具体实施例中，测控终端基于SqlLite数据库实现数据管理标准化。其中SqlLite数据库是一款遵守ACID关系型数据库管理系统的轻型数据库，其设计目标是嵌入式的，非常适用于嵌入式开发，占用资源较低且能够支持Windows/Linux/Unix等主流操作系统，兼容Tcl、C#、PHP、Java等多种程序语言，还有ODBC接口。相比Mysql、PostgreSQL这两款开源数据库管理系统，SqlLite数据库具有处理速度快的优点，能很好的满足数据实时性要求。SQLite引擎不是个程序与之通信的独立进程，而是连接到程序中成为它的一个主要部分，所以主要的通信协议在编程语言内的可直接API调用，这在消耗总量、延迟时间和整体简单性上具有极佳效能。
在一具体实施例中，如图4所示，测控终端的硬件采用集成嵌入式硬件规划设计，具体包括光电转换端口、人机界面交互系统、嵌入式CPU系统、存储系统、电源系统、充电管理系统、锂电池和告警指示灯；光电转换端口、人机界面交互系统、存储系统、电源系统、充电管理系统、锂电池和告警指示灯均与嵌入式CPU系统相连。基于常规变电站和智能变电站两种现场使用需求及电磁兼容考虑，设计光模块和电模块对外端口。通过充电管理系统供电，同时也能实现对蓄电池的充电。为实现移动使用，避免使用场景的限制，设计充电管理模块，由电池充电管理芯片、充电回路、控制MOS、船型开关等组成，具有充电指示、适配器插入检测、充满自动断电保护等功能，电源系统、锂电池和电量指示，采用DC12V的充电电源。通过充电模块可实现在无外接电源情况下的使用，增加设备的可移动性，提高现场工作效率。
在一具体实施例中，测控终端为信号验收键盘机器人，尺寸小、重量轻，携带方便，可单手手持；内置电源，可开展移动作业，最大程度的降低外界电磁环境的电磁干扰；其具有智能化的人机交互界面，即连即用，可直接选择镜像间隔仿真信号，不需另外设置。具体地，通过将测控数据库镜像至手持测控终端，采用键盘输出相应测控信号，工作人员在站控层的计算机室以MMS通信方式连接至间隔层装置和站控层装置的通信网络中，实现了通过变电站综合自动化系统MMS网络，在站控层计算机室一个工作地点提供集中的、灵便的信号模拟方式，充分利用了现有网络共享资源。由于智能变电站测控装置模型规约统一(IEC103或61850)，具备远方上召信号数据模型的功能。基于如上特点，采用技术成熟的MMS通信技术，将测控终端作为验收设备，使之具备读取监控信号的功能，在间隔层统一对站内所有测控开入开出信号配置镜像，实现键盘机器人输出模拟遥信。当然，在其它实施例中，测控终端也可以采用智能手机、平板电脑、笔记本电脑等易携带的智能设备。
本发明进一步公开了一种变电站监控设备不停电改造监控信息检测系统，包括：
第一程序模块，用于对变电站中全站测控装置的数据库及智能设备数据进行镜像，仿真模拟输出各测控信号至待验收的新监控设备和待更换的老监控设备；
第二程序模块，用于根据新监控设备与老监控设备的接收情况来判断新监控设备信号的正确性；如新监控设备与老监控设备的接收情况一致，则确定新监控设备信号正常。
本发明的检测系统，与上述的检测方法相对应，同样具有如上方法所述的优点。
本发明还公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序在被处理器运行时执行如上所述的变电站监控设备不停电改造监控信息检测方法的步骤。本发明进一步公开了一种计算机设备，包括存储器和处理器，计算机程序在被处理器运行时执行如上所述的变电站监控设备不停电改造监控信息检测方法的步骤。本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一个计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random AccessMemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。存储器可用于存储计算机程序和/或模块，处理器通过运行或执行存储在存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现各种功能。存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其它易失性固态存储器件等。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种变电站监控设备不停电改造监控信息检测方法，其特征在于，包括步骤：
1)对变电站中全站测控装置的数据库及智能设备数据进行镜像，仿真模拟输出各测控信号至待验收的新监控设备和待更换的老监控设备；
2)根据新监控设备与老监控设备的接收情况来判断新监控设备信号的正确性；如新监控设备与老监控设备的接收情况一致，则确定新监控设备信号正常。
2.根据权利要求1所述的变电站监控设备不停电改造监控信息检测方法，其特征在于，在步骤1)中，通过变电站综自网络对变电站中全站测控装置的数据库及智能设备数据进行镜像。
3.一种变电站监控设备不停电改造监控信息检测装置，其特征在于，包括测控终端和多个测控装置，各所述测控装置通过变电站的过程层网终与智能终端相连；各所述测控装置和测控终端均通过变电站的站控层网络分别与新监控设备与老监控设备相连，所述测控终端用于对变电站中全站测控装置的数据库及智能设备数据进行镜像，仿真模拟输出各测控信号至待验收的新监控设备和待更换的老监控设备，并根据新监控设备与老监控设备的接收情况来判断新监控设备信号的正确性。
4.根据权利要求3所述的变电站监控设备不停电改造监控信息检测装置，其特征在于，所述测控终端包括配置文件处理模块、通信协议解析模块和人机交互模块；所述配置文件处理模块包括文件装载模块以及文件保存模块，所述通信协议解析模块用于实现互异通信规约报文解析，所述人机交互界面包括规约配置模块和信号仿真模块。
5.根据权利要求4所述的变电站监控设备不停电改造监控信息检测装置，其特征在于，所述测控终端还包括光电转换端口、人机界面交互系统、嵌入式CPU系统、存储系统、电源系统、充电管理系统、锂电池和告警指示灯；所述光电转换端口、人机界面交互系统、存储系统、电源系统、充电管理系统、锂电池和告警指示灯均与嵌入式CPU系统相连。
6.根据权利要求5所述的变电站监控设备不停电改造监控信息检测装置，其特征在于，所述测控终端为信号验收键盘机器人。
7.根据权利要求6所述的变电站监控设备不停电改造监控信息检测装置，其特征在于，所述信号验收键盘机器人基于SqlLite数据库实现数据管理标准化。
8.一种变电站监控设备不停电改造监控信息检测系统，其特征在于，包括：
第一程序模块，用于对变电站中全站测控装置的数据库及智能设备数据进行镜像，仿真模拟输出各测控信号至待验收的新监控设备和待更换的老监控设备；
第二程序模块，用于根据新监控设备与老监控设备的接收情况来判断新监控设备信号的正确性；如新监控设备与老监控设备的接收情况一致，则确定新监控设备信号正常。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序在被处理器运行时执行如权利要求1或2所述的变电站监控设备不停电改造监控信息检测方法的步骤。
10.一种计算机设备，包括存储器和处理器，其特征在于，所述计算机程序在被处理器运行时执行如权利要求1或2所述的变电站监控设备不停电改造监控信息检测方法的步骤。
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