CN113991839B - 一种提升遥控开出可靠性的装置及方法 - Google Patents

一种提升遥控开出可靠性的装置及方法 Download PDF

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Abstract

一种提升遥控开出可靠性的装置及方法，所述方法包括：接收选择报文和执行报文，其中，选择报文和执行报文存储在相互独立的存储空间；选择报文用于指示运行选择任务，执行报文用于指示运行执行任务，选择任务用于驱动启动回路电源，执行任务用于驱动实际遥控开出，遥控开出为变电站系统中测控装置对对象的遥控开出；运行选择任务和执行任务，其中，选择任务和执行任务被分配了相互独立的运行空间；选择任务和执行任务运行过程中满足预设时序；控制选择任务和执行任务相互监控，确定是否发生异常。本发明能够有效防止处理器内存bit位被误置位导致的遥控误开出问题，提升了遥控开出的可靠性。

Description

一种提升遥控开出可靠性的装置及方法
技术领域
本发明涉及电力系统保护及自动化技术领域，特别是涉及一种提升遥控开出可靠性的装置及方法。
背景技术
在变电站自动化系统中，测控装置遥控开出的对象为断路器或者隔离刀闸等，如果测控装置发生硬件故障刀闸误开出，会出现误跳使得断路器损失负荷，甚至带电误操作刀闸导致事故，后果严重，因此测控装置的遥控开出可靠性是关键性技术指标。
为了提高可靠性，测控装置的遥控命令往往采取“选择+执行”的流程保证可靠性。即“选择”命令驱动启动回路电源，“执行”命令驱动实际遥控开出。绝大部分情况下，以上提高可靠性的设计方案能有效避免误操作或者误开出。但是，当核心的处理器存在故障时，仍有误开出的可能性。假设硬件内存单bit出错导致某执行状态被误置位，由于选择命令驱动的启动继电器节点未闭合，遥控出口继电器电源未接通，因此实际遥控开出硬件未闭合，不会产生严重后果。但是如果此时有遥控的选择命令，选择命令驱动启动继电器后，实际遥控开出会直接闭合，出现误操作现象。
为了进一步提高可靠性，设备硬件选型时往往选择高可靠性的芯片作为处理器，比如要求硬件具有ECC内存纠错等功能，避免内存单bit出错降低可靠性。
硬件内存ECC纠错虽然能提高硬件可靠性，但是该技术有一定的技术门槛，对于内存的容量要求较高，部分国产的芯片没有该技术。受技术水平和生产工艺的限制，相对于进口的高性能芯片，国产芯片除了硬件故障率较高外，硬件故障的自检自纠功能也相对不足。
因此，有必要针对国产化硬件寻找一种提升遥控开出可靠性的装置及方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种提升遥控开出可靠性的装置及方法，以至少解决现有技术中处理器的硬件故障率较高，威胁遥控开出可靠性的问题。
为解决上述问题，本发明的第一方面提供了一种提升遥控开出可靠性的方法，包括：
接收选择报文和执行报文，其中，所述选择报文和所述执行报文存储在相互独立的存储空间；所述选择报文用于指示运行选择任务，所述执行报文用于指示运行执行任务，所述选择任务用于驱动启动回路电源，所述执行任务用于驱动实际遥控开出，所述遥控开出为变电站系统中测控装置对对象的遥控开出；
运行所述选择任务和所述执行任务，其中，所述选择任务和所述执行任务被分配了相互独立的运行空间；所述选择任务和所述执行任务运行过程中满足预设时序；
控制所述选择任务和所述执行任务相互监控，确定是否发生异常。
进一步地，运行所述执行任务的过程中包括：
接收运行所述选择任务的动作信号，接收到运行所述选择任务的动作信号后，在预设时间内运行所述执行任务。
进一步地，控制所述选择任务和所述执行任务相互监控，确定是否发生异常包括：
控制所述执行任务监控所述选择任务的启动开出状态是否发生异常；
控制所述选择任务监控所述执行任务的执行开出状态是否发生异常。
进一步地，还包括：
在监控结果异常的情况下发出告警信号，并闭锁所述选择任务和所述执行任务。
根据本发明的又一方面，提供了一种提升遥控开出可靠性的装置，包括：
继电器，用于驱动实际遥控开出；
缓存器，用于存储选择报文和执行报文；所述选择报文、所述执行报文存储在所述缓存器中相互独立的缓存区；其中，所述选择报文用于指示运行选择任务，所述执行报文用于指示运行执行任务，所述选择任务用于驱动启动回路电源，所述执行任务用于驱动实际遥控开出，所述遥控开出为变电站系统中测控装置对对象的遥控开出；
处理器，分别与所述缓存器、所述继电器连接，用于接收并解析所述选择报文和所述执行报文，并基于所述选择报文和所述执行报文的解析结果运行所述选择任务和所述执行任务，完成对所述继电器的接通和断开的控制；其中，所述选择任务和所述执行任务被分配了相互独立的运行空间；所述选择任务和所述执行任务运行过程中满足预设时序；所述处理器还用于控制所述选择任务和所述执行任务相互监控，确定是否发生异常。
进一步地，所述缓存器包括第一缓存区、第二缓存区，所述第一缓存区与所述第二缓存区的交集为零；所述第一缓存区用于存储所述选择报文，所述第二缓存区用于存储所述执行报文。
进一步地，所述处理器包括第一模块、第二模块，所述第一模块与所述第二模块的运行空间交集为零；
所述第一模块分别与所述第一缓存区、所述继电器的正极连接，用于接收并解析所述选择报文，基于所述选择报文的解析结果运行所述选择任务；
所述第二模块分别与所述第二缓存区、所述继电器的负极连接，用于接收并解析所述执行报文，基于所述执行报文的解析结果运行所述执行任务。
进一步地，所述第二模块还用于接收所述第一模块运行所述选择任务的动作信号，所述第二模块接收到运行所述选择任务的动作信号后，在预设时间内运行所述执行任务。
进一步地，还包括报警器，与所述处理器连接，用于在所述第一模块运行所述选择任务和/或所述第二模块运行所述执行任务异常时发出告警信号。
根据本发明的又一方面，提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行所述的提升遥控开出可靠性的方法。
本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
本发明为选择任务和执行任务分配相互独立的运行空间和存储空间，通过选择任务驱动启动回路电源，通过执行任务驱动实际遥控开出，且执行任务在接收到启动回路信号后的预设时长内处理执行任务的命令。另外，通过选择任务和执行任务相互监控，确定是否发生异常。可见，本发明提供了一种基于任务时序配合和结果互校的提升遥控开出可靠性方法，能够有效防止处理器内存bit位被误置位导致的遥控误开出问题，提升了遥控开出的可靠性。
附图说明
图1是根据本申请实施例的提升遥控开出可靠性的方法的流程图；
图2是根据本申请实施例的遥控开出流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
在本实施例中，提供了一种提升遥控开出可靠性的方法，图1是根据本申请实施例的提升遥控开出可靠性的方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：
步骤S102，接收选择报文和执行报文，其中，选择报文和执行报文存储在相互独立的存储空间；选择报文用于指示运行选择任务，执行报文用于指示运行执行任务，选择任务用于驱动启动回路电源，执行任务用于驱动实际遥控开出，遥控开出为变电站系统中测控装置对对象的遥控开出。
步骤S104，运行选择任务和执行任务，其中，选择任务和执行任务被分配了相互独立的运行空间；选择任务和执行任务运行过程中满足预设时序。
在该步骤中，运行执行任务的方式有很多种，例如，运行执行任务的过程中包括：接收运行选择任务的动作信号，接收到运行选择任务的动作信号后，在预设时间内运行执行任务。
步骤S106，控制选择任务和执行任务相互监控，确定是否发生异常。
在该步骤中，控制选择任务和执行任务相互监控，确定是否发生异常的方式有很多种，例如，控制选择任务和执行任务相互监控的方法包括：控制执行任务监控选择任务的启动开出状态是否发生异常；控制选择任务监控执行任务的执行开出状态是否发生异常。
在确定发生异常后的异常处理方法也有很多种，例如，在监控结果异常的情况下发出告警信号，并闭锁选择任务和执行任务。
在变电站自动化系统中，如果测控装置发生硬件故障刀闸误开出，会出现误跳使得断路器损失负荷，甚至带电误操作刀闸导致事故，后果严重，现有技术中，芯片硬件故障率较高，硬件故障的自检自纠功能不足，极易出现硬件内存单bit出错导致执行状态被误置位而造成遥控误开出，无法保证遥控开出的可靠性。通过上述步骤，为选择任务和执行任务分配相互独立的运行空间和存储空间，控制选择任务和执行任务按照时序配合运行，并进行结果互校，提高了遥控开出的可靠性。
因此，通过上述步骤解决了现有技术中处理器的硬件故障率较高，威胁遥控开出可靠性的问题，能够有效提高遥控开出的可靠性。
在本实施例中，提供一种电子装置，包括存储介质，存储介质中存储有计算机程序，计算机程序用于执行以上实施例中的方法。
该电子装置还包括一个软件模块或硬件构成的装置，例如，在本实施例中该软件模块或硬件构成的装置，可以称为一种提升遥控开出可靠性的装置，该装置包括：
继电器，用于驱动实际遥控开出；
缓存器，用于存储选择报文和执行报文；选择报文、执行报文存储在缓存器中相互独立的缓存区；其中，选择报文用于指示运行选择任务，执行报文用于指示运行执行任务，选择任务用于驱动启动回路电源，执行任务用于驱动实际遥控开出，遥控开出为变电站系统中测控装置对对象的遥控开出；
处理器，分别与缓存器、继电器连接，用于接收并解析选择报文和执行报文，并基于选择报文和执行报文的解析结果运行选择任务和执行任务，完成对继电器的接通和断开的控制；其中，选择任务和执行任务被分配了相互独立的运行空间；选择任务和执行任务运行过程中满足预设时序；处理器还用于控制选择任务和执行任务相互监控，确定是否发生异常。
该装置中的模型对应与上述方法中的步骤，已经在方法中进行说明的，在此不再赘述，例如，可选地，缓存器包括第一缓存区、第二缓存区，第一缓存区与第二缓存区的交集为零；第一缓存区用于存储选择报文，第二缓存区用于存储执行报文。又例如，可选地，处理器包括第一模块、第二模块，第一模块与第二模块的运行空间交集为零；第一模块分别与第一缓存区、继电器的正极连接，用于接收并解析选择报文，基于选择报文的解析结果运行选择任务；第二模块分别与第二缓存区、继电器的负极连接，用于接收并解析执行报文，基于执行报文的解析结果运行执行任务。又例如，可选地，第二模块还用于接收第一模块运行选择任务的动作信号，第二模块接收到运行选择任务的动作信号后，在预设时间内运行执行任务。又例如，可选地，该装置还包括报警器，与处理器连接，用于在第一模块运行选择任务和/或第二模块运行执行任务异常时发出告警信号。
这些计算机程序也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤，对应与不同的步骤可以通过不同的模块来实现。
上述程序可以运行在处理器中，或者也可以存储在存储器中(或称为计算机可读介质)，计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
下面结合一个优选的实施例进行说明。在本优选实施例中提供了一种提升遥控开出可靠性的方法，图2是根据本申请实施例的遥控开出流程图，如图2所示，该流程包括如下步骤：
通过以太网接收网络报文，网络报文包括选择报文和执行报文，将所接收的网络报文拷贝一份后分别将选择报文和执行报文放置在第一缓存区和第二缓存区中；
通过第一模块接收并解析第一缓存区中的报文，并判别为选择报文，基于选择报文解析结果获取遥控的选择任务的命令；
控制选择任务实时监测执行任务驱动的执行开出状态，即扫描是否存在执行开出的执行反馈，若不存在执行反馈，则执行步骤A；若存在执行反馈，则执行步骤B；
步骤A，核对选择报文CRC内容，判断选择报文CRC内容是否满足选择任务的执行条件；不满足选择任务的执行条件，执行步骤B；满足选择任务的执行条件，则通过处理器的GPIO接口驱动启动继电器，完成开出回路的启动，并反馈选择成功；其中，启动继电器过程中，继电器的两付动作节点闭合，一付动作节点接通遥控开出继电器的动作电源正极，一付动作节点作为反馈接入到处理器中；选择任务的执行条件可根据实际需要进行设定，例如，本实施例中，选择任务的执行条件包括安全条件、设备条件；
步骤B，反馈失败原因，并通过第一模块监测执行任务驱动的执行开出状态是否长期存在；若执行开出状态的持续存在时间到达Tset2，则认为出现异常情况，进行异常告警并闭锁遥控命令；
通过第二模块接收并解析第二缓存区中的报文，并判别为执行报文，其中，执行报文用于获取遥控的执行任务的命令；
通过第二模块定时1ms扫描运行选择任务的动作信号，即启动开出状态，如果扫描到运行选择任务的动作信号，即扫描到启动继电器动作节点反馈信号，则开始启动计时；
在启动计时T小于Tset1内，判断第二模块是否基于执行报文解析结果接收到遥控的执行任务的命令，是则执行步骤C；否，则执行步骤D；
步骤C，核对执行报文CRC内容，判断执行报文CRC内容是否满足执行任务的执行条件；不满足执行任务的执行条件，则执行步骤D；满足执行任务的执行条件，则运行执行任务，即通过CAN网驱动遥控开出插件内的遥控开出继电器，并反馈执行成功；执行任务的执行条件可根据实际需要进行设定，例如，本实施例中，执行任务的执行条件包括安全条件、技术条件；
步骤D，反馈失败原因，并通过第二模块监测选择任务驱动的启动开出状态是否长期存在；若启动开出状态的持续存在时间到达Tset2，则认为出现异常情况，进行异常告警并闭锁遥控命令。
针对国产处理器的硬件故障率较高，威胁遥控可靠性的现状，本申请能够大幅提高遥控开出的可靠性，避免除出口继电器外的单一器件损坏导致的误开出。对于遥控开出的可靠性，最薄弱的环节为处理器的遥控命令处理环节。由于报文处理是在处理器的内存中，如果出现内存bit位被误置位，导致开出的启动标志和动作标志误置位，则可能出现严重的误跳闸现象；其中，启动标志和动作标志分别为报文中启动选择任务和启动执行任务的标志位。本申请将启动标志和动作标志分别置于不同的处理器任务中独立处理，校验启动标志和动作标志的动作时序，即动作标志需要滞后启动标志Tset1时间，同时在不同的任务中对其他任务的开出状态进行校验，能够有效防止内存bit位被误置位导致的遥控误开出问题，提升遥控开出的可靠性。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (10)

1.一种提升遥控开出可靠性的方法，其特征在于，包括：
接收选择报文和执行报文，其中，所述选择报文和所述执行报文存储在相互独立的存储空间；所述选择报文用于指示运行选择任务，所述执行报文用于指示运行执行任务，所述选择任务用于驱动启动回路电源，所述执行任务用于驱动实际遥控开出，所述遥控开出为变电站系统中测控装置对对象的遥控开出；
运行所述选择任务和所述执行任务，其中，所述选择任务和所述执行任务被分配了相互独立的运行空间；所述选择任务和所述执行任务运行过程中满足预设时序；
控制所述选择任务和所述执行任务相互监控，确定是否发生异常。
2.根据权利要求1所述的提升遥控开出可靠性的方法，其特征在于，运行所述执行任务的过程中包括：
接收运行所述选择任务的动作信号，接收到运行所述选择任务的动作信号后，在预设时间内运行所述执行任务。
3.根据权利要求1所述的提升遥控开出可靠性的方法，其特征在于，控制所述选择任务和所述执行任务相互监控，确定是否发生异常包括：
控制所述执行任务监控所述选择任务的启动开出状态是否发生异常；
控制所述选择任务监控所述执行任务的执行开出状态是否发生异常。
4.根据权利要求3所述的提升遥控开出可靠性的方法，其特征在于，还包括：
在监控结果异常的情况下发出告警信号，并闭锁所述选择任务和所述执行任务。
5.一种提升遥控开出可靠性的装置，其特征在于，包括：
继电器，用于驱动实际遥控开出；
缓存器，用于存储选择报文和执行报文；所述选择报文、所述执行报文存储在所述缓存器中相互独立的缓存区；其中，所述选择报文用于指示运行选择任务，所述执行报文用于指示运行执行任务，所述选择任务用于驱动启动回路电源，所述执行任务用于驱动实际遥控开出，所述遥控开出为变电站系统中测控装置对对象的遥控开出；
处理器，分别与所述缓存器、所述继电器连接，用于接收并解析所述选择报文和所述执行报文，并基于所述选择报文和所述执行报文的解析结果运行所述选择任务和所述执行任务，完成对所述继电器的接通和断开的控制；其中，所述选择任务和所述执行任务被分配了相互独立的运行空间；所述选择任务和所述执行任务运行过程中满足预设时序；所述处理器还用于控制所述选择任务和所述执行任务相互监控，确定是否发生异常。
6.根据权利要求5所述的提升遥控开出可靠性的装置，其特征在于，所述缓存器包括第一缓存区、第二缓存区，所述第一缓存区与所述第二缓存区的交集为零；所述第一缓存区用于存储所述选择报文，所述第二缓存区用于存储所述执行报文。
7.根据权利要求6所述的提升遥控开出可靠性的装置，其特征在于，所述处理器包括第一模块、第二模块，所述第一模块与所述第二模块的运行空间交集为零；
所述第一模块分别与所述第一缓存区、所述继电器的正极连接，用于接收并解析所述选择报文，基于所述选择报文的解析结果运行所述选择任务；
所述第二模块分别与所述第二缓存区、所述继电器的负极连接，用于接收并解析所述执行报文，基于所述执行报文的解析结果运行所述执行任务。
8.根据权利要求7所述的提升遥控开出可靠性的装置，其特征在于，所述第二模块还用于接收所述第一模块运行所述选择任务的动作信号，所述第二模块接收到运行所述选择任务的动作信号后，在预设时间内运行所述执行任务。
9.根据权利要求7所述的提升遥控开出可靠性的装置，其特征在于，还包括报警器，与所述处理器连接，用于在所述第一模块运行所述选择任务和/或所述第二模块运行所述执行任务异常时发出告警信号。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行权利要求1-4任一项所述的提升遥控开出可靠性的方法。
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