CN114498922A - 变电站控制方法、主机、安全分区及系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种变电站控制方法、主机、安全分区及系统，其中，变电站控制方法包括：当控制权未被分配时，向第一客户端释放控制权并向其他分区主机发送控制权占用信号；第一客户端用于根据控制权控制电子设备并按照第一周期向主机发送控制权维护报文；当接收到第一客户端发送的控制权返还信号或在第二周期内未接收到控制权维护报文时，收回控制权并向其他分区主机发送控制权释放信号。本申请通过第一客户端占用控制权后按照第一周期发送控制权维护报文，当主机在第二周期内未接收到控制权维护报文时主动收回控制权，从而在第一客户端发生故障时，也可以及时收回控制权，不影响变电站内其他安全分区控制权的使用，故障处理效率高，用户体验度好。

Description

变电站控制方法、主机、安全分区及系统

技术领域

本申请属于计算机技术领域，尤其涉及一种变电站控制方法、主机及系统。

背景技术

变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施。例如，为了把发电厂发出来的电能输送到较远的地方，必须把电压升高变为高压电，到用户附近再按需要把电压降低，这种升降电压的工作就靠变电站来完成。变电站的主要设备是开关和变压器。

目前，一般的变电站内根据不同的应用场景通常会划分多个安全分区，每个安全分区内均会设有多个监控客户端，用于对变电站内的电子设备进行监查和控制。但是，在多个安全分区内的客户端同时对变电站内的电子设备进行控制时，一般采用“抢占”的方式，即在前一客户端控制电子设备时，后一客户端只能等前一客户端用完释放控制权后，才能够对电子设备进行控制。这种方式在某一客户端出现故障无法释放控制权时，就会导致该客户端持续占用控制权，其他客户端无法正常使用，从而影响整个变电站的正常运转，最终只能采用关机重启或强制释放控制权的方式解除电子设备控制权的非正常占用，故障处理效率低、用户体验度差。

发明内容

本申请的目的在于提供一种变电站控制方法、主机、安全分区及系统，旨在解决传统变电站控制方法在某一客户端出现故障时，无法及时释放控制权，导致其他客户端无法正常使用的问题。

为了实现上述目的，第一方面，本申请实施例提供了一种变电站控制方法，应用于主机，方法包括：

获取第一客户端发送的控制权请求信号；

当控制权未被分配时，向所述第一客户端释放控制权并向其他分区主机发送控制权占用信号；其中，所述第一客户端用于根据所述控制权控制电子设备，并按照第一周期向所述主机发送控制权维护报文；

当接收到所述第一客户端发送的控制权返还信号，或者，在第二周期内未接收到控制权维护报文时，收回所述控制权并向所述其他分区主机发送控制权释放信号；其中，所述第二周期大于所述第一周期。

在第一方面的一种可能的实施方式中，所述控制权请求信号包括互斥量请求信号。

在第一方面的一种可能的实施方式中，所述获取第一客户端发送的控制权请求信号之后，还包括：

当控制权被分配时，向所述第一客户端发送所述控制权占用信号。

在第一方面的一种可能的实施方式中，所述变电站控制方法，还包括：

当接收到所述其他分区主机发送的所述控制权占用信号时，更新控制权分配状态。

在第一方面的另一种可能的实施方式中，所述变电站控制方法，还包括：

接收所述第一客户端发送的控制权返还信号；其中，所述第一客户端用于在控制结束后，向所述主机发送所述控制权返还信号并停止向所述主机发送所述控制权维护报文。

在第一方面的另一种可能的实施方式中，所述向所述第一客户端释放控制权并向其他分区主机发送控制权占用信号之后，还包括：

当在第二周期内未接收到所述控制权维护报文时，确定所述第一客户端故障，收回所述控制权并向所述其他分区主机发送控制权释放信号。

在第一方面的另一种可能的实施方式中，所述变电站控制方法，还包括：

当接收到所述其他分区主机发送的所述控制权释放信号时，更新控制权分配状态。

第二方面，本申请实施例提供了一种主机，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述变电站控制方法的步骤。

第三方面，本申请实施例提供了一种变电站安全分区，包括所述的主机和第一客户端；

所述主机与所述第一客户端电连接；

所述第一客户端，被配置为向所述主机发送控制权请求信号，根据所述控制权控制所述电子设备，并按照所述第一周期向所述主机发送所述控制权维护报文；

所述主机，被配置为获取所述第一客户端发送的所述控制权请求信号，当所述控制权未被分配时，则向所述第一客户端释放所述控制权并向所述其他分区主机发送控制权占用信号；以及当接收到所述第一客户端发送的控制权返还信号或者第二周期内未接收到所述控制权维护报文时，收回所述控制权并向所述其他分区主机发送控制权释放信号。

第四方面，本申请实施例提供了一种变电站控制系统，包括第一安全分区、第二安全分区和防火墙，所述第一安全分区为所述的变电站安全分区；

所述第二安全分区与所述第一安全分区通过所述防火墙通信连接；

所述第二安全分区，被配置为与所述第一安全分区共同控制所述电子设备。

本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：上述的变电站控制方法，通过第一客户端占用控制权后按照第一周期向主机持续发送控制权维护报文，当主机在第二周期内未接收到控制权维护报文时主动收回控制权，从而在第一客户端发生故障时，也可以及时收回控制权，不影响变电站内其他安全分区控制权的使用，故障处理效率高，用户体验度好。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的变电站控制系统的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的变电站控制方法的第一种流程图；

图3为本申请实施例提供的变电站控制方法的第二种流程图；

图4为本申请实施例提供的主机的结构示意图。

附图标记说明：

10-第一安全分区，11-主机，111-处理器，112-存储器，12-第一客户端，13-第二客户端，20-第二安全分区，21-第二分区主机，22-第三客户端，23-第四客户端，30-防火墙。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

目前，传统变电站在对电子设备的控制过程中，一般采用多个安全分区“抢占”的方式，必须要等前一客户端释放控制权后，后一客户端才能得到对电子设备的控制权。当前一客户端出现故障无法自主释放控制权后，就会使控制权一直停留在前一客户端内，导致其他客户端也无法使用电子设备的控制权，从而使整个变电站不能正常工作。

为此，本申请提供一种变电站控制方法，在前一客户端使用电子设备的过程中，定期向主机发送控制权维护报文，当前一客户端出现故障无法发送控制权维护报文时，主机主动收回电子设备的控制权，以供其他安全分区或其他客户端使用，从而使变电站内的一个客户端故障，也不影响变电站内其他客户端的正常运转。

下面结合附图，对本申请提供的变电站控制方法，进行实例性的说明。

图1为本申请实施例提供的变电站控制系统的结构示意图，如图1所示，为了便于说明，仅示出与本实施例相关的部分，详述如下：示例性地，变电站控制系统100包括第一安全分区10、第二安全分区20和防火墙30，第一安全分区10和第二安全分区20通过防火墙30通信连接。变电站控制系统100内还可以包括多种不同功能的安全分区，例如分别起到变电站调度、电能计量或雷电检测等不同功能的安全分区。

第一安全分区10内包括主机11、第一客户端12和第二客户端13，第一客户端12和第二客户端13均与主机11电连接，第一客户端12和第二客户端13分别用于不同地点的工作人员操作使用，可以设置成一个主客户端和一个辅客户端，均通过主机11对变电站内的电子设备进行控制。

第二安全分区20包括第二分区主机21、第三客户端22和第四客户端23，第三客户端22和第四客户端23均与第二分区主机21电连接，第三客户端22和第四客户端23分别用于不同地点的工作人员操作使用，也可以设置成一个主客户端和一个辅客户端，均通过第二分区主机21对变电站内的电子设备进行控制。

基于图1所示的变电站控制系统，图2为本申请实施例提供的变电站控制方法的第一种流程图，如图2所示，变电站控制方法，示例性地，包括：

S1、获取第一客户端发送的控制权请求信号；

S2、当控制权未被分配时，向第一客户端释放控制权并向其他分区主机发送控制权占用信号；其中，第一客户端用于根据控制权控制电子设备，并按照第一周期向主机发送控制权维护报文；

S3、当接收到第一客户端发送的控制权返还信号，或者，第二周期内未接收到控制权维护报文时，收回控制权并向其他分区主机发送控制权释放信号；其中，第二周期大于第一周期。

在应用中，在向第一客户端释放控制权后，向其他分区主机发送控制权占用信号，避免其他主机获取控制权。同时，第一客户端按照第一周期向主机发送控制权维护报文，以使主机能够一直向第一客户端释放控制权不收回。当接收到第一客户端发送的控制权返还信号时，正常收回控制权并向其他分区主机发送控制权释放信号，当第二周期内未接收到控制权维护报文时，则确定第一客户端故障，主机主动收回控制权并向其他分区主机发送控制权释放信号，从而在第一客户端发生故障时，主机也可以及时收回控制权，而不影响变电站内其他安全分区控制权的使用。

示例性地，控制权请求信号包括互斥量请求信号。

在应用中，可以采用互斥量来作为控制权设置在主机内，当第一客户端需要控制变电站内的电子设备时，向主机发送互斥量请求信号，当主机内的互斥量未被分配时，则向第一客户端释放控制权，以便第一客户端行使控制权力，同时向其他分区主机发送控制权占用信号，暂时禁止其他分区主机或客户端使用控制权。

示例性地，获取第一客户端发送的控制权请求信号之后，还包括：

当控制权被分配时，向第一客户端发送控制权占用信号。

在应用中，当第一客户端请求控制权，但是控制权已经被分配时，则向第一客户端发送控制权占用信号，表示控制权正在被其他客户端使用，需要第一客户端等待一端时间，再重新请求控制权。

示例性地，变电站控制方法，还包括：

当接收到其他分区主机发送的控制权占用信号时，更新控制权分配状态。

在应用中，当主机已经向第一客户端释放控制权并向其他分区发送控制权占用信号后，其他分区主机则根据控制权更新自身的控制权分配状态，从而在该区客户端请求控制权时，直接向客户端发送控制权占用信号，使客户端等待一端时间再重新请求控制权。同时，主机也可以接受其他分区主机发送的控制权占用信号。

示例性地，变电站控制方法，还包括：

接收第一客户端发送的控制权返还信号；其中，第一客户端用于在控制结束后，向主机发送控制权返还信号并停止向主机发送控制权维护报文。

在应用中，当第一客户端完成自身控制需求，控制结束后，主动向主机发送控制权返还信号，使主机收回控制权，以便其他客户端使用，同时停止向主机发送控制权维护报文，以便在第一客户端故障无法发送控制权返还信号时，也能使主机收回控制权，不影响其他分区或其他客户端使用控制权。

示例性地，向第一客户端释放控制权并向其他分区主机发送控制权占用信号之后，还包括：

当在第二周期内未接收到控制权维护报文时，确定第一客户端故障，收回控制权并向其他分区主机发送控制权释放信号。

在应用中，在第一客户端的控制过程中，当第一客户端故障无法持续发送控制权维护报文时，主机在第二周期内就无法接收到控制权维护报文，则从主机即可直接获知第一客户端故障，无法主动发出控制权返还信号，此时，主机主动收回控制权并向其他分区主机发送控制权释放信号，以便其他分区主机或客户端可以正常获取控制权，不影响整个变电站内其他客户端对电子设备的正常控制。

示例性地，变电站控制方法，还包括：

当接收到其他分区主机发送的控制权释放信号时，更新控制权分配状态。

在应用中，当第一客户端控制结束后向主机返回控制权，主机即向其他分区主机发送控制权释放信号，其他分区主机根据控制权释放信号更新控制权分配状态，从而使控制权处于可分配状态，便于其他客户端正常使用。同时，主机也可以接受其他分区主机发送的控制权释放信号。

图3为本申请实施例提供的变电站控制方法的第二种流程图，如图3所示，示例性地，在一个实施例中，本申请实施例所提供的变电站控制方法，包括如下步骤S401至S407：

步骤S401、获取第一客户端发送的控制权请求信号，进入步骤S402；

步骤S402、判断控制权是否被分配；若否，则进入步骤S403；若是，则进入步骤S407；

步骤S403、向第一客户端释放控制权并向其他分区主机发送控制权占用信号，进入步骤S404；

步骤S404、判断第二周期内是否接收到控制权维护报文；若是，则进入步骤S405；若否，则进入步骤S406；

步骤S405、判断是否接收到控制权返还信号；若是，则进入步骤S406；若否，则进入步骤S403；

步骤S406、收回控制权并向其他分区主机发送控制权释放信号，进入步骤S407；

步骤S407、结束。

在应用中，当第一客户端需要对变电站内的电子设备进行控制时，首先向自身安全分区内的主机发送控制权请求信号，然后主机根据该控制权请求信号判断变电站系统内的控制权是否已经被分配，当控制权未被分配时，则向第一客户端释放控制权并向其他安全分区主机发送控制权占用信号。

然后，第一客户端根据控制权控制变电站内的电子设备进行相应操作，实现相应的功能，例如变电站调度、电能计量或雷电检测，并按照第一周期(例如可以设为2秒)向主机发送控制权维护报文，从而使主机能够持续获知第一客户端的控制状态，并可以将该状态同步到其他安全分区的主机，使其他分区主机获知控制权正处于被分配状态，暂时不能分配给其他客户端。

当第一客户端控制完成后，向主机发送控制权返还信号，主机根据该控制权返还信号收回控制权。同时在第一客户端控制电子设备的过程中，主机持续判断第二周期(例如可以设为4秒)内是否能够接收到控制权维护报文，当第一客户端出现故障无法持续发送控制权维护报文时，主机第二周期内不能接收到控制权维护报文，则会主动收回控制权，防止控制权被锁死在出现故障的第一客户端内。当主机收回控制权时，并同步向其他分区主机发送控制权释放信号，以便后续其他分区主机或客户端可以继续使用控制权，整个变电站系统正常运转。

图4为本申请实施例提供的主机的结构示意图，如图4所示，示例性地，本实施例公开了一种主机11，包括处理器111、存储器112以及存储在存储器112中并可在处理器112上运行的计算机程序，处理器111执行计算机程序时实现变电站控制方法的步骤。

在应用中，主机可包括，但不仅限于，处理器和存储器。本领域技术人员可以理解，图4仅仅是主机的举例，并不构成对主机的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如还可以包括输入输出设备、网络接入设备等。

存储器在一些实施例中可以是主机的内部存储单元，例如主机的闪存存储器。主机在另一些实施例中也可以是主机的外部存储设备，例如内部自带的闪存存储器(即FLASH芯片)和外接的闪存存储器(即FLASH芯片)。进一步地，存储器还可以既包括主机的内部存储单元，也包括外部存储设备。存储器用于存储操作变电站控制方法、应用程序、引导装载程序(BootLoader)、数据以及其他程序等，例如计算机程序的程序代码等。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。

如图1所示，示例性地，本实施例公开了一种变电站安全分区(即第一安全分区10)，包括主机11和第一客户端12；

主机11与第一客户端12电连接；

第一客户端12，被配置为向主机11发送控制权请求信号，根据控制权控制电子设备，并按照第一周期向主机11发送控制权维护报文；

主机11，被配置为获取第一客户端12发送的控制权请求信号，当控制权未被分配时，则向第一客户端12释放控制权并向其他分区主机11发送控制权占用信号；以及当接收到第一客户端12发送的控制权返还信号或者第二周期内未接收到控制权维护报文时，收回控制权并向其他分区主机11发送控制权释放信号。

在应用中，通过第一客户端主动向主机获取控制权或者根据控制权控制电子设备工作。通过主机在控制权处于未分配状态时向第一客户端分配控制权，在第一客户端控制结束后收回控制权，同时，在第一客户端故障无法释放控制权时，主动收回控制权，从而不影响其他安全分区或其他客户端对控制权的正常使用。

示例性地，本实施例公开了一种变电站控制系统，包括第一安全分区10、第二安全分区20和防火墙30，第一安全分区10为变电站安全分区；

第二安全分区20与第一安全分区10通过防火墙30通信连接；

第二安全分区20，被配置为与第一安全分区10共同控制电子设备。

在应用中，第一安全分区和第二安全分区分别具有不同的功能，彼此直接相互通信，安全分区的数量可以为多个，从而在某一安全分区使用电子设备控制权时可以使另一安全分区禁止使用，在某一安全分区内部出现故障时，也可以防止对其他安全分区的干扰，从而实现变电站控制系统内部共享控制权，并在某一安全分区故障时，不影响其他安全分区的正常运转。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块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。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的变电站控制方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的变电站控制方法实施例仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，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变电站控制方法，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系统，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。

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，在本申请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。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种变电站控制方法，其特征在于，应用于主机，所述方法包括：

获取第一客户端发送的控制权请求信号；

当控制权未被分配时，向所述第一客户端释放控制权并向其他分区主机发送控制权占用信号；其中，所述第一客户端用于根据所述控制权控制电子设备，并按照第一周期向所述主机发送控制权维护报文；

当接收到所述第一客户端发送的控制权返还信号，或者，在第二周期内未接收到控制权维护报文时，收回所述控制权并向所述其他分区主机发送控制权释放信号；其中，所述第二周期大于所述第一周期。

2.如权利要求1所述的变电站控制方法，其特征在于，所述控制权请求信号包括互斥量请求信号。

3.如权利要求1所述的变电站控制方法，其特征在于，所述获取第一客户端发送的控制权请求信号之后，还包括：

当控制权被分配时，向所述第一客户端发送所述控制权占用信号。

4.如权利要求1-3任一项所述的变电站控制方法，其特征在于，所述变电站控制方法，还包括：

当接收到所述其他分区主机发送的控制权占用信号时，更新控制权分配状态。

5.如权利要求1-3任一项所述的变电站控制方法，其特征在于，所述变电站控制方法，还包括：

接收所述第一客户端发送的控制权返还信号；其中，所述第一客户端用于在控制结束后，向所述主机发送所述控制权返还信号并停止向所述主机发送所述控制权维护报文。

6.如权利要求1-3任一项所述的变电站控制方法，其特征在于，所述向所述第一客户端释放控制权并向其他分区主机发送控制权占用信号之后，还包括：

当在第二周期内未接收到所述控制权维护报文时，确定所述第一客户端故障，收回所述控制权并向所述其他分区主机发送控制权释放信号。

7.如权利要求1-3任一项所述的变电站控制方法，其特征在于，所述变电站控制方法，还包括：

当接收到所述其他分区主机发送的控制权释放信号时，更新控制权分配状态。

8.一种主机，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7任一项所述变电站控制方法的步骤。

9.一种变电站安全分区，其特征在于，包括如权利要求8所述的主机和第一客户端；

所述主机与所述第一客户端电连接；

所述第一客户端，被配置为向所述主机发送控制权请求信号，根据所述控制权控制所述电子设备，并按照所述第一周期向所述主机发送所述控制权维护报文；

所述主机，被配置为获取所述第一客户端发送的所述控制权请求信号，当所述控制权未被分配时，则向所述第一客户端释放所述控制权并向所述其他分区主机发送控制权占用信号；以及当接收到所述第一客户端发送的控制权返还信号或者第二周期内未接收到所述控制权维护报文时，收回所述控制权并向所述其他分区主机发送控制权释放信号。

10.一种变电站控制系统，其特征在于，包括第一安全分区、第二安全分区和防火墙，所述第一安全分区为如权利要求9所述的变电站安全分区；

所述第二安全分区与所述第一安全分区通过所述防火墙通信连接；

所述第二安全分区，被配置为与所述第一安全分区共同控制所述电子设备。

Images