CN114520543A - 一种二次设备运维系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种二次设备运维系统，包括：感知单元，用于对二次设备的运行状态进行监测与预警，运维单元，用于实现对所述二次设备的运维作业进行远程操作，安全单元，用于保障现场运维作业的安全运行，验收单元，用于自动快速验收变电站监控信息，测试单元，用于远程测试所述二次设备，并对测试结果进行标准化管理。本发明通过一种二次设备运维系统，解决了变电站二次设备运维效率低和运维过程无法进行全面安全管控的问题，提高了变电站二次设备运维的质量和效率。

Description

一种二次设备运维系统

技术领域

本发明涉及变电站运维的技术技域，尤其涉及一种二次设备运维系统。

背景技术

近年，随着我国经济的快速发展，社会用电量也逐步稳定增长，电网投产运维的变电站数量也逐年增加，变电站新增了大量的二次设备和系统，然而运维班组的人员并没有同比增加，运维人员工作任务加重的现象随之产生。同时，随着科技的快速发展，一系列新技术，新应用不断产生，比如容器技术、图像识别技术、人工智能技术，如何应用一些成熟可靠的新技术，解决变电站二次设备运维面临的一系列问题，值得我们进行探索。

由于用户的需求、亟需解决的侧重点以及投资经费的差异，目前的变电站二次设备高效运维的主站系统和智能运维工具是根据详细的业务场景分别进行设计和开发，暂时没有考虑多个功能应用的融合，比如终端设备的融合，如果要整套高效运维体系全方位部署的话，投资成本较高。随着高效运维体系的逐步推进，软件功能模块和智能终端设备会进行迭代升级。

因此，为了提高现场运维的质量和效率，解决目前存在的变电站二次设备运维效率低和运维过程无法进行全面安全管控的技术问题，亟需构建一种二次设备运维系统。

发明内容

本发明提供了一种二次设备运维系统，用于解决变电站二次设备运维效率低和运维过程无法进行全面安全管控的问题。

本发明提供的一种二次设备运维系统，所述系统包括相互连接的感知单元、运维单元、安全单元、验收单元和测试单元；

所述感知单元，用于对二次设备的运行状态进行监测与预警；

所述运维单元，用于实现对所述二次设备的运维作业进行远程操作；

所述安全单元，用于保障现场运维作业的安全运行；

所述验收单元，用于自动快速验收变电站监控信息；

所述测试单元，用于远程测试所述二次设备，并对测试结果进行标准化管理。

可选地，所述感知单元包括采集模块和预警模块；

所述采集模块，用于采集各类传感器汇聚的所述二次设备的全景信息；

所述预警模块，用于基于所述全景信息，确定所述全景信息对应设备是否处于正常运行状态，以达到预警功能。

可选地，所述感知单元还用于根据所述全景信息和所述对应设备的运行状态，生成检修工单。

可选地，所述运维单元包括配置模块和校核模块；

所述配置模块，用于对所述二次设备的参数进行远程修改；

所述校核模块，用于对所述二次设备的参数进行在线校核。

可选地，所述运维单元还用于监视所述二次设备的参数的修改工作和建立安全防护策略，以对运维作业进行远程操作。

可选地，所述安全单元包括监控模块和安全模块；

所述监控模块，用于对现场运维作业进行在线监控；

所述安全模块，用于基于监控结果，保障现场运维作业的安全运行。

可选地，所述安全单元还用于存储所述运维单元的运维作业文件数据。

可选地，所述验收单元包括变电站验收模块和调度主站验收模块；

所述变电站验收模块，用于对所述变电站的一二次设备端与监控后台之间的数据进行验收；

所述调度主站验收模块，用于对所述变电站的监控后台与调度主站之间的四遥信号进行验收。

可选地，所述测试单元包括远程模块和测试模块；

所述远程模块，用于远程操作控制测试；

所述测试模块，用于对所述二次设备和所述运维现场的统一化、标准化和自动化测试，以对测试结果进行标准化管理。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

本发明的一种二次设备运维系统，所述系统包括相互连接的感知单元、运维单元、安全单元、验收单元和测试单元，所述感知单元，用于对二次设备的运行状态进行监测与预警，所述运维单元，用于实现对所述二次设备的运维作业进行远程操作，所述安全单元，用于保障现场运维作业的安全运行，所述验收单元，用于自动快速验收变电站监控信息，所述测试单元，用于远程测试所述二次设备，并对测试结果进行标准化管理。

通过感知单元、运维单元、验收单元和测试单元，进行高效的远程运维，通过安全单元，保障运维的安全运行，通过一种二次设备运维系统，实现安全、高效的智能运维，解决目前存在的变电站二次设备运维效率低和运维过程无法进行全面安全管控的技术问题，提高了变电站二次设备运维的质量和效率。

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为本发明的一种二次设备运维系统实施例的结构框图；

图2为本发明的一种基于云边端融合的厂站高效运维体系的结构框图。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

请参阅图1，图1为本发明的一种二次设备运维系统实施例的结构框图；其中，101为感知单元、102为运维单元、103为安全单元、104为验收单元、105为测试单元；所述感知单元101、所述运维单元102、所述安全单元103、所述验收单元104和所述测试单元105相互连接；

所述感知单元101，用于对二次设备的运行状态进行监测与预警；

所述运维单元102，用于实现对所述二次设备的运维作业进行远程操作；

所述安全单元103，用于保障现场运维作业的安全运行；

所述验收单元104，用于自动快速验收变电站监控信息；

所述测试单元105，用于远程测试所述二次设备，并对测试结果进行标准化管理。

具体地，所述感知单元101包括采集模块和预警模块；

所述采集模块，用于采集各类传感器汇聚的所述二次设备的全景信息；

所述预警模块，用于基于所述全景信息，确定所述全景信息对应设备是否处于正常运行状态，以达到预警功能。

具体地，所述感知单元101还用于根据所述全景信息和所述对应设备的运行状态，生成检修工单，并把所述检修工单发送至运维部门；

所述感知单元101对运行状态进行智能监测与预警；

传统运维方式下，变电站二次设备的检修都是后发机制，未对设备运行状态进行有效评估及故障预警。通过高效运维体系运行状态全景感知功能，可实现设备运行状态智能监测与预警，系统全面采集二次设备运行状态监测数据，利用专家规则库及智能告警功能，实现设备运行状态故障预警、技术指标统计等，将推理结果以直观、形象的方式进行展示，满足变电站运维/检修人员“一站式”业务信息需求,辅助运维/检修人员完成二次设备状态的运维评估。同时自动生成检修工单，推送给相应运维部门，驱动运维工作的数字化流转。将设备故障消除在萌芽阶段，减少紧急故障、应急处理情况的发生。

具体地，所述运维单元102包括配置模块和校核模块；

所述配置模块，用于对所述二次设备的参数进行远程修改；

所述校核模块，用于对所述二次设备的参数进行在线校核。

具体地，所述运维单元102还用于监视所述二次设备的参数的修改工作和建立安全防护策略，以对运维作业进行远程操作；

所述运维单元102远程修改所述二次设备的参数；

传统运维方式下，变电站内二次设备参数的每次修改都要前往变电站内完成，工作效率低。通过运维系统的一体化远程运维功能，在变电管理所/调度即可实现对管辖变电站二次设备参数的远方修改。同时系统建立了参数修改工作的监视和安全防护策略，对作业过程的每步操作进行有效管控，实现运维工作的规范性、安全性。

具体地，所述安全单元103包括监控模块和安全模块；

所述监控模块，用于对现场运维作业进行在线监控；

所述安全模块，用于基于监控结果，保障现场运维作业的安全运行。

具体地，所述安全单元103还用于存储所述运维单元的运维作业的文件数据；

所述安全单元103对运维作业的安全进行统一化管理；

对于无法实现远程运维的工作，需要到变电站内进行现场运维，如二次设备程序升级、非统一化配置的参数修改工作等。目前此类工作的运维基本都是设备厂家携带自己笔记电脑，用自带的程序、配置软件、自己备份的配置文件等来完成，存在的很多安全风险，包括程序版本可能存在家族性缺陷、笔记电脑可能携带病毒、作业行为缺乏追溯管控手段，无法监测是否存在误改、非法操作等行为。通过高效运维体系的作业安全管控功能，实现运维文件的统一存储及下载，规范运维资料的管理，保障数据安全，同时使用专用的统一安全运维终端进行运维作业，实现安全防护和审计，做到“事前预防、事中控制、事后审计”，有效防止了将病毒、木马等恶意代码“摆渡”进入生产控制大区的情况。

具体地，所述验收单元104包括变电站验收模块和调度主站验收模块；

所述变电站验收模块，用于对所述变电站的一二次设备端与监控后台之间的数据进行验收；

所述调度主站验收模块，用于对所述变电站的监控后台与调度主站之间的四遥信号进行验收；

具体地，所述验收单元104还用于监控信息快速自动验收。

新增、改扩建变电调试完成后进入验收阶段，目前变电站监控信息的验收大部分都采用传统的验收模式，过程需要花费大量的人力和时间。一二次设备端、监控后台、调度端三方均要有专人配合作业，验收方式采用传统“对讲机+打电话”的方式进行，耗时耗力且效率低。通过高效运维体系的变电站自动验收管控功能，可实现主子站的自动快速验收，大大减轻了调度员及变电站验收人员的工作强度，效率高且准确度提升，真正实现验收工作的提质增效。

具体地，所述测试单元105包括远程模块和测试模块；

所述远程模块，用于远程操作控制测试；

所述测试模块，用于对所述二次设备和所述运维现场的统一化、标准化和自动化测试，以对测试结果进行标准化管理。

具体地，所述测试单元105对设备进行远程测试及验收；

当前二次设备及系统工厂/现场的专业化测试，常采用专业团队现场技术支持，提供人力、仪表的解决方式，各供电局专业检测人员人手紧张，无法满足自动化系统规模日益扩大的检测工作需求。测试过程中，检测人员手动依据测试大纲逐条进行验证，测试效率低，且记录和整理测试报告工作量大，设备测试数据、缺陷反措信息等宝贵的技术资料信息化程度不高，难以共享，未能避免同类缺陷的再次出现，无法实现精益化的设备质量管理。远程测试功能实现了测试流程统一化、测试案例标准化、测试过程自动化，降低了测试人员的入门门槛，让各供电局更易参与到专业化的测试工作中，通过平台可远程操作控制测试、远程专家协同指导测试，并对测试结果进行标准化管理，实现检测结果数据共享。通过远程测试的一级平台进行设备全生命周期质量数据分析，实现设备专业化管控和技术监督等。

请参阅图2，图2为本发明的一种基于云边端融合的厂站高效运维体系的结构框图；其中，201为一级平台，202为二级平台，203为运维终端，204为云边协同，205为终端数据或运维指令；所述一级平台201通过所述云边协同204与所述二级平台202连接，所述二级平台202通过所述终端数据或运维指令205与所述运维终端203连接。

具体地，所述一级平台201包括数据中心、故障预警、计算分析、云检测和代码审计等功能；

具体地，所述二级平台202为运维系统；所述二级平台202包括感知单元101、运维单元102、安全单元103、验收单元104和测试单元105。

具体地，所述运维终端203包括智能运维终端和二次设备。

具体地，所述二次设备包括测控装置、远动机、交换机和监控后台。

具体地，所述高效运维体系带来有益效果如下所述：

(一)实现数据驱动业务。

1)实现二次设备数据全采集和智能监测，并上传到一级云平台进行统一存储和分析。

2)完善现有告警直传功能，实现基于专家库的设备告警智能筛选、智能监测、智能预警。

3)采集交换机、远动机、北斗对时等“黑箱”设备的输入输出数据及其状态数据，使以上设备透明化。

4)实现数据驱动业务。基于采集数据实现缺陷、隐患特征挖掘，自动形成设备预警和运行、维护方案，关联OMS系统，自动形成工单下发。实现“计划驱动”、“缺陷驱动”，全面支撑隐患排查、缺陷抢修、计划定检等业务。

5)全数据支撑数字化转型。汇总二次设备专业数据，建立机制使得数据流能够根据不同层级、不同单位的管理目标进行划分和组合，进而使得所有单位的自动化专业的管理与交互都在统一平台上完成，并服务于各相关的专业。

7)以大数据支撑远景目标规划。

(二)实现远程高效运维。

1)推广智能化作业设备，将具有“重复性强”、“可远程进行”等特征的工作逐步改造为由智能设备进行，推广变电站自动对点装置、二次设备远程测试仪、一体化远程运维装置等先进设备。

2)推广智能作业中心模式，实现二次设备的运维作业在统一平台上远程进行。形成非必要不进站、进站工作全面安全智能管控的运维机制。

3)维护班组以厂站二次设备运行状态全景智能感知代替人工巡视；以远程配置、自动验收、远程测试代替现场人工作业；以远程技术监督代替到现场技术监督；全部业务以全电子化代替纸质作业流程。在平台实现作业过程全部智能化、流程化管理。

(三)实现统一规范检测。

1)规范设备入网检测及定检等检测，采用远程或就地化测试并上传数据的手段，实现二次设备的所有检测数据在统一平台上管控，并生成云检测分析报告。

2)按工厂验收、现场验收、定检等分阶段归集二次设备检测数据，结合设备日常运行维护数据，支撑运维一级平台进行全数据分析，形成对设备的全生命周期管控和对薄弱环节的动态管控。

3)归集、分析二次设备家族数据和其他特征数据，形成设备供应商服务质量、设备质量评价体系。

(四)实现全过程安全作业。

1)对设备全生命周期中的运维作业过程进行安全管控记录，构建事前预防、事中管控、事后追溯的机制。

2)使用统一的云平台，将站端所有程序版本、配置工具、所述二次设备的参数等运维资料纳入云平台统一管理、安全化存储及下载，全面禁止所有厂家使用自带的运维配置完成运维作业；端侧运维作业采用专用安全终端，配套电力自动化专用安全连接线(定制化接口)，杜绝使用自带笔记本电脑接入设备、随意使用通用连接线接入设备进行运维等不安全业务。

3)统一规范作业流程。

本专利提出一种基于云边端融合的厂站云边端融合的高效运维体系，主要面向变电站二次专业常见运维场景，旨在解决设备运维人员人手紧张、工作量大、运维方式传统、效率低、运维过程无法进行全面安全管控的问题。通过构建一个运维数据中心、边端各个地级智能作业中心、变电站智能运维工具集成应用的运维管控体系，数据驱动业务，实现二次设备现场作业安全运维、远程作业集中运维、监控信息高效自动验收。

本发明的一种二次设备运维系统，所述系统包括相互连接的感知单元、运维单元、安全单元、验收单元和测试单元，所述感知单元，用于对二次设备的运行状态进行监测与预警，所述运维单元，用于实现对所述二次设备的运维作业进行远程操作，所述安全单元，用于保障现场运维作业的安全运行，所述验收单元，用于自动快速验收变电站监控信息，所述测试单元，用于远程测试所述二次设备，并对测试结果进行标准化管理。

通过感知单元、运维单元、验收单元和测试单元，进行高效的远程运维，通过安全单元，保障运维的安全运行，通过一种二次设备运维系统，实现安全、高效的智能运维，解决目前存在的变电站二次设备运维效率低和运维过程无法进行全面安全管控的技术问题，提高了变电站二次设备运维的质量和效率。

应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围。

Claims (9)

1.一种二次设备运维系统，其特征在于，所述系统包括相互连接的感知单元、运维单元、安全单元、验收单元和测试单元；

所述感知单元，用于对二次设备的运行状态进行监测与预警；

所述运维单元，用于实现对所述二次设备的运维作业进行远程操作；

所述安全单元，用于保障现场运维作业的安全运行；

所述验收单元，用于自动快速验收变电站监控信息；

所述测试单元，用于远程测试所述二次设备，并对测试结果进行标准化管理。

2.根据权利要求1所述的运维系统，其特征在于，所述感知单元包括采集模块和预警模块；

所述采集模块，用于采集各类传感器汇聚的所述二次设备的全景信息；

所述预警模块，用于基于所述全景信息，确定所述全景信息对应设备是否处于正常运行状态，以达到预警功能。

3.根据权利要求1所述的运维系统，其特征在于，所述感知单元还用于根据所述全景信息和所述对应设备的运行状态，生成检修工单。

4.根据权利要求1所述的运维系统，其特征在于，所述运维单元包括配置模块和校核模块；

所述配置模块，用于对所述二次设备的参数进行远程修改；

所述校核模块，用于对所述二次设备的参数进行在线校核。

5.根据权利要求1所述的运维系统，其特征在于，所述运维单元还用于监视所述二次设备的参数的修改工作和建立安全防护策略，以对运维作业进行远程操作。

6.根据权利要求1所述的运维系统，其特征在于，所述安全单元包括监控模块和安全模块；

所述监控模块，用于对现场运维作业进行在线监控；

所述安全模块，用于基于监控结果，保障现场运维作业的安全运行。

7.根据权利要求1所述的运维系统，其特征在于，所述安全单元还用于存储所述运维单元的运维作业文件数据。

8.根据权利要求1所述的运维系统，其特征在于，所述验收单元包括变电站验收模块和调度主站验收模块；

所述变电站验收模块，用于对所述变电站的一二次设备端与监控后台之间的数据进行验收；

所述调度主站验收模块，用于对所述变电站的监控后台与调度主站之间的四遥信号进行验收。

9.根据权利要求1所述的运维系统，其特征在于，所述测试单元包括远程模块和测试模块；

所述远程模块，用于远程操作控制测试；

所述测试模块，用于对所述二次设备和所述运维现场的统一化、标准化和自动化测试，以对测试结果进行标准化管理。

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