CN117477779A - 一种变电站监控系统的多业务组态配置器及配置方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种变电站监控系统的多业务组态配置器及配置方法，包括从上至下的四层架构：表示层、通讯管理层、应用层、数据层；所述表示层包括人机交互界面，用户通过人机交互界面进行运维监视和操作；所述通讯管理层包括总线，用于与所管控运维设备的交互通讯；所述应用层是运行各个业务的组件模块的集合，包括数据实时维护组件、图形文件维护组件、五防规则维护组件、顺控操作票维护组件、报表维护组件、SCD模型维护组件、RCD模型维护组件、装置模型维护组件。本发明各个业务组件相对独立，同时，各个业务组件均有数据校验机制，可有效减少因错误操作导致监控系统运行异常的情况发生，大大提高运维可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及一种变电站监控系统的自动化维护装置，尤其涉及一种变电站监控系统的多业务组态配置器及配置方法。
背景技术
随着变电站自动化技术的不断发展，采用基于DL/T 860协议的智能变电站在建设和运维过程中表现出，如设备类型繁多和业务多样化的特点，整个站控系统设备不仅配备常规监控后台机、工作站、网关机、装置、交换机等，还有不同业务专用设备如五防机、顺控主机等，对运维人员的技术要求越来越高。依靠设备厂家完成初始配置后，在对变电站监控系统的运维中涉及全站模型、数据的维护，往往需要采用人工修改的方式，即运维人员根据修改规则，分别对不同设备的数据进行维护，修改范围广，修改完成后仍要进行人工验证数据的正确性，如果涉及的维护设备较多，就会增加运维人员的工作量，降低运维效率，提高了运维成本，难以实现配置自动化。
发明内容
发明目的：针对以上问题，本发明提出一种变电站监控系统的多业务组态配置器及配置方法，在保证变电站监控系统稳定运行的前提下，可以对变电站全站模型、配置参数等数据进行修改，将修改内容同步至各业务，实现局部维护，全局生效，避免人工同步操作的失误，减少现场运维人员的工作量。
技术方案：本发明所采用的技术方案是一种变电站监控系统的多业务组态配置器，包括从上至下的四层架构：表示层、通讯管理层、应用层、数据层；所述表示层包括人机交互界面，用户通过人机交互界面进行运维监视和操作；所述通讯管理层包括总线，用于与所管控运维设备的交互通讯；所述应用层是运行各个业务的组件模块的集合，包括数据实时维护组件、图形文件维护组件、五防规则维护组件、顺控操作票维护组件、报表维护组件、SCD模型维护组件、RCD模型维护组件、装置模型维护组件；所述数据层主要负责存储模型数据和文件。该配置器设于变电站监控系统的若干监控节点上，多业务组态配置器的表示层发送修改维护的指令，启动运维流程，通过通讯管理层将修改维护的消息和内容发送至各监控节点，应用层根据监控节点的类型判断是否进行模型、数据应用的交互及修改，完成交互和修改后由各个监控节点的应用层通过通讯管理层返回结果信息给多业务组态配置器的表示层，完成运维流程。
所述数据实时维护组件用于对基于全站SCD模型文件，解析转化为适用于通讯标准的数据，映射到本地数据库中的实时数据进行维护；所述的图形文件维护组件用于对基于全站SCD模型文件，在本地进行可视化展示一二次设备信息的图形文件库进行维护；所述的五防规则维护组件用于对监控后台机、测控及保护装置的进行遥控操作执行的规则库进行维护；所述的顺控操作票维护组件用于对全站线路一系列设备遥控操作的顺序控制操作票库进行维护；所述的报表维护组件用于对全站设备运行中的遥信、遥测历史采样，进行日、月、年周期的数据报表统计库的维护；所述的装置模型维护组件用于根据SCD文件中本地IED相关配置生成的单个IED设备实例化配置文件进行维护；所述的SCD模型维护组件用于对全站集成的设备模型、配置进行维护；所述的RCD模型维护组件用于对网关机根据自身的转发表配置信息，导出的具有标准化规范格式的文本文件进行维护。
该配置器还包括权限管理组件和日志管理组件，所述的权限管理组件用于对使用用户权限进行管理；所述的日志管理组件用于记录和查询维护日志、异常信息。
基于上述配置器，提出一种变电站监控系统，包括监控后台机、工作站、网关机、测控及保护转置、交换机，所述监控后台机与工作站、网关机、测控及保护装置、交换机之间进行数据和文件的传输交互；所述监控后台机、工作站和网关机作为站控层一体化监控节点，实现全模型和配置数据的同步；所述的变电站监控系统的多业务组态配置器部署在任意的站控层一体化监控节点上，配置器根据各个监控节点的自身业务类型选择业务组件，实现对监控后台、工作站、网关机数据库和文件的维护和修改，以及对测控及保护装置、交换机的模型、配置参数文件的远程召唤、修改和下装。
所述全模型和配置数据是基于全站SCD模型文件，监控后台机、网关机、交换机的模型并入全站SCD模型文件中；所述全站SCD模型文件，是整个变电站配置描述文件，是测控、保护、合并单元、智能终端设备的CID模型文件的集成文件，描述所有IED的实例化配置和通讯参数、IED之间的通讯配置以及一次系统结构。
本发明还提出一种应用于上述的变电站监控系统的多业务组态配置方法，首先多业务组态配置器的表示层发送对SCD模型进行修改维护的指令，启动运维流程，通过通讯管理层将SCD模型变化的消息和内容发送给监控后台机、工作站和网关机；监控后台机、工作站和网关机接收到SCD模型变化消息和内容后，向应用层的对应业务组件获取相关联数据，更新涉及修改的装置模型和参数文件；监控后台机完成修改后，在线读取装置模型和参数文件，生成CRC校验码，并与更新后的模型和文件进行校验，确认更新后，将模型和配置参数文件下装到装置，装置确认生效后，生成所有运维操作日志记录，返回结果给人机界面，完成运维流程。
所述的更新涉及修改的装置模型和参数文件，包括：各组件筛选出需要维护的数据后，与SCD模型变化内容查找匹配，修改对应数据，然后进行修改前后的差异校验，确认修改内容正确后，保存修改完的数据，再进行一次生效校验，确保修改保存成功；确认修改数据生效后，更新涉及修改的装置模型和参数文件。
所述通讯管理层采用DL/T 860协议进行交互，实现数据和文件传输。
本发明提出一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在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的变电站监控系统的多业务组态配置方法。
本发明提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的变电站监控系统的多业务组态配置方法。
有益效果：相比于现有技术，本发明具有以下优点：本发明专利提出的一种基于组件的变电站监控系统多业务组态配置器，基于组件模块，各个业务组件相对独立，同时也支持共用数据，实现数据查询和维护。同时，各个业务组件均有数据校验机制，可有效减少因错误操作导致监控系统运行异常的情况发生，大大提高运维可靠性。配置器通过权限管理组件对用户权限进行分类，不同业务的用户可分类设置，权限独立，互不影响。所有的人员操作行为和维护数据均通过日志组件记录，保证变电站运维人员有记录可追溯。本发明可适用于新老变电站，在保证变电站监控系统稳定运行情况下，对变电站监控系统模型、业务数据和文件进行统一维护，实现局部维护，全局生效，提高了运维人员对变电站监控系统的智能化管控，减轻运维工作量，提高变电站监控系统运维便捷性、运行安全性和可靠性。
附图说明
图1是本发明所述的变电站监控系统的多业务组态配置器架构图；
图2是本发明所述的多业务组态配置器的配置方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。
本发明所述的变电站监控系统的多业务组态配置器，其架构如图1所示。配置器的维护范围主要包括：数据实时库、图形文件库、五防规则库、顺控操作票库、报表数据库，维护的模型文件主要包括全站SCD模型、网关机RCD模型、测控和保护装置、交换机的模型文件等。其采用四层架构，包括表示层、通讯管理层、应用层和数据层。其中表示层指人机交互界面，负责计算机化的系统和软件界面，用户通过人机交互界面进行运维监视和操作；通讯管理层是总线，负责数据和消息的交互通讯；应用层是运行各个业务的组件模块，包括数据实时维护组件、图形文件维护组件、五防规则维护组件、顺控操作票维护组件、报表维护组件、SCD模型维护组件、RCD模型维护组件、装置模型维护组件、权限管理组件和日志管理组件。数据层主要负责存储模型数据和文件。
其中，通讯管理层中的总线是连接各个组件的数据传输线，使各个组件可以交互数据、共享信息。使用者在人机界面发起运维请求，总线代理通过总线网关向总线接口请求调用相应组件，业务组件完成运维操作后，通过总线接口返回结果，响应人机界面操作，完成运维流程。
应用层中的各组件模块具体介绍如下：
数据实时维护组件是指对基于全站SCD模型文件，解析转化为适用于DL/T 860协议通讯的数据，映射到本地数据库中的实时数据进行维护的功能组件，具备访问、修改数据的能力。
的图形文件维护组件是指对基于全站SCD模型文件，在本地进行可视化展示一二次设备信息的图形文件库进行维护的功能组件。
五防规则维护组件是指对监控后台机和测控装置的进行遥控操作执行的规则库进行维护的组件。
顺控操作票维护组件是指对全站线路一系列设备遥控操作的顺序控制操作票库进行维护的组件。
报表维护组件是指对全站设备运行中的遥信、遥测历史采样，进行日、月、年等周期的数据报表统计库维护的组件。
SCD模型维护组件是指对全站集成的设备模型、配置进行维护的组件。
RCD模型维护组件是指对网关机根据自身的转发表配置信息，导出的具有标准化规范格式的文本文件维护的组件。
装置模型维护组件是指根据SCD文件中本1ED相关配置生成的单个1ED设备实例化配置文件进行维护的组件。
权限管理组件是指对使用用户权限进行管理的组件，根据系统设置的安全规则或者安全策略，用户可以访问而且只能访问自己被授权的资源。
日志管理组件是记录和查询维护日志、异常信息的组件，同时还可以监视系统中发生的事件。用户可以通过它来检查错误发生的原因，查询历史维护日志。
监控后台机和网关机的数据校核，监控系统所有的数据源是SCD模型，监控主机、网关机通过解析SCD模型，确定数据记录的唯一路径，建立模型与数据库中的数据映射关系。因此即使不同的监控节点也可以通过数据路径来匹配确定数据点，进行内容的校核，以保证不同监控节点的相同数据内容一致。
多业务组态配置器可以部署在站控层任意监控节点上，在监控主机、网关机等站控层设备中均可运行，配置器根据各个监控节点的业务类型，通过总线调用各个业务维护组件，组件会根据监控节点的类型判断是否进行模型、数据应用的交互，然后由各个监控节点的组件通过总线返回结果信息给配置器人机界面，完成交互。
基于上述配置器，在一个实施例中，提供了一种变电站监控系统，包括监控后台机、工作站、网关机、测控及保护转置、交换机，所述监控后台机与工作站、网关机、测控及保护装置、交换机之间进行数据和文件的传输交互；所述监控后台机、工作站和网关机作为站控层一体化监控节点，实现全模型和配置数据的同步；所述的变电站监控系统的多业务组态配置器部署在任意的站控层一体化监控节点上，配置器根据各个监控节点的自身业务类型选择业务组件，实现对监控后台、工作站、网关机数据库和文件的维护和修改，以及对测控及保护装置、交换机的模型、配置参数文件的远程召唤、修改和下装。
所述全模型和配置数据是基于全站SCD模型文件，监控后台机、网关机、交换机的模型并入全站SCD模型文件中；所述全站SCD模型文件，是整个变电站配置描述文件，是测控、保护、合并单元、智能终端设备的CID模型文件的集成文件，描述所有IED的实例化配置和通讯参数、IED之间的通讯配置以及一次系统结构。
基于上述变电站监控系统，在一个实施例中，提供了变电站监控系统的多业务组态配置方法。如图2所示，配置器维护流程包括，首先运维人员在任意监控节点设备上，根据运维需求通过配置器人机界面对SCD模型进行修改维护，启动运维流程，将SCD模型变化的消息和内容发送给监控后台机和网关机分别进行操作。
监控后台机运维流程，监控后台机接收到SCD模型变化消息和内容后，向数据实时库、图形文件库、五防规则库、顺控操作票库、报表数据库等业务组件获取相关联数据，各组件筛选出需要维护的数据后，与SCD模型变化内容查找匹配，修改对应数据，然后进行修改前后的差异校验，确认修改内容正确后，保存修改完的数据，再进行一次生效校验，确保修改保存成功。确认修改数据生效后，更新涉及修改的装置模型和参数文件。监控后台机通过DL/T 860协议在线读取装置模型和参数文件，生成CRC校验码，并与更新后的模型和文件进行校验，确认更新后，将模型和配置参数文件下装到装置，装置确认生效后，生成所有运维操作日志记录，返回结果给人机界面，完成监控后台机节点运维流程。
网关机运维流程，网关机接收到SCD模型变化消息和内容后，向数据实时库组件获取相关联数据，组件筛选出需要维护的数据后，与SCD模型变化内容查找匹配，修改对应数据，然后进行修改前后的差异校验，确认修改内容正确后，保存修改完的数据，再进行一次生效校验，确保修改保存成功。确认修改数据生效后，更新RCD模型文件，最后生成所有运维操作日志记录，返回结果给人机界面，完成网关机节点运维流程。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在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上述的变电站监控系统的多业务组态配置方法。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的变电站监控系统的多业务组态配置方法。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生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装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置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。
这些计算机程序指令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。
综上所述，本发明所述的变电站监控系统多业务组态配置器，设计四层架构，采用标准化的人机交互界面，标准化组件、总线交互机制和标准数据库，实现对监控后台、网关机、测控和保护装置等设备进行管控，实现对监控后台、网关机数据库和文件的维护和修改，实现对测控和保护装置的模型、配置参数等文件的远程召唤、修改和下装。本发明的组态配置器可实现全站数据的统一维护管理，自动进行SCD模型中线路名称、设备调度编号、信息描述的校核及同步，达到局部维护、全局同步生效的目的。配置器维护范围主要包括数据实时库、图形文件库、五防规则库、顺控操作票库、报表数据库，维护的模型文件主要包括全站SCD模型、网关机RCD模型、测控、保护装置的模型文件等。涉及的业务维护组件包括数据实时维护组件、图形文件维护组件、五防规则维护组件、顺控操作票维护组件、报表维护组件、SCD模型维护组件、RCD模型维护组件、装置模型维护组件、权限管理组件和日志管理组件。组态配置器可以部署在站控层任意一台监控机或网关机上，各个监控节点可根据自身业务选择不同的业务组件实现业务数据的维护。其中，监控后台的维护范围包括数据实时库、图形文件库、顺控操作票库、五防规则库、报表数据库、SCD模型文件和装置模型文件；网关机的维护范围包括数据实时库和RCD模型。基于组件的变电站监控系统多业务组态配置器采用四层架构组成，其中，数据层负责各个业务数据和文件的存储；应用层负责各个具体业务的维护组件；通讯管理层采用总线方式交互，实现数据传输；表示层负责数据的展示和人机交互界面。各个业务组件相对独立，也可共用数据，实现数据查询和维护。配置器通过权限管理组件对用户权限进行分类，不同业务的用户可分类设置，权限独立，互不影响。所有的人员操作行为和维护数据均通过日志组件记录，保证变电站运维人员有记录可追溯。同时，各个业务组件均有数据校验机制，可有效减少因错误操作导致监控系统运行异常的情况发生，大大提高运维可靠性。
Claims (10)
1.一种变电站监控系统的多业务组态配置器，其特征在于：包括从上至下的四层架构：表示层、通讯管理层、应用层、数据层；所述表示层包括人机交互界面，用户通过人机交互界面进行运维监视和操作；所述通讯管理层包括总线，用于与所管控的运维设备的交互通讯；所述应用层是运行各个业务的组件模块的集合，包括数据实时维护组件、图形文件维护组件、五防规则维护组件、顺控操作票维护组件、报表维护组件、SCD模型维护组件、RCD模型维护组件、装置模型维护组件；所述数据层主要负责存储模型数据和文件；该配置器设于变电站监控系统的若干监控节点上，多业务组态配置器的表示层发送修改维护的指令，启动运维流程，通过通讯管理层将修改维护的消息和内容发送至各监控节点，应用层根据监控节点的类型判断是否进行模型、数据应用的交互及修改，完成交互和修改后由各个监控节点的应用层通过通讯管理层返回结果信息给多业务组态配置器的表示层，完成运维流程。
2.根据权利要求1所述的变电站监控系统的多业务组态配置器，其特征在于：所述数据实时维护组件用于对基于全站SCD模型文件，解析转化为适用于通讯标准的数据，映射到本地数据库中的实时数据进行维护；所述的图形文件维护组件用于对基于全站SCD模型文件，在本地进行可视化展示一二次设备信息的图形文件库进行维护；所述的五防规则维护组件用于对监控后台机、测控及保护装置的进行遥控操作执行的规则库进行维护；所述的顺控操作票维护组件用于对全站线路一系列设备遥控操作的顺序控制操作票库进行维护；所述的报表维护组件用于对全站设备运行中的遥信、遥测历史采样，进行日、月、年周期的数据报表统计库的维护；所述的装置模型维护组件用于根据SCD文件中本地IED相关配置生成的单个IED设备实例化配置文件进行维护；所述的SCD模型维护组件用于对全站集成的设备模型、配置进行维护；所述的RCD模型维护组件用于对网关机根据自身的转发表配置信息，导出的具有标准化规范格式的文本文件进行维护。
3.根据权利要求1所述的变电站监控系统的多业务组态配置器，其特征在于：该配置器还包括权限管理组件和日志管理组件，所述的权限管理组件用于对使用用户权限进行管理；所述的日志管理组件用于记录和查询维护日志、异常信息。
4.一种变电站监控系统，其特征在于：包括监控后台机、工作站、网关机、测控及保护转置、交换机，所述监控后台机与工作站、网关机、测控及保护装置、交换机之间进行数据和文件的传输交互；所述监控后台机、工作站和网关机作为站控层一体化监控节点，实现全模型和配置数据的同步；权利要求1所述的变电站监控系统的多业务组态配置器部署在任意的站控层一体化监控节点上，配置器根据各个监控节点的自身业务类型选择业务组件，实现对监控后台、工作站、网关机数据库和文件的维护和修改，以及对测控及保护装置、交换机的模型、配置参数文件的远程召唤、修改和下装。
5.根据权利要求4所述的变电站监控系统，其特征在于：所述全模型和配置数据是基于全站SCD模型文件，监控后台机、网关机、交换机的模型并入全站SCD模型文件中；所述全站SCD模型文件，是整个变电站配置描述文件，是测控、保护、合并单元、智能终端设备的CID模型文件的集成文件，描述所有IED的实例化配置和通讯参数、IED之间的通讯配置以及一次系统结构。
6.一种应用于权利要求4所述的变电站监控系统的多业务组态配置方法，其特征在于：首先多业务组态配置器的表示层发送对SCD模型进行修改维护的指令，启动运维流程，通过通讯管理层将SCD模型变化的消息和内容发送给监控后台机、工作站和网关机；监控后台机、工作站和网关机接收到SCD模型变化消息和内容后，向应用层的对应业务组件获取相关联数据，更新涉及修改的装置模型和参数文件；监控后台机完成修改后，在线读取装置模型和参数文件，生成CRC校验码，并与更新后的模型和文件进行校验，确认更新后，将模型和配置参数文件下装到装置，装置确认生效后，生成所有运维操作日志记录，返回结果给人机界面，完成运维流程。
7.根据权利要求6所述的变电站监控系统的多业务组态配置方法，其特征在于：所述的更新涉及修改的装置模型和参数文件，包括：各组件筛选出需要维护的数据后，与SCD模型变化内容查找匹配，修改对应数据，然后进行修改前后的差异校验，确认修改内容正确后，保存修改完的数据，再进行一次生效校验，确保修改保存成功；确认修改数据生效后，更新涉及修改的装置模型和参数文件。
8.根据权利要求6所述的变电站监控系统的多业务组态配置方法，其特征在于：所述通讯管理层采用DL/T 860协议进行交互，实现数据和文件传输。
9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求6至8中任一项所述的变电站监控系统的多业务组态配置方法。
10.一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，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求6至8中任一项所述的变电站监控系统的多业务组态配置方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311439541.XA CN117477779A (zh) | 2023-10-31 | 2023-10-31 | 一种变电站监控系统的多业务组态配置器及配置方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311439541.XA CN117477779A (zh) | 2023-10-31 | 2023-10-31 | 一种变电站监控系统的多业务组态配置器及配置方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117477779A true CN117477779A (zh) | 2024-01-30 |
Family
ID=89628825
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311439541.XA Pending CN117477779A (zh) | 2023-10-31 | 2023-10-31 | 一种变电站监控系统的多业务组态配置器及配置方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117477779A (zh) |
-
2023
- 2023-10-31 CN CN202311439541.XA patent/CN117477779A/zh active Pending
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