一种二次设备在线监视与诊断装置与调度主站通讯的方法与流程

本发明涉及一种电力设备监控技术领域，尤其是二次设备在线监视与诊断装置与调度主站通讯的方法。

背景技术：

如图1所示，目前，变电站装置数据上送，通过i区网关机上送，但是对二次设备在线监视与诊断装置而言，并没有统一的方案和规范，来解决在线监视和智能诊断信息的上送、过程层告警信息上送、以及远程浏览的功能。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种二次设备在线监视与诊断装置与调度主站通讯的方法，能够满足在线监视和智能诊断信息的上送、过程层告警信息上送、以及远程浏览功能的实现。本发明采用的技术方案是：

一种二次设备在线监视与诊断装置与调度主站通讯的方法，包括以下步骤：

一，二次设备在线监视与诊断装置，在发现过程层有告警信息后，主动通过dlt476协议通讯方式，以告警直传的方式，告知监视前置服务器，监视前置服务器将过程层告警信息返回给应用服务器；

二，提供人机交互功能，用户能够直接通过应用服务器的界面展示程序或者通过网页访问web服务器，以浏览画面、查询画面上的数据和过程层告警信息；

网页访问的流程如下：

web服务器将用户请求发送给应用服务器；

在应用服务器端，远程浏览二次设备在线监视与诊断装置，应用服务器将用户请求告知监视前置服务器，监视前置服务器与二次设备在线监视与诊断装置通过dlt476协议通讯，获取二次设备在线监视与诊断装置的画面和画面上数据，再返回给应用服务器；

应用服务器将获取的画面、画面上数据，以及过程层告警信息返回给web服务器；

界面展示程序的流程如下：

人机操作，直接在界面展示程序进行操作，应用服务器将用户请求告知监视前置服务器；

监视前置服务器与二次设备在线监视与诊断装置通过dlt476协议通讯，获取二次设备在线监视与诊断装置的画面和画面上数据，再返回给应用服务器；

应用服务器将获取的画面、画面上数据，以及过程层告警信息返回给界面展示程序；

三，二次设备在线监视与诊断装置，根据智能诊断结果，生成新的智能诊断文件后，主动告知监视前置服务器，监视前置服务器通过dlt476协议读取智能诊断文件内容，然后发给应用服务器。

进一步地，步骤一中，使用dlt476协议的ascii数据块，块类型编码bid为39，进行告警直传；在该ascii数据块中，数据索引表号固定为0，块内容为过程层告警信息，每帧报文仅包含一条告警信息。

更进一步地，过程层告警信息的格式：<告警级别><空格>告警时间<空格>设备名称<空格>告警内容<空格>告警原因。

进一步地，步骤二中，人机交互功能具体包括：

2.1)web服务器向应用服务器发送e文件请求画面文件，或者直接通过界面展示程序进行操作；应用服务器向监视前置服务器请求画面g文件，监视前置服务器向二次设备在线监视与诊断装置请求画面g文件；

2.2)二次设备在线监视与诊断装置向监视前置服务器返回画面g文件，应用服务器从监视前置服务器接收画面g文件，并解析以得到画面g文件中包含的图元g文件信息；应用服务器向web服务器返回画面文件，或者向界面展示程序返回画面文件；

2.3)web服务器向应用服务器发送e文件请求图元文件，或者界面展示程序请求图元文件，应用服务器向监视前置服务器请求图元g文件，监视前置服务器向二次设备在线监视与诊断装置请求图元g文件；

2.4)二次设备在线监视与诊断装置向监视前置服务器返回图元g文件；应用服务器从监视前置服务器接收图元g文件并进行解析；应用服务器向web服务器返回图元文件，或者向界面展示程序返回图元文件；

2.5)web服务器向应用服务器发送e文件请求画面上数据，或者界面展示程序请求画面上数据，应用服务器向监视前置服务器请求刷新数据，监视前置服务器向二次设备在线监视与诊断装置请求刷新数据；

2.6)二次设备在线监视与诊断装置向监视前置服务器返回刷新数据，应用服务器从监视前置服务器接收刷新数据，并在应用服务器上进行数据刷新，应用服务器向web服务器返回数据，或者界面展示程序进行数据刷新。

进一步地，步骤二中，

监视前置服务器从二次设备在线监视与诊断装置获取画面，具体包括：

监视前置服务器向二次设备在线监视与诊断装置发送应用联系；

二次设备在线监视与诊断装置向监视前置服务器发送应用联系确认；

监视前置服务器向二次设备在线监视与诊断装置发送画面文件请求；

二次设备在线监视与诊断装置向监视前置服务器逐一发送画面文件帧；

监视前置服务器接收完画面后，向二次设备在线监视与诊断装置发送释放请求，二次设备在线监视与诊断装置向监视前置服务器发送释放确认。

更进一步地，监视前置服务器发送画面文件请求，使用ascii码块；ascii码块中的数据索引表编号由监视前置服务器自定义，请求报文下发后，二次设备在线监视与诊断装置回复时，使用此数据索引表编号；

监视前置服务器必须首先请求首页画面，才能根据首页画面文件中包含的其他画面名称，召唤其他画面；

二次设备在线监视与诊断装置发送画面文件，使用文件内容块，采用分帧传送。

更进一步地，分帧传送时，每帧控制域中设有一控制位，以表示本帧还有后续帧或表示本帧是结束帧。

进一步地，步骤二中，

监视前置服务器从二次设备在线监视与诊断装置获取画面上数据，具体包括：

监视前置服务器向二次设备在线监视与诊断装置发送应用联系；

二次设备在线监视与诊断装置向监视前置服务器发送应用联系确认；

监视前置服务器向二次设备在线监视与诊断装置发送画面数据请求；

二次设备在线监视与诊断装置向监视前置服务器发送画面上数据；

监视前置服务器向二次设备在线监视与诊断装置发送数据确认；

监视前置服务器接收完画面上数据后，向二次设备在线监视与诊断装置发送释放请求，二次设备在线监视与诊断装置向监视前置服务器发送释放确认。

更进一步地，监视前置服务器发送画面数据请求，使用ascii码块；

二次设备在线监视与诊断装置发送画面上数据，首次发送一次全部数据，使用全测量量实型块发送所有遥测数据、使用全状态量块发送所有遥信数据；运行过程中，周期发送变化数据，使用变化测量量实型块发送变化遥测数据，使用变化状态量块发送变化遥信数据；

全测量量实型块的上送报文结构中，需要填写起始测量量序号；全状态量块的上送报文结构中，需要填写起始状态量序号；变化测量量实型块的上送报文结构中，需要填写测量量组序号；变化状态量块的上送报文结构中，需要填写状态量序号；这些序号都与画面g文件中的id号相对应；id号必须是连续有序的。

进一步地，步骤三中，

二次设备在线监视与诊断装置告知监视前置服务器的告知消息的内容格式为：<智能诊断结果><空格><告警级别><空格>告警时间<空格>设备名称<空格>智能诊断文件名；

监视前置服务器发送读取文件请求，使用ascii码块，ascii码块中数据索引表编号由监视前置服务器自定义，请求报文下发后，二次设备在线监视与诊断装置回复时，使用此数据索引表编号；

二次设备在线监视与诊断装置发送智能诊断文件，使用文件内容块，采用分帧传送，每帧控制域中设有一控制位，以表示本帧还有后续帧或表示本帧是结束帧。

本发明的优点在于：

1)增加了过程层告警信息上送功能；

2)增加了远程浏览二次设备在线监视和诊断装置的功能；

3)增加了智能诊断结果的上送功能；

4)以上增加的3项功能都可做到免配置实现，减少了工程实施的工作量。

附图说明

图1为现有技术的网络结构示意图。

图2为本发明的网络结构示意图。

图3为本发明的人机交互流程图。

图4为本发明的画面文件获取流程图。

图5为本发明的画面上数据获取流程图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。

二次设备在线监视与诊断装置与调度主站通讯的方法，基于图2所示的改进后的网络；

图2的网络结构，相较于现有技术的图1，增加了监视前置服务器、应用服务器；所述应用服务器分别与web服务器和监视前置服务器连接，监视前置服务器通过dlt476协议(即电力系统实时数据通信应用层协议)与二次设备在线监视与诊断装置通讯；主要用以解决过程层告警信息上送、远程浏览、智能诊断结果上送这三个功能；

该方法具体包括：

一，二次设备在线监视与诊断装置，在发现过程层有告警信息后，主动通过dlt476协议通讯方式，以告警直传的方式，告知监视前置服务器，监视前置服务器将过程层告警信息返回给应用服务器；

二，提供人机交互功能，用户可以直接通过应用服务器的界面展示程序或者通过网页访问web服务器，以浏览画面、查询画面上的数据和过程层告警信息；

网页访问的流程如下：

web服务器将用户请求发送给应用服务器；

在应用服务器端，远程浏览二次设备在线监视与诊断装置，应用服务器将用户请求告知监视前置服务器，监视前置服务器与二次设备在线监视与诊断装置通过dlt476协议通讯，获取二次设备在线监视与诊断装置的画面和画面上数据，再返回给应用服务器；

应用服务器将获取的画面、画面上数据，以及过程层告警信息返回给web服务器；

界面展示程序访问的流程如下：

人机操作，直接在界面展示程序进行操作，应用服务器将用户请求告知监视前置服务器；

监视前置服务器与二次设备在线监视与诊断装置通过dlt476协议通讯，获取二次设备在线监视与诊断装置的画面和画面上数据，再返回给应用服务器；

应用服务器将获取的画面、画面上数据，以及过程层告警信息返回给界面展示程序；

三，二次设备在线监视与诊断装置，根据智能诊断结果，生成新的智能诊断文件后，主动告知监视前置服务器，监视前置服务器通过dlt476协议读取智能诊断文件内容，然后发给应用服务器；

以下对本方法涉及的具体内容分别详细介绍；

(一)过程层告警信息上传；

二次设备在线监视与诊断装置通过dlt476协议，采用告警直传方式，将过程层告警信息上传给监视前置服务器；告警直传实现原理如下：

1.1)使用dlt476协议的ascii数据块，块类型编码bid为39，进行告警直传；格式如下：

数据索引表号固定为0，块内容为过程层告警信息，每帧报文仅包含一条告警信息；

1.2)当二次设备在线监视与诊断装置存在过程层的告警信息时，则主动使用dlt476协议上传；

1.2a)告警信息的格式：<告警级别><空格>告警时间<空格>设备名称<空格>告警内容<空格>告警原因；告警信息内容某一段中若含有空格，则在该段信息内容前加‘，在该段信息内容后加’，告警时间除外。汉字编码采用gb-18030。

1.2b)告警级别：1-事故，2-异常，3-越限，4-变位，5-告知。例如：

<2>2017-12-1220:12:23.999华东.黄渡/500kv.5503xx线.a套智能终端goose总告警；

表示华东.黄渡/500kv于2017年12月12日20点12分39秒999毫秒发生goose总告警；

1.2c)告警时间：

告警发生日期和时间格式yyyy-mm-ddhh:mm:ss.mmm，yyyy表示年份，mm为月份，dd是日期,mmm为毫秒。

(二)远程浏览与人机交互；

此过程中，e文件符合q/gdw215-2008电力系统数据标记语言--e语言规范；画面g文件、图元g文件符合q/gdw624—2011电力系统图形描述规范；

如图3所示，当收到用户请求后，

2.1)web服务器向应用服务器发送e文件请求画面文件，或者直接通过界面展示程序进行操作；应用服务器向监视前置服务器请求画面g文件，监视前置服务器向二次设备在线监视与诊断装置请求画面g文件；

2.2)二次设备在线监视与诊断装置向监视前置服务器返回画面g文件，应用服务器从监视前置服务器接收画面g文件，并解析以得到画面g文件中包含的图元g文件信息；应用服务器向web服务器返回画面文件，或者向界面展示程序返回画面文件；

2.3)web服务器向应用服务器发送e文件请求图元文件，或者界面展示程序请求图元文件，应用服务器向监视前置服务器请求图元g文件，监视前置服务器向二次设备在线监视与诊断装置请求图元g文件；

2.4)二次设备在线监视与诊断装置向监视前置服务器返回图元g文件；应用服务器从监视前置服务器接收图元g文件并进行解析；应用服务器向web服务器返回图元文件，或者向界面展示程序返回图元文件；

2.5)web服务器向应用服务器发送e文件请求画面上数据，或者界面展示程序请求画面上数据，应用服务器向监视前置服务器请求刷新数据，监视前置服务器向二次设备在线监视与诊断装置请求刷新数据；

2.6)二次设备在线监视与诊断装置向监视前置服务器返回刷新数据，应用服务器从监视前置服务器接收刷新数据，并在应用服务器上进行数据刷新，应用服务器向web服务器返回数据，或者界面展示程序进行数据刷新。

画面文件获取过程，如图4所示；

监视前置服务器向二次设备在线监视与诊断装置发送应用联系；

二次设备在线监视与诊断装置向监视前置服务器发送应用联系确认；

监视前置服务器向二次设备在线监视与诊断装置发送画面文件请求；

二次设备在线监视与诊断装置向监视前置服务器逐一发送画面文件帧；画面文件帧包括画面g文件的文件帧和图元g文件的文件帧；

监视前置服务器接收完画面后，向二次设备在线监视与诊断装置发送释放请求，二次设备在线监视与诊断装置向监视前置服务器发送释放确认。

远程浏览的首页画面名固定为：homepage，首页画面文件中包含其他画面文件名；

监视前置服务器发送画面文件请求，使用ascii码块(块类型编码bid为39)，内容为：soa://ftp(gfilename＝画面名)，数据索引表编号由监视前置服务器自定义，请求报文下发后，二次设备在线监视与诊断装置回复时，使用此数据索引表编号；

监视前置服务器必须首先请求首页画面，才能根据首页画面文件中包含的其他画面名称，召唤其他画面；

二次设备在线监视与诊断装置发送画面文件，使用文件内容块(块类型编码bid为43)；可以采用分帧传送，每帧控制域的高位(bit7)置1表示还有后续帧，置0表示本帧是结束帧。

画面上数据获取过程，如图5所示；

监视前置服务器向二次设备在线监视与诊断装置发送应用联系；

二次设备在线监视与诊断装置向监视前置服务器发送应用联系确认；

监视前置服务器向二次设备在线监视与诊断装置发送画面数据请求；

二次设备在线监视与诊断装置向监视前置服务器发送画面上数据；

监视前置服务器向二次设备在线监视与诊断装置发送数据确认；

监视前置服务器接收完画面上数据后，向二次设备在线监视与诊断装置发送释放请求，二次设备在线监视与诊断装置向监视前置服务器发送释放确认。

监视前置服务器发送画面数据请求，使用ascii码块(块类型编码bid为39)，内容为：soa://display(gfilename＝画面名)；

二次设备在线监视与诊断装置发送画面上数据，首次发送一次全部数据，使用全测量量实型块(块类型编码bid为2)发送所有遥测数据、使用全状态量块(块类型编码bid为3)发送所有遥信数据；运行过程中，周期发送变化数据，使用变化测量量实型块(块类型编码bid为8)发送变化遥测数据，使用变化状态量块(块类型编码bid为9)发送变化遥信数据；

数据上送中的序号与画面g文件中id号的关系；

在dlt476协议规范里，全测量量实型块的上送报文结构中，需要填写起始测量量序号；全状态量块的上送报文结构中，需要填写起始状态量序号；变化测量量实型块的上送报文结构中，需要填写测量量组序号；变化状态量块的上送报文结构中，需要填写状态量序号；这些序号都与画面g文件中的id号相对应，画面g文件里的代表这些测量量和状态量的id号必须是连续有序的；

二次设备在线监视与诊断装置第一次发送完所有遥测遥信数据后，需要发送通知报文；

周期数据上送：每30秒发送所有遥测数据；每60秒发送所有遥信数据；每5秒发送变化遥测数据；每3秒发送变化遥信数据。

(三)智能诊断结果：通过dlt476协议，将智能诊断文件上送给检测前置服务器；实现原理如下：

二次设备在线监视与诊断装置使用类似于告警直传的方式，告知监视前置服务器，存在新的智能诊断文件；告知消息的内容格式为：

<智能诊断结果><空格><告警级别><空格>告警时间<空格>设备名称<空格>智能诊断文件名；

智能诊断结果固定为smartresult；

告警级别固定为5(告知)；

告警时间与上面的描述一致；

智能诊断文件名格式为：intediag_诊断序号_年月日_时分秒_毫秒；

智能诊断文件的内容格式示例如下：

监视前置服务器读取智能诊断文件，与远程浏览获取画面文件类似；

监视前置服务器发送读取文件请求，使用ascii码块(块类型编码bid为39)，内容为：soa://ftp(smartfilename＝诊断结果文件名)，数据索引表编号由监视前置服务器自定义，请求报文下发后，二次设备在线监视与诊断装置回复时，使用此数据索引表编号；

二次设备在线监视与诊断装置发送智能诊断文件，使用文件内容块(块类型编码bid为43)；可以采用分帧传送，每帧控制域的高位(bit7)置1表示还有后续帧，置0表示本帧是结束帧。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。