用电采集设备故障自动处理和安全控制系统及方法
【专利摘要】本申请涉及一种用电采集设备故障自动处理及安全控制系统及方法，包括现场电能表、现场终端及与现场终端通过GPRS连接的主站，主站内包括自动远程处理模块和安全控制模块，自动远程处理模块针对当日可正常通讯的故障设备，进行自动远程处理，安全控制模块负责对远程处理指令进行流程控制、逻辑控制及验证。本申请针对当日可正常通讯的故障设备，由系统进行智能判断，对于系统能自动处理的采集设备故障，先尝试自动处理，并记录处理日志。处理成功由系统进行自动恢复判断。本申请通过基于总线技术的安全控制方法，实现自动监控系统内各个程序的运行状态，对报文收发、分配进行统一管理，并对下发报文进行验证，严格控制下发报文的正确性及影响范围。
【专利说明】用电采集设备故障自动处理和安全控制系统及方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及电力系统领域，提供了一种用于用电采集设备故障自动处理及安全控制系统。
【背景技术】
[0002]用电信息采集技术复杂、环节繁多，完整的采集过程需要营销系统、采集系统、通讯信道(移动GPRS或3G)、现场采集终端、现场表计各环节紧密衔接正常运转，才能确保采集的及时、正确、稳定。目前随着国家电网公司用电信息采集系统“全覆盖、全采集”的实现，由于用户数量极其庞大，针对故障设备，按现有工作流程，直接通过系统派工后安排人员现场处理，带来了极大的现场维护的工作量。同时传统的处理过程一般分为发送指令、接收指令返回结果，对于如何确保指令的正确性、发送的可靠性等安全方面没有严格的保障，影响自动远程处理的效率及准确性。
【发明内容】
[0003]本申请的目的在于提出一种针对现有技术方案进行完善与改进，提供一种用电采集故障设备自动处理及安全控制系统，针对当日可正常通讯的故障设备，在安全可靠的情况下先尝试自动处理，并记录处理日志。
[0004]本申请的目的是这样实现的:用电采集设备故障自动处理及安全控制系统及方法，包括现场电能表、现场终端及与现场终端通过GPRS连接的主站，主站内包括自动远程处理模块和安全控制模块，自动远程处理模块针对当日可正常通讯的故障设备，在安全可靠的情况下进行自动远程处理，安全控制模块负责对远程处理指令进行流程控制、逻辑控制及验证。
[0005]用电采集故障设备自动处理方法针对当日可正常通讯的故障设备，按终端对时、档案同步、抄表参数同步、中继抄表、任务配置同步的步骤进行分步处理。
[0006]用电采集设备故障安全控制方法包含以下处理步骤:
1)流程控制程序查询到需远程处理的故障终端；
2)流程控制程序按业务要求组装待处理请求，并记录原始值；
3)流程控制程序向总线推送故障待处理请求；
4)总线程序获取待处理请求；
5)总线向逻辑控制程序发送待处理请求；
6)逻辑控制程序按规约要求组装待处理请求，并记录逻辑值；
7)总线程序获取已处理请求，向设置验证程序发送待处理请求；
8)设置验证程序验证待处理请求的原始值及逻辑值，并记录验证结果；
9)总线获取验证结果；
10)流程控制程序获取总线验证结果；
11)流程控制程序发送抄表参数下发指令； 12)重复2 —11，处理下一条。
[0007]由于实施上述技术方案，本申请针对当日可正常通讯的故障设备，由系统进行智能判断，对于系统能自动处理的采集设备故障，在安全可靠的情况下先尝试自动处理，并记录处理日志。处理成功由系统进行自动恢复判断。对此部分故障设备，达到了 “自动发现、自动处理、自动恢复”的效果，大大降低了故障采集设备现场维护的工作量。
[0008]本申请通过一种基于总线技术的安全控制方法确保安全可靠，实现自动监控系统内各个程序的运行状态，对报文收发、分配进行统一管理，并对下发报文进行验证，严格控制下发报文的正确性及影响范围。
[0009]【专利附图】
【附图说明】:本申请的具体结构由以下的附图和实施例给出:
图1是用电采集故障设备自动处理方法流程图；
图2是用电采集设备故障安全控制方法原理图；
图3是用电采集设备故障安全控制方法流程图；
图4是用电采集设备故障自动处理及安全控制系统的结构原理图。
[0010]【具体实施方式】:
本申请不受下述实施例的限制，可根据本申请的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
[0011]实施例:如图4所示，用电采集设备故障自动处理及安全控制系统包括现场电能表、现场终端及与现场终端通过GPRS连接的主站，主站内包括自动远程处理模块和安全控制模块，自动远程处理模块针对当日可正常通讯的故障设备，在安全可靠的情况下进行自动远程处理，安全控制模块负责对远程处理指令进行流程控制、逻辑控制及验证，保证安全。
[0012]如图1所示，用电采集故障设备自动处理方法是针对当日可正常通讯的故障设备，按终端对时、档案同步、抄表参数同步、中继抄表、任务配置同步的步骤进行分步处理。本申请中的系统是指电网公司已经采用的95598系统，以及与之配套使用的配电自动化管理系统和用电信息采集系统，用电信息采集系统包括采集设备和现场终端，其均为已有技术，其具体结构、电路、程序及运行流程非本申请发明点，故不做详细描述。其工作流程中包括:在95598系统(营销系统)，以及与之配套使用的配电自动化管理系统和用电信息采集系统内分别设置报修故障信息推送模块、线路故障信息推送模块和用采故障信息推送模块，各模块将采集到的故障信息主动传送给95598系统内的故障信息接收模块。
[0013]本申请的用电采集设备故障自动处理方法包括以下步骤:
1)终端对时:系统远程召测采集设备时钟，判断其时钟是否存在偏差，若有偏差则自动发送远程对时指令；
2)档案同步:比较采集设备在用电信息采集系统与营销系统中的档案信息，主要包括表计的地址、电能表规约、电能表波特率、终端密码，CT (电流互感器)，PT (电压互感器)等信息，若不一致，则自动同步用电信息采集系统，保证采集设备的档案信息在用电信息采集系统和系统中的一致性；
3)抄表参数同步:系统远程召测采集设备抄表参数，包括表计的地址、电能表规约、电能表波特率、终端密码，CT (电流互感器)，PT (电压互感器)等信息与营销系统记录的值进行比较，若不一致，则自动发送抄表参数设置指令，保证采集设备本地参数与系统值的一致性；
4)中继抄表:系统自动向采集设备发送中继抄表指令，判断采集设备与现场表计(现场终端)的通讯情况，不成功则建议现场处理；
5)任务配置同步:系统远程召测采集设备任务配置信息，判断采集设备是否已配置任务及是否与营销系统值一致，未配置或不一致，则自动发送指令按系统模板要求同步任务配置至采集设备。
[0014]在本申请自动处理过程中，判断出需现场处理的故障设备，由系统派工后安排运维人员现场处理，自动处理中止。
[0015]自动处理完成的采集设备，系统第二日根据数据采集情况，自动判断故障是否已修复，若故障已修复，则自动归档故障设备工单，形成闭环。
[0016]如图2所示，本申请的用电采集设备故障安全控制方法的硬件设置包括并联的服务器I一n，服务器I一η内存储内存数据，各服务器I一η上连接有对应的总线I一η，各总线I一η远端合并为总线VIP，并在该远端处设置装设有流程控制程序、逻辑控制程序及设置验证程序的远端服务器，远端服务器内设置有数据库DB，远端服务器还与现场终端网络BPl—BPn相连。其中:1、总线I一η，总线VIP:负责各系统间交互数据信息及处理进度保存、恢复；2、流程控制程序:负责各业务流程控制，保存设置类业务原始值，并保存故障处理日志；3、逻辑控制程序:负责各类请求封装，管理发送、接收请求；并保存设置类业务原始值转换为逻辑值；4、设置验证程序对设置类业务原始值和设置类业务逻辑值进行对比验证。
[0017]如图3所示，前述用电采集设备故障自动处理方法中的每个步骤涉及到向现场终端发送指令时，则需通过安全控制模块进行安全验证，以抄表参数自动下发为例，用电采集设备故障安全控制方法包含以下处理步骤:
1)流程控制程序查询到需远程处理的故障终端；
2)流程控制程序按业务要求组装待处理请求，并记录原始值；
3)流程控制程序向总线推送故障待处理请求；
4)总线程序获取待处理请求；
5)总线向逻辑控制程序发送待处理请求；
6)逻辑控制程序按规约要求组装待处理请求，并记录逻辑值；
7)总线程序获取已处理请求，向设置验证程序发送待处理请求；
8)设置验证程序验证待处理请求的原始值及逻辑值，并记录验证结果；针对抄表参数验证内容主要包括单位代码、终端局号、电表局号、测量点号、国网规约终端电能表/交流采样装置配置参数、召测值(召测值包括波特率、端口号、通信规约、通信地址、采集器通信地址、有功电能示值的整数位及小数位个数)；
9)总线获取验证结果；
10)流程控制程序获取总线验证结果；
11)流程控制程序发送抄表参数下发指令；
12)重复2—11，处理下一条。
[0018]在流程控制程序运行前，各服务器I一η启动后需向总线VIP注册，以便总线VIP向各服务器I一η正确返回处理结果。
[0019]流程控制程序运行后系统间生成一流水ID，以该ID作为报文传递唯一标识。
[0020]系统间还生成一业务ID，作为业务区分唯一标识，以便返回报文正确保存回各系统对应内存数据。
[0021]设置验证程序具有特殊流程控制权限，当某一时间段内报文对比异常数量超过一定阀值时，可向总线发送清空内存数据、停止所有流程请求，并发送短信给相关人员，提醒相关人员流程终止。
[0022]以上技术特征构成了本申请的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要技术特征，来满足不同情况的需要。
【权利要求】
1.一种用电采集设备故障自动处理及安全控制系统及方法，包括现场电能表、现场终端及与现场终端通过GPRS连接的主站，其特征在于:主站内包括自动远程处理模块和安全控制模块，自动远程处理模块针对当日可正常通讯的故障设备，在安全可靠的情况下进行自动远程处理，安全控制模块负责对远程处理指令进行流程控制、逻辑控制及验证。
2.如权利要求1所述的用电采集故障设备自动处理方法，其特征在于:针对当日可正常通讯的故障设备，按终端对时、档案同步、抄表参数同步、中继抄表、任务配置同步的步骤进行分步处理，包括以下步骤: 1)终端对时:系统远程召测采集设备时钟，判断其时钟是否存在偏差，若有偏差则自动发送远程对时指令； 2)档案同步:比较采集设备在用电信息采集系统与营销系统中的档案信息，主要包括表计的地址、电能表规约、电能表波特率、终端密码，CT (电流互感器)，PT (电压互感器)等信息，若不一致，则自动同步用电信息采集系统，保证采集设备的档案信息在用电信息采集系统和系统中的一致性； 3)抄表参数同步:系统远程召测采集设备抄表参数，包括表计的地址、电能表规约、电能表波特率、终端密码，CT (电流互感器)，PT (电压互感器)等信息与营销系统记录的值进行比较，若不一致，则自动发送抄表参数设置指令，保证采集设备本地参数与系统值的一致性； 4)中继抄表:系统自动向采集设备发送中继抄表指令，判断采集设备与现场表计(现场终端)的通讯情况，不成功则建议现场处理； 5)任务配置同步:系统远程召测采集设备任务配置信息，判断采集设备是否已配置任务及是否与营销系统值一致，未配置或不一致，则自动发送指令按系统模板要求同步任务配置至采集设备。
3.如权利要求1所述的用电采集故障设备自动处理方法，其特征在于:自动处理完成的采集设备，系统第二日根据数据采集情况，自动判断故障是否已修复，若故障已修复，则自动归档故障设备工单，形成闭环。
4.如权利要求1所述的用电采集设备故障安全控制方法，其特征在于:用电采集设备故障安全控制方法包含以下处理步骤: 1)流程控制程序查询到需远程处理的故障终端； 2)流程控制程序按业务要求组装待处理请求，并记录原始值； 3)流程控制程序向总线推送故障待处理请求； 4)总线程序获取待处理请求； 5)总线向逻辑控制程序发送待处理请求； 6)逻辑控制程序按规约要求组装待处理请求，并记录逻辑值； 7)总线程序获取已处理请求，向设置验证程序发送待处理请求； 8)设置验证程序验证待处理请求的原始值及逻辑值，并记录验证结果； 9)总线获取验证结果； 10)流程控制程序获取总线验证结果； 11)流程控制程序发送抄表参数下发指令； 12)重复2—11，处理下一条。
5.如权利要求4所述的用电采集设备故障安全控制方法，其特征在于:在流程控制程序运行前，各服务器I一η启动后需向总线VIP注册，以便总线VIP向各服务器I一η正确返回处理结果。
6.如权利要求4所述的用电采集设备故障安全控制方法，其特征在于:流程控制程序运行后系统间生成一流水ID，以该ID作为报文传递唯一标识。
7.如权利要求4所述的用电采集设备故障安全控制方法，其特征在于:系统间还生成一业务ID，作为业务区分唯一标识，以便返回报文正确保存回各系统对应内存数据。
8.如权利要求4所述的用电采集设备故障安全控制方法，其特征在于:设置验证程序具有流程控制权限，当报文对比异常数量超过阀值时，向总线发送清空内存数据、停止所有流程请求。
9.如权利要求4所述的用电采集设备故障安全控制方法，其特征在于:用电采集设备故障安全控制方法的硬件设置包括并联的服务器I一η，服务器I一η内存储内存数据，各服务器I一η上连接有对应的总线I一η，各总线I一η远端合并为总线VIP，并在该远端处设置装设有流程控制程序、逻辑控制程序及设置验证程序的远端服务器，远端服务器内设置有数据库DB，远端服务器还与现场终端网络BPl—BPn相连。
10.如权利要求9所述的用电采集设备故障安全控制方法，其特征在于:总线I一η，总线VIP:负责各系统间交互数据信息及处理进度保存、恢复。
11.如权利要求9所述的用电采集设备故障安全控制方法，其特征在于:流程控制程序:负责各业务流程控制，保存设置类业务原始值，并保存故障处理日志。
12.如权利要求9所述的用电采集设备故障安全控制方法，其特征在于:逻辑控制程序:负责各类请求封装，管理发送、接收请求；并保存设置类业务原始值转换为逻辑值。
13.如权利要求9所述的用电采集设备故障安全控制方法，其特征在于:设置验证程序对设置类业务原始值和设置类业务逻辑值进行对比验证。
【文档编号】H02J13/00GK104394020SQ201410726794
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年12月4日 优先权日:2014年12月4日
【发明者】冯勇军, 山宪武, 张海丽, 朱敏, 叶新青 申请人:国家电网公司, 国网新疆电力公司电力科学研究院, 浙江创维工程自动化工程有限公司