一种用于广域分布式一体化监控的方法及系统与流程

本发明涉及电力调度自动化系统，具体涉及一种用于广域分布式一体化监控的方法及系统。

背景技术：

目前，省级及以上的电力调度自动化系统都在原有的系统外另外建了一套备用系统，地级电力调度自动化系统一般也会选择附近的另一个地级电力调度自动化系统互相作为备用系统，互备系统间统一维护，各自采集数据，各自运行。但此种模式下存在三个弊端，第一、当备用系统也发生故障时，则系统将会彻底崩溃；第二、从数据采集的可靠性方面考虑，传统的建立一套备用系统，若采集服务器发生故障，则整个系统数据也将无法采集；第三、从建设成本和运维成本考虑，建设备用系统不仅建设成本高，而且在后期运维上也需要投入巨大的人力物力。

技术实现要素：

为了解决现有技术中所存在的调度系统监控采用另行建立一套备用系统，但无法保证在主备系统均发生故障的时候，业务系统能够正常运行的问题，本发明提供了一种用于广域分布式一体化监控的方法及系统。采用广域分布式一体化监控互备方式，在系统发生多处故障时，仍能够稳定运行，数据采集方面，当采集服务发生故障，则可以自动切换至另一台采集服务器，大大提高了数据采集的稳定性；建设成本方面，分布式互备方式将比单独建设备用系统节省30％以上的投入，且后期运维也无需设置单独的运维人员。

本发明提供的技术方案是：一种用于广域分布式一体化监控的方法，包括：

任务调度中心监控各分布式监控中心；

当至少有一个分布式监控中心发生故障时，所述任务调度中心选择没有发生故障的分布式监控中心，作为备用分布式监控中心，并将所述故障分布式监控中心的实时数据通过通信网关发送到所述备用分布式监控中心，同时将所述故障分布式监控中心和所述备用分布式监控中心通知模型中心；

所述模型中心，将所述故障分布式监控中心的模型服务发送给所述备用分布式监控中心。

优选的，所述当至少有一个分布式监控中心发生故障时，所述任务调度中心选择没有发生故障的分布式监控中心，作为备用分布式监控中心，包括：

当至少有一个分布式监控中心发生故障时，所述任务调度中心基于没有发生故障的所有分布式监控中心的负载情况，进行负载均衡分析，确定备用分布式监控中心。

优选的，所述至少有一个分布式监控中心发生故障之后，还包括：

当任务调度中心监控到发生故障的分布式监控中心恢复正常工作时，将所述恢复正常的分布式监控中心的实时数据通过通信网关发送到所述恢复正常的分布式监控中心，同时将所述恢复正常的分布式监控中心通知模型中心；

所述模型中心，将所述恢复正常的分布式监控中心的模型服务发送给所述恢复正常的分布式监控中心。

优选的，所述将所述故障分布式监控中心的实时数据通过通信网关发送到所述备用分布式监控中心，包括：

将所述故障分布式监控中心的实时数据发送到通信网关；

所述通信网关通过广播策略向所述备用分布式监控中心转发实时数据。

优选的，所述通信网关通过广播策略向所述备用分布式监控中心转发实时数据之后，包括：

所述备用分布式监控中心的数据采集与监视控制系统scada消息通道接收所述故障分布式监控中心的实时数据。

优选的，所述任务调度中心监控各分布式监控中心之外，还包括：

任务调度中心监控各数据采集服务器采集对应规定区域内变电站的实时数据，并发送到通信网关；

当至少有一个数据采集服务器发生故障时，所述任务调度中心选择没有发生故障的数据采集服务器，作为备用数据采集服务器，并由所述备用数据采集服务器采集所述故障数据采集服务器负责的实时数据，并发送给通信网关。

优选的，所述任务调度中心、通信网关、模型中心、各数据采集服务器和各分布式监控中心之间通过广域服务总线进行信息传输。

优选的，所述任务调度中心、通信网关、模型中心、各数据采集服务器和各分布式监控中心之间通过广域服务总线进行信息传输，还包括：

所述任务调度中心、通信网关、模型中心、各数据采集服务器和各分布式监控中心中任意两者之间的信息传输可以进行加解密传输。

基于同一发明构思，本发明还提供了一种用于广域分布式一体化监控的系统，包括：

任务调度中心模块，用于监控各分布式监控中心；

故障处理模块，用于当至少有一个分布式监控中心发生故障时，所述任务调度中心选择没有发生故障的分布式监控中心，作为备用分布式监控中心，并将所述故障分布式监控中心的实时数据通过通信网关发送到所述备用分布式监控中心，同时将所述故障分布式监控中心和所述备用分布式监控中心通知模型中心；

模型中心模块，用于将所述故障分布式监控中心的模型服务发送给所述备用分布式监控中心。

优选的，所述故障处理模块，包括：

第一发送单元，用于将所述故障分布式监控中心的实时数据发送到通信网关；

第二发送单元，用于所述通信网关通过广播策略向所述备用分布式监控中心转发实时数据。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明提供的技术方案，任务调度中心监控各分布式监控中心；当至少有一个分布式监控中心发生故障时，所述任务调度中心选择没有发生故障的分布式监控中心，作为备用分布式监控中心，并将所述故障分布式监控中心的实时数据通过通信网关发送到所述备用分布式监控中心，同时将所述故障分布式监控中心和所述备用分布式监控中心通知模型中心；所述模型中心，将所述故障分布式监控中心的模型服务发送给所述备用分布式监控中心。本发明采用广域分布式一体化监控互备方式，在系统发生多处故障时，仍能够稳定运行，同时在建设成本方面，分布式互备方式将比单独建设备用系统节省30％以上的投入，且后期运维也无需设置单独的运维人员。

2、本发明提供的技术方案，解决了传统主备模式下，主备同时发生故障，则系统瘫痪的问题，采用分布式互备模式，当任意一个分布式控制中心发生故障的时候，由任务调度模块将故障区域的实时数据分配到其他区域，从而达到所有分布式监控中心互为备用的目的，进而增强了整个系统的稳定性。

3、本发明提供的技术方案，实现了一体化互备，在分布式监控系统中，每一个分布式监控中心，都可以成为另一个分布式监控中心的备用，进而达到所有分布式监控中心互为备用的目的。

4、本发明提供的技术方案，系统资源由原先的“需则共享”转变为“需则即用”方式，提高了通信、网络、硬件等系统资源的利用效率。

5、本发明提供的技术方案，由模型中心对所有监控中心统一提供模型服务，当某一监控中心发生故障时，模型中心仍可以将模型下发到其他备用监控中心，使系统能够稳定运行。

6、本发明提供的技术方案，由通信网关向各分布式监控中心发布实时数据，这样保证了当某一个监控中心发生故障时，仍然可以将实时数据发送至备用监控中心。

7、本发明提供的技术方案，当采集服务发生故障，则可以自动切换至另一台采集服务器，大大提高了数据采集的稳定性。

附图说明

图1为本发明提供的一种用于广域分布式一体化监控的方法流程图；

图2为本发明提供的广域分布式监控正常运行的示意图；

图3为本发明提供的广域分布式监控互备的示意图。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合说明书附图和实例对本发明的内容做进一步的说明。

实施例1：

图1为本发明提供的一种用于广域分布式一体化监控的方法流程图，如图1所示，包括：

步骤s1、任务调度中心监控各分布式监控中心；

步骤s2、当至少有一个分布式监控中心发生故障时，所述任务调度中心选择没有发生故障的分布式监控中心，作为备用分布式监控中心，并将所述故障分布式监控中心的实时数据通过通信网关发送到所述备用分布式监控中心，同时将所述故障分布式监控中心和所述备用分布式监控中心通知模型中心；

步骤s3、所述模型中心，将所述故障分布式监控中心的模型服务发送给所述备用分布式监控中心。

本发明所要解决的是电力调度系统监控中，传统主备模式下，主备都发生故障时，系统无法正常运行，且建设成本和维护成本高的问题。

为了解决上述问题，本发明通过采用广域分布式一体化互备的方式，步骤如下：

步骤s1、任务调度中心监控各分布式监控中心；

步骤s2、当至少有一个分布式监控中心发生故障时，所述任务调度中心选择没有发生故障的分布式监控中心，作为备用分布式监控中心，并将所述故障分布式监控中心的实时数据通过通信网关发送到所述备用分布式监控中心，同时将所述故障分布式监控中心和所述备用分布式监控中心通知模型中心，具体包括：

1)设置广域服务总线，实现电网数据在广域网上的传播与通信，能够快速的在跨路由环境下进行消息的处理和转发，能够适应各种协议上的电网数据的传输，并能够根据需要实现数据的加解密的传输，不仅保证高效快速传递数据，还保证数据在广域网上的安全。

2)设置通信网关，通信网关作为分布式监控系统的数据中转站，将来自变电站系统的四遥数据处理之后，根据数据转发策略发送到分布式监控中心。

3)设置模型中心，作为系统中的基础信息数据的存储、维护、发布和统一管理的业务功能中心，一方面能够支撑起现有大规模的电网各类基础模型数据信息的存储、维护需求，另一方面，也能够支撑未来在物理分布、逻辑统一的全网一体化实时监控系统体系架构下的新业务功能的模型数据需求。

4)由模型中心提供对各分布式监控中心的模型服务，由通信网关向各分布式监控中心发送实时数据。

5)设置任务调度中心，可以在某一个分布式监控中心发生故障的时候，将故障区域的实时数据分配到其他区域的scada消息通道，并且通知模型中心将故障区域的模型下发到新分配区域的系统中。

步骤s3、所述模型中心，将所述故障分布式监控中心的模型服务发送给所述备用分布式监控中心。

其中，实时数据包括：电网运行数据，以及遥测数据、遥控数据、遥信数据和遥调数据。

分布式监控中心，包括：下发监控区域内的电网运行情况以及发布电力调度信息，用于维护监控区域内电网正常运行。

模型服务包括：变电站的拓扑结构以及变电站运行过程中依据的所有模型。

实施例2

本发明提供的技术方案可以实现电力系统中某一个分布式监控中心出现故障，通过任务调度中心，启用系统中其他监控中心为备用监控中心，从而达到系统的稳定运行。

本实施例以上海市为例进行场景描述：

1)上海市监控中心分为市监控中心、浦东监控中心、市区监控中心、市南监控中心、市北监控中心。所有分布式监控中心都由模型中心统一提供模型，通过通信网关获取实时数据。

2)正常情况下通过模型中心提供对各分布式监控中心的模型服务，由通信网关向各分布式监控中心发送实时数据，并且由任务调度中心实现数据发送到分布式监控中心。

3)当浦东监控中心发生故障时，其他几个监控中心均可以作为备用监控中心进行启用，任务调度中心基于没有发生故障的所有分布式监控中心的负载情况，进行负载均衡分析，确定备用分布式监控中心，例如选择市北监控中心作为备用监控中心，则将浦东故障区域的实时数据分配到市北的数据采集与监视控制系统(supervisorycontrolanddataacquisition，scada)消息通道，并通知模型中心将故障区域的模型服务下发到市北的监控中心。

4)由市北实现对于浦东的监控管理，进而实现所有监控中心互为备用的模式。

5)当任务调度中心监控到发生故障的浦东监控中心恢复正常工作时，将浦东监控中心的实时数据通过通信网关发送到浦东监控中心，同时将浦东监控中心通知模型中心；

6)所述模型中心，将浦东监控中心的模型服务发送给浦东监控中心。

本实施例中，还提供了任务调度中心监控各分布式监控中心之外，还包括：

任务调度中心监控各数据采集服务器采集对应规定区域内变电站的实时数据，并发送到通信网关；

当至少有一个数据采集服务器发生故障时，所述任务调度中心选择没有发生故障的数据采集服务器，作为备用数据采集服务器，并由所述备用数据采集服务器采集所述故障数据采集服务器负责的实时数据，并发送给通信网关。

本发明打破了传统主备模式的弊端，通过分布式互备的方式提高了系统的稳定性，本发明方法的具体特征如下：

1)一体化互备，在分布式监控系统中，每一个分布式监控中心，都可以成为另一个监控中心的备用，进而达到所有分布式监控中心互为备用的目的。

2)系统资源由原先的“需则共享”转变为“需则即用”方式，提高了通信、网络、硬件等系统资源的利用效率。

3)由模型中心对所有监控中心统一提供模型服务，当某一监控中心发生故障时，模型中心仍可以将模型下发到其他备用监控中心，使系统能够稳定运行。

4)由通信网关向各分布式监控中心发布实时数据，这样保证了当某一个监控中心发生故障时，仍然可以将实时数据发送至备用监控中心。

实施例3：

基于同一种发明构思，本发明还提供了一种用于广域分布式一体化监控的系统，包括：

任务调度中心模块，用于监控各分布式监控中心；

故障处理模块，用于当至少有一个分布式监控中心发生故障时，所述任务调度中心选择没有发生故障的分布式监控中心，作为备用分布式监控中心，并将所述故障分布式监控中心的实时数据通过通信网关发送到所述备用分布式监控中心，同时将所述故障分布式监控中心和所述备用分布式监控中心通知模型中心；

模型中心模块，用于将所述故障分布式监控中心的模型服务发送给所述备用分布式监控中心。

优选的，所述故障处理模块，包括：

第一发送单元，用于将所述故障分布式监控中心的实时数据发送到通信网关；

第二发送单元，用于所述通信网关通过广播策略向所述备用分布式监控中心转发实时数据。

优选的，所述故障处理模块，还包括：

选择单元，用于当至少有一个分布式监控中心发生故障时，所述任务调度中心基于没有发生故障的所有分布式监控中心的负载情况，进行负载均衡分析，确定备用分布式监控中心。

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。

以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。