多变电站之间业务联动系统及其方法与流程

本公开属于电力系统的运行检修领域，具体涉及一种多变电站之间业务联动系统及其方法。

背景技术：

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

随着城市化的不断发展，电力系统日益庞大而复杂，变电站数量的增加使得电力单位的巡视检查任务变得日益繁重。面对复杂的电力系统，信息化、智能化成为电力系统发展的趋势。变电站巡检机器人是变电站巡视检查的一种重要的辅助设备，其推广与应用降低了变电站巡检人员的工作强度，提高了巡检过程的安全性和可靠性，是智能电网发展的重要标志之一。

变电站巡检机器人集控系统(以下简称“集控系统”)管理所辖区域内的变电站巡检机器人，统一展示和统计各个变电站巡检数据，控制各个变电站巡检任务执行，解决了变电站智能机器人巡检系统成为信息孤岛的问题。虽然集控系统已经进入了大范围的推广阶段，但是其应用仍旧存在不足。现有集控系统的使用主要是汇总各个变电站的巡检数据进行统计分析。缺失了与外部系统之间巡检信息的交互。当前变电站端智能机器人系统(以下简称“站端系统”)只是将机器人巡检的设备数据上传至集控系统，然而由于集控系统与外部系统之间并无任何信息交互，集控系统获取的设备巡检数据仅应用于集控系统的自身功能模块中，缺乏与外部系统之间产生有效的业务联动，无法满足智能电网的建设需求。

随着智能电网建设不断发展，变电站逐渐变为无人值守，因此远程执行操作成为极为迫切的需求。然而目前，站内系统中后台服务器与机器人之间采用无线通信，不符合电力监控系统安全防护规定的相关要求，不具备接入电力内网条件，从传输介质上阻断了外部系统与站端系统进行业务任务交互可能。再者，外部系统如果操作多个变电站业务联动操作，需要与每一个变电站建立连接，进行身份确认、安全防护、命令解析和变电站信息存储等操作步骤十分繁琐，给操作人员带来大量的配置操作工作量。

技术实现要素：

本公开为了解决上述问题，提出了一种多变电站之间业务联动系统及其方法，本公开利用集控系统管理部署区域内的变电站机器人，通常集控系统一般都接入电力内网，具备集控系统通过电力内网与外部系统交互的物理条件，外部系统的任务操作可以通过集控系统发给站内机器人执行任务复核操作，复核结果站端系统通过集控系统回传给外部系统，外部系统只需与集控系统进行交互便可完成对多个变电站中设备的任务操作，大大降低外部系统任务操作的难度，简化了操作流程，提高了工作效率。

根据一些实施例，本公开采用如下技术方案：

一种多变电站之间业务联动方法，包括以下步骤：

接收外部的业务任务操作票，下发业务任务指令；

对业务任务指令信息进行安全检测；

记录业务任务指令中的设备目标状态位置，根据业务任务指令中的设备信息，查找到该设备所属的目标变电站，根据收到的设备信息和查找到的变电站信息组织成目标变电站可解析的业务任务指令格式；

根据解析后的业务任务指令，选择执行的巡检机器人，规划机器人行走的路线；

接收巡检机器人采集的设备图像信息，识别设备的状态位置，比对接收到的设备状态位置和设备目标状态位置是否一致，直至所有操作票上的设备业务任务操作完毕。

作为进一步的实施方式，利用防火墙对业务任务指令信息进行安全检测。

作为进一步的实施方式，所述业务任务指令包含业务任务设备信息和设备目标位置状态。

作为进一步的实施方式，解析后的业务任务指令传递给相应的巡检机器人之前，以及接收相应巡检机器人采集的设备图像信息时，对相应的信息进行加密和解密。

一种多变电站之间业务联动系统，包括集控系统和站端系统，其中：

所述集控系统包括外部通信服务器、硬件防火墙、集控端分析服务器和集控通信服务器，所述外部通信服务器被配置为接收外部的业务任务命令和业务任务复核结果；

所述硬件防火墙被配置为进行集控系统接入电力内网的网络安全；

所述集控端分析服务器被配置为从外部通信服务器接收到业务任务命令内容，解析出业务任务命令执行的目标变电站信息和变电设备信息；

所述集控通信服务器被配置为与站端系统进行业务任务指令和业务任务设备检测结果的交互。

作为可能的实施方式，所述站端系统包括站端交换机、站端业务分析服务器和无线通信模块，其中：

所述站端交换机被配置为接入电力专网，保证站端系统能够通过集控通信服务器与集控系统进行信息交互；

所述站端业务分析服务器被配置为分析从集控通信服务器接收到的业务任务控制命令，指定执行业务任务命令的机器人，规划机器人执行业务任务命令的行走路线，分析机器人采集图片中业务任务设备的检测结果，以及发送设备检测结果给集控通信服务器；

所述无线通信模块被配置为站端系统和巡检机器人之间提供信息传递。

作为进一步的限定，所述站端系统还包括站端后台加解密模块，被配置为将站端业务分析服务器发给机器人的控制命令进行加密，并发送给无线通信模块。

作为进一步的限定，所述站端系统包括若干巡检机器人，所述巡检机器人被配置为按照从机器人加解密模块接收到控制命令进行业务任务复核操作，将采集到巡检图片回传给站端业务分析服务器进行图片解析。

作为进一步的限定，所述站端系统还包括机器人加解密模块，被配置为从无线通信模块接收的信息进行解密后发送给巡检机器人；或者从巡检机器人接收的信息进行加密后发送给无线通信模块。

作为进一步的限定，所述外部的业务任务命令来自pms系统、一体化信息平台或/和调度控制系统。

与现有技术相比，本公开的有益效果为：

本公开扩大了机器人巡检业务的领域，通过外部系统与集控系统的业务任务联动，提高机器人使用频率。

本公开降低了机器人系统业务任务操作复杂度，通过集控系统命令分发给机器人及检测结果反馈，外部系统只需完成集控的业务任务信息交互即可。

附图说明

构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。

图1为多变电站系统的任务业务联动系统框架图；

图2为多变电站系统的框架图；

图3为站内系统的框架图；

图4为业务的联动流程图。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

多变电站系统的业务联动系统，包括集控系统和站端系统。

集控系统包括外部通信服务器、硬件防火墙、集控端分析服务器和集控通信服务器。

外部通信服务器负责外部系统与集控系统之间的信息交互，交互信息包括业务任务命令和业务任务复核结果。外部系统包括pms系统、一体化信息平台和调度控制系统。

硬件防火墙负责集控系统接入电力内网的网络安全。

集控端分析服务器负责从外部通信服务器接收到业务任务命令内容，解析出业务任务命令执行的目标变电站信息和变电设备信息。

集控通信服务器负责集控系统与站端系统进行信息交互。交互的信息包括业务任务指令和业务任务设备检测结果。

站端系统包括站端交换机、站端业务分析服务器、站端后台加解密模块、无线通信模块、机器人加解密模块和巡检机器人。

站端交换机负责站端系统接入电力专网，保证站端系统能够通过集控通信服务器与集控系统进行信息交互。

站端业务分析服务器负责分析从集控通信服务器接收到的业务任务控制命令；指定执行业务任务命令的机器人；规划机器人执行业务任务命令的行走路线；分析机器人采集图片中业务任务设备的检测结果；发送设备检测结果给集控通信服务器。

站端后台加解密模块负责将站端业务分析服务器发给机器人的控制命令进行加密，然后发送给无线通信模块。或者对从无线通信模块接收的加密信息进行解密后，发送给站端业务分析服务器。

无线通信模块负责站端加解密模块和机器人加解密模块之间进行信息传递。

机器人加解密模块负责从无线通信模块接收的信息进行解密后发送给巡检机器人；或者从巡检机器人接收的信息进行加密后发送给无线通信模块。

巡检机器人负责按照从机器人加解密模块接收到控制命令进行业务任务复核操作；将采集到巡检图片经机器人加解密模块、无线通信模块、站端加解密模块回传给站端业务分析服务器进行图片解析。

集控系统与外部系统业务任务操作联动步骤如下：

步骤一：外部系统根据业务任务操作票，下发业务任务指令给外部通信服务器，业务任务指令包含业务任务设备信息和设备目标位置状态。

步骤二：外部通信服务器收到外部系统的业务任务指令后，发送业务任务指令给防火墙进行信息安全检测。

步骤三：业务任务控制指令经过防火墙检测后，到达集控端分析服务器后，集控端分析服务器记录业务任务指令中的设备目标状态位置，根据业务任务指令中的设备信息，查找到该设备所属的目标变电站，根据收到的设备信息和查找到的变电站信息组织成站端系统可解析的业务任务指令格式，然后发送给集控通信服务器。

步骤四：集控通信服务器接收到业务任务指令，根据业务任务指令中目标变电站信息，发送给目标变电站的站端业务任务解析服务器。

步骤五：站端业务分析服务器收到业务任务指令后，根据指令中设备信息，选择执行的巡检机器人，规划机器人行走的路线，下发机器人启动业务任务检测操作指令给站端加解密模块。

步骤六：站端加解密模块收到业务任务命令后，进行加密操作，然后经无线通信模块、机器人加解密模块解密后，下发给巡检机器人。

步骤七：巡检机器人结束充电，执行业务任务检测指令，按照站端业务分析服务器规划的路线到达业务任务设备的检测位置，进行图像信息采集，将采集的图像经机器人加解密模块加密、无线通信模块、站端加解密模块解密回传至站端业务分析服务器。

步骤八：站端业务分析服务器收到图像信息后，识别出图像中设备的状态位置，并将识别出位置状态经集控通信服务器回传给集控端分析服务器。集控端分析服务器比对接收到返回设备状态位置和外部系统发过来的设备目标状态位置是否一致，将比较结果和当前设备的位置状态通过硬件防火墙、外部通信服务器回传给外部系统。该次业务任务操作完毕。

步骤九：下发操作票下一组设备的业务任务操作，重复步骤二、三、四、五、六、七、八，直至所有操作票上的设备控制操作完毕。

如图1所示，变电站巡检机器人集控系统的业务任务业务联动系统100，包括外部系统101、集控系统102和站端系统103三部分。

外部系统包括pms系统、一体化信息平台和调度控制系统。

如图2所示，集控系统包括外部通信服务器201、硬件防火墙202、集控端分析服务器203和集控通信服务器204。

外部通信服务器负责外部系统与集控系统之间的信息交互，交互信息包括业务任务命令和业务任务复核结果。

硬件防火墙负责集控系统接入电力内网的网络安全。

集控端分析服务器负责从外部通信服务器接收到业务任务命令内容，解析出业务任务命令执行的目标变电站信息和变电设备信息。

集控通信服务器负责集控系统与站端系统进行信息交互。交互的信息包括业务任务指令和业务任务设备检测结果。

图3所示，站端系统包括站端交换机301、站端业务分析服务器302、站端后台加解密模块303、无线通信模块304、机器人加解密模块305和巡检机器人306。

站端交换机负责站端系统接入电力专网，保证站端系统能够通过集控通信服务器与集控系统进行信息交互。

站端业务分析服务器负责分析从集控通信服务器接收的业务任务控制命令；指定执行业务任务命令的机器人；规划机器人执行业务任务命令的行走路线；分析机器人采集图片中业务任务设备的检测结果；发送设备检测结果给集控通信服务器。

站端后台加解密模块负责将站端业务分析服务器发给机器人的控制命令进行加密，然后发送给无线通信模块。或者对从无线通信模块接收的加密信息进行解密后，发送给站端业务分析服务器。

无线通信模块负责站端加解密模块和机器人加解密模块之间进行信息传递。

机器人加解密模块负责从无线通信模块接收的信息进行解密后发送给巡检机器人；或者从巡检机器人接收的信息进行加密后发送给无线通信模块。

巡检机器人负责按照从机器人加解密模块接收到控制命令进行业务任务复核操作；将采集到巡检图片经机器人加解密模块、无线通信模块、站端加解密模块回传给站端业务分析服务器进行图片解析。

图4所示，外部系统101根据业务任务操作票，下发业务任务指令给外部通信服务器201，业务任务指令包含业务任务设备信息和设备目标位置状态。

外部通信服务器201收到外部系统的业务任务指令后，发送业务任务指令给硬件防火墙202进行信息安全检测。

业务任务控制指令经过硬件防火墙202检测后，到达集控端分析服务器203后，集控端分析服务器203记录业务任务指令中的设备目标状态位置，根据业务任务指令中的设备信息，查找到该设备所属的目标变电站，根据收到的设备信息和查找到的变电站信息组织成站端系统可解析的业务任务指令格式，然后发送给集控通信服务器204。

集控通信服务器204接收到业务任务指令，根据业务任务指令中目标变电站信息，发送给目标变电站的站端业务分析服务器302。

站端业务分析服务器302收到业务任务指令后，根据指令中设备信息，选择执行的巡检机器人，规划机器人行走的路线，下发机器人启动业务任务检测操作指令给站端加解密模块303。

站端加解密模块303收到业务任务命令后，进行加密操作，然后经无线通信模块304、机器人加解密模块305解密后，下发给巡检机器人306。

巡检机器人306结束充电，执行业务任务检测指令，按照站端业务分析服务器302规划的路线到达业务任务设备的检测位置，进行图像信息采集，将采集的图像经机器人加解密模块305加密、无线通信模块304、站端加解密模块303解密回传至站端业务分析服务器302。

站端业务分析服务器302收到图像信息后，识别出图像中设备的状态位置，并将识别出位置状态经集控通信服务器204回传给集控端分析服务器203。集控端分析服务器203比对接收到返回设备状态位置和外部系统发过来的设备目标状态位置是否一致，将比较结果和当前设备的位置状态通过硬件防火墙202、外部通信服务器201回传给外部系统101。该次业务任务操作完毕。

下发操作票下一组设备的业务任务操作命令，重复上述步骤，直至所有操作票上的设备业务任务操作完毕。

例如，当其与pms系统通信时，先进行设备的同步，具体包括：

步骤一：根据变电站列表，选取第一个变电站。

步骤二：向外部通信服务器201发送当前变电站获取设备模型命令。

步骤三：外部通信服务器收到获取设备模型命令后，通过外部防火墙安全检测后，发送给pms系统101。

步骤四：pms系统101收到获取设备模型指令后，根据指令中变电站信息，将该站的pms设备模型数据经外部防火墙检测后，发送给外部通信服务器201。

外部通信服务器201收到pms系统的设备模型数据，然后封装成通信协议命令，将封装好的协议命令发送给站端业务分析服务器302。

步骤六：对接收到设备模型数据，与数据库中的设备模型进行对比，若两者不相同将其存储到集控数据存储服务器中，将该变电站信息记录下来，形成设备模型变化的变电站列表。

步骤七：选取变电站列表中下一个变电站信息，重复步骤二、三、四、五和六直至变电站列表中所有变电站的设备模型全部获取完毕。

步骤八：选取设备模型变化的变电站列表中第一个变电站信息。

步骤九：将当前变电站信息和设备模型信息组织成同步设备模型的命令。将该命令发送给集控通信服务器204。

步骤十：集控通信服务器204收到同步设备模型指令后，分析命令中的变电站信息，选择相应的站端业务分析服务器302，通过电力专网，经集控交换机传输、站端防火墙301检测，发送同步模型命令给相应的站端业务分析服务器302。

步骤十一：站端业务分析服务器302收到设备模型同步指令后，更新当前站端的设备模型，同步完毕后，将同步成功的返回值，经站端防火墙、集控通信服务器和集控交换机，发送到站端业务分析服务器，返回值完成本次的设备同步操作。

步骤十二：选取变电站列表中下一个变电站信息。重复步骤九、十和十一操作，直至变电站列表中的所有变电站对应设备信息同步完成。

在pms进行任务定制过程：

步骤一：pms系统101选取待检测设备形成设备列表，按照设备所属变电站进行分类形成变电站设备列表，选择第一个变电站的设备列表信息。

步骤二：根据选择变电站设备列表信息生成任务定制命令，并将该命令外部经防火墙检测后，发送给外部通信服务器。

步骤三：外部通信服务器收到任务定制命令后，将命令封装为通信报文后，发给集控业务分析服务器。

步骤四：集控业务分析服务器收到任务定制命令报文后，解析命令报文中变电站信息和设备信息，组建站端任务定制命令。发送给集控通信服务器。

步骤五：集控通信服务器收到任务定制命令，解析命令中变电站信息，将命令封装为通信报文并发送给站端业务分析服务器。

步骤六：站端业务分析服务器收到任务定制命令报文后，根据命令报文中变电设备列表，分配对应执行任务的机器人，规划任务执行的路线，按照定制任务命令中的巡检周期，比对定制任务的所属机器人其他任务的周期是否冲突，如果冲突，周期设置失败，将失败信息返回，进入步骤七。否则设置巡检任务的执行周期。将巡检任务和周期设置存储到站端存储服务器。返回给pms系统101定制任务成功。

步骤七：pms系统101收到定制任务成功后，选取下一个变电站的设备列表，重复上述步骤，直至变电站设备列表中不再有需要定制任务变电站，操作结束。

在pms进行任务控制，具体包括：

步骤一：pms系统101从定制的任务列表中选择待启动的任务，启动任务命令经外部防火墙检测后，发送到外部通信服务器。

步骤二：外部通信服务器收到任务启动指令后，将命令转换为通信协议后，发送给集控业务分析服务器。

步骤三：集控业务分析服务器接收到任务启动指令，解析变电站信息和任务信息，组建任务启动命令。发送启动命令给集控通信服务器。

步骤四：集控通信服务器收到启动命令后，解析启动命令，组建通信报文命令，将报文命令经集控交换机、站端防火墙检测，发送给机器人站端业务分析服务器。

步骤五：站端业务分析服务器302接收任务启动命令，比对命令中任务信息是否存在和机器人是否空闲。如果不存在或者机器人正在执行任务，返回任务启动失败，否则，将任务启动指令发送给站端加解密模块303；

步骤六：站端加解密模块303接收任务启动指令后，对命令进行加密，将加密后的命令发送给无线通信模块；

步骤七：无线通信模块收到加密命令后，将信息发送给机器人加解密模块305；

步骤八：机器人加解密模块305接收命令后，进行解密，并将解密后的命令发送给巡检机器人；

步骤九：巡检机器人启动，执行巡检指令，开始检测设备。

步骤十：巡检机器人每个设备采集的图片逐一经机器人加解密模块305加密、无线通信模块传输、站端加解密模块303解密，最终发送到站端业务分析服务器302。

步骤十一：站端业务分析服务器302收到机器人的巡检图片，进行分析处理，得到设备的巡检结果，根据巡检结果判断设备是否存在缺陷，将巡检结果、设备缺陷信息组织成巡检数据，将巡检数据经站端防火墙、集控通信服务器发送到集控业务分析服务器。

步骤十二：集控业务分析服务器收到设备的巡检数据后，进行巡检数据存储，并将巡检数据经外部通信服务器及外部防火墙的检测，发送给pms系统101。

本领域内的技术人员应明白，本公开的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本公开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，本公开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。

本公开是参照根据本公开实施例的方法、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。

以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。