一键程序化操作各子系统联动配合方法及系统与流程

本发明属于电力系统无人值守变电站的远方智能控制技术领域，具体涉及一键程序化操作各子系统联动配合方法及系统。

背景技术：

随着社会的进步，除了部分电压等级高的变电站外，已经实现了大多数无人值守变电站的运行，供电企业在变电站内投设了很多智能系统（包括电子围栏图像监控、站内线路测温、无人机、线路可见光监控、线路红外监控等等）。这些设备能够准确的，实时的采集、上传设备功能之责任内的所有数据。但是，每一个系统都是独立运行的，数据没有交换，并且每个设备都有独自的操作方法，当需要操作这些系统时，都需要人员到场操作，在操作比较复杂并伴随着操作控制多，逻辑性强的时候，现场工作人员操作人员将面临操作量大、操作流程复杂，操作效率低等问题。这个很严峻的问题是厂站分布广泛，在不断的发展中，还会越来来越多，且这种厂站的增加与巡维运行人员人数的增加出现了不匹配的现象。厂站内精细化智能设备越来越多，操作越来越复杂，种类越来约繁多，对巡维运行人员工作量非常大，技能要求也越来越苛刻。在这样的背景下亟需有一套化繁为简的系统，统筹多各子系统，在需要的时候多系统同时受令，协同配合，分配资源，智能处理，最终得到一份涵盖多个领域多个功能的最终结果，并能将处理后的数据自动传输到各个需求部门。

目前，厂站现场时处理流程存在以下缺点：

1.值班人员接受指令，开具所受指令工作票，在此过程中无法了解到厂站现场的实时情况。

2.值班人员到达厂站后，布置安全措施等准备工作结束后，才能到目标点进行详细的了解。

3.到达现场后，结合数据对现场情况进行处理，技术经验高的运行人员检查全面，效率高，新员工或技能经验水平较低的运行人员检查不全面，易漏，耗时长，效率低；

4.了解到现场情况后，若不能现场解决，又需要联系相关的部门进行反应情况，由其他部门派遣车辆人员及其工具到现场进行处理，在这个过程中浪费了很多人力物力。

5.变电站发生事故后至少需要两名运维人员（一人操作和一人监护）和一名驾驶员，雷雨季节，各变电站保护动作跳闸频次过高，人力资源紧缺，人力、物力投入不符合精益化运维要求。

因此如何克服现有技术的不足是目前电力系统无人值守变电站的远方智能控制技术领域亟需解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种自动化、智能化、无人化一键程序化操作各子系统联动配合方法及系统

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一键程序化操作各子系统联动配合方法，具体如下：

调度自动化平台通过通讯协议接口与一键程序化操作系统链接，当调度自动化平台收到指令后，一键程序化操作系统通过调度自动化平台接收到的内容，联动厂站内自动化设备对需要操作的位置及设备进行信息的采集，上报；

一键程序化操作系统利用通讯接口及时采集目标厂站的实时天气情况，经过程序化处理后以数据表的形式反馈到调度自动化平台；

通过一键程序化操作系统与机器人系统连接，在变电站设备发生故障时，一键程序化操作系统接收设备故障信息，故障信息下发机器人系统，使其触发联动，机器人到故障点巡视；

通过一键程序化操作系统与视频监控系统连接，在有设备告警信号发生时候，一键程序化操作系统接收设备故障信息，联动视频监控系统，调取就近多个摄像头，查看设备基本情况；

一键程序化操作系统通过接口协议获取调度自动化平台中遥信、遥测信号，系统综合分析机器人反馈新数据与监控系统反馈数据进行综合分析处理，得到可靠的开关、道闸分合位置信息，上报调度自动化平台。

进一步，优选的是，采集的信息包括图像、位置、温度。

进一步，优选的是，实时天气情况包括温度、湿度和风速数据。

进一步，优选的是，巡视内容包含测温、报警、压力异常、巡检异常、设备存在渗漏油和开关变位。

进一步，优选的是，设备基本情况包括外观和位置。

本发明同时提供一种一键程序化操作系统。

进一步，优选的是，一键程序化操作系统与变电站各个自动化系统及子系统联动，实现多元信息整合，将各系统信息数据处理、分类，并进行判断；

一键程序化操作系统还能将遥控、遥信及监控系统反馈出的多元化信息进行整合处理，并分层展示；经过处理和分层的信息将发送至调度自动化平台顺控操作；

一键程序化操作系统利用机器人、视频监控与自动化系统的联动，动态地控制变电站摄像头，进而进行实时监视完善隔离刀闸分合到位监视的判断依据，提供自动化系统能够识别的到位信号，形成标准的自动化信号传送至调度自动化平台；

一键程序化操作系统通过隔离开关电机电源远方控制，遥控联动隔离开关视频和机器人监控，通过视频、机器人成像和户外隔离开关压力传感来判断户外隔离开关的分合到位监视，实现对变电站一、二次设备的监视和控制；当完成隔离开关电机电源操作后，通过调度自动化平台对隔离开关电机电源变位信号转发至视频监控系统后，视频监控系统控制摄像头自动定位到相关预设点，当隔离开关分合后，按照图形态势模拟算法，辅助判断隔离开关是否分合到位；

一键程序化操作系统通过与调度自动化平台、保信主站通信，实现了测控、保护、行波、故录这些二次装置可视化检修指导，同时，实现了保护软压板投退功能；

基于生产综合管控平台与视频监控系统、调度自动化平台、辅助监控系统的互联互通，一键程序化操作系统通过一键启动的方式，自动对站端设备设施开展巡视，通过视频监控系统实现对全站设备外观图片的采集，通过自动判断方式分析判断设备状态，并自动生成视频巡检报告，经巡维人员确认后可直接回填4a系统；

一键程序化操作系统通过调度自动化监控系统采集自设时间区间内设备运行的遥信、遥测信号、历史告警信息；

一键程序化操作系统通过保信系统、故录远传系统采集保护装置运行状况及保护动作信息；

一键程序化操作系统通过生产综合管控平台生成一键巡视报告。

本发明与现有技术相比，其有益效果为：

1.目前能够为变电站实现远方巡视的支撑系统主要有视频监控系统、机器人系统、调度自动化系统、辅助监控系统等，但当前这些系统都是相互独立，数据信息存在孤岛，不能为运行人员提供一个很好的远方巡视支撑平台，不满足一键可达的简单操作要求。因此本发明基于4a资产设备数据进行系统设备底层关联，聚合这些系统于一个便于运行人员操作的平台上进行“一键程序化操作”。

2.提供了一种低成本、高效率的一键程序化智能联动变电站各子系统操作方法。该方法基于生产综合管控平台与视频监控系统、调度自动化平台、辅助监控系统的互联互通，一键程序化操作系统通过一键启动的方式，自动对站端设备设施开展巡视，通过视频监控系统实现对全站设备外观图片的采集，通过自动判断方式分析判断设备状态，并自动生成视频巡检报告，经巡维人员确认后可直接回填4a系统，之后采用一键式联动方式进行现有各子系统的联动控制。实现了对变电站设备的一般巡视、特殊巡视，为无人值守变电站提供了一套更加智能、灵活、有效的巡检方法，满足了电力系统当前精益化管理、智能化运用的要求。

3.本发明一键程序化操作系统利用变电站当前已有的调度自动化系统、机器人巡视系统、视频监测系统、电子围栏监测系统、消防监测系统、水浸水位监测系统、微气象监测系统、温湿度监测系统、空调控制系统、风机控制系统、sf6与氧气含量监测系统、智能灯光系统、门禁系统等组建了变电站站的联动系统，联动系统通过矩阵式配置各个事件、任务与被联动系统的关系，实现了联动配置的完整、灵活的配置理念，同时这种配置的方式也为将来的扩展、程序开发留好了长期的规划。

4.解决了不同子系统操作记录源文件导出方式不一致，操作人员不熟悉带来的耗时、费力情况，全自动化的处理流程，将运维人员由简单、重复、易忘的操作上报流程和但效果不理想的重复性培训中解放出来。

5.智能物联网平台将保护动作信息、各子系统监控操作信息按既定统一格式填空式回传至一键程序化操系统，杜绝了人为因素导致的数据录取错误，保证了数据录入的准确性和及时性，同时也大大提升了回填效率。

6.整个处理流程均为无人化，杜绝了在保护装置、故障录波装置等生产设备、生产区域网络上带来的电网系统网络安全风险。

附图说明

图1为一键程序化操作系统总体工作流程图；

图2为一键程序化操作系统联动各辅助子系统流程；

图3为一键程序化操作系统联动自动化保护流程；

图4为一键程序化操作系统工作原理示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用材料或设备未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。

本发明主要通过调度自动化平台及一键程序化操作系统配合，由一键程序化操作系统对遥测、遥信、在线监测信息等数据分层整合，当调度自动化平台发出操作工作时，由一键程序化操作系统对工作厂站内各子系统进行联动动作，对工作内容所涉及到的设备、开关等信息进行采集，整合后反馈至调度自动化平台，通过与调度自动化平台数据交换、分析、整合后得出一份现场可控设备列表，现场不可靠(设备老旧或型号不支持远程操作)的设备单独分列。在操作票发出前，即可对现场可控设备进行预令操作。同时将系统分析后的数据以电子邮件或短信的方式抄送一份给即将到现场工作的人员，在工作人员尚未到达现场是就可以更清楚明了的了解到现场及设备的情况。

如图1~图4所示，一键程序化操作各子系统联动配合方法，具体如下：

调度自动化平台通过通讯协议接口与一键程序化操作系统链接，当调度自动化平台收到指令后，一键程序化操作系统通过调度自动化平台接收到的内容，联动厂站内自动化设备对需要操作的位置及设备进行信息的采集，上报；

一键程序化操作系统利用通讯接口及时采集目标厂站的实时天气情况，经过程序化处理后以数据表的形式反馈到调度自动化平台；

通过一键程序化操作系统与机器人系统连接，在变电站设备发生故障时，一键程序化操作系统接收设备故障信息，故障信息下发机器人系统，使其触发联动，机器人到故障点巡视；

通过一键程序化操作系统与视频监控系统连接，在有设备告警信号发生时候，一键程序化操作系统接收设备故障信息，联动视频监控系统，调取就近多个摄像头，查看设备基本情况；

一键程序化操作系统通过接口协议获取调度自动化平台中遥信、遥测信号，系统综合分析机器人反馈新数据与监控系统反馈数据进行综合分析处理，得到可靠的开关、道闸分合位置信息，上报调度自动化平台。

采集的信息包括图像、位置、温度。

实时天气情况包括温度、湿度和风速数据。

巡视内容包含测温、报警、压力异常（和设定值、历史数据比对）、巡检异常、设备存在渗漏油和开关变位。

设备基本情况包括外观和位置。

本发明同时提供一种一键程序化操作系统。

本发明所述的一键程序化操作系统：

1.通过变电站各个自动化系统及子系统联动，实现多元信息整合，将各系统信息数据处理、分类，并进行判断。

2.将遥控、遥信及监控等系统反馈出的多元化信息进行整合处理，并分层展示。

3.经过处理和分层的信息将与调度自动化平台顺控操作提供数据支持，为调度自动化平台顺控操作提供更多的数据比对有效的防误校验。

4.利用机器人、视频监控完善刀闸分合状态判断，利用机器人、视频监控与自动化系统的联动，动态地控制变电站摄像头，进而进行实时监视完善隔离刀闸分合到位监视的判断依据，提供自动化系统能够识别的到位信号，形成标准的自动化信号传送至自动化系统。

5.通过隔离开关电机电源远方控制，优化调度端五防模块，遥控联动隔离开关视频和机器人监控，通过视频、机器人成像和户外隔离开关压力传感来判断户外隔离开关的分合到位监视，实现对变电站一、二次设备的监视和控制，进一步满足设备操作一键下达的发展目标，从而实现提高设备运行控制效率的精益改善。

6.当完成隔离开关电机电源操作后，通过调度主站自动化系统对隔离开关电机电源变位信号转发至视频监控系统后，视频监控系统控制摄像头自动定位到相关预设点，当隔离开关分合后，按照图形态势模拟算法，辅助判断隔离开关是否分合到位。

7.通过调度自动化平台及保信主站功能的扩展，实现了测控、保护、行波、故录等二次装置可视化检修指导，同时，实现了保护软压板投退功能，为顺序控制的保护远方控制奠定基础。

8.基于生产综合管控平台与视频监控系统、调度自动化平台、辅助监控系统的互联互通，通过一键启动的方式，自动对站端设备设施开展巡视，通过视频监控系统实现对全站设备外观图片的采集，通过自动判断方式分析判断设备状态，并自动生成视频巡检报告，经巡维人员确认后可直接回填4a系统；通过调度自动化监控系统采集自设时间区间内设备运行的遥信、遥测等信号、历史告警信息；通过保信系统、故录远传系统采集保护装置运行状况及保护动作信息；通过生产综合管控平台生成一键巡视报告。

从而一键程序化操作系统实现：

（1）联动系统对遥控、遥信、遥测的信号采集；

（2）通过智能物联网平台内智能巡视终端、变电站保信子站系统、故障录波系统、行波测距系统和保护动作跳闸信息上报系统（包括但不限于一体化调度运行管理系统），通过接口规约建设，实现各系统信息共享，智能互联、互通、智能联动；

（3）在一键程序化系统操作收信号后，自动联动智能巡视终端对现场异常的一、二次设备开展巡视，在智能物联网平台弹窗告警，并将巡视结果以短信形式汇报相关调度机构、部门分管领导和相关专业班组；

（4）一键程序化操作系统（包括但不限于一体化调度运行管理系统）根据自己需要信息自动抽取变电站保信子站系统、图控、遥测、遥信、遥控信号等，确保工作顺利进行。

本发明通过一键程序化系统结合调度自动化平台，在工作人员接收到操作票的同时，也通过系统推送的信息更全面的了解工作任务，提高了操作效率。

1.通过一键程序化系统接受调度预令，在人员尚未到达厂站，系统已将需要操作的开关、刀闸等根据新要求转备用，大大提高了工作人员到现场后需要花费的时间，提高工作效率。

3.通过控制操作的程序化系统，使得操作票选择、执行和校验由智能变电站系统自动完成，无需人工干预，大幅降低了操作时间和劳动强度，提升了电网系统的安全运行水平。

4.在一键程序化系统与调度自动化平台配合完成工作后，预令进行与正令逻辑，条理清楚，操作流程清晰，大大降低在工作产生操作中发生失误、遗忘、误操作的概率。

本方法发明的构思体现：

1.调度人员运用调度自动变化平台向值班人员发出操作要求，同时一键程序化操作系统启用，并协同调度自动化平台对工作地点、工作任务涉及到的设备、周围环境等进行可行性判断。

2.一键程序化操作系统将现场情况反馈到调度平台，调度人员可根据数据更清楚明了的了解现场的情况，同时也可以将分析数据抄送一份给值班人员，让值班人员更清楚的了解现场工作任务和工作环境。

3.一键程序化操作系统将厂站各个设备使用情况及年限做综合分析处理，当设备不支持或不宜支持远程操作时单独拆分出来，将可以远程操控的系统做统一的关联。

（1）当调度人员发出预令，接受预令的设备将按照逻辑、分步骤进行现场准备。

（2）不适宜接受预令的设备将反馈至调度自动化平台做下一步的计划。

（3）一键程序化操作系统与调度自动化平台整合现场情况后，可由调度人员下发给值班现场人员，值班现场人员根据系统提供的数据，准备好适当的工作工具，到达现场出。

（4）由于一键程序化操作系统已经联动与本次工作有关的设备进行了准备并将现场情况反馈，工作人员已经全面的了了解现场故障点、风险评估、所需工器具、工作流程逻辑。这样可以大幅提高工作效率，减少事故率。

（5）工作人员按照正令与一键程序化操作系统接受到的预令配合完成工作，便可形成一份完整的工作报告。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。