技术领域本公开涉及一种通信系统及其操作方法，并且具体地，涉及一种生成关于监控和数据采集(SCADA)系统的远程终端单元(RTU)的系统分析信息以控制每一个RTU的通信系统以及操作方法。
背景技术：
SCADA系统被定义为一种使用通信路径上的模拟或数字信号在远程控制中心(RCC)收集、接收、记录和显示多个RTU的状态信号数据(或点)，并允许RCC监控每一个RTU的通信系统。SCADA系统典型地是一种以集中方式来监控如发电设备、输电设备以及配电设备、石化厂、钢铁生产设备和工厂自动化设备等的多种远程设备的系统。SCADA系统执行监督系统的功能，该监督系统根据RTU的状态执行预定的操作。例如，SCADA系统执行警报功能、用于手动或自动地选择性操作RTU的监控功能以及接收、显示或记录RTU的状态信号的监督系统的指示功能或显示功能。SCADA系统的RCC在确定的时间周期性地获取状态信号(或状态值)，根据获取的状态信号来生成用于控制多个RTU的系统分析信息(或独特的算法)，并且基于生成的系统分析信息来控制每一个RTU。此外，RCC可以从每一个RTU接收状态信号(或值)(例如，“断开”或“闭合”)，并且同时，接收包括每一个状态信号是正常还是错误的信号质量信息(例如，“良好”或“不可信”)，响应于接收到的信号质量信息生成作为关于每一个RTU的分析信息的RTU分析信息，并且可以收集关于每一个RTU的RTU分析信息以生成作为关于多个RTU的分析信息的系统分析信息。例如，当从RTU接收到“断开”状态信号连同正常信号信息(如“良好”)时，其中，正常信号信息包括相应的“断开”状态信号是正常的信息，控制装置100基于相应的“断开”状态信号来生成“RTU”是“断开的”的RTU分析信息，并且通过反映“RTU是断开的”的RTU分析信息来生成用于分析包括“断开的RTU”的多个RTU的系统分析信息。另一方面，例如，当从RTU接收到“闭合”(即，连接的)状态信号连同错误信号信息(例如，“不可信”)时，其中，该错误信号信息包括相应的“闭合”状态信号是错误信号的信息，控制装置100基于在接收到“良好”信号质量数据时与其一起接收的“断开”状态信号来生成“RTU”是“断开的”的RTU分析信息(该“良好”信号质量数据是在接收到“不可信”信号质量数据之前最后接收到的，而不是响应于错误信号信息(例如“不可信”)的相应的“闭合”状态信号)，并反映RTU分析信息以生成用于分析包括“断开的RTU”的多个RTU的系统分析信息。参照图1，控制装置100可以从第一RTU301获取“良好”信号质量数据连同“断开”状态信号(或第一状态信号)(0)，并根据获取的状态信号和信号质量数据来执行系统分析。RTU的示例可以包括断路器。在接收到第一状态信号(0)之后，当从第一RTU获取到“闭合”状态信号(或第二状态信号)(1)以及“良好”信号质量数据时，控制装置100可以信任“闭合”状态信号(1)，并响应于“闭合”状态信号(1)而生成第一RTU301的状态估计数据(例如，“连接的断路器”)然而，与此不同的是，在接收到第一状态信号之后，当从第一RTU获取到“闭合”状态信号(第二状态信号)(2)以及“不可信”信号质量数据时，控制装置100会不信任“闭合”状态信号(2)，并且会不响应于“闭合”状态信号(2)而是响应于与最后的“良好”信号质量数据一起接收的“断开”状态信号(第一状态信号)(0)而生成第一RTU301的状态估计数据(“断开的断路器”)。因此，如上所述，在分析系统分析信息时，从每一个RTU获取的信号质量数据和每个状态信号之间的匹配是很重要的。然而，对于信号质量数据，由于每一个信号质量数据被接收所通过的通信中的物理限制或不管实际状态信号的质量而在每一个RTU本身发生的错误，“良好的”信号可以变成“不可信的”信号，且“不可信的”信号可以作为“良好的”信号被分析。因此，判定来自每一个RTU的信号质量数据是否是错误的操作是必要的。
技术实现要素：
实施例提供一种通信系统及其操作方法，其能够在生成关于每一个RTU的系统分析信息时减少错误的发生并提高匹配。在一个实施例中，通信系统包括：通信装置，其从至少一个远程终端单元(RTU)接收状态信号，生成状态信号的信号质量数据，并将生成的信号质量数据和接收的状态信号发送到控制装置；以及所述控制装置，其基于从通信装置接收的状态信号来生成至少一个RTU的每一个的状态估计数据，根据至少一个预设条件来校正从所述通信装置发送的信号质量数据，并且基于经校正的信号质量数据和接收的状态信号来改变生成的状态估计数据。在另一个实施例中，一种通信系统的操作方法，包括：从至少一个RTU接收状态信号；生成状态信号的信号质量数据；基于状态信号生成至少一个RTU的每一个的状态估计数据；根据至少一个预设条件校正信号质量数据；以及基于经校正的信号质量数据和接收的状态信号来改变所生成的状态估计数据。一个或多个实施例的细节阐述于以下的附图和说明中。其它特征在说明书和附图以及在权利要求书中将是显而易见的。附图说明图1是示出根据现有技术的用于生成系统分析信息的方法的框图。图2是示出根据实施例的用于生成系统分析信息的方法的框图。图3是示出根据实施例的用于生成系统分析信息的方法的流程图。图4是示出根据实施例的通信系统的框图。图5是示出根据实施例的通信系统以及控制装置和通信装置之间的接收侧线路和发送侧线路的框图。图6是示出根据另一实施例的通信系统以及通信装置和远程终端单元(RTU)之间的多个线路的框图。图7是示出根据另一实施例的通信系统、RTU中的断路器以及DC通断开关的框图。具体实施例在下文中，现在将参照附图详细地描述实施例。然而，本公开不局限于提出本公开的思想的实施例，通过另一元件的添加、更改、删除等可以很容易地提出包含在另一退步公开中或本公开中的思想范围内的另一实施例。在下面的描述中，将省略对公知的功能或配置的详细描述，因为它们将以不必要的细节混淆本发明。此外，说明书中的标号(例如，第一，第二等)仅用来将一个元件与另一个元件区分开。本说明书中使用的术语被选择为包括当前广泛使用的一般术语。在特定情况下，术语可能是由申请人随意创设的术语。在这种情况下，该术语的含义将在详细描述的相关部分中定义。这样，在本说明书中使用的术语不应由术语的名称来简单地定义，而是基于该术语的含义以及本公开的总体描述来定义。应当理解，当一个元件被称为“连接”或“联接”到另一元件时，除非另有规定，否则其可以直接连接或联接到另一元件或其之间可以存在中间元件。在整个说明书中，当元件被称为“包括”一个组件时，除非上下文另外明确指出，否则并不排除另一组件，还可以包括其它组件。下面，将参照附图对本发明的实施例进行详细描述。应当指出的是，相同的附图标记在整个附图中被用来指定相同或相似的元件。图2是示出根据实施例的用于生成系统分析信息的方法的框图。如图2所示，通信系统可以包括第一远程终端单元(RTU)301和控制装置100。控制装置100可以包括信号质量判定单元102和控制单元103。参照图2，信号质量判定单元102可以获取从RTU301输出的“断开”状态信号和包括“不可信”质量信息的信号质量数据。当获取了“不可信”的信号质量数据时，信号质量判定单元102可以根据预设条件校正信号质量数据。预设条件的示例可以包括第一RTU301中的断路器(未示出)是否是断开的，将参照图3至图7提供关于其的描述。再次参照图2提供说明。信号质量判定单元102可发送经校正的信号质量数据和“断开”状态信号到控制单元103。当接收到经校正的信号质量数据和状态信号时，控制单元103可以基于经校正的信号质量数据和状态信号执行第一RTU301的状态估计。更详细地，控制单元103可响应于经校正的信号质量数据和状态信号而生成第一RTU301的状态估计数据。当第一RTU301的状态估计数据生成时，控制单元103可以基于每个RTU的状态估计数据来执行系统分析。更详细地，控制单元103可基于从第一RTU301输出的“断开”状态信号和从信号质量判定单元102输出的校正后的信号质量数据来生成系统分析信息。图3是示出根据实施例的用于生成系统分析信息的方法的流程图。参照图3，(图1的)控制装置100(或图2的控制装置100)接收来自多个RTU的包括关于每个RTU的状态信息的状态信号(操作S101)。更详细地，控制装置100中的信号质量判定单元102(图2的)可以接收来自多个RTU的每个RTU的状态信号。当从每个RTU接收到状态信号时，信号质量判定单元102获取对于每个接收到的状态信号的信号质量数据(操作S103)。作为获取信号质量数据的示例，信号质量判定单元102可以通过通信系统中稍后将描述的通信装置200(图4的)来获取信号质量数据。然而，获取信号质量数据的示例并不限于此。一旦获取了信号质量数据，信号质量判定单元102根据预设条件来校正信号质量数据以生成经校正的信号质量数据(操作S105)。具体地，信号质量判定单元102可以根据预设条件进一步判定信号质量数据是“良好”还是“不可信”，并且基于其生成经校正的信号质量数据。预设条件可以根据实施例进行不同修改。根据一实施例，可以通过将与系统分离的设备与系统相区分来校正信号质量数据。例如，当系统中的所有断路器都闭合时，与系统分离的设备的存在可被判定为有故障。根据一实施例，可以通过将施加电压的设备与断开的设备相区分来校正信号质量数据。例如，当存在其中将发电机连接到负载的断路器处于断开状态的一设备，但发电机或负载处于施加电压(即被驱动)状态时，该设备可被判定为有故障。根据一实施例，可以基于断路器和隔离开关的配置来校正信号质量数据。由于断路器和隔离开关通常在相同状态下被驱动，所以搜索具有不同配置的情况。例如，当断路器闭合时，隔离开关也将被闭合，而当断路器断开时，隔离开关也将被断开。因此，具有与其不同配置的设备可被判定为有故障。根据一实施例，信号质量数据可以通过区分具有多线的不同线路阻抗的设备来校正。通常情况下，多线的线路阻抗是相同的。因此，可将具有不同阻抗的设备判定为有故障。根据一实施例，当测量数据是0但存在状态估计值时，信号质量数据可被校正。测量数据是0但存在状态估计值的情况可以被判定为有故障。根据一实施例，当状态估计值是0但存在测量数据时，信号质量数据可被校正。状态估计值是0但存在测量数据的情况可以判定为有故障。根据一实施例，经由总线的电力流入量和电力流出量不同的区域的信号质量数据可以被校正。其中，流入量和流出量不同的情况可以被判定为有故障。根据一实施例，当从一端流出的电力的流量值和流入到另一端的电力的流量值除了损耗外还具有较大的差值时，信号质量数据可被校正。通过上述实施例获取或从被判定为有故障的设备或线路获取的数据不用于系统分析。因此，信号质量判定单元102可以校正上述数据。例如，“良好”的信号质量数据可以被校正为“不可信”的信号质量数据。当信号质量数据被校正时，信号质量判定单元102可以发送校正后的信号质量数据到控制单元103。当接收到校正后的信号质量数据时，控制单元103基于校正后的信号质量数据和状态信号来生成每个RTU的状态估计数据(S107)。当每个RTU的状态估计数据生成时，控制单元103基于生成的状态估计数据生成系统分析信息，其为关于所有的RTU的分析信息(操作S109)。图4是示出根据实施例的通信系统的框图。如图4所示，通信系统可以包括控制装置100、通信装置200和至少一个RTU3。控制装置100可以包括(图3的)信号质量判定单元102和控制单元103。通信装置200可以从至少一个RTU3接收状态信号。此外，通信装置200可以生成包括关于至少一个接收到的状态信号的信任信息的信号质量数据。通信装置200可以发送所接收到的状态信号和信号质量数据给控制装置100。作为生成状态估计数据的第一示例，控制装置100(或控制装置中的信号质量判定单元)可以根据预设条件校正接收的信号质量数据，并基于校正后的信号质量数据和状态信号生成状态估计数据。另外，作为生成状态估计数据的第二示例，控制装置100在校正所接收的信号质量数据之前根据状态信号生成第一状态估计数据，根据预设条件校正信号质量数据，然后响应于校正后的信号质量数据修改先前生成的状态估计数据以生成第二状态估计数据。在下文中，将参照图4至图7提供有关根据预设条件来校正信号质量数据的方法的示例的描述。将参照图4对校正信号质量数据的第一示例进行说明。如图4所示，从每个RTU3输出至通信装置200的状态信号的示例可以包括测量数据。参照图4，控制装置100可以通过通信装置200获取测量数据和信号质量数据。当测量数据和信号质量数据被获取时，控制装置100可基于测量数据生成状态估计数据，根据预设条件校正信号质量数据，并且响应于经校正的信号质量数据而修改所生成的状态估计数据。当状态估计数据由控制装置100中的控制单元103生成时，控制装置100中的信号质量判定单元102可以根据预设第一条件来校正所获取的信号质量数据。作为根据第一条件校正信号质量数据的示例，当在从每个RTU3输出的测量数据被确定为0的状态下生成的状态估计数据不是0时，信号质量判定单元102可以判定测量数据包括错误，并且可以将信号质量数据校正为包括测量数据包括错误的信息的“不可信”。当信号质量数据被改变为“不可信”时，信号质量判定单元102可以将校正后的信号质量数据发送到控制单元103。当校正后的信号质量数据被发送时，控制单元103可以响应于测量数据包括错误的“不可信”信息而改变生成的状态估计数据。将参考图4对校正信号质量数据的第二示例进行描述。不同于第一示例，当状态估计数据由控制装置100中的控制单元103生成时，控制装置100中的信号质量判定单元102可以根据预设第二条件来校正所获取的信号质量数据。作为根据第二条件校正信号质量数据的示例，当在从每个RTU3输出的测量数据未被确定为0的状态下生成的状态估计数据被确定为0时，信号质量判定单元102可判定测量数据包括错误，并且可以将信号质量数据校正为“不可信”，其包括测量数据包括错误的信息。当信号质量数据被改变为“不可信”时，信号质量判定单元102可发送校正后的信号质量数据到控制单元103。当校正后的信号质量数据被发送时，控制单元103可响应于测量数据包括错误的“不可信”信息而改变所生成的状态估计数据。参照图5，将对校正信号质量数据的第三到第五示例进行详细说明。如图5所示，发送侧线路202和接收侧线路201可以被布置在控制装置100和通信装置200之间，其中通过发送侧线路202数据从控制装置100输出到通信装置200，且通过接收侧线路201来自通信装置200的数据被控制装置100接收。当状态估计数据被控制装置100中的控制单元103生成时，控制装置100中的信号质量判定单元102可以根据预设的第三条件来校正所获取的信号质量数据。作为根据第三条件校正信号质量数据的示例，当判定通过接收侧线路201被控制装置100接收的第一数据量与通过发送侧线路202从控制装置100输出的第二数据量不同时，信号质量判定单元102可以判定测量数据包括错误，并且将信号质量数据校正为“不可信”信息，其包括测量数据包括错误的信息。当信号质量数据被改变为“不可信”时，信号质量判定单元102可以发送校正后的信号质量数据到控制单元103。当校正后的信号质量数据被发送时，控制单元103可响应于测量数据包括错误的“不可信”信息而改变所生成的状态估计数据。作为校正信号质量数据的第四示例，参照图5，信号质量判定单元102可以根据预设的第四条件来校正所获取的信号质量数据。通过发送侧线路202从控制装置100输出到通信装置200的第一数据量以及通过接收侧线路201由控制装置100接收的第二数据量，可以通过发送侧线路202和接收侧线路201传输，然后在丢失发生在每个数据中的状态下被控制装置100接收到或输出到通信装置200。作为根据第四条件来校正信号质量数据的示例，当判定在发生丢失的状态下的由控制装置100通过接收侧线路201接收的第一数据量与在发生丢失的状态下的由控制装置100通过发送侧线路202输出的第二数据量相差了预设的数据量或更大时，信号质量判定单元102可以判定测量数据包括错误并将信号质量数据校正为“不可信”信息，其包括测量数据包括错误的信息。当信号质量数据被改变为“不可信”时，信号质量判定单元102可以发送经校正的信号质量数据到控制单元103。当经校正的信号质量数据被发送时，控制单元103可以响应于测量数据包括错误的“不可信”信息而改变所生成的状态估计数据。作为校正信号质量数据的第五示例，参照图6，信号质量判定单元102可以根据预设的第五条件来校正所获取的信号质量数据。如图6所示，通信装置200和每个RTU3之间的第一线路到第三线路211、212和213可具有线路阻抗(或电阻)R。参照图6，第一到第三线路211、212和213可以分别具有R1、R2和R3的电阻值。这些线路的电阻值相同的情况可以被称为正常，而它们的电阻值被测量为彼此不同的情况可以被判定为具体数据包括错误。换句话说，在第一至第三线路211、212和213的线路阻抗(或者电阻)值R1、R2和R3被判定为彼此不同的情况下，控制装置100中的信号质量判定单元102可以判定测量数据包括错误并且将信号质量数据校正为“不可信”，其包括测量数据包括错误的信息。当信号质量数据被改变为“不可信”时，信号质量判定单元102可将校正后的信号质量数据发送到控制单元103。当校正后的信号质量数据被发送时，控制单元103可以响应于测量数据包括错误的“不可信”信息而改变所生成的状态估计数据。参照图7，将对校正信号质量数据的第六到第八示例进行详细描述。参照图7，通信装置200中的每个RTU3可以根据控制装置100的控制或外部信号而被驱动(即接通，或施加电压)，或者其电源可以被关断。每个RTU3可以包括断路器301和DC通断开关302。断路器301和DC通断开关302可以是处于断开状态或闭合状态(即连接状态)，并且断路器的状态与DC通断开关302的状态相同。控制装置100中的信号质量判定单元102可判定断路器301和DC通断开关302是断开还是连接。此外，控制装置100可发送用于使每个断路器301改变为连接状态的连接指令，并且接收连接指令的每个断路器301可根据连接指令被连接以驱动(接通)包括每个断路器301的RTU3，并且可以将系统(即，控制装置和通信装置)与每个RTU3相连接。此外，当状态估计数据由控制装置100中的控制单元103生成时，控制装置100中的信号质量判定单元102可以根据预设的第六条件来校正所获取的信号质量数据。作为根据第六条件校正信号质量数据的示例，当在RTU的所有断路器301都被连接的状态下特定的RTU3被判定为与控制装置和通信装置断开连接时，信号质量判定单元102可判定从相应的特定RTU3输出的测量数据包括错误，并且可以将信号质量数据校正为“不可信”，其包括测量数据包括错误的信息。作为校正信号质量数据的第七示例，当状态估计数据由控制装置100中的控制单元103生成时，控制装置100中的信号质量判定单元102可以根据预设的第七条件来校正所获取的信号质量数据。作为根据第七条件校正信号质量数据的示例，当在RTU的所有断路器301都是断开的状态下特定的RTU3被连接到控制装置和通信装置时，信号质量判定单元102可以判定从相应的特定RTU3输出的测量数据包括错误，并且可以将信号质量数据校正为“不可信”，其包括测量数据包括错误的信息。作为校正信号质量数据的第八示例，当状态估计数据由控制装置100中的控制单元103生成时，控制装置100中的信号质量判定单元102可以根据预设的第八条件来校正所获取的信号质量数据。作为根据第八条件校正信号质量数据的示例，当特定RTU3中的断路器301的状态(例如，断开或闭合)与特定RTU3中的DC通断开关302的状态(例如，断开或闭合)不同时，信号质量判定单元102可以判定从相应的特定RTU3输出的测量数据包括错误，并将信号质量数据校正为“不可信”，其包括测量数据包括错误的信息。对于第六至第八示例，当信号质量数据被改变为“不可信”时，信号质量判定单元102可发送校正后的信号质量数据到控制单元103。当校正后的信号质量数据被发送时，控制单元103可以响应于测量数据包括错误的“不可信”信息来改变所生成的状态估计数据。根据实施例，上述方法可以被实现为其上记录有程序的介质上的处理器可读代码。计算机可读记录介质的示例包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘以及光数据存储设备，并且还包括载波(诸如通过因特网的数据传输)。根据实施例的通信系统的操作方法可以信任每条信号质量数据的匹配，因此，可提高从每个RTU获取的状态信号的可靠性和匹配。正如从上述可以看出的，上述实施例并不限于上述实施例的配置和方法，而各实施例的全部或部分可以被配置为选择性地组合，以使得各实施例的各种修改可以实现。虽然已经参照其数个示例性实施例对一些实施例进行了描述，但应该理解的是，本领域的技术人员可以设计出落入本公开原理的精神和范围内的许多其他的修改和实施例。更具体地，在本公开、附图及所附权利要求的范围内可以对主题组合布置的组成部件和/或布置做出各种变化和修改。除了组成部件和/或布置的变化和修改之外，对于本领域技术人员来说，替代使用也将是显而易见的。