SOA构架下基于云计算的电网实时监控报警系统及实现方法与流程

本发明涉及一种电力监控技术领域，尤其是涉及一种跨平台、开发成本低、维护方便、报警语音动态生成的SOA构架下基于云计算的电网实时监控报警系统及实现方法。

背景技术：

电网调度自动化系统的实时监控报警是EMS系统重要的功能应用之一，旨在为调度自动化系统的稳定和连续运行提供一种可靠、便捷、配置灵活的监控手段。该系统通过对电力实时运行数据、相关应用系统和运行支撑环境的在线数据采集，分析系统运行中存在的故障或异常，通过语音等多种方式通知相关人员，以便及时发现、处理系统的异常或故障，提高系统的可靠性和自动化水平。随着电力调度系统智能化需求的不断提高，传统电网实时监控报警系统已不能满足电力系统的需求，软件的弊端日益凸显，面临的问题主要有：

（1）软件针对特定操作系统，采用C/S模式，互操作性差，开发成本高；

（2）不可实现跨地域、跨平台访问，不便于远方操作人员查看与操作；

（3）同一时间段报警信息过于冗杂，传统实时监控报警系统对主要信息的展示不具备直观性，界面不够友好；

（4）报警通知的语音种类过于单一，无法为不同的报警信息播放特定的语音，更无法实现跨地域、跨平台的Web网页方式的播放；

（5）与数据来源和存储等部分依赖程度过高，无法独立开发，独立运行；

（6）软件备用成本高，更新与维护困难，需要下载、安装、配置和调试。

技术实现要素：

本发明主要是解决现有技术中电网报警系统存在不能跨平台、开发成本高、维护困难、报警语音种类单一的问题，提供了一种跨平台、开发成本低、维护方便、报警语音动态生成的SOA构架下基于云计算的电网实时监控报警系统及实现方法。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种SOA构架下基于云计算的电网实时监控报警系统，其特征在于：包括云服务器端、云存储端和客户端，云服务器端包括数据采集服务单元、数据分析单元、音频生成单元、主要报警信息服务单元、网页单元，云存储端包括报警信息存储单元，数据采集服务单元与数据分析单元相连，数据分析单元与音频生成单元相连，且数据分析单元通过网络与报警信息存储单元相连，音频生成单元、主要报警信息服务单元分别与网页单元相连，报警信息存储单元通过网络分别与主要报警信息服务单元、网页单元相连，客户端通过网络与网页单元相连。本发明中的数据采集服务单元用于向电网实时数据库发送通讯请求，完成与电网实时数据库的交互，获取电网设备实时的遥测遥信值，以及遥测遥信名称、对应的PID号、遥测设定的报警上下限、遥信的类型这些实时数据的相关设定。数据分析单元用于将获取的实时遥测信息值与设定的遥测报警上下限值比较，遥信信息值与前一次采集数据进行比较，在检测到遥测值异常，或遥信值前后两次有改变则生成对应的报警信息，将报警信息发送给音频生成单元，并发送给报警信息存储单元，同时筛选出遥信数据中的断路器信息，将断路器断开的相关信息按站名分类存储在报警信息存储单元内。音频生成单元根据报警信息生成对应的特定音频文件进行存储。报警信息存储单元将数据分析单元发送来的报警信息以及每个变电站断路器断开相关信息进行存储。主要报警信息服务单元从报警信息存储单元读取每个变电站断路器断开相关信息，将变电站的异常情况和对应的断路器断开信息进行封装，发送给网页单元以图形形式进行显示。网页单元获取报警信息按时间先后排列，同时获取音频生成单元与报警信息进行同步关联，获取主要报警信息服务单元的封装信息，以颜色变化和标签形式进行显示。

本发明中利用SOA特有的低耦合、易维护、易拓展的特点，融合云计算技术的高性能、低成本、强灾备功能，实现了B/S模式的Web客户端，解决了现有技术中实时监控报警系统存在不能跨平台，需要针对特定操作系统开发成本高，更新维护困难的问题。能根据不同报警信息动态生成报警通知，解决了现有系统报警通知语音种类过于单一，无法为不同的报警信息播放特定语音的问题。

一种SOA构架下基于云计算的电网实时监控报警系统实现方法，包括以下步骤：

S1.获取电网设备实时的遥测遥信信息；

S2.将遥测遥信数据进行比较，生成报警信息；

S3.根据报警信息生成对应的特定音频文件并存储；

S4.获取报警信息以网页形式显示，并获取音频文件与对应报警信息同步关联；

S5.客户端通过网页动态查看系统报警信息。

本发明能够根据报警信息动态生成对应的音频文件进行报警，解决了现有技术中报警通知的语音种类过于单一的问题。

作为一种优选方案，步骤S1中获取的遥测遥信信息包括遥测遥信值，以及遥测遥信名称、对应的PID号、遥测设定的报警上下限值、遥信的类型。

作为一种优选方案，步骤S2中生成报警信息的过程为：

S21.数据分析单元将获取的实时遥测运行数据与设定的遥测上下限值比较，将遥信值与前一次遥信的采样数据进行比较；

S22.在检测到遥测值比较结果异常，或检测到遥信值前后两次比较有改变时，根据异常的遥测值或有改变的遥信值生成对应的报警信息，将报警信息分别发送给音频生成单元和报警信息存储单元。作为一种优选方案，步骤S2中还包括对断路器信息处理的步骤：

S23.从遥信数据中筛选出断路器信息，并将其中断路器断开的相关信息按站名分类存储在报警信息存储单元；

S24.主要报警信息服务单元读取报警信息存储单元中每个变电站断路器变化的相关信息，将变电站的异常情况信息和对应的断路器变化相关信息进行封装；变电站的异常情况指变电站中有断路器断开，则判断为异常情况。

S25.进入步骤S4，同时将封装信息以网页形式动态显示在网页单元上。

作为一种优选方案，步骤S3中生成特定音频文件的过程包括：

S31.从报警信息里读取时间、测试点、报警类型、故障描述的信息；

S32.将读取的信息合并，然后转换成音频信息；

S33.将生成的音频信息以时间、测试点、故障描述的信息进行命名，然后进行储存。本方案中将报警信息生成音频文件采用现有技术，在此不再赘述。

作为一种优选方案，步骤S4中报警信息以网页形式显示的具体过程包括：

S41.网页单元从报警存储单元中获取报警信息，并根据设定的关键字从报警信息中选出重要报警信息；

S42.同时网页单元读取各报警信息中时间和故障描述信息，根据时间和故障描述信息从音频生成单元中获取与报警信息相对应的音频文件，以及音频文件的播放时间，将音频文件与对应的报警信息同步关联；

S43.网页单元根据报警信息中报警类型信息进行分类，然后按照报警信息顺序逐条进行显示，将报警信息中的重要信息用红色突出显示和闪烁，同时同步播放报警信息对应的音频文件，若当前显示的报警信息为重要报警信息时，将该报警信息以弹窗形式弹出进行显示；系统预先设定报警信息中若干信息为重要信息。报警信息显示间隔根据当前音频文件的播放时间，即音频文件播放完后才显示下一报警信息并进行音频文件播放，如此重复。

S44.网页单元检测到报警信息存储单元中有新的报警信息产生，对显示界面局部刷新报警信息，并从音频生成单元中获取与报警信息相对应的音频文件，以及音频文件的播放时间，同时暂停对显示界面报警信息的刷新，在音频文件播放完毕后，网页单元显示界面报警信息刷新继续开始。刷新新的报警信息后，暂停刷新，直到播放完音频文件后，再继续刷新。

本方案中以将重要报警信息以弹窗形式显示，并将报警信息中重要信息以红色和闪烁方式进行显示，解决了现有技术中实时监控报警系统存在主要报警信息展示不突出的问题。

作为一种优选方案，步骤S25中将封装信息以网页形式动态显示在网页单元上的具体过程包括：

S251.网页单元从主要报警信息服务单元中获取封装的变电站的异常情况信息和对应的断路器变化相关信息；

S252.网页单元根据断路器变化相关信息将断路器当前状态以弹窗形式进行显示；并且还可以根据站名分别显示每个站的当前状态。

S253.网页单元设置若干分别对应各变电站的颜色点，若变电站中有断路器为断开状态，将该变电站对应的颜色点以红色进行显示，并且在操作点移动到该颜色点上时，以标签形式将该变电站当前所有断开的断路器相关信息进行显示，若变电站中断路器都为闭合状态，将该变电站对应的颜色点以绿色进行显示，并且在操作点移动到该颜色点上时，以标签形式将该变电站最近若干次断开的断路器相关信息进行显示。断开的断路器相关信息包括变电站名称、时间、断路器编号。本方案中将变电站断路器断开状态以颜色点进行显示，并将断路器相关信息通过标签形式进行动态显示，使得显示更加直观，用户能更直接更方便获取断路器信息，同时也解决了现有技术中实时监控报警系统存在主要报警信息展示不突出的问题。

因此，本发明的优点是：利用SOA特有的低耦合、易维护、易拓展的特点，融合云计算技术的高性能、低成本、强灾备功能，实现了B/S模式的Web客户端，解决了现有技术中实时监控报警系统存在不能跨平台，需要针对特定操作系统开发成本高，更新维护困难的问题。能根据不同报警信息动态生成报警通知，解决了现有系统报警通知语音种类过于单一，无法为不同的报警信息播放特定语音的问题。

附图说明

附图1是本发明的一种结构框示图；

附图2是本发明的一种流程示意图。

1-用户端 2-云服务器端 3-云存储端 21-数据采集服务单元 22-数据分析单元 23-音频生成单元 24-主要报警信息服务单元 25-网页单元 31-报警信息存储单元。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：

本实施例一种SOA构架下基于云计算的电网实时监控报警系统，如图1所示，包括云服务器端2、云存储端3和客户端1。云服务器端包括数据采集服务单元21、数据分析单元22、音频生成单元23、主要报警信息服务单元24、网页单元25，云存储端包括报警信息存储单元31。数据采集服务单元与数据分析单元相连，数据分析单元与音频生成单元相连，且数据分析单元通过网络与报警信息存储单元相连，音频生成单元、主要报警信息服务单元分别与网页单元相连，报警信息存储单元通过网络分别与主要报警信息服务单元、网页单元相连，客户端通过网络与网页单元相连。

数据采集服务单元用于向电网实时数据库发送通讯请求，完成与电网实时数据库的交互，获取电网设备实时的遥测遥信值，以及遥测遥信名称、对应的PID号、遥测设定的报警上下限、遥信的类型这些实时数据的相关设定。

数据分析单元用于将获取的实时遥测信息值与设定的遥测报警上下限值比较，遥信信息值与前一次采集数据进行比较，在检测到遥测值异常，或遥信值前后两次有改变则生成对应的报警信息，将报警信息发送给音频生成单元，并发送给报警信息存储单元，同时筛选出遥信数据中的断路器信息，将断路器断开的相关信息按站名分类存储在报警信息存储单元内。

音频生成单元根据报警信息生成对应的特定音频文件进行存储。

报警信息存储单元将数据分析单元发送来的报警信息以及每个变电站断路器断开相关信息进行存储。

主要报警信息服务单元从报警信息存储单元读取每个变电站断路器断开相关信息，将变电站的异常情况和对应的断路器断开信息进行封装，发送给网页单元以图形形式进行显示。

网页单元获取报警信息按时间先后排列，同时获取音频生成单元与报警信息进行同步关联，获取主要报警信息服务单元的封装信息，以颜色变化和标签形式进行显示。

一种SOA构架下基于云计算的电网实时监控报警系统实现方法，如图2所示，包括以下步骤：

S1.获取电网设备实时的遥测遥信信息；遥测遥信信息包括遥测遥信值，以及遥测遥信名称、对应的PID号、遥测设定的报警上下限值、遥信的类型。

S2.将遥测遥信数据进行比较，生成报警信息；其过程包括：

S21.数据分析单元将获取的实时遥测运行数据与设定的遥测上下限值比较，将遥信值与前一次遥信的采样数据进行比较；

S22.在检测到遥测值比较结果异常，或检测到遥信值前后两次比较有改变时，根据异常的遥测值或有改变的遥信值生成对应的报警信息，将报警信息分别发送给音频生成单元和报警信息存储单元；

S23.从遥信数据中筛选出断路器信息，并将其中断路器断开的相关信息按站名分类存储在报警信息存储单元；

S24.主要报警信息服务单元读取报警信息存储单元中每个变电站断路器变化的相关信息，将变电站的异常情况信息和对应的断路器变化相关信息进行封装；

S25.进入步骤S4，同时将封装信息以网页形式动态显示在网页单元上。

在步骤S23进行时候，同时进行S3.根据报警信息生成对应的特定音频文件并存储；其具体过程包括：

S31.从报警信息里读取时间、测试点、报警类型、故障描述的信息；

S32.将读取的信息合并，然后转换成音频信息；

S33.将生成的音频信息以时间、测试点、故障描述的信息进行命名，然后进行储存。

S4.获取报警信息以网页形式显示，并获取音频文件与对应报警信息同步关联；具体过程包括：

S41.网页单元从报警存储单元中获取报警信息，并根据设定的关键字从报警信息中选出重要报警信息；

S42.同时网页单元读取各报警信息中时间和故障描述信息，根据时间和故障描述信息从音频生成单元中获取与报警信息相对应的音频文件，以及音频文件的播放时间，将音频文件与对应的报警信息同步关联；

S43.网页单元根据报警信息中报警类型信息进行分类，然后按照报警信息顺序逐条进行显示，将报警信息中的重要信息用红色突出显示和闪烁，同时同步播放报警信息对应的音频文件，若当前显示的报警信息为重要报警信息时，将该报警信息以弹窗形式弹出进行显示；

S44.网页单元检测到报警信息存储单元中有新的报警信息产生，对显示界面局部刷新报警信息，并从音频生成单元中获取与报警信息相对应的音频文件，以及音频文件的播放时间，同时暂停对显示界面报警信息的刷新，在音频文件播放完毕后，网页单元显示界面报警信息刷新继续开始。

其中在步骤S4内同时进行的步骤S25中将封装信息以网页形式动态显示在网页单元上的具体过程包括：

S251.网页单元从主要报警信息服务单元中获取封装的变电站的异常情况信息和对应的断路器变化相关信息；

S252.网页单元根据断路器变化相关信息将断路器当前状态以弹窗形式进行显示；

S253.网页单元设置若干分别对应各变电站的颜色点，若变电站中有断路器为断开状态，将该变电站对应的颜色点以红色进行显示，并且在操作点移动到该颜色点上时，以标签形式将该变电站当前所有断开的断路器相关信息进行显示，若变电站中断路器都为闭合状态，将该变电站对应的颜色点以绿色进行显示，并且在操作点移动到该颜色点上时，以标签形式将该变电站最近若干次断开的断路器相关信息进行显示。

S5.客户端通过网页动态查看系统报警信息。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了用户端、云服务器端、云存储端、数据采集服务单元等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。