一种主子站监控信息可视化交互验收系统及方法与流程

1.本发明涉及一种主子站监控信息可视化交互验收系统及方法，属于变电站监控技术领域。


背景技术：

2.随着国内数字化技术的进步，传统变电站逐渐被取代。智能变电站的不同体现在更智能的电气设备以及数量更多的监控信息，然而，智能变电站的全站配置文件格式繁琐，监控信息点表内容繁多，并且两者难以形成关联，这使得智能变电站信息整合及验收难度增加。
3.目前，智能变电站主子站信息交互验收大多仍采用人工联调验收方式，比如，变电站四遥信息的联调验收仍采用的是现场触发信号，主子站通过电话的方式进行四遥信息的测试验收，这种方式费时费力，并且易错遗漏，通常新建变电站信息联调工作至少花费2-3星期，停电时长达20天以上，造成较大的停电经济损失。


技术实现要素：

4.为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提出了一种主子站监控信息可视化交互验收系统及方法，建立了软件形式的交互验收系统，通过对数据进行可视化展示和交互，以及主子站全站的配置信息校核和交互过程展示，可模拟仿真测保装置、主站、远动机，完成遥测、遥信等信号的可视化交互验收，缩短变电站投运前对点调试周期，提高变电站信息验收效率，减少变电站建设成本。
5.本发明的技术方案如下：
6.一方面，本发明提供一种主子站监控信息可视化交互验收系统，包括：
7.用户交互层，用于进行数据的可视化展示和数据的可视化交互；
8.数据解析层，用于导入并解析全站的配置信息数据；
9.应用功能层，用于校核主子站的配置信息数据是否正确，校核数据的可视化展示是否正确以及校核远动机的转发信息是否正确；
10.数据通信层，用于实现所述可视化交互验收系统与主子站的通信连接；
11.其中，所述应用功能层包括拓扑生成模块和验收测试生成模块，所述拓扑生成模块用于根据全站的配置信息数据生成全站的拓扑结构图；所述验收程序生成模块用于根据全站的拓扑结构图生成至少一种验收程序，所述验收程序包括主子站和远动机需执行的动作的配置文件，并将生成的验收程序列表发送至用户交互层；
12.所述用户交互层通过验收程序列表选择当前需执行的验收程序，根据选择的验收程序，通过数据通信层将各主子站及运动机的需执行的动作的配置文件分发至各主子站及远动机上。
13.作为优选实施方式，所述用户交互层包括登录模块和界面模块；
14.所述登录模块用于用户的账号登录及管理；
15.所述界面模块用于进行数据的可视化展示和数据的可视化交互，所述数据的可视化展示包括全站的配置信息数据的数据展示，以及主子站信息交互过程和信息交互验收结果的可视化展示；所述数据的可视化交互包括验收程序列表的查询与选择页面。
16.作为优选实施方式，所述数据解析层包括全站系统配置文件解析模块、远动配置描述文件解析模块、远动监控信息点表解析模块、报文解析模块以及关联模块；
17.所述全站系统配置文件解析模块用于导入并解析全站系统配置文件，解析内容包括站内间隔层设备信息；
18.所述远动配置描述文件解析模块用于导入并解析远动配置描述文件，解析内容包括远动机点号、描述信息、合成信号以及mms地址；
19.所述远动监控信息点表解析模块用于导入并解析远动监控信息点表，解析内容包括远动机点号和描述信息；
20.所述报文解析模块用于解析mms报文和104报文，解析内容包括mms报文信息、104报文信息、设备信息和运动机点号；
21.所述关联模块用于进行解析内容的关联，具体包括：将报文解析模块解析mms报文获得的设备信息与全站系统配置文件解析模块解析的站内间隔层设备信息进行相关联映射；以及，将报文解析模块解析104报文的104报文信息体地址获得的运动机点号与远动监控信息点表相关联映射，并与对应的点表设备信息关联映射；以及，基于时标的唯一性将mms报文信息、站内间隔层设备信息、104报文信息、点表设备信息相关联映射。
22.作为优选实施方式，所述应用功能层包括配置校核模块、同步验收模块、动态校核模块以及报告模块；
23.所述配置校核模块用于对全站系统配置文件、远动配置描述文件以及远动监控信息点表的解析内容的语法、语义以及一致性进行校核；
24.所述同步验收模块用于校核主站的可视化展示内容是否与现场一致；
25.所述动态校核模块用于校验远动机转发的信息是否准确；
26.所述报告模块用于根据配置校核模块、同步验收模块和动态校核模块的校核结果生成报告。
27.作为优选实施方式，所述数据通信层包括发送模块、接收模块以及socket通信模块；
28.所述发送模块和接收模块分别用于发送和接收数据，所述socket通信模块用于建立基于serversocket对象的通信网络。
29.另一方面，本发明提供一种主子站监控信息可视化交互验收方法，基于本发明任一实施例所述的一种主子站监控信息可视化交互验收系统实现，包括以下步骤：
30.导入全站系统配置文件、远动配置描述文件、远动监控信息点表至数据解析层以及报文信息，通过数据解析层获取解析内容，并进行解析内容的关联；
31.通过应用功能层对上述解析内容的语法和语义进行校核；
32.通过应用功能层，根据远动配置描述文件、解析远动配置描述文件以及远动监控信息点表的解析内容，以点表点号为基准关联，校核解析内容的一致性，并通过用户交互层可视化展示校核结果；
33.通过应用功能层生成全站的拓扑结构图并根据全站的拓扑结构图生成至少一种
验收程序，将生成验收程序列表发送至用户交互层；
34.通过用户交互层选择当前要执行的验收程序；
35.通过数据通信层，根据选择的验收程序将各主子站及运动机的需执行的动作的配置文件分发至各主子站及远动机上；
36.通过数据通信层接入远动机主站侧，远动机主站侧根据需执行的动作的配置文件接收现场实际触发信号，通过应用功能层比对主站信号、主子站监控信息可视化交互验收系统接收到的信号以及实际触发信号是否一致；
37.通过数据通信层接入远动机输入侧、输出侧，远动机输入侧、输出侧根据需执行的动作的配置文件读取远动机实际配置信息并与远动配置描述文件的解析内容进行比对；
38.通过数据通信层接入远动机输入侧、输出侧，远动机输入侧、输出侧根据需执行的动作的配置文件基于全站系统配置文件的解析内容，依次仿真上送触发信号，同时接收远动机的转发信号，通过应用功能层以点号为基准比对触发信号和转发信号是否一致；
39.通过数据通信层接入远动机输入侧，远动机输入侧根据需执行的动作的配置文件以点号为基准按顺序依次发送信号，比对监控后台接收信号与仿真信号是否一致；
40.完成主子站监控信息的验收。
41.本发明具有如下有益效果：
42.本发明一种主子站监控信息可视化交互验收系统，可模拟仿真测保装置、主站、远动机，完成遥测、遥信等信号的可视化交互验收。大大缩短变电站投运前对点调试周期，提高变电站信息验收效率，减少变电站建设成本。
附图说明
43.图1为本发明可视化交互验收系统的系统分层结构示意图；
44.图2为本发明可视化交互验收系统的功能框架示意图；
45.图3为本发明实施例中数据通信层的框架示意图；
46.图4为本发明实施例中可视化交互验收系统在现场应用的一种示例图；
47.图5为本发明实施例中可视化交互验收系统在现场应用的另一种示例图；
48.图6为本发明实施例中可视化交互验收系统在现场应用的另一种示例图；
49.图7为本发明实施例可视化交互验收方法的流程图。
具体实施方式
50.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
51.应当理解，文中所使用的步骤编号仅是为了方便描述，不对作为对步骤执行先后顺序的限定。
52.应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
53.术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
54.术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
55.实施例一：
56.参见图1，一种主子站监控信息可视化交互验收系统，包括：
57.用户交互层，用于进行数据的可视化展示和数据的可视化交互；
58.数据解析层，用于导入并解析全站的配置信息数据；
59.应用功能层，用于校核主子站的配置信息数据是否正确，校核数据的可视化展示是否正确以及校核远动机的转发信息是否正确；
60.数据通信层，用于实现所述可视化交互验收系统与主子站的通信连接；
61.其中，所述应用功能层包括拓扑生成模块和验收测试生成模块，所述拓扑生成模块用于根据全站的配置信息数据生成全站的拓扑结构图；所述验收程序生成模块用于根据全站的拓扑结构图生成至少一种验收程序，所述验收程序包括主子站和远动机需执行的动作的配置文件，并将生成的验收程序列表发送至用户交互层；
62.所述用户交互层通过验收程序列表选择当前需执行的验收程序，根据选择的验收程序，通过数据通信层将各主子站及运动机的需执行的动作的配置文件分发至各主子站及远动机上。
63.具体参见图2，本主子站监控信息可视化交互验收系统用于实现信息整合和信息交互功能，信息整合包括对配置信息数据的校核和关联，信息交互功能包括以下几种情况：
64.1)将系统接入远动机子站侧仿真保测装置向远动发送触发信号；2)将系统接入远动机主站侧仿真调度主站接收远动转发信号；3)将系统同时接入远动机子站、主站侧形成闭环。
65.作为本实施例的优选实施方式，所述用户交互层包括登录模块和界面模块；
66.所述登录模块用于用户的账号登录及管理；
67.所述界面模块用于进行数据的可视化展示和数据的可视化交互，所述数据的可视化展示包括全站的配置信息数据的数据展示，具体包括包括scd文件(substation configuration description，全站系统配置文件)，rcd文件(远动配置描述文件)以及远动监控信息点表信息的数据展示，以及主子站信息交互过程和信息交互验收结果的可视化展示，比如遥信验收过程、结果等。所述数据的可视化交互包括验收程序列表的查询与选择页面。
68.上述可视化展示主子站信息交互验收过程的实现方式为：将主子站信息按遥测、遥信、遥控、通信中断等进行分类，并将信号以表格形式显示，在每个信号后添加图模形式的开入开出按钮，并针对动作、复归不同状态赋予不同颜色标记，可清晰展示出信号是否正常交互。
69.作为本实施例的优选实施方式，所述数据解析层包括全站系统配置文件解析模块、远动配置描述文件解析模块、远动监控信息点表解析模块、报文解析模块以及关联模块；
70.所述全站系统配置文件解析模块用于导入并解析全站系统配置文件，解析内容包
括站内间隔层设备信息；
71.所述远动配置描述文件解析模块用于导入并解析远动配置描述文件，解析内容包括远动机点号、描述信息、合成信号以及mms地址；
72.所述远动监控信息点表解析模块用于导入并解析远动监控信息点表，解析内容包括远动机点号和描述信息；
73.所述报文解析模块用于解析mms报文和104报文，解析内容包括mms报文信息、104报文信息、设备信息和运动机点号；
74.所述关联模块用于进行解析内容的关联，具体包括：将报文解析模块解析mms报文获得的设备信息与全站系统配置文件解析模块解析的站内间隔层设备信息进行相关联映射；以及，将报文解析模块解析104报文的104报文信息体地址获得的运动机点号与远动监控信息点表相关联映射，并与对应的点表设备信息关联映射；以及，基于时标的唯一性将mms报文信息、站内间隔层设备信息、104报文信息、点表设备信息相关联映射。
75.作为本实施例的优选实施方式，所述应用功能层包括配置校核模块、同步验收模块、动态校核模块以及报告模块；
76.所述配置校核模块用于对全站系统配置文件、远动配置描述文件以及远动监控信息点表的解析内容的自身语法、语义进行校核，以及对全站系统配置文件、远动配置描述文件以及远动监控信息点表的解析内容的一致性进行校核，实现方式为以点号为基准，比对描述是否一致；
77.所述同步验收模块用于校核主站的可视化展示内容是否与现场一致；同步验收模块的目的为校核主子站监控信息可视化交互验收系统是否可正确仿真主站，实现方式为主子站监控信息可视化交互验收系统接入远动机主站侧，接收远动转发上送的信号，验收人员比对主子站监控信息可视化交互验收系统画面、后台画面和现场施加信号的一致性；
78.所述动态校核模块用于校验远动机转发的信息是否准确；实现方式为将主子站监控信息可视化交互验收系统接入远动机输入输出侧形成闭环，比对远动转发表和监控信息验收点表是否一致，比对方式为以点号为基准，比对描述是否一致，并留存验收过的远动转发表。
79.所述报告模块用于根据配置校核模块、同步验收模块和动态校核模块的校核结果生成报告，包括同步验收报告、动态校核报告、主子站联合验收报告。
80.具体参见图3，作为本实施例的优选实施方式，所述数据通信层包括发送模块、接收模块以及socket通信模块；
81.所述发送模块和接收模块分别用于发送和接收数据，所述socket通信模块用于建立基于serversocket对象，采用tcp/ip协议实现的通信网络。
82.其中，接收模块接收数据的方式为：
83.接收服务端发送的报文数据，并将数据存储在缓存区；
84.以帧为单位依次读取存储在缓存区的数据；
85.将每一个字节对应采样值，将数据转换成符合要求的字符串；
86.将转换好的报文字符串按照103、104协议的格式显示。
87.其中，基于socket通信模块进行通信的方式为：
88.服务端创建serversocket对象并指定端口号，等待客户端通信请求；客户端创建
socket对象，指定ip地址和端口号，并向服务端发送连接请求；
89.服务端接收到客户端连接请求，建立tcp连接，再创建socket对象与客户端进行通信；
90.服务端和客户端分别创建字节输出和输入流，字节输入流获得对方发出数据，字节输出流发送数据；
91.一方发送结束信息则结束通信，双方关闭tcp连接，服务端停止等待通信请求。
92.参见图4-6，本实例提出主子站监控信息可视化交互验收系统在一种验收程序下的现场实际应用的示例，现场包括主子站监控信息可视化交互验收系统、监控后台、远动机、子站内保测装置；其中，图4为同步验收的现场接线图；图5为动态校核的现场接线图，图5为主子站联合验收的现场接线图。
93.本实例的验收程序具体如下：
94.如图4所示，进行现场同步验收时，现场测保装置实际触发上送信号至远动机，将主子站监控信息可视化交互验收系统接入远动机主站侧，接收现场实际触发信号，比对系统画面与监控后台画面是否一致。
95.如图5所示，动态校核分2次进行，将主子站监控信息可视化交互验收系统接入远动机的输入、输出侧，首次为读取远动机配置及转发表，比对转发表与监控点表是否一致，并保存；
96.第二次动态校核为主子站监控信息可视化交互验收系统仿真测保装置上送信号，同时，接收远动机转发后的信号，校核比对远动机转发后信号与仿真上送信号是否一致，比对方式为基于设备信息、点号为基准，比对描述是否一致。
97.如图6所示，进行主子站联合验收时，将主子站监控信息可视化交互验收系统接入远动机输入侧，仿真测保装置上送信号至远动机，主站侧接收远动转发信号，完成主子站联合验收。最后调度主站调试人员人工复核信号是否一致。
98.上述测保装置仿真信号包括遥信、遥测、通信中断类信号等。
99.实施例二：
100.参见图7，本实施例提供一种主子站监控信息可视化交互验收方法，基于上述实施例一所述的一种主子站监控信息可视化交互验收系统实现，包括以下步骤：
101.a1、导入全站系统配置文件、远动配置描述文件以及远动监控信息点表至数据解析层，获取解析内容，并进行解析内容的关联；通过应用功能层对上述解析内容的语法和语义进行校核；校核正确进行下一步，如错误则对有误的文件进行修改后重新导入；
102.a2、通过应用功能层，根据远动配置描述文件、解析远动配置描述文件以及远动监控信息点表的解析内容，以点表点号为基准关联，校核解析内容的一致性，并通过用户交互层可视化展示校核结果，三者正确关联则进入下一步，如错误则对有误的文件进行修改后重新导入；
103.a3、通过应用功能层生成全站的拓扑结构图并根据全站的拓扑结构图生成至少一种验收程序，将生成验收程序列表发送至用户交互层；通过用户交互层选择当前要执行的验收程序；
104.a4、根据选择的验收程序进行同步验收，通过数据通信层接入远动机主站侧，远动机主站侧根据需执行的动作的配置文件接收现场实际触发信号，通过应用功能层比对主站
信号、主子站监控信息可视化交互验收系统接收到的信号以及实际触发信号是否一致，信号一致则进入下一步；
105.a5、进行动态闭环校核，通过数据通信层接入远动机输入侧、输出侧，远动机输入侧、输出侧根据需执行的动作的配置文件读取远动机实际配置信息并与远动配置描述文件的解析内容进行比对，校核远动机配置是否正确，正确则进入下一步；
106.a6、进行主子站联合验收，通过数据通信层接入远动机输入侧、输出侧，远动机输入侧、输出侧根据需执行的动作的配置文件基于全站系统配置文件的解析内容，逐点仿真上送触发信号、复归信号至远动机，同时接收远动机的转发信号，主站调试人员通过应用功能层以点号为基准比对触发信号和转发信号是否一致；正确则完成验收，如错误则备注错误；
107.通过数据通信层接入远动机输入侧，远动机输入侧根据需执行的动作的配置文件以点号为基准按顺序依次发送信号，比对监控后台接收信号与仿真信号是否一致，正确则完成验收，如错误则备注错误；
108.a7、人工复核消缺，直至信号全部验收完成。
109.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。