一种变电站辅助子系统的数据传输接口及数据传输方法与流程

1.本发明属于数据传输领域，尤其涉及一种用于变电站辅助子系统的数据传输接口及数据传输方法。


背景技术：

2.电力公司配电站机房由于数量众多，分布较广等原因，具有分散、地理环境情况变化多端、覆盖面广、用户众多，容易受用户增容和城市建设影响等特点，导致对变电站的巡检工作量急剧增加，在目前运维人力物力有限的情况下，巡检周期加长，巡检效率低，存在巡检安全隐患。
3.相对于变电站的精益化监控模式，目前的变电站环境监控程度及监控范围严重落后，无法有效进行故障的定位分析。很多装置没有联网，只是在本地监测和控制。联网的各系统之间独立运行，形成监控“孤岛”现象，无法有效的进行管理，也达不到安全管理的效果。针对于目前变电站的环境设施条件，运维管理人员对于数量众多的变电站设备数据统计分析也是非常困难的事情，难以掌握设备宏观情况。
4.一般都在每年或每季的几个典型日，由工作人员逐个测量配电装置及巡检，既不能及时发现问题，也难以全面的反映真实情况。
5.变电站数量众多，不仅分部分散、广泛，而且部分变电站内部和周围环境恶劣，巡检人员在巡检过程中有触电、sf6气体中毒等风险。
6.目前巡检人员素质的提高不能紧跟变电站日益复杂的功能结构运维要求，随着城区的建设发展，变电站的数量越来越多，分布也越来越广，里面的设备也越来越复杂，对巡检人员的数量和技能要求也越来越高，耗费大量的人力物力，甚至有些时候不可能全面巡检，这又留下安全隐患。
7.多系统的并存局面，不但增加了投资成本，后期的维护成本也大大增加，并且多个厂家设备同时运行，也会产生扯皮现象，浪费业主的时间和精力。布线联网方式不利于今后的设备更换和增加。
8.目前各配电站门禁系统采用多家硬件设备和方案，只能用于本地管理，不利于外来人员统一管理，存在很大的安全隐患。


技术实现要素：

9.本发明所要解决的技术问题是提供一种变电站辅助子系统的数据传输接口及数据传输方法。其基于ims构建智慧机房环境管理平台，结合包括wifi、云服务和微信小程序在内的应用，实现多个子系统的融合管理，将ims(智慧监控系统)运用于变电站的环境管理场景，将变电站的监控设备通过wifi模块，使用统一传输协议和接口，将实时数据汇聚到ims，通过4g服务接入云服务，全面实现变电站监控辅助设备信息化，状态感知自动化、管理流程可视化及客户服务便捷化，完成对安防系统、空调系统、温湿度感知系统、有害气体感知报警系统、视频监控和门禁管理系统、照明系统的全覆盖管理，极大地优化了变电站环境
监控工作质效。
10.本发明的技术方案是：提供一种变电站辅助子系统的数据传输接口及数据传输方法，包括在变电站设置各类监测设备和辅助设备，以用于变电站的运行设备状态检测和环境管理；其特征是：
11.1)确定辅助设备的设备类型，并根据设备类型构建辅助设备的设备模型；
12.2)将预设的设备模型数据传输接口匹配辅助设备，并分配独立id识别标志，使各辅助设备支持设备自身属性的传输接口；
13.3)将基于modbus-tcp的以太网总线实现多子系统设备模型的数据传输；
14.4)采集具有独立id识别标志的辅助子系统设备的状态数据和设备模型数据，并通过以太网总线上传至主机；
15.5)以太网总线具备通讯监测功能，一旦断线，会实现对主机的自动修复链接，确保辅助子系统设备始终保持在线可监控状态。
16.具体的，所述变电站辅助子系统的数据传输接口及数据传输方法，采用独立id识别辅助子系统设备，各子系统可以独立运行，完美融合，并能够实现对变电站内辅助设备的即插即用，提高数据上传的即时性和可靠性。
17.进一步的，所述变电站辅助子系统的数据传输接口及数据传输方法，基于ims构建智慧机房环境管理平台，结合包括wifi、云服务和微信小程序在内的应用，实现多个子系统的融合管理，将智慧监控系统ims运用于变电站的环境管理场景，将变电站的监控设备通过wifi模块，使用统一传输协议和接口，将实时数据汇聚到ims，通过4g服务接入云服务，全面实现变电站监控辅助设备信息化，状态感知自动化、管理流程可视化及客户服务便捷化，完成对安防系统、空调系统、温湿度感知系统、有害气体感知报警系统、视频监控和门禁管理系统、照明系统的全覆盖管理，优化变电站环境监控工作质效。
18.具体的，所述变电站辅助子系统的数据传输接口及数据传输方法，通过设置联动策略，根据现场监测数据，实现空调与温湿度监控设备联动；空调设备自动轮换运行，延长设备使用年限；有害气体监测设备和风机设备联动。
19.进一步的，所述变电站辅助子系统的数据传输接口及数据传输方法，通过在变电站加装各类监测设备，实时监测变电站运行状态；通过提前预设一定报警策略，将变电站运行异常情况通过辅助系统平台通报相关人员来实现变电站智能巡检目标，通过决策联动设置主动处置变电站异常状况，将变电站内包括视频监控、环境监测、安全防范、消防报警、门禁在内的辅助子系统有效融合，变电站运行更有效率。
20.具体的，所述变电站辅助子系统的数据传输接口及数据传输方法，通过现场自动采集设备运行数据，判断设备运行状况，自动生成日、周、月度巡检报告，实现智能巡检。
21.进一步的，所述变电站辅助子系统的数据传输接口及数据传输方法，通过数据分析及决策在变电站环境监控领域的应用，实现多子系统联动策略系统，通过控制多个独立子系统的联动，实现智能控制相关设备，并采用大数据分析和学习算法，实现空调与温湿度监控设备联动、有害气体监测设备与风机设备联动。
22.更进一步的，所述变电站辅助子系统的数据传输接口及数据传输方法，通过现场自动采集设备运行数据，判断设备运行状况，设定报警策略及参数，在出现异常情况时向相关人员进行报警，保障变电站安全稳定运行。
23.与现有技术比较，本发明的优点是：
24.1.采用独立id识别辅助子系统设备，各子系统可以独立运行，完美融合，并能够实现对变电站内辅助设备的即插即用，提高了数据上传的即时性和可靠性；
25.2.采用统一的数据传输接口及数据传输方法，能够实现不同生产厂商的多个子系统或各类监测设备和辅助设备的融合管理以及相互之间的数据交换机传输，便于构建多子系统的联动策略系统；
26.3.以太网总线具备通讯监测功能，一旦断线，会实现对主机的自动修复链接，确保辅助子系统设备始终保持在线可监控状态。
附图说明
27.图1是本发明的变电站网络拓扑示意图。
具体实施方式
28.下面结合附图对本发明做进一步说明。
29.智能变电站是坚强智能电网各个环节中的重要基础和支撑，而变电站智能辅助控制系统和生产系统的有机结合是变电站智能化未来发展方向，是智能变电站信息传输的基础，通过先进采集传感技术取得设备与智能电网运行时静态、动态和暂态的数据，按照全景在线监测的要求，对智能电网运行自动监管，实现外部与变电站的互动协同，提高智能电网的综合效率、可用性和可靠性，是智能化电网实现互动化、自动化和信息化的保障基础，也是变电站智能化的重要体现。
30.本发明的技术方案，提出了一种变电站辅助子系统的数据传输接口及数据传输方法，包括：
31.1)确定辅助设备的设备类型，并根据设备类型构建辅助设备的设备模型；
32.2)将预设的设备模型数据传输接口匹配辅助设备，并分配独立id，使辅助设备支持设备自身属性的传输接口；
33.3)将基于modbus-tcp的以太网总线实现多子系统设备模型的数据传输；
34.4)采集辅助子系统设备(独立id识别)状态数据和设备模型数据并通过以太网总线上传至主机；
35.5)该以太网总线具备通讯监测功能，一旦断线，会实现对主机的自动修复链接，确保辅助子系统设备始终保持在线可监控状态。
36.从整体上来讲，如图1中所示，各种辅助设备通过设置具有唯一性的独立id，采用wifi无线网络与环境监控主机连接，经4g路由器与电力系统内部的私有云监控平台连接，构成环境联动监控单元。
37.各监测设备(图中以球机来表示)与本地录像机分别对应连接；本地录像机经4g路由器与电力系统内部的私有云监控平台连接，构成视频监控单元。
38.电力系统内部的私有云监控平台与云储存连接，同时经防火墙与pc端和移动端连接，pc端和移动端构成远程监控单元。
39.具体的，采用本技术方案的变电站网络拓扑，采用分布式和模块化架构，把变电站辅助监控平台分为站端设备和软件系统两部分。
40.其站端设备以环境监控主机为核心，能够接入各类传感器，如温湿度等环境传感器，六氟化硫传感器、烟感传感器等安防设备、一路门禁、8-24路灯光/空调以及风机的控制等功能，并可以通过扩展实现图像抓拍、六氟化硫泄露报警、消防报警等功能。
41.其系统总体架构由变电站辅助监控平台、数据交互传输系统、站端智能监测系统等各部分构成，通过网络实现系统的数据交互和联动。
42.变电站的辅助监控平台作为整个系统的“大脑”，负责对变电站房屋内外环境及设备状态信息存储、处理、分析并且向终端下发指令。也是面向运维人员的工作平台，实现变电站整体运行状态的远程监控、危险预警和异常告警。
43.数据交互传输系统是整个系统的“神经网络”，将各应用平台、环境监控主机、传感器设备等联通起来，实现数据实时传输，并在变电站辅助监控平台展现给相关权限用户。
44.其环境监控主机是整个系统的“感官系统”，负责对变电站内各功能子模块信息存储、信息处理及分析，并通过标准协议传输给变电站辅助监控平台。当超过预设限值，则启动智能联动，以将配电站机房相关指标参数控制在目标范围之内。
45.其传感器设备是整个系统的“手脚”，实现变电站内监测信息的采集。
46.依据目前各地信息化网络和变电站终端设备建设实施的实际情况，变电站辅助监控平台负责接收环境监控主机上送的数据信息，实现数据的存储、数据处理和分析。变电站辅助监控平台既作为信息的采集存储平台，又作为功能应用分析平台。
47.本发明采用独立id识别辅助子系统设备，各子系统可以独立运行，完美融合，并能够实现对变电站内辅助设备的即插即用，提高了数据上传的即时性和可靠性。
48.本发明的技术方案，通过在变电站加装各类监测设备，实时监测变电站运行状态；通过提前预设一定报警策略，将变电站运行异常情况通过辅助系统平台通报相关人员来实现变电站智能巡检目标，通过决策联动设置主动处置变电站异常状况，将变电站内视频监控、环境监测、安全防范、消防报警、门禁等辅助子系统有效融合，变电站运行更有效率。
49.本发明的技术方案，基于ims构建智慧机房环境管理平台，结合包括wifi、云服务和微信小程序在内的应用，实现多个子系统的融合管理，将ims(智慧监控系统)运用于变电站的环境管理场景，将变电站的监控设备通过wifi模块，使用统一传输协议和接口，将实时数据汇聚到ims，通过4g服务接入云服务，全面实现变电站监控辅助设备信息化，状态感知自动化、管理流程可视化及客户服务便捷化，完成了对安防系统、空调系统、温湿度感知系统、有害气体感知报警系统、视频监控和门禁管理系统、照明系统全覆盖管理，极大地优化了变电站环境监控工作质效。
50.进一步的，通过设置联动策略，根据现场监测数据，实现空调与温湿度监控设备联动；空调设备自动轮换运行，延长设备使用年限；有害气体监测设备和风机设备联动。
51.本发明的技术方案，通过现场自动采集设备运行数据，判断设备运行状况，自动生成日、周、月度巡检报告，实现智能巡检。
52.本发明的技术方案，通过高级算法的数据分析及决策在变电站环境监控领域的应用，实现多子系统联动策略系统(dls)，通过控制多个独立子系统的联动，实现智能控制相关设备，并采用大数据分析和学习算法，实现空调与温湿度监控设备联动、有害气体监测设备与风机设备联动。
53.本发明的技术方案，通过现场自动采集设备运行数据，判断设备运行状况，自动生
成日、周、月度巡检报告，实现电站辅助系统智能巡检。设定报警策略及参数，在出现异常情况时向相关人员进行报警，保障变电站安全稳定运行。
54.本发明的技术方案，通过在变电站加装各类监测设备，将预设的设备模型数据传输接口匹配辅助设备，并分配独立id，使辅助设备支持设备自身属性的传输接口，同时采用基于modbus-tcp的以太网总线来实现多子系统设备模型的数据传输，实时监测变电站运行状态；通过提前预设定报警策略，将变电站运行异常情况通过辅助系统平台通报相关人员来实现变电站智能巡检目标，通过决策联动设置主动处置变电站异常状况，将变电站内视频监控、环境监测、安全防范、消防报警、门禁等辅助子系统有效融合成为一体，变电站运行更加有效率。
55.本发明可广泛用于变电站的智能监控和运行管理领域。