一種智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)雙機切換告警無擾動處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)雙機切換告警無擾動處理方法，提出測點數(shù)據(jù)引用信息、裝置時標(biāo)信息作為雙機告警模塊中各自產(chǎn)生告警是否為同一變位信息的判據(jù)，備機建立由告警對象個數(shù)和告警對象后臺登錄時標(biāo)信息超時兩個條件約束的告警對象緩存隊列，當(dāng)備機升為主機時，將告警對象緩存隊列信息進行壓縮、分包發(fā)送，接收端組包、解壓還原告警信息，與以往的實現(xiàn)方法相比的優(yōu)點在于主備服務(wù)器各自獨立與間隔層裝置進行通訊，保證通訊報文的冗余備份，備機不需要與主機進行交互判斷主機處理的告警信息邊界，減少了由于通訊、雙機切換狀態(tài)延時等原因造成交互出錯幾率，設(shè)計的信息傳輸壓縮分包模塊提高了雙機切換時告警信息傳輸?shù)男屎涂煽啃浴?br> 【專利說明】一種智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)雙機切換告警無擾動處理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及變電站自動化技術(shù)，具體是涉及一種智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)雙機切換告警無擾動處理方法。

【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)《智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)規(guī)范》，220kV及以上智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)使用雙機雙網(wǎng)冗余配置模式保障系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。在雙服務(wù)器的配置中，備用服務(wù)器在主服務(wù)器出現(xiàn)故障時自動切換為主服務(wù)器，在切換的過程中可能會造成告警信號的丟失或者重復(fù)。
[0003]傳統(tǒng)的變電站監(jiān)控雙機切換的方法中主備服務(wù)器都有一個信息分發(fā)模塊,并且在該模塊中建立了分發(fā)確認機制，即對來自裝置的信息，在分發(fā)前先進行緩存，當(dāng)服務(wù)器收到對側(cè)服務(wù)器的新信息時，向?qū)?cè)服務(wù)器發(fā)送確認報文，對側(cè)服務(wù)器收到確認報文時，刪除對應(yīng)的緩存信息，該方法的缺陷是:(1)只有主服務(wù)器對間隔層裝置連接可以接收間隔層裝置的報文，而備用服務(wù)器不能接收間隔層裝置的報文，備用服務(wù)器并沒有起到網(wǎng)絡(luò)報文冗余備用的作用；(2)在信息分發(fā)模塊中建立的分發(fā)確認機制，服務(wù)器每次收到報文都需要相互分發(fā)進行確認，在切機的過程中容易產(chǎn)生故障點。(3)當(dāng)備服務(wù)器升為主服務(wù)器時，通過系統(tǒng)消息總線發(fā)送告警對象信息數(shù)據(jù)量較大，并且消息總線每次發(fā)送的數(shù)據(jù)包大小是有限制的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種高可靠的智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)雙機切換告警無擾動處理方法。
[0005]技術(shù)方案:為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)雙機切換告警無擾動處理方法，提供變電站監(jiān)控系統(tǒng)，所述變電站監(jiān)控系統(tǒng)包括主機、備機、一組工作站和間隔層裝置，所述主機依次通過主機告警模塊、主機數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制模塊和主機通訊模塊與所述間隔層裝置連接，所述備機依次通過備機告警模塊、備機數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制模塊和備機通訊模塊與所述間隔層裝置連接，所述主機告警模塊包括主機告警緩存器、主機告警窗、主機告警歷史庫和主機告警服務(wù)器，所述備機告警模塊包括備機告警緩存器、備機告警窗、備機告警歷史庫和備機告警服務(wù)器，所述工作站包括工作站報警模塊，所述工作站報警模塊包括工作站告警窗和工作站告警服務(wù)器，所述主機通過主機告警服務(wù)器分別與所述備機告警服務(wù)器和所述工作站告警服務(wù)器連接，該方法包括以下步驟:
Si所述間隔層裝置采集遙信變位信息并將該信息上傳到所述變電站監(jiān)控系統(tǒng)，所述主機和備機分別接收到來自所述間隔層裝置發(fā)送的遙信變位信息；
S2所述主機啟動主機告警模塊，處理接收到的遙信變位信息并產(chǎn)生主機告警對象和告
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S3所述備機啟動備機告警模塊，處理接收到的遙信變位信息并產(chǎn)生備機告警對象，所述備機告警模塊將產(chǎn)生的備機告警對象進行緩存；
S4所述主機告警模塊將產(chǎn)生的告警信息向備機和工作站進行分發(fā)，該告警信息觸發(fā)主機、備機和工作站登陸告警窗信息以及觸發(fā)主機、備機生成告警歷史信息；
S5所述備機緩存?zhèn)錂C告警對象，該備機告警對象作為主備機切換時的冗余告警信息；
S6當(dāng)主備機切換時，剛升級為主機的原備機將緩存的備機告警對象信息向其他監(jiān)控機器分發(fā)。
有益效果:本發(fā)明與以往的實現(xiàn)方法相比優(yōu)點在于:主機和備機各自獨立與間隔層裝置進行通訊，保證了通訊報文的冗余備份；提出兩臺服務(wù)器各自處理的告警信息通過數(shù)據(jù)引用信息、裝置時標(biāo)信息確定是否為同一裝置遙信變位信息的判據(jù)，備機不需要與主機進行交互判斷主機處理的告警信息邊界，減少了由于通訊、雙機切換狀態(tài)延時等原因造成交互出錯幾率；備機升級為主機后，將緩存告警信息先刪除再處理的方式確保在雙機主備切換時告警窗和告警歷史記錄不重復(fù)以及設(shè)計的信息傳輸壓縮分包模塊提高了雙機切換時告警信息傳輸?shù)男屎涂煽啃浴?br>
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1是智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)圖；
圖2是告警對象數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是備機告警模塊處理流程圖；
圖4是備機切換為主機后其告警對象信息發(fā)送示意圖。

【具體實施方式】
[0007]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作更進一步的說明。
[0008]如圖1所示，智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)包括主機、備機、一臺或多臺工作站、間隔層裝置，所述主機依次通過主機告警模塊、主機數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制(SCADA, SupervisoryControl And Data Acquisit1n)模塊和主機通訊模塊與所述間隔層裝置連接,所述備機依次通過備機告警模塊、備機數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制(SCADA, Supervisory Control And DataAcquisit1n)模塊和備機通訊模塊與所述間隔層裝置連接，所述主機告警模塊包括主機告警緩存器、主機告警窗、主機告警歷史庫和主機告警服務(wù)器，所述備機告警模塊包括備機告警緩存器、備機告警窗、備機告警歷史庫和備機告警服務(wù)器，所述工作站包括工作站報警模塊，所述工作站報警模塊包括工作站告警窗和工作站告警服務(wù)器，所述主機通過主機告警服務(wù)器分別與所述備機告警服務(wù)器和所述工作站告警服務(wù)器連接，用來向備機和工作站分發(fā)數(shù)據(jù)。在本發(fā)明實施例中，智能變電站通訊采用IEC61850規(guī)約MMS報文將間隔層裝置采集的遙信變位信息上傳到變電站監(jiān)控系統(tǒng)，所述遙信變位信息采用IEC61850規(guī)約MMS報文格式，該報文為樹形結(jié)構(gòu)，該變位信息報文包括測點數(shù)據(jù)引用信息、遙信時標(biāo)信息、狀態(tài)值信息和品質(zhì)信息。所述間隔層裝置采集遙信變位信息，該信息采用IEC61850規(guī)約麗S報文格式依次通過主機、備機通訊模塊,主機、備機SCADA模塊傳送到所述主機、備機各自的告警模塊，所述主機、備機告警模塊將接受到的來自間隔層裝置的遙信變位報文信息進行處理，并各自產(chǎn)生了告警對象，所述告警對象包括測點數(shù)據(jù)引用信息和遙信時標(biāo)信息且所述主機告警對象和所述備機告警對象通過測點數(shù)據(jù)引用信息和遙信時標(biāo)信息來唯一標(biāo)志，通過信息中的測點數(shù)據(jù)引用信息和遙信時標(biāo)信息可以確定兩臺服務(wù)器上的告警對象是否屬于同一個裝置變位信息產(chǎn)生，如圖2所示，所述告警對象還包括緩存時標(biāo)信息、遙信描述信息、廠站索引號、設(shè)備組索引號、設(shè)備索引號、遙信索引號、告警類型和狀態(tài)信息，緩存時標(biāo)信息為壓入緩存隊列的服務(wù)器本地時標(biāo)用來約束緩存隊列的長度，遙信描述信息為告警登陸時所要使用的描述信息，廠站索引號、設(shè)備組索引號、設(shè)備索引號、遙信索引號為告警遙信所在廠站、設(shè)備組、設(shè)備和自身在數(shù)據(jù)庫中的索引號，告警類型和告警狀態(tài)為告警模塊用來處理該遙信需要的狀態(tài)值。
[0009]正常運行情況下，所述主機和所述備機均與間隔層裝置進行通訊，但只有主機告警模塊產(chǎn)生告警歷史信息和觸發(fā)每臺機器或者工作站的登陸告警窗信息，所述主機告警模塊將產(chǎn)生的告警信息(告警歷史信息和觸發(fā)每臺機器或者工作站的登陸告警窗信息)向備機和工作站進行分發(fā)，該告警信息觸發(fā)主機、備機和工作站登陸告警窗信息，該告警信息觸發(fā)觸發(fā)主機、備機生成告警歷史信息；
所述備機緩存?zhèn)錂C告警對象，該備機告警對象作為主備機切換時的冗余告警信息；備機將自身產(chǎn)生的告警對象通過備機緩存器進行緩存，所述備機告警模塊將產(chǎn)生的備機告警對象進行緩存過程中，所述備機通過告警對象個數(shù)和告警對象后臺登陸時標(biāo)信息超時兩個條件約束緩存隊列的大小，根據(jù)告警對象個數(shù)約束緩存隊列的大小包括以下步驟:當(dāng)所述備機告警模塊收到的備機告警對象個數(shù)超過緩存隊列大小時，則將最早進入緩存隊列的告警對象移出，添加新的告警對象，兩個約束條件可以根據(jù)現(xiàn)場實際情況配置，根據(jù)告警對象個數(shù)約束緩存隊列的大小可以防止緩存隊列過大而造成內(nèi)存占用過大影響極其性能，用超時條件約束可以避免在信號少時緩存隊列中存在切換時間很久之前的無用數(shù)據(jù)。由于用測點數(shù)據(jù)引用信息和遙信時標(biāo)信息唯一確定了告警對象，所以備機子存儲時不需要與主機交互確認已經(jīng)處理過的告警對象，只需要確保緩存的告警對象大于切換時間內(nèi)發(fā)生的告警對象，這樣備機緩存多于切換時接收報文告警數(shù)據(jù)防止告警歷史信息丟失。
[0010]如圖3所示，備機啟動備機告警模塊，還會啟動一個檢查告警緩存隊列的線程，該線程用于定時比較當(dāng)前時間和告警對象信息的登陸時間，移除超時的冗余告警對象信息，當(dāng)所述備機告警模塊將產(chǎn)生的備機告警對象進行緩存時，當(dāng)所述備機告警模塊收到的備機告警對象個數(shù)超過緩存隊列大小時，則將最早進入緩存隊列的告警對象移出，添加新的告警對象，此時再判斷備機是否已經(jīng)切換為主機，如果是，所述備機根據(jù)緩存的備機告警對象通知其他監(jiān)控機器處理告警歷史信息和告警窗信息，首先備機告警模塊處理告警歷史信息，通過比較緩存的告警對象和告警歷史信息中的告警對象的測點數(shù)據(jù)引用信息和遙信時標(biāo)信息來確定該告警對象是否已經(jīng)處理過而避免告警歷史信息的重復(fù)處理，然后備機告警模塊處理告警窗信息，備機根據(jù)緩存告警信息通知工作站等其他機器的告警窗程序根據(jù)告警信息的測點數(shù)據(jù)引用信息和遙信時標(biāo)信息把已有的告警信息記錄刪除，這樣可以保證工作站的告警窗中的信息不重復(fù)。
[0011]當(dāng)主備機切換時，剛升級為主機的原備機將緩存的備機告警對象信息向分發(fā)，剛升級為主機的原備機將備機緩存的告警對象信息向其他監(jiān)控機器分發(fā)，其他監(jiān)控機器通過比較本機告警歷史信息中的告警對象與接收到的備機告警對象的測點數(shù)據(jù)引用信息和遙信時標(biāo)信息確定告警對象是否已經(jīng)被處理過；所述其他監(jiān)控機器根據(jù)接收到的備機告警對象通知本機告警服務(wù)模塊刪除本機告警窗中測點數(shù)據(jù)引用信息和遙信時標(biāo)信息與接收到的備機告警對象重復(fù)的告警記錄。
[0012]升級為主機的原備機將緩存隊列中的告警信息發(fā)送給其他監(jiān)控機器，其他監(jiān)控機器進行告警窗登陸，這樣可以避免告警信息的重復(fù)和丟失，在告警信息發(fā)送給其他監(jiān)控機器時，傳統(tǒng)的方法是通過系統(tǒng)消息總線發(fā)送告警對象信息，但是這樣信息數(shù)據(jù)量較大，且消息總線每次發(fā)送的數(shù)據(jù)包大小是有限制的，如圖4所示，本實施例中通過設(shè)計的告警數(shù)據(jù)分包處理模塊來處理告警信息的發(fā)送和接收，首先將所有的告警對象信息進行壓縮，然后再與消息總線可以接收的單次最大報文長度進行比較，如果較大，則根據(jù)此長度將告警信息報文分包處理，在工作站接收端先根據(jù)接收到的告警對象信息報文頭判斷是否需要組包，如果非單包發(fā)送需要組包則根據(jù)報文頭信息組包，然后再進行解壓縮，得到原始的告警對象信息報文后發(fā)送至后續(xù)的告警處理，該方法將發(fā)送的壓縮解壓、分包組包模塊封裝在一個模塊中，提高了告警信息傳輸?shù)男?，通過傳輸數(shù)據(jù)處理模塊提高了告警信息傳輸網(wǎng)絡(luò)的效率。
[0013]本發(fā)明提出根據(jù)規(guī)約MMS報文中測點數(shù)據(jù)引用信息、裝置時標(biāo)信息作為雙機告警模塊中各自產(chǎn)生告警是否為裝置同一變位信息的判據(jù)。在備機建立由告警對象個數(shù)和告警對象后臺登錄時標(biāo)信息超時兩個條件約束的告警對象緩存隊列。當(dāng)備機升為主機時，將告警對象緩存隊列信息進行壓縮、分包發(fā)送，接收端組包、解壓還原告警信息。在告警模塊主備切換的過程中，通過測點數(shù)據(jù)引用信息、裝置時標(biāo)信息確定是否已經(jīng)寫入告警歷史信息庫避免告警歷史信息重復(fù)，通知每臺有告警窗的機器根據(jù)原備機緩存告警對象信息先刪除已經(jīng)處理過的冗余告警信息再登錄避免告警窗告警信息的重復(fù)。本發(fā)明與以往的實現(xiàn)方法相比的優(yōu)點在于主備服務(wù)器各自獨立與間隔層裝置進行通訊，保證了通訊報文的冗余備份。提出兩臺服務(wù)器各自處理的告警信息通過數(shù)據(jù)引用信息、裝置時標(biāo)信息確定是否為同一裝置遙信變位信息的判據(jù)，備機不需要與主機進行交互判斷主機處理的告警信息邊界，減少了由于通訊、雙機切換狀態(tài)延時等原因造成交互出錯幾率；設(shè)計的信息傳輸壓縮分包模塊提高了雙機切換時告警信息傳輸?shù)男?；備機升級為主機后，將緩存告警信息先刪除再處理的方式確保在雙機主備切換時告警窗和告警歷史記錄不重復(fù)。
[0014]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)雙機切換告警無擾動處理方法，提供變電站監(jiān)控系統(tǒng)，所述變電站監(jiān)控系統(tǒng)包括主機、備機、一組工作站和間隔層裝置，其特征在于:所述主機依次通過主機告警模塊、主機數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制模塊和主機通訊模塊與所述間隔層裝置連接，所述備機依次通過備機告警模塊、備機數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制模塊和備機通訊模塊與所述間隔層裝置連接，所述主機告警模塊包括主機告警緩存器、主機告警窗、主機告警歷史庫和主機告警服務(wù)器，所述備機告警模塊包括備機告警緩存器、備機告警窗、備機告警歷史庫和備機告警服務(wù)器，所述工作站包括工作站報警模塊，所述工作站報警模塊包括工作站告警窗和工作站告警服務(wù)器，所述主機通過主機告警服務(wù)器分別與所述備機告警服務(wù)器和所述工作站告警服務(wù)器連接，該方法包括以下步驟: Si所述間隔層裝置采集遙信變位信息并將該信息上傳到所述變電站監(jiān)控系統(tǒng)，所述主機和備機分別接收到來自所述間隔層裝置發(fā)送的遙信變位信息； S2所述主機啟動主機告警模塊，處理接收到的遙信變位信息并產(chǎn)生主機告警對象和告θ I R >ι?ι'， S3所述備機啟動備機告警模塊，處理接收到的遙信變位信息并產(chǎn)生備機告警對象，所述備機告警模塊將產(chǎn)生的備機告警對象進行緩存； S4所述主機告警模塊將產(chǎn)生的告警信息向備機和工作站進行分發(fā)，該告警信息觸發(fā)主機、備機和工作站登陸告警窗信息以及觸發(fā)主機、備機生成告警歷史信息； S5所述備機緩存?zhèn)錂C告警對象，該備機告警對象作為主備機切換時的冗余告警信息； S6當(dāng)主備機切換時，剛升級為主機的原備機將緩存的備機告警對象信息向其他監(jiān)控機器分發(fā)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)雙機切換告警無擾動處理方法，其特征在于:當(dāng)所述備機告警模塊啟動時，同時啟動檢查告警對象緩存隊列的線程，該線程定時比較當(dāng)前時間和告警對象信息的登陸時間，移除超時的冗余告警對象信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)雙機切換告警無擾動處理方法，其特征在于:所述遙信變位信息采用IEC61850規(guī)約MMS報文格式，該變位信息報文包括測點數(shù)據(jù)引用信息、遙信時標(biāo)信息、狀態(tài)值信息和品質(zhì)信息，所述告警對象包括測點數(shù)據(jù)引用信息和遙信時標(biāo)信息且所述主機告警對象和所述備機告警對象通過測點數(shù)據(jù)引用信息和遙信時標(biāo)信息來唯一標(biāo)志。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)雙機切換告警無擾動處理方法，其特征在于:所述告警對象還包括緩存時標(biāo)信息、遙信描述信息、廠站索引號、設(shè)備組索引號、設(shè)備索引號、遙信索引號、告警類型和狀態(tài)信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)雙機切換告警無擾動處理方法，其特征在于:在所述步驟S3中，所述備機告警模塊將產(chǎn)生的備機告警對象進行緩存過程中，所述備機通過告警對象個數(shù)和告警對象后臺登陸時標(biāo)信息超時兩個條件約束緩存隊列的大小。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)雙機切換告警無擾動處理方法，其特征在于:所述步驟S6包括以下步驟: O當(dāng)主備機切換時，剛升級為主機的原備機將緩存的備機告警對象信息向其他監(jiān)控機器分發(fā)，其他監(jiān)控機器通過比較本機告警歷史信息中的告警對象與接收到的備機告警對象的測點數(shù)據(jù)引用信息和遙信時標(biāo)信息確定告警對象是否已經(jīng)被處理過； 2)所述其他監(jiān)控機器根據(jù)接收到的備機告警對象通知本機告警服務(wù)模塊刪除本機告警窗中測點數(shù)據(jù)引用信息和遙信時標(biāo)信息與接收到的備機告警對象重復(fù)的告警記錄。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)雙機切換告警無擾動處理方法，其特征在于:所述步驟S6中，所述告警對象信息首先通過數(shù)據(jù)壓縮模塊將所有緩存的告警對象信息進行壓縮；然后與消息總線可以接收的單次最大報文長度進行比較，如果較大，則根據(jù)此長度將壓縮后的告警信息經(jīng)過數(shù)據(jù)分包模塊進行數(shù)據(jù)分包處理；接收端根據(jù)接收到的告警對象信息報文頭判斷是否需要組包，如果需要組包則根據(jù)報文頭信息進行組包；組包后的告警對象信息再進行解壓縮，得到原始告警對象信息報文后發(fā)送至其他監(jiān)控機器。
【文檔編號】H02J13/00GK104485738SQ201410686710
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月26日
【發(fā)明者】潘洪湘, 王海峰, 張海濱, 李照國 申請人:國電南瑞科技股份有限公司