專利名稱：客戶端配電設(shè)備運行管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力自動化領(lǐng)域，具體來說是一種涉及在線監(jiān)測高低壓柜運行、提供后臺監(jiān)控、售后服務(wù)管理、運營管理、能效分析、子站通信等功能的用電測配電設(shè)備綜合管理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著國內(nèi)電力需求的增長，電網(wǎng)主網(wǎng)的規(guī)模不斷擴大，復(fù)雜度不斷提高，需要綜合運用先進的技術(shù)和管理手段，保證安全運行。在配網(wǎng)方面，總體上看，中國的配網(wǎng)設(shè)備相對于輸電網(wǎng)落后，老化現(xiàn)象嚴(yán)重，且結(jié)構(gòu)不合理，難以應(yīng)對用戶對可靠性越來越高的要求。在針對用戶一側(cè)配電設(shè)施更新?lián)Q代的同時，也需要加強設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測，提高故障處理水平，以便電網(wǎng)企業(yè)可以通過遠程設(shè)備監(jiān)視用電設(shè)備的運行，有效預(yù)防和避免故障的發(fā)生；同時，還需優(yōu)化檢修計劃，減少計劃停電；特別是在在故障發(fā)生后，可提供充分的信息支持，提高故障處理水平，實現(xiàn)對故障的快速定位、隔離和恢復(fù)供電。如何創(chuàng)新用電客戶資產(chǎn)運行維護和管理模式，既能準(zhǔn)確合理的評價設(shè)備的健康水平，又能避免或減少“過修、過試”現(xiàn)象，在資產(chǎn)規(guī)模不斷擴大而運行維護人員規(guī)模不變甚至縮減的情況下確保運行維護質(zhì)量、降低運行維護成本？為了解決這一難題，用電企業(yè)的努力方向是獲得設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)，實時掌握資產(chǎn)健康狀態(tài)，由目前傳統(tǒng)的計劃檢修向狀態(tài)檢修過渡，優(yōu)化延長設(shè)備使用壽命，減少資產(chǎn)運行維護的人員需求和成本?；谏鲜龀霭l(fā)點，目前已開發(fā)出了電力自動化管理系統(tǒng)，但存在實時性差、安全性低等缺點；且這種系統(tǒng)功能較為單一，擴展較為困難，因而不能完全滿足用戶及企業(yè)的要求。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種客戶端配電設(shè)備運行管理系統(tǒng)， 以確保配電設(shè)備運行的安全性和可靠性。為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是，一種客戶端配電設(shè)備運行管理系統(tǒng)，包括通過通信網(wǎng)絡(luò)連接的管理中心及若干變電站監(jiān)測終端，其中所述變電站監(jiān)測終端包括現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)備，分別連接到通信單元，用于通過通信網(wǎng)絡(luò)將監(jiān)測的客戶端配電設(shè)備實時數(shù)據(jù)傳送到所述管理中心；所述管理中心包括若干服務(wù)器，用于采集客戶端配電設(shè)備實時數(shù)據(jù)，并按照預(yù)設(shè)策略進行處理。較優(yōu)地，所述管理中心配置有數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)、實時監(jiān)控子系統(tǒng)及數(shù)據(jù)庫，其中所述數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)，用于采集客戶端配電設(shè)備實時數(shù)據(jù)，得到一次采樣數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)，用于對所述一次采樣數(shù)據(jù)進行信息集成，分析優(yōu)化后得到二次處理數(shù)據(jù)；
所述實時監(jiān)控子系統(tǒng)，用于完成和所述數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)的通信，并根據(jù)所述二次處理數(shù)據(jù)，實時顯示客戶端配電設(shè)備運行狀態(tài)及告警數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)庫，連接到所述數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)，用于與所述數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交互。較優(yōu)地，所述管理中心配置有監(jiān)控圖繪制子系統(tǒng)，連接到所述數(shù)據(jù)庫，用于獲取所述數(shù)據(jù)庫中的監(jiān)控站點列表，對各監(jiān)控站點繪制監(jiān)控圖，并將繪圖界面保存至所述數(shù)據(jù)庫中。較優(yōu)地，所述實時監(jiān)控子系統(tǒng)連接到所述數(shù)據(jù)庫，用于獲取所述數(shù)據(jù)庫中保存的繪圖界面，實現(xiàn)以圖形方式實時顯示客戶端配電設(shè)備運行狀態(tài)。較優(yōu)地，所述管理中心配置有項目配置子系統(tǒng)，連接到所述數(shù)據(jù)庫，用于配置用電側(cè)配電設(shè)備的監(jiān)控項目。較優(yōu)地，所述管理中心配置有短信告警子系統(tǒng)，連接到所述數(shù)據(jù)庫，根據(jù)獲得的客戶端配電設(shè)備告警數(shù)據(jù)，相應(yīng)發(fā)布告警短信信息。較優(yōu)地，所述管理中心配置有服務(wù)器端綜合運行維護管理子系統(tǒng)，連接到所述數(shù)據(jù)庫，用于向前端用戶提供可操作信息。較優(yōu)地，所述服務(wù)器端綜合運行維護管理子系統(tǒng)包括視圖模塊、綜合管理模塊、曲線分析模塊、售后服務(wù)模塊、運營管理模塊、能效分析模塊及子站通信單元。較優(yōu)地，所述服務(wù)器端綜合運行維護管理子系統(tǒng)包括鑒權(quán)模塊，用于提供驗證用戶權(quán)限與有效性的登錄窗口。較優(yōu)地，所述變電站監(jiān)測終端連接到工作子站，所述工作子站用于顯示客戶端配電設(shè)備實時數(shù)據(jù)和事件，并通過所述通信單元連接到通信網(wǎng)絡(luò)。較優(yōu)地，所述工作子站配置有客戶端子站維護管理系統(tǒng)，用于負責(zé)客戶端電力設(shè)備的維護管理。較優(yōu)地，所述客戶端子站維護管理系統(tǒng)包括實時數(shù)據(jù)顯示模塊、歷史事件查詢模塊、原理接線模塊、信息互動模塊、運營管理模塊、用戶診斷模塊、故障預(yù)演模塊、視頻說明模塊、設(shè)備管理模塊及用戶管理模塊。較優(yōu)地，所述客戶端子站維護管理系統(tǒng)包括鑒權(quán)模塊，用于提供驗證用戶權(quán)限與有效性的登錄窗口。較優(yōu)地，所述客戶端子站維護管理系統(tǒng)啟動后，啟動Modbus主動輪詢線程和GPRS 心跳線程。較優(yōu)地，所述客戶端子站維護管理系統(tǒng)接受所述管理中心向下發(fā)的實時監(jiān)控圖、 實時事件短信告警、在線技術(shù)支持/服務(wù)咨詢，定期巡檢/維修項目及設(shè)備維護方案，并相應(yīng)進行處理。較優(yōu)地，所述通信網(wǎng)絡(luò)為GPRS網(wǎng)絡(luò)。較優(yōu)地，所述通信單元為GPRS模塊。較優(yōu)地，所述GPRS模塊為具有數(shù)據(jù)采集、自動撥號、協(xié)議網(wǎng)管和事件監(jiān)測主動上傳功能的保活型模塊。較優(yōu)地，所述GPRS模塊設(shè)置有RS485接口和RS232接口。較優(yōu)地，所述現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)備為具有Modbus總線接口的智能設(shè)備，以R485總線方式
5連接到所述GPRS模塊。較優(yōu)地，所述現(xiàn)場監(jiān)控設(shè)備18路模擬信號檢測單元包括16路開關(guān)監(jiān)測單元及18 路模擬信號檢測單元。較優(yōu)地，所述16路開關(guān)監(jiān)測單元及所述18路模擬信號檢測單元設(shè)置有RS485接口和 RS232 接口。較優(yōu)地，所述變電站監(jiān)測終端連接有現(xiàn)場設(shè)備巡檢終端，用于采集客戶端配電設(shè)備實時數(shù)據(jù)并保存到本地進行處理。較優(yōu)地，客戶端配電設(shè)備實時數(shù)據(jù)包括電力運行數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)和客戶計量數(shù)據(jù)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明客戶端配電設(shè)備運行管理系統(tǒng)有助于電力管理部門初步了解用戶的負荷狀況，提高用戶和系統(tǒng)的電能質(zhì)量，確保配電設(shè)備運行的安全性和可靠性。 通過該系統(tǒng)的一體化綜合保護器(高壓四遙、低壓三遙)，能使用時已久的常規(guī)老站提高主動保護水平。此外，本發(fā)明能提高客戶對設(shè)備的管理水平，幫助值班人員更好地管理設(shè)備， 也方便制造廠、運行維護單位與用戶互動(如服務(wù)、咨詢、年檢預(yù)試等)。


圖1為本發(fā)明客戶端配電設(shè)備運行管理系統(tǒng)的架構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明客戶端配電設(shè)備運行管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；圖3為圖1中服務(wù)器的功能架構(gòu)圖；圖4為數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)的工作過程圖；圖5為數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)的工作過程圖；圖6為監(jiān)控圖繪制子系統(tǒng)的工作過程圖；圖7為實時監(jiān)控子系統(tǒng)的工作過程圖；圖8為服務(wù)器端綜合運行維護管理子系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)圖；圖9為服務(wù)器端綜合運行維護管理子系統(tǒng)的登陸工作過程圖；圖10為客戶端子站維護管理系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)圖；圖11為客戶端子站維護管理系統(tǒng)的登陸工作過程圖；圖12為16路開關(guān)監(jiān)測單元的接線圖；圖13為16路開關(guān)監(jiān)測單元的接口布局圖；圖14為16路開關(guān)監(jiān)測單元的功能設(shè)計框圖；圖15為16路開關(guān)監(jiān)測單元的工作過程圖；圖16為18路模擬信號檢測單元的接線圖；圖17為18路模擬信號檢測單元的接口布局圖；圖18為18路模擬信號檢測單元的功能設(shè)計框圖；圖19為18路模擬信號檢測單元的工作過程圖；圖20為GPRS模塊的接線圖；圖21為GPRS模塊的接口布局頂視圖；圖22為GPRS模塊的接口布局底視圖；圖23為GPRS模塊功能設(shè)計框圖M為GPRS模塊的工作過程圖。
具體實施例方式本發(fā)明客戶端配電設(shè)備運行管理系統(tǒng)(電保姆R)是針對電力設(shè)備運行維護中存在的各種問題而設(shè)計的綜合管理系統(tǒng)，其主要功能模塊包括基本監(jiān)控、曲線分析、售后服務(wù)、運營管理、能效分析、子站通信等。為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。(一 )系統(tǒng)架構(gòu)同時參見圖1 圖3，表示本發(fā)明客戶端配電設(shè)備運行管理系統(tǒng)一較優(yōu)實施例的結(jié)構(gòu)。該客戶端配電設(shè)備運行管理系統(tǒng)將自動化技術(shù)、軟件技術(shù)、算法研究等多項專業(yè)技術(shù)結(jié)合起來，形成一套完整的包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、信息集成、分析優(yōu)化和信息展現(xiàn)等方面的解決方案。參見圖1，表示本發(fā)明客戶端配電設(shè)備運行管理系統(tǒng)(以下簡稱系統(tǒng))的架構(gòu)。該客戶端配電設(shè)備運行管理系統(tǒng)包括通過通信網(wǎng)絡(luò)200連接的管理中心100及若干變電站監(jiān)測終端400，其中變電站監(jiān)測終端400包括現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)備，分別連接到通信單元(優(yōu)選為 GPRS模塊)，用于通過通信網(wǎng)絡(luò)200(如GPRS移動網(wǎng)、Internet)將監(jiān)測的客戶端配電設(shè)備實時數(shù)據(jù)傳送到管理中心100 ；管理中心100包括主站服務(wù)器，用于采集客戶端配電設(shè)備實時數(shù)據(jù)，并按照預(yù)設(shè)策略進行處理。如圖1所示，通信網(wǎng)絡(luò)200的移動數(shù)據(jù)中心與主站服務(wù)器起到通信路由作用；同時，管理中心100還包括通過以太網(wǎng)還連接的其它服務(wù)器、工作站、以及打印機等外設(shè)；此外，作為終端設(shè)備的變電站監(jiān)測終端400還連接到工作子站300，以便顯示客戶端配電設(shè)備實時數(shù)據(jù)和事件；該工作子站100通過通信單元連接到通信網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)然也可直接連接到主站服務(wù)器。考慮到網(wǎng)絡(luò)環(huán)境影響，本發(fā)明進一步通過配置各個現(xiàn)場采集設(shè)備采集點表進行現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集，保存數(shù)據(jù)至本地電腦進行后續(xù)處理，具體方案如下如圖1所示，變電站監(jiān)測終端400連接有現(xiàn)場設(shè)備巡檢終端500，用于采集客戶端配電設(shè)備實時數(shù)據(jù)并保存到本地進行處理。該現(xiàn)場設(shè)備巡檢終端500安裝有類似工作子站的功能軟件，但其功能只包括現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集，而不包括通過網(wǎng)絡(luò)傳輸與服務(wù)器的交互過程。 這個功能軟件可安裝于客戶筆記本上，便于現(xiàn)場監(jiān)測人員對多個不同地點的設(shè)備。上述現(xiàn)場設(shè)備巡檢終端500采集線接口為GPRS上485接口 C0MD，可直接接到客戶筆記本上。由此通過配置各個現(xiàn)場采集設(shè)備采集點表，有效進行現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集，保存數(shù)據(jù)至本地電腦后可方便地進行后續(xù)處理。這樣，該系統(tǒng)將自動化技術(shù)、軟件技術(shù)、算法研究等多項專業(yè)技術(shù)結(jié)合起來，形成一套完整的包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、信息集成、分析優(yōu)化和信息展現(xiàn)等方面的解決方案。其中，需求側(cè)電力設(shè)備的實時數(shù)據(jù)主要包括三類電力運行數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)和客戶計量數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的采集采用基于開放標(biāo)準(zhǔn)的GPRS通信網(wǎng)，并且基于IP的實時數(shù)據(jù)傳輸方式。它是基于開放標(biāo)準(zhǔn)(TCP/IP)的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信，提供協(xié)議轉(zhuǎn)換器，可以兼容現(xiàn)有設(shè)備，多通道共用，提高通道利用率，多通道容量可以被其他數(shù)據(jù)通信利用。
特別地，本發(fā)明系統(tǒng)根據(jù)信息集成程度，將分析優(yōu)化分為四個層次實時事件、閾值、通知、屏幕顯示、短信；指標(biāo)計算、趨勢分析；數(shù)據(jù)分析、事件的實時或事后診斷處理、數(shù)據(jù)挖掘；高級優(yōu)化、業(yè)務(wù)建模和規(guī)劃、決策支持。這樣便于構(gòu)建更為完善的應(yīng)用系統(tǒng)，從而更好地滿足用戶及企業(yè)要求。本發(fā)明通過展示系統(tǒng)，能夠從多個數(shù)據(jù)源獲取數(shù)據(jù)，將經(jīng)過分析優(yōu)化處理后的信息，以用戶定制的界面和圖形方式呈現(xiàn)給用戶。而圖形實時監(jiān)控子系統(tǒng)為用戶提供一站式信息訪問，不同層次的用戶獲得自己關(guān)注的信息，用戶能夠配置需要顯示的信息和表現(xiàn)方式，還能夠?qū)崿F(xiàn)對分析結(jié)果的分發(fā)。如圖2所示，本發(fā)明系統(tǒng)包括兩種工作模式，簡述如下其一，為基本模式。在變電站或小區(qū)變電所，利用現(xiàn)場設(shè)備(包括自有硬件模塊， 如16路開關(guān)監(jiān)測單元CCM16、18路模擬信號檢測單元CCM18、智能模塊CCM2010K等)以及具有Modbus總線接口的其它智能設(shè)備(比如S印am、PM儀表、有Modbus接口的開關(guān))，以 RS485總線方式連接到GPRS模塊，并通過GPRS網(wǎng)絡(luò)傳送到管理中心的主站服務(wù)器。特別地，其中的自有硬件模塊CCM16、CCM18具有主動事件記錄功能。其二，為子站模式。將現(xiàn)場設(shè)備采集的數(shù)據(jù)通過Modbus總線與現(xiàn)場工作子站相連，通過工作子站實時顯示數(shù)據(jù)和事件，并通過連接GPRS模塊將數(shù)據(jù)上傳至管理中心服務(wù)器。而管理中心服務(wù)器將提供包括下發(fā)實時監(jiān)控圖，實時事件短信告警，在線技術(shù)支持/服務(wù)咨詢，定期巡檢/維修項目，設(shè)備維護解決方案等服務(wù)，并由工作子站相應(yīng)進行處理。如圖3所示，服務(wù)器包括后臺功能模塊和前臺用戶可操作的功能模塊，其中后臺包括了數(shù)據(jù)采集、處理和歷史記錄等處理功能；前臺不但包括了設(shè)備狀態(tài)采集等功能，還包括了配電設(shè)備的售后維護和運行維護等管理功能。相應(yīng)地，工作子站配置客戶端子站維護管理系統(tǒng)。( 二)上層軟件用途、技術(shù)特點及組成除以上硬件系統(tǒng)外，本發(fā)明還須設(shè)置相應(yīng)的軟件系統(tǒng)。它是以結(jié)合硬件設(shè)備進行客戶端配電設(shè)備運行維護為目的，是一套適用于配電數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)展示和數(shù)據(jù)分析的“客戶端配電設(shè)備綜合管理系統(tǒng)”。所涉及軟件系統(tǒng)的開發(fā)和運行環(huán)境為硬件環(huán)境——P4以上，526M以上內(nèi)存的機器均可；開發(fā)軟件環(huán)境-Windows2000/NT/XP/ffindows7 均可，需安裝 Microsoft. Net
FrameWork2. O 以上版本、SQL Server 2008 客戶端。運行軟件環(huán)境-Microsoft Windows XP作為操作系統(tǒng)、SQL Server 2008作為
數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。軟件的編程語言、編程工具、版本號——Microsoft Visual Studio C#2008、 SQLServer 2008。系統(tǒng)代碼量——約70000條。其中，如圖2所示，上層軟件包括Shine Server (數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng))、Data Process II(數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng))、M0nit0rSyS(實時監(jiān)控子系統(tǒng))、DG5(監(jiān)控圖繪制子系統(tǒng))、 PESManager (服務(wù)器端綜合運行維護管理子系統(tǒng))、ftx)ject Config (項目配置子系統(tǒng))、 SMSAlarm(短信告警子系統(tǒng))及PESSubstation(客戶端子站運行維護系統(tǒng))等，下面簡要
8進行介紹。1、Shine Server——數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)Shine krver負責(zé)數(shù)據(jù)采集，并與Data Process II數(shù)據(jù)處理進行交互。參見圖4，具體工作過程為系統(tǒng)啟動完成初始化后，加載驅(qū)動配置文件，開始監(jiān)聽Data Process II的連接(S401 S403)；連接成功后，接收Data Process II的點標(biāo)記名，通過與配置文件進行比對，確定需要查詢的點標(biāo)記值(S404 S406)；生成Modbus命令，并通過GRPS網(wǎng)或hternet網(wǎng)向指定的GPRS模塊發(fā)送(S407)；收到GPRS發(fā)回的標(biāo)記值后，再向Data Process II發(fā)送(S408)。按照界面設(shè)置的輪詢周期，系統(tǒng)循環(huán)發(fā)送下一條 Modbus查詢命令。2、Data Process II——數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)Data Process II負責(zé)處理收到的數(shù)據(jù)，并完成和數(shù)據(jù)庫、Shine krver和畫圖監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互。參見圖5，具體工作過程為在完成初始化后，與本地數(shù)據(jù)庫建立連接，獲得數(shù)據(jù)庫監(jiān)聽端口(S501、S5(^)；從服務(wù)器端綜合運行維護管理系統(tǒng)獲得設(shè)備和點的標(biāo)記名稱和編號的對應(yīng)關(guān)系(S503)；連接Siine Server，連接成功后接收Siine krver發(fā)回的設(shè)備點標(biāo)記實時值，保存至數(shù)據(jù)庫(S504 S506)；將當(dāng)前的值與越線告警設(shè)置進行比對，如果產(chǎn)生越限告警，則保存告警至數(shù)據(jù)庫(S507 S508)；最后將當(dāng)前值發(fā)至圖形監(jiān)控系統(tǒng) (S509)。執(zhí)行完成后，Data Process II返回接收下一組設(shè)備點標(biāo)記實時值，循環(huán)以上步驟。3、DG5——監(jiān)控圖繪制子系統(tǒng)參見圖6，如步驟S601 S614所示，DG5監(jiān)控圖繪制子系統(tǒng)獲取連接數(shù)據(jù)庫中監(jiān)控站點列表，并對各站點繪制監(jiān)控圖，繪制完成后可保存至數(shù)據(jù)庫中，實現(xiàn)對監(jiān)控站點的實時狀態(tài)顯示。4、PES MonitorSys——實時監(jiān)控子系統(tǒng)參見圖7，如步驟S701 S714所示，PES MonitorSys實時監(jiān)控子系統(tǒng)主要是完成和主站服務(wù)器的通訊，并根據(jù)在PES DG5中繪制的界面，實時顯示設(shè)備的運行狀態(tài)和告警數(shù)據(jù)。5、PESManager——服務(wù)器端綜合運行維護管理系統(tǒng)參見圖8，PESManager負責(zé)服務(wù)器端綜合運行維護管理，前端用戶可操作的信息功能分為七個模塊視圖、綜合管理、曲線分析、售后服務(wù)、運營管理、能效分析、子站通信。 該子系統(tǒng)有文件、視圖、綜合管理、曲線分析、售后服務(wù)、運營管理、能效分析、子站通信、窗口、幫助等十個菜單項，其中視圖、綜合管理、曲線分析、售后服務(wù)、運營管理、能效分析、子站通信菜單項對應(yīng)七個功能模塊。參見圖9，PES Manager使用登錄窗口進行驗證用戶的權(quán)限與有效性在初始化化后，切換數(shù)據(jù)庫(S901 S902)，如果切換成功則彈出登錄對話框(S903)，不成功則提示連接數(shù)據(jù)庫失敗(S904)，系統(tǒng)退出(S908)；登錄驗證成功后，系統(tǒng)將按權(quán)限調(diào)整主界面菜單， 顯示主界面內(nèi)容(S905)，驗證不成功則彈出登錄失敗提示框(S906)，系統(tǒng)退出(S908)；此時，如果有功率因數(shù)或電能使用越限提示將會彈出越限提示內(nèi)容(S907、S909)；而在主界面下，系統(tǒng)將按用戶點擊的菜單選項顯示子窗口，執(zhí)行子窗口系統(tǒng)(S910 S911)。6、PES SubStation——客戶端子站運行維護系統(tǒng)
參加圖10，PES substation負責(zé)客戶端電力設(shè)備維護管理。主要功能模塊包括、 實時數(shù)據(jù)顯示、歷史事件查詢、原理接線、信息互動、運營管理、用戶診斷、故障預(yù)演、視頻說明、設(shè)備管理、用戶管理等。參見圖11，如步驟SllOl S1109所示，PES SubStation使用登錄窗口進行驗證用戶的權(quán)限與有效性在系統(tǒng)初始化后彈出登錄對話框，登錄驗證成功則按權(quán)限顯示主界面， 如果是超級用戶登錄，則會顯示設(shè)備管理和用戶管理模塊，登錄不成功則提示登錄失??；在啟動主界面時，該子系統(tǒng)會啟動Modbus主動輪詢線程和GPRS心跳線程；在主界面下單擊菜單選項，將顯示子窗口，執(zhí)行子窗口系統(tǒng)。(三)硬件模塊的設(shè)計1、16路開關(guān)監(jiān)測單元16路開關(guān)監(jiān)測單元(CCM16)是一種設(shè)計簡潔實用的高性能配電監(jiān)控裝置，尤其適合于低壓配電柜的智能化開關(guān)狀態(tài)檢測。主要應(yīng)用于對監(jiān)控要求簡單的配電回路中，可以方便地集成于低壓配電柜內(nèi)。同時參見圖12 圖13，采用單個或多個CCM16設(shè)備實現(xiàn)監(jiān)控多個低壓回路，提供標(biāo)準(zhǔn)RS485接口，標(biāo)準(zhǔn)MODBUS協(xié)議和一個用于參數(shù)配置和診斷的標(biāo)準(zhǔn)RS232接口，以及若干指示燈組L16...及開關(guān)及接線端子組P16...。提供于診斷的RS232接口，也稱為 CONSOLE接口，通過采用配套的CCM16C0NS0LE軟件，可以進行通信參數(shù)配置和設(shè)備輸入狀態(tài)診斷。參見圖14，CCM16功能設(shè)計模塊16_1包括參數(shù)配置模塊16_11、I/O數(shù)據(jù)采集處理模塊16-12、總線通信模塊16-13及數(shù)據(jù)保存模塊16-14等模塊。配置接口 16_2與參數(shù)配置模塊16-11相關(guān)聯(lián)。參數(shù)配置模塊16-11與I/O數(shù)據(jù)采集處理模塊16-12進行數(shù)據(jù)監(jiān)控和參數(shù)配置通信。數(shù)據(jù)保存模塊16-14將保存I/O數(shù)據(jù)采集處理模塊16-12中的記錄。 總線通信模塊16-13從I/O數(shù)據(jù)采集處理模16-12塊獲取數(shù)據(jù)，并從數(shù)據(jù)保存模塊16-14 讀取記錄或設(shè)置部分參數(shù)。另外，參數(shù)配置模塊16-11中的數(shù)據(jù)會被保存至數(shù)據(jù)保存模塊 16-14。數(shù)據(jù)保存模塊16-14也可以讀取參數(shù)配置模塊16-11中的參數(shù)。而總線接口 16_3 與總線通信模塊16-13相關(guān)聯(lián)，提供設(shè)備總線接口。參見圖15，CCM16在系統(tǒng)初始化后，讀取參數(shù)(S1501、S1502)；之后創(chuàng)建任務(wù)， 開始執(zhí)行有關(guān)功能模塊的任務(wù)調(diào)度(S1503、S1504)。如果需要保存參數(shù)則執(zhí)行數(shù)據(jù)保存 (S1505、S1510)，讀寫ROM并返回數(shù)據(jù)(S1511、S1512)，然后繼續(xù)執(zhí)行任務(wù)調(diào)度(S1513)；如果不需要保存參數(shù)，則執(zhí)行I/O數(shù)據(jù)采集處理(S1506)。如果需要保存記錄，則發(fā)送消息激活數(shù)據(jù)保存(S1507、S1510)；否則執(zhí)行總線通信(S1508)。如果需要數(shù)據(jù)存取，則發(fā)送消息激活數(shù)據(jù)保存(S1509、S1510)，否則返回任務(wù)調(diào)度。2、18路模擬信號檢測單元客戶端電力設(shè)備18路模擬信號輸入檢測單元(CCM18)是一種設(shè)計簡潔實用的高性能配電監(jiān)控裝置。主要應(yīng)用于對監(jiān)控要求簡單的配電回路中，可以方便地集成于低壓配電柜內(nèi)。同時參見圖16、圖17，采用單個或多個CCM18設(shè)備實現(xiàn)監(jiān)控多個回路，采用標(biāo)準(zhǔn) MODBUS協(xié)議，提供一個標(biāo)準(zhǔn)RS485接口和一個用于參數(shù)配置和診斷的標(biāo)準(zhǔn)RS232接口，以及若干指示燈組L18...及開關(guān)及接線端子組P18...。用于診斷的RS232接口，也稱為CONSOLE接口，通過采用配套的CCM18C0NS0LE軟件可以進行通信參數(shù)配置和設(shè)備輸入狀態(tài)診斷。參見圖18，CCM18功能設(shè)計模塊18_1包括參數(shù)配置模塊18_11、I/O數(shù)據(jù)采集處理模塊18-2、總線通信模塊18-13及數(shù)據(jù)保存模塊18-14。配置接口 18_2與參數(shù)配置模塊 18-11相關(guān)聯(lián)。參數(shù)配置模塊18-11與I/O數(shù)據(jù)采集處理模塊18-2進行數(shù)據(jù)監(jiān)控和參數(shù)配置通信。數(shù)據(jù)保存模塊18-14將保存I/O數(shù)據(jù)采集處理模塊18-2中的記錄。總線通信模塊18-13從I/O數(shù)據(jù)采集處理模塊18-2獲取數(shù)據(jù)。并從數(shù)據(jù)保存模塊18-14讀取記錄或設(shè)置部分參數(shù)。另外，參數(shù)配置模塊18-11中的數(shù)據(jù)會被保存至數(shù)據(jù)保存模塊18-14。數(shù)據(jù)保存模塊18-14也可以讀取參數(shù)配置模塊18-11中的參數(shù)?？偩€接口 18-3與總線通信模塊18-13相關(guān)聯(lián)，提供設(shè)備總線接口。參見圖19，CCM18的工作過程與CCM16類似。CCM18在系統(tǒng)初始化后，讀取參數(shù) (S190US1902)；之后創(chuàng)建任務(wù)，開始執(zhí)行有關(guān)功能模塊的任務(wù)調(diào)度(S1903、S1904)。如果需要保存參數(shù)則執(zhí)行數(shù)據(jù)保存(S1905、S1910)，讀寫ROM并返回數(shù)據(jù)(S1911、S1912)，然后繼續(xù)執(zhí)行任務(wù)調(diào)度(S1913)；如果不需要保存參數(shù)，則執(zhí)行I/O數(shù)據(jù)采集處理(S1906)。如果需要保存記錄，則發(fā)送消息激活數(shù)據(jù)保存(S1907、S1910)；否則執(zhí)行總線通信(S1908)。 如果需要數(shù)據(jù)存取，則發(fā)送消息激活數(shù)據(jù)保存(S1909、S1910)，否則返回任務(wù)調(diào)度。3、GPRS 模塊(CCMgprs)客戶端電力設(shè)備移動通信單元((GPS模塊，CCMgprs)是一種設(shè)計簡潔實用的高性能的通信裝置，尤其適合于廣域配電柜的開關(guān)狀態(tài)檢測。主要應(yīng)用于對廣域范圍內(nèi)采用 GPRS通信的監(jiān)控系統(tǒng)中?？梢詫崿F(xiàn)對CCM系列的開關(guān)柜檢測模塊的數(shù)據(jù)采集，具有自動撥號、協(xié)議網(wǎng)管和事件監(jiān)測主動上傳等功能。采用了先進的TCP保活功能，可以透明的實現(xiàn) TCP鏈路的自動維護，確保與主站服務(wù)器鏈接的可靠性。參見圖20 圖22，該GPRS模塊設(shè)置有GPRS天線G5及SIM卡插槽G6。此外，該 GPRS模塊提供1路標(biāo)準(zhǔn)RS485接口和1路RS232接口，其中RS485接口包括多個接線端子(如圖20)，用于與CCM采集單元的通信；RS232接口用于參數(shù)配置和診斷。用于診斷的 RS232接口也稱為CONSOLE接口，通過采用配套的CCMgprs CONSOLE軟件，可以進行通信參數(shù)配置和設(shè)備輸入狀態(tài)診斷。如圖21 圖22所示，CCMgprs設(shè)置有指示燈組Li...及L2...，用于顯示設(shè)備不同工作狀態(tài)，具體包括以下狀態(tài)GPRS指示燈常亮——表示正在撥號；GPRS指示燈閃爍——表示服務(wù)器正在通過GPRS發(fā)數(shù)到設(shè)備；LINK指示燈常量——表示已經(jīng)連接上服務(wù)器；RUN指示燈閃爍——表示設(shè)備正在運行。參見圖23，CCMgprs移動通信單元包括主控器Gl及與主控器Gl關(guān)聯(lián)(連接)的外部接口，該主控器Gl包括參數(shù)配置模塊Gl 1、無線通信模塊G12 (本實施例優(yōu)選為GPRS 通信模塊)、通信總線模塊G13(本實施例優(yōu)選為485 口)、告警檢測模塊G14等；外部接口包括配置接口 G2和總線接口 G3。具體連接關(guān)系及功能如下配置接口 G2與參數(shù)配置模塊 Gll相關(guān)聯(lián)(連接)；總線接口 G3與通信總線模塊G13關(guān)聯(lián)(連接)；無線通信模塊G12與外部服務(wù)器G4連接，用于執(zhí)行相應(yīng)的通信任務(wù)；參數(shù)配置模塊G11，連接無線通信模塊G12，
11用于配置無線通信模塊G12的參數(shù)，即將參數(shù)配置的結(jié)果將返回?zé)o線通信模塊G12 ；通信總線模塊G13，連接無線通信模塊G12，用于與無線通信模塊G12之間的數(shù)據(jù)透傳；告警檢測模塊G14，連接通信總線模塊G13及無線通信模塊G12，用于輪詢設(shè)備，上傳告警信息于無線通信模塊G12，并完成與通信總線模塊G13的交互。參見圖M，為CCMgprs的具體工作過程。主控器在初始化后、讀取參數(shù)(S2402)， 執(zhí)行GPRS通信任務(wù)(SM03)；如果收到設(shè)備查詢命令，則轉(zhuǎn)發(fā)至485 口(通信總線模塊)， 執(zhí)行485 口通信任務(wù)(SM09)。如果命令需要返回，則發(fā)送至GPRS 口(無線通信模塊)，執(zhí)行GPRS通信任務(wù)(SM03)，否則返回執(zhí)行多任務(wù)協(xié)同。如果沒有收到設(shè)備查詢命令，則執(zhí)行參數(shù)配置和告警檢測任務(wù)，并輪詢485設(shè)備(SM05 S2407)。如果產(chǎn)生告警，則上傳告警至GPRS 口 (S2408)，否則執(zhí)行485通信任務(wù)(S2409)。以上實施例包括但不僅限于以下功能⑴設(shè)備及參數(shù)管理；(2)實時/歷史曲線分析；⑶歷史事件查詢；⑷售后服務(wù)/評價統(tǒng)計；(5)配電柜運行統(tǒng)計；(6)定期巡檢/ 維護；(7)參數(shù)越限提示/統(tǒng)計；(8)子站信息/運維交互；(9)用戶診斷/監(jiān)控圖。由此， 將自動化技術(shù)、軟件技術(shù)、算法研究等多項專業(yè)技術(shù)結(jié)合起來，形成一套完整的包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、信息集成、分析優(yōu)化和信息展現(xiàn)等方面的解決方案。特別地，通過展示系統(tǒng)， 能夠從多個數(shù)據(jù)源獲取數(shù)據(jù)，將經(jīng)過分析優(yōu)化處理后的信息，以用戶定制的界面和圖形方式呈現(xiàn)給用戶。而圖形監(jiān)控系統(tǒng)為用戶提供一站式信息訪問，不同層次的用戶獲得自己關(guān)注的信息，用戶能夠配置需要顯示的信息和表現(xiàn)方式，還能夠?qū)崿F(xiàn)對分析結(jié)果的分發(fā)。以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出的是，上述優(yōu)選實施方式不應(yīng)視為對本發(fā)明的限制，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，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
1.一種客戶端配電設(shè)備運行管理系統(tǒng)，其特征在于，包括通過通信網(wǎng)絡(luò)連接的管理中心及若干變電站監(jiān)測終端，其中所述變電站監(jiān)測終端包括現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)備，分別連接到通信單元，用于通過通信網(wǎng)絡(luò)將監(jiān)測的客戶端配電設(shè)備實時數(shù)據(jù)傳送到所述管理中心；所述管理中心包括若干服務(wù)器，用于采集客戶端配電設(shè)備實時數(shù)據(jù)，并按照預(yù)設(shè)策略進行處理。
2.如權(quán)利要求1所述的客戶端配電設(shè)備運行管理系統(tǒng)，其特征在于，所述管理中心配置有數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)、實時監(jiān)控子系統(tǒng)及數(shù)據(jù)庫，其中所述數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)，用于采集客戶端配電設(shè)備實時數(shù)據(jù)，得到一次采樣數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)，用于對所述一次采樣數(shù)據(jù)進行信息集成，分析優(yōu)化后得到二次處理數(shù)據(jù)；所述實時監(jiān)控子系統(tǒng)，用于完成和所述數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)的通信，并根據(jù)所述二次處理數(shù)據(jù)，實時顯示客戶端配電設(shè)備運行狀態(tài)及告警數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)庫，連接到所述數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)，用于與所述數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交互。
3.如權(quán)利要求2所述的客戶端配電設(shè)備運行管理系統(tǒng)，其特征在于，所述管理中心配置有監(jiān)控圖繪制子系統(tǒng)，連接到所述數(shù)據(jù)庫，用于獲取所述數(shù)據(jù)庫中的監(jiān)控站點列表，對各監(jiān)控站點繪制監(jiān)控圖，并將繪圖界面保存至所述數(shù)據(jù)庫中。
4.如權(quán)利要求3所述的客戶端配電設(shè)備運行管理系統(tǒng)，其特征在于，所述實時監(jiān)控子系統(tǒng)連接到所述數(shù)據(jù)庫，用于獲取所述數(shù)據(jù)庫中保存的繪圖界面，實現(xiàn)以圖形方式實時顯示客戶端配電設(shè)備運行狀態(tài)。
5.如權(quán)利要求2所述的客戶端配電設(shè)備運行管理系統(tǒng)，其特征在于，所述管理中心配置有項目配置子系統(tǒng)，連接到所述數(shù)據(jù)庫，用于配置用電側(cè)配電設(shè)備的監(jiān)控項目。
6.如權(quán)利要求2所述的客戶端配電設(shè)備運行管理系統(tǒng)，其特征在于，所述管理中心配置有短信告警子系統(tǒng)，連接到所述數(shù)據(jù)庫，根據(jù)獲得的客戶端配電設(shè)備告警數(shù)據(jù)，相應(yīng)發(fā)布告警短{曰fn息ο
7.如權(quán)利要求2所述的客戶端配電設(shè)備運行管理系統(tǒng)，其特征在于，所述管理中心配置有服務(wù)器端綜合運行維護管理子系統(tǒng)，連接到所述數(shù)據(jù)庫，用于向前端用戶提供可操作 fn息ο
8.如權(quán)利要求7所述的客戶端配電設(shè)備運行管理系統(tǒng)，其特征在于，所述服務(wù)器端綜合運行維護管理子系統(tǒng)包括視圖模塊、綜合管理模塊、曲線分析模塊、售后服務(wù)模塊、運營管理模塊、能效分析模塊及子站通信單元。
9.如權(quán)利要求8所述的客戶端配電設(shè)備運行管理系統(tǒng)，其特征在于，所述服務(wù)器端綜合運行維護管理子系統(tǒng)包括鑒權(quán)模塊，用于提供驗證用戶權(quán)限與有效性的登錄窗口。
10.如權(quán)利要求1所述的客戶端配電設(shè)備運行管理系統(tǒng)，其特征在于，所述變電站監(jiān)測終端連接到工作子站，所述工作子站用于顯示客戶端配電設(shè)備實時數(shù)據(jù)和事件，并通過所述通信單元連接到通信網(wǎng)絡(luò)。
11.如權(quán)利要求10所述的客戶端配電設(shè)備運行管理系統(tǒng)，其特征在于，所述工作子站配置有客戶端子站維護管理系統(tǒng)，用于負責(zé)客戶端電力設(shè)備的維護管理。
12.如權(quán)利要求11所述的客戶端配電設(shè)備運行管理系統(tǒng)，其特征在于，所述客戶端子站維護管理系統(tǒng)包括實時數(shù)據(jù)顯示模塊、歷史事件查詢模塊、原理接線模塊、信息互動模塊、運營管理模塊、用戶診斷模塊、故障預(yù)演模塊、視頻說明模塊、設(shè)備管理模塊及用戶管理模塊。
13.如權(quán)利要求12所述的客戶端配電設(shè)備運行管理系統(tǒng)，其特征在于，所述客戶端子站維護管理系統(tǒng)包括鑒權(quán)模塊，用于提供驗證用戶權(quán)限與有效性的登錄窗口。
14.如權(quán)利要求12所述的客戶端配電設(shè)備運行管理系統(tǒng)，其特征在于，所述客戶端子站維護管理系統(tǒng)啟動后，啟動Modbus主動輪詢線程和GPRS心跳線程。
15.如權(quán)利要求10所述的客戶端配電設(shè)備運行管理系統(tǒng)，其特征在于，所述客戶端子站維護管理系統(tǒng)接受所述管理中心向下發(fā)的實時監(jiān)控圖、實時事件短信告警、在線技術(shù)支持/服務(wù)咨詢，定期巡檢/維修項目及設(shè)備維護方案，并相應(yīng)進行處理。
16.如權(quán)利要求1所述的客戶端配電設(shè)備運行管理系統(tǒng)，其特征在于，所述通信網(wǎng)絡(luò)為 GPRS網(wǎng)絡(luò)。
17.如權(quán)利要求16所述的客戶端配電設(shè)備運行管理系統(tǒng)，其特征在于，所述通信單元為GPRS模塊。
18.如權(quán)利要求17所述的客戶端配電設(shè)備運行管理系統(tǒng)，其特征在于，所述GPRS模塊為具有數(shù)據(jù)采集、自動撥號、協(xié)議網(wǎng)管和事件監(jiān)測主動上傳功能的?；钚湍K。
19.如權(quán)利要求17所述的客戶端配電設(shè)備運行管理系統(tǒng)，其特征在于，所述GPRS模塊設(shè)置有RS485接口和RS232接口。
20.如權(quán)利要求17所述的客戶端配電設(shè)備運行管理系統(tǒng)，其特征在于，所述現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)備為具有Modbus總線接口的智能設(shè)備，以R485總線方式連接到所述GPRS模塊。
21.如權(quán)利要求20所述的客戶端配電設(shè)備運行管理系統(tǒng)，其特征在于，所述現(xiàn)場監(jiān)控設(shè)備包括16路開關(guān)監(jiān)測單元及18路模擬信號檢測單元。
22.如權(quán)利要求21所述的客戶端配電設(shè)備運行管理系統(tǒng)，其特征在于，所述16路開關(guān)監(jiān)測單元及所述18路模擬信號檢測單元設(shè)置有RS485接口和RS232接口。
23.如權(quán)利要求1所述的客戶端配電設(shè)備運行管理系統(tǒng)，其特征在于，所述變電站監(jiān)測終端連接有現(xiàn)場設(shè)備巡檢終端，用于采集客戶端配電設(shè)備實時數(shù)據(jù)并保存到本地進行處理。
24.如權(quán)利要求1 23任一項所述的客戶端配電設(shè)備運行管理系統(tǒng)，其特征在于，客戶端配電設(shè)備實時數(shù)據(jù)包括電力運行數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)和客戶計量數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種客戶端配電設(shè)備運行管理系統(tǒng)，包括通過通信網(wǎng)絡(luò)連接的管理中心及若干變電站監(jiān)測終端，其中所述變電站監(jiān)測終端包括現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)備，分別連接到通信單元，用于通過通信網(wǎng)絡(luò)將監(jiān)測的客戶端配電設(shè)備實時數(shù)據(jù)傳送到所述管理中心；所述管理中心包括若干服務(wù)器，用于采集客戶端配電設(shè)備實時數(shù)據(jù)，并按照預(yù)設(shè)策略進行處理。本發(fā)明客戶端配電設(shè)備運行管理系統(tǒng)有助于電力管理部門初步了解用戶的負荷狀況，提高用戶和系統(tǒng)的電能質(zhì)量，確保配電設(shè)備運行的安全性和可靠性。
文檔編號H04L29/08GK102255386SQ201110162428
公開日2011年11月23日 申請日期2011年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月16日
發(fā)明者周蘿玫, 唐朝輝, 孫偉力, 張卓, 張大瑄, 方吉, 曾慶才, 李凱, 李陳, 段鑫, 汪慶, 王媛, 王彥桂, 陳宇, 黃國林, 黃杰 申請人:廣州中浩控制技術(shù)有限公司, 成都科星電力電器有限公司