一种面向集控站的监控信息全链路管控系统及方法

本发明涉及电力系统自动化技术领域，尤其涉及一种面向集控站的监控信息全链路管控系统及方法。

随着国家电网公司调控一体调整为运监一体，各地纷纷成立了集控站，开始建设融合主辅设备监控和视频巡视的新一代集控系统。新一代集控系统建设后，在运和新建变电站的主设备和辅控设备的监控信息需逐步接入。传统业务联系模式下，设计单位与集控站进行监控点表审核、现场检修或调试单位与集控站监控验收的业务沟通，以电话或邮件的形式进行联系，存在监控点表需反复审核确认才能保证规范性和一致性，验收申请繁琐，验收过程中现场管控困难，主子站联合验收效率低，监控信息从编制、审核、现场验收、主站验收的过程痕迹化管理较差等问题。传统模式对监控员和现场调试验收人员的承载力和监控信息点表全流程管控均存在重大挑战。亟需通过技术手段解决变电站监控信息全链路的管控工作，提升新一代集控系统接站验收和监控信息管控效率。

本发明提供了一种面向集控站的监控信息全链路管控系统及方法，以解决现有监控信息验收效率低的问题。

第一方面，提供了一种面向集控站的监控信息全链路管控系统，包括依次通信连接的对点调试装置、便携式监控信息验收管控终端、安全通信交互机构、监控信息管理主站；

所述对点调试装置用于生成源端触发信号和现场验收报告；

所述便携式监控信息验收管控终端用于通过所述安全通信交互机构与所述监控信息管理主站通信，以进行验收申请、获取电子验收单、获取验收结果、上传源端触发信号、现场验收报告；还用于与所述对点调试装置通信，获取源端触发信号、现场验收报告；

所述安全通信交互机构用于所述便携式监控信息验收管控终端与监控信息管理主站的中转通信；

所述监控信息管理主站用于审核验收申请并下发电子验收单，还用于闭环验收并下发验收结果，以及对现场验收报告进行归档。

进一步地，所述安全通信交互机构包括无线通信主站及集控主站系统中的安全接入区服务器，所述无线通信主站通过专用网线与所述安全接入区服务器互联；所述便携式监控信息验收管控终端通过无线加密通信方式与所述无线通信主站互联；所述安全接入区服务器通过专用网络与所述监控信息管理主站互联。

进一步地，所述安全接入区服务器设置有第一存储单元、第二存储单元、第三存储单元；所述第一存储单元用于存储所述便携式监控信息验收管控终端上传的验收申请、源端触发信号、现场验收报告；所述第二存储单元用于存储集控主站系统中的集控主站前置服务器发送的实时监控告警信号和集控主站监控验收报告；所述第三存储单元用于存储所述监控信息管理主站下发的电子验收单、验收结果。

进一步地，还包括通过所述安全接入区服务器与所述监控信息管理主站通信的集控主站前置服务器，所述集控主站前置服务器用于获取所述监控信息管理主站生成的电子验收单，以及向所述监控信息管理主站发送实时监控告警信号和集控主站监控验收报告。

进一步地，所述便携式监控信息验收管控终端包括处理模块及与其连接的主子站通信模块、对点调试装置通信模块、显示器；

所述主子站通信模块用于通过所述安全通信交互机构与监控信息管理主站进行通信，所述对点调试装置通信模块用于与对点调试装置通信；

所示显示器用于显示向导式操作界面，对验收相关流程及过程资料的可视化展示；

所述处理模块包括验收卡编制单元、验收信号同步单元、验收资料管理单元；

所述验收卡编制单元用于向监控信息管理主站请求并获取变电站定值化点表，并结合实际验收信息编制验收卡；以及向监控信息管理主站提交验收申请，并接收监控信息管理主站审核通过后的电子验收单；

所述验收信号同步单元用于实时获取对点调试装置基于电子验收单中监控信号顺序发送的触发信号，并上传至监控信息管理主站；以及接收监控信息管理主站闭环验收结果；

所述验收资料管理单元用于申请并获取对点调试装置完成全部信号触发后的验收报告，将验收报告上传至监控信息管理主站。

进一步地，所述主子站通信模块内置4G/5G安全无线加密/解密模块和TCP通信交互协议，通过无线网络加密与所述无线通信主站按照TCP通信交互协议进行通信。

进一步地，所述对点调试装置通信模块采用有线或者无线的加密通信方式与对点调试装置进行通信，用于单向获取源端触发信号和现场验收报告。

进一步地，所述监控信息管理主站包括点表编制与规范性审核模块、定值化版本管理模块、安全接入区通信模块、电子验收单管理模块、自助闭环验收模块、主站验收资料管理模块；

所述点表编制与规范性审核模块，用于固化监控信息点表模板和编制审核要求，辅助集控站监控员对定值化点表进行编制和规范性审核；

所述定值化版本管理模块，用于提供最新版本的定值化点表；

所述安全接入区通信模块，与安全接入区服务器进行信息交互，用于响应监控信息管理主站和便携式监控信息验收管控终端的文件请求；

所述电子验收单管理模块，用于对验收申请进行审核，生成批复的电子验收单，并下发电子验收单；

所述自助闭环验收模块，用于获取集控主站系统中的集控主站前置服务器发送的实时监控告警信号及便携式监控信息验收终端上传的触发信号，并进行自主闭环校验，下发验收结果；

所述主站验收资料管理模块，用于对集控主站监控验收报告及现场验收报告进行归档。

第二方面，提供了一种面向集控站的监控信息全链路管控方法，包括：

便携式监控信息验收管控终端向监控信息管理主站提交验收申请；

监控信息管理主站审核后向便携式监控信息验收管控终端反馈电子验收单；

对点调试装置基于电子验收单中监控信号顺序发送源端触发信号；

便携式监控信息验收管控终端获取源端触发信号并上传至监控信息管理主站；

监控信息管理主站获取源端触发信号及实时监控告警信号，进行自主闭环验收，并向便携式监控信息验收管控终端反馈验收结果；

便携式监控信息验收管控终端获取对点调试装置完成全部信号触发后的现场验收报告，将现场验收报告上传至监控信息管理主站。

进一步地，所述便携式监控信息验收管控终端向监控信息管理主站提交验收申请，具体包括：

便携式监控信息验收管控终端向监控信息管理主站请求并接收变电站定值化点表；

监控信息管理主站下发对应变电站的定值化点表；

便携式监控信息验收管控终端基于定值化点表及实际验收信息编制验收卡，并向监控信息管理主站提交验收申请。

有益效果

本发明提出了一种面向集控站的监控信息全链路管控系统及方法，实现了面向集控站的监控信息全链路、验收信息交互全过程的信息化管控技术和系统，通过现场对点调试装置、现场便携式监控信息验收管控终端和监控信息管理主站构成三位一体的业务协同管控机制，解决了目前监控信息定值化管理、监控现场验收、主子站联合验收、验收申请与验收资料管理等业务过程人工联系繁琐，监控点表管理粗放、现场无法及时掌握验收情况、人工验收费时费力等问题，加强了监控信息全链路和验收管理的全过程管控，提升了点表定值化管理和验收管理信息化程度，提高了相关工作管理规范性和效率。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的面向集控站的监控信息全链路管控系统结构示意图；

图2是本发明实施例提供的面向集控站的监控信息全链路管控系统的功能结构示意图；

图3是本发明实施例提供的面向集控站的监控信息全链路管控方法流程图。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

本发明围绕监控信息点表编制、集控站审核、现场验收、监控验收申请、主子站验收任务同步、监控信息全闭环自助验收、验收结果确认、验收资料归档管理和定值化点表更新等，构建集控站监控信息点表、验收业务的信息化管控方法和辅助管控系统。该方案主要由现场对点调试装置、现场便携式监控信息验收管控终端、集控站的监控信息管理系统等业务管控功能，以及安全通信交互机构四部分组成，构建了监控信息全周期、全链路、监控验收全闭环管控系统。全面提升监控信息点表管理和验收管理的规范性和准确性，有效提升监控信息管理和验收工作效率，实现管理模式创新。

下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步说明。

如图1所示，本发明的一些实施例提供了一种面向集控站的监控信息全链路管控系统，包括依次通信连接的对点调试装置01、便携式监控信息验收管控终端02、安全通信交互机构、监控信息管理主站05；

所述对点调试装置01用于生成源端触发信号和现场验收报告；

所述便携式监控信息验收管控终端02用于通过所述安全通信交互机构与所述监控信息管理主站05通信，以进行验收申请、获取电子验收单、获取验收结果、上传源端触发信号、现场验收报告；还用于与所述对点调试装置01通信，获取源端触发信号、现场验收报告；

所述安全通信交互机构用于所述便携式监控信息验收管控终端02与监控信息管理主站05的中转通信；所述安全通信交互机构包括无线通信主站03及集控主站系统中的安全接入区服务器04，所述无线通信主站03通过专用网线与所述安全接入区服务器04互联；所述便携式监控信息验收管控终端02通过无线加密通信方式与所述无线通信主站03互联；所述安全接入区服务器04通过专用网络与所述监控信息管理主站05互联；

所述监控信息管理主站05用于审核验收申请并下发电子验收单，还用于闭环验收并下发验收结果，以及对现场验收报告进行归档。

具体地，对点调试装置01作为变电站设备模型和信号模拟装置，用于搭建变电站模型信号仿真环境，模拟全站主设备和辅控设备的信号触发，能够按照集控新一代主站系统(简称为集控主站系统)验收规则模拟触发相应装置的遥测、遥信信号，实现按主站要求的源端信号触发，配合集控主站系统的自动验收模块实现主子站联合验收，对于现场调试验收也能够起到很好的过程规范和监督作用。

便携式监控信息验收管控终端02具备与对点调试装置01和监控信息管理主站05进行加密通信的功能，负责与监控信息管理主站05、对点调试装置01进行验收内容、流程的交互，实现验收内容在线编制、验收申请线上申请与批复、对点调试装置01的源端触发信号和验收报告同步与上传、验收结果实时展示等功能，同时能够很好的实现一区装置和四区业务管控的网络安全隔离。

本实施例中，所述便携式监控信息验收管控终端02包括处理模块及与其连接的主子站通信模块、对点调试装置通信模块、显示器；所述主子站通信模块用于通过所述安全通信交互机构与监控信息管理主站05进行通信，所述对点调试装置通信模块用于与对点调试装置01通信；

所示显示器用于显示向导式操作界面，对验收相关流程及过程资料的可视化展示；

所述处理模块包括验收卡编制单元、验收信号同步单元、验收资料管理单元；

所述验收卡编制单元用于向监控信息管理主站05请求并获取变电站定值化点表，并结合实际验收信息编制验收卡；以及向监控信息管理主站05提交验收申请，并接收监控信息管理主站05审核通过后的电子验收单；

所述验收信号同步单元用于实时获取对点调试装置01基于电子验收单中监控信号顺序发送的触发信号，并上传至监控信息管理主站05；以及接收监控信息管理主站05闭环验收结果；

所述验收资料管理单元用于申请并获取对点调试装置01完成全部信号触发后的验收报告，将验收报告上传至监控信息管理主站05。

其中，所述主子站通信模块内置4G/5G安全无线加密/解密模块和TCP通信交互协议，通过无线网络加密与无线通信主站03按照TCP通信交互协议进行通信。所述对点调试装置通信模块采用有线或者无线的加密通信方式与对点调试装置01进行通信，用于单向获取源端触发信号和现场验收报告。

监控信息管理主站05定位为监控点表定值化管理和验收管理的主站平台，具备监控信息辅助编制与规范性审核、定值化点表版本发布与管理、自助闭环验收、验收资料管理等主要功能，通过与便携式监控信息验收管控终端02配合，实现主站与现场验收流程快速编制与审批、验收点表主子站自动同步、验收结果实时闭环确认和展示、验收结果校核分析、验收报告主站统一归档等验收业务管控。

本实施例中，所述监控信息管理主站05包括点表编制与规范性审核模块、定值化版本管理模块、安全接入区通信模块、电子验收单管理模块、自助闭环验收模块、主站验收资料管理模块；

所述点表编制与规范性审核模块，用于固化监控信息点表模板和编制审核要求，辅助集控站监控员对定值化点表进行编制和规范性审核；

所述定值化版本管理模块，用于提供最新版本的定值化点表；

所述安全接入区通信模块，与安全接入区服务器04进行信息交互，用于响应监控信息管理主站05和便携式监控信息验收管控终端02的文件请求；

所述电子验收单管理模块，用于对验收申请进行审核，生成批复的电子验收单，并下发电子验收单；

所述自助闭环验收模块，用于获取集控主站前置服务器06发送的实时监控告警信号及便携式监控信息验收终端02上传的触发信号，并进行自主闭环校验，下发验收结果；

所述主站验收资料管理模块，用于对集控主站监控验收报告及现场验收报告进行归档。

安全通信交互机构，构建基于集控主站系统中的安全接入区服务器04的文件信息传输中转机制，一方面集控主站通过一四区跨区文件交换机制，能够从监控信息管理主站05获取验收内容，同时将监控实时告警信号、主站验收结果放入安全接入区服务器04的指定位置，另一方面，通过无线公网或者无线专网的安全通信链路，实现安全接入区服务器04与现场便携式监控信息验收管控终端02进行4G/5G安全无线加密的通信，通过无线网络加密与主站TCP协议通信，实现验收申请、源端触发信号、现场验收报告的上行传输和定值化点表、电子验收单、验收结果的下行传输。具体的，所述安全接入区服务器04设置有第一存储单元、第二存储单元、第三存储单元；所述第一存储单元用于存储所述便携式监控信息验收管控终端02上传的验收申请、源端触发信号、现场验收报告；所述第二存储单元用于存储所述集控主站前置服务器06发送的实时监控告警信号和集控主站监控验收报告；所述第三存储单元用于存储所述监控信息管理主站05下发的定值化点表、电子验收单、验收结果。

本实施例中，集控主站前置服务器06通过所述安全接入区服务器04与所述监控信息管理主站05通信，所述集控主站前置服务器06用于获取所述监控信息管理主站05生成的电子验收单，以及向所述监控信息管理主站05发送实时监控告警信号和集控主站监控验收报告。

为了增强对本发明的技术方案的理解，下面按功能划分对本发明的计算方案做进一步说明。如图2所示，为面向集控站的监控信息全链路管控系统的功能结构示意图。

其中，对点调试装置7，为现场验收管控工具，接入远动机MMS侧充当模拟子站，模拟变电站内所有一二次主设备和辅控设备的模型，模拟触发远动机发送报文，配合集控主站自动验收模块，进行主子站监控信息自动验收。

其中，便携式监控信息验收管控终端由主子站通信模块4、验收卡编制与展示模块5、对点调试装置通信模块8、验收信号同步模块9、现场验收资料管理模块11等主要功能模块组成。

主子站通信模块4，便携式监控信息验收管控终端内置4G/5G无线加密通信模块和TCP通信交互协议，通过无线公网或电力无线专网与无线通信主站进行联络，无线通信主站与集控主站系统的安全接入区服务器通过专用网线互联，将主子站交互内容双向传输给集控主站系统的安全接入区服务器，同时现场便携式监控信息验收管控终端接收安全接入区服务器下行的加密格式的定值化点表、电子验收单、验收结果。

验收卡编制与展示模块5，便携式监控信息验收管控终端根据预设定的验收配置模板，选定验收站点后向监控信息管理主站申请该站最新的定值化点表，编制含验收范围、验收点表、验收方法、验收时间的验收申请，提交监控信息管理主站进行审核，待主站批复后自动同步电子验收单。

对点调试装置通信模块8，便携式监控信息验收管控终端内置加密通信模块，可通过无线连接对点调试装置的指定WIFI，也可以通过专用网线，进行加密通信，单向获取实时触发信号与现场验收报告。

验收信号同步模块9，便携式监控信息验收管控终端通过与对点调试装置进行源端触发信号同步，获取带时标的源端信号触发情况，上传监控信息管理主站，同时在验收过程中实时展示信号验收情况和信号验收结果。

现场验收资料管理模块11，从对点调试装置导出现场验收报告、关键节点SCD(变电站配置描述)、RCD(远动配置描述)文件，按一定规则对验收情况进行校核，及时提醒现场检修或调试人员信号验收问题，验收报告校核通过后与SCD、RCD文件一起打包传输给监控信息管理主站。

其中，监控信息管理主站由点表编制与规范性审核模块1、定值化版本管理模块2、安全接入区通信模块3、电子验收单管理模块6、自助闭环验收模块10、主站验收资料管理模块12等主要功能模块组成。

点表编制与规范性审核模块1，按照自主可控新一代变电站二次系统技术规范、变电站设备监控信息规范要求整理主设备和辅控设备四遥信号要求，形成相应的信号描述规则和点表模板结构规则，固化监控信息点表模板和编制审核要求，辅助集控站监控员对变电站点表进行编制和规范性审核，提供审核意见。

定值化版本发布与管理模块2，用于保证监控信息点表始终处于最新版本，提供监控点表的变更查询、版本管理和对比分析，具备监控信息表版本管理和溯源功能，具备根据信息表条目所在变电站、点号进行历史溯源，具备根据变电站、点号对各版本信息表之间的比对分析功能，具备根据验收结果更新定值化点表相应信号或验收记录，生成正式稿并发布、归档。

安全接入区通信模块3，通过FTP形式与安全接入区服务器进行信息交互，读取指定位置的集控主站系统横向传输的监控实时告警信号、主站验收报告和便携式监控信息验收管控终端纵向传输的源端触发信号、现场验收报告，同时将定值化点表、电子验收单、验收结果以指定文件格式写入安全接入区服务器相应的位置，用于响应集控主站系统和现场便携式监控信息验收管控终端文件请求。

电子验收单管理模块6，用于验收申请线上审核、批复，对现场提交的验收范围、验收点表、验收方法、验收时间等进行审核，生成批复的电子验收单，包含审批通过的验收点表、验收配置信息(验收规则，默认根据验收导则、电力公司要求定制，也可人工编制特殊规则)、验收时间给现场，通过安全接入区服务器将电子验收单反向传输至集控主站系统一区指定位置和现场便携式监控信息验收管控终端。

自助闭环验收模块10，现场便携式监控信息验收管控终端将对点调试装置源端触发信号情况(遥测/遥信点号、突变量)通过无线公网或者电力无线专网传输至安全接入区服务器指定位置，集控主站系统的前置服务器将监控实时告警信号传输给安全接入区服务器另一指定位置，监控信息管理主站通过读取安全接入区服务器指定位置带时标的源端触发信号情况和实时告警信号，对实时告警信号与源端触发信号进行自主闭环校验，判别验收点号、内容是否验收通过，并将验收结果反馈至现场便携式监控信息验收管控终端，在监控信息管理主站和现场便携式监控信息验收管控终端上实时展示验收结果。具备自动记录验收人员和验收时间等验收情况，对验收痕迹具备保留功能。具备对验收有问题的信号进行高亮显示。

主站验收资料管理模块12，用于验收情况清理和验收资料归档。现场信号触发完毕后监控信息管理主站对验收情况按照既定规则自动进行清理，验收未通过的信号提示人工确认，验收完成后，现场便携式监控信息验收管控终端从对点调试装置同步现场验收报告、关键节点SCD、RCD文件，上传给监控信息管理主站，主站验收资料管理模块支持按站读取和友好的展示现场验收过程资料和验收报告，包括但不限于配置文件(监控信息验收点表、远动配置描述RCD、变电站配置描述SCD)、后台同步验收报告、主子站联合验收现场触发报告等。

基于上述实施例提供的面向集控站的监控信息全链路管控系统，本发明的另一实施例提供了一种面向集控站的监控信息全链路管控方法，如图3所示，包括：

S1：点表编制与规范化审核；

S2：点表入库并生成定值化版本；

S3：现场向监控信息管理主站请求变电站定值化点表；

S4：现场明确验收范围和内容；

S5：现场基于本次验收内容编制验收卡和验收申请；

S6：审核验收内容、验收点表，批复验收申请生成电子验收单；

S7：主子站自动同步电子验收单；

S8：现场搭建主子站联合验收环境；

S9：对点调试装置按照电子验收单和集控主站系统要求触发信号；

S10：便携式监控信息验收管控终端同步对点调试装置源端触发信号；

S11：便携式监控信息验收管控终端上传待动作时间的源端触发信号；

S12：监控信息管理主站读取安全接入区服务器实时告警信号和现场上传的源端触发信号；

S13：按照既定验收规则对电子验收单中信号逐个闭环验收确认生成验收结果；

S14：接收监控信息管理主站闭环验收结果；

S15：监控信息管理主站验收情况清理，验收未通过的信号提示现场人工验收确认；

S16：验收完成后便携式监控信息验收管控终端接收对点调试装置现场验收报告；

S17：监控信息管理主站读取安全接入区服务器内主站验收报告和现场验收报告并进行验收情况校核；

S18：电子验收单、主站验收报告、现场验收报告、验收过程资料归档整理；

S19：主站验收资料管理模块提交归档验收点表；

S20：定值化版本管理模块根据验收点表更新该站定值化点表，生成最新版本点表及验收事件。

其中，步骤S1、S2、S6、S12、S13、S15、S17、S18、S19、S20由监控信息管理主站完成，步骤S3、S4、S5、S7、S10、S11、S14、S16由现场便携式监控信息验收管控终端完成，步骤S8和S9由现场对点调试装置完成。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

上述实施例提供的技术方案，具备如下优点：

1.监控信息全链路“规范管理”，实现监控信息点表编制、审核、现场验收、主站验收、点表归档全信息化全过程管控，实现监控信息全链路闭环规范化管理。

2.监控验收任务线上“快速审批”，根据验收导则、典型验收场景，结合监控员和现场检修调试人员经验，构建电子验收单和验收标准化作业，现场根据待验设备情况、验收类型，勾选验收内容和验收时间，发起验收流程。集控站监控员对验收内容按照相关审核要求和验收要求进行审核，批复正式的电子验收单(含验收点表和验收时间)，同步至集控主站系统和便携式监控信息验收管控终端，实现验收任务线上快速流转和审批。

3.监控信息验收“可控在控”，主子站自动同步验收任务和验收结果，系统自动对待验信息通过实时告警信号与源端触发信号进行比对生成验收结果，并对验收过程进行智能化分析，判断信号的验收准确性，避免由于人工干预所导致的相关问题。

4.监控验收结果“可视展示”，验收过程自动记录，可视化分析验收相关数据情况(如验收持续时间、验收人员、遥测加量、遥信动作复归时间)，按照变电站、验收任务自动进行存储，形成验收事件，可作为监控信息点表定值化版本管理中重要的验收过程资料。

5.通过安全接入区服务器和无线通信链路技术实现主子站信息交互和验收闭环管控。利用现有成熟的集控主站安全接入区技术，实现一四区跨区验收资料交互和主子站验收过程、验收资料交互，在保证网络安全前提下，利用无线公网或电力无线专网既有的无线通信链路，避免重新构建专用的主子站通信网络，具备较好的经济性和可行性。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。