本發(fā)明涉及供電系統(tǒng)領(lǐng)域,尤其涉及一種配電網(wǎng)絡(luò)具有抗干擾傳輸監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的通信監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù):
長期以來,對供電系統(tǒng)的供電網(wǎng)絡(luò)及供電站巡檢工作多采用人工方式進(jìn)行,傳統(tǒng)的人工巡檢方式不僅存在勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作效率低、檢測質(zhì)量分散、手段單一等不足之處,而且事后也無法將人工所檢測的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、及時(shí)地傳送到管理信息系統(tǒng)中以供后續(xù)工作中將數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足,本發(fā)明的目的在于,提供一種配電網(wǎng)絡(luò)具有抗干擾傳輸監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的通信監(jiān)控系統(tǒng),包括:服務(wù)器以及多個(gè)與服務(wù)器通過GPRS或光纖通信連接的現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端;
現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端設(shè)置在被監(jiān)控的變電站或被監(jiān)控的電力設(shè)備,現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端用于對被監(jiān)控的變電站或被監(jiān)控的電力設(shè)備內(nèi)部的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集,并將采集的數(shù)據(jù)信息上傳至服務(wù)器;
現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端包括:處理器、低通濾波器、信號(hào)放大模塊、無線通信模塊、數(shù)據(jù)采集儲(chǔ)存模塊、用于獲取監(jiān)控區(qū)域視頻圖像或獲取被監(jiān)控電力設(shè)備視頻圖像,并將攝取的視頻圖像傳輸至服務(wù)器的攝像頭、用于根據(jù)服務(wù)器發(fā)送的控制指令控制攝像頭動(dòng)作的云臺(tái)控制模塊、狀態(tài)量采集模塊、交流模擬量采集模塊、歷史數(shù)據(jù)處理模塊、變壓設(shè)備數(shù)據(jù)采集模塊、供電線路數(shù)據(jù)采集模塊、斷路器數(shù)據(jù)采集模塊、隔離開關(guān)數(shù)據(jù)采集模塊、接地開關(guān)數(shù)據(jù)采集模塊、設(shè)置在一次側(cè)電流互感器,一次側(cè)電壓互感器,二次側(cè)電流互感組件,二次側(cè)電壓互感組件;一次側(cè)電流互感器實(shí)時(shí)采集一次側(cè)三相電流數(shù)據(jù)并傳輸給服務(wù)器;一次側(cè)電壓互感器實(shí)時(shí)采集一次側(cè)三相電壓數(shù)據(jù)并傳輸給服務(wù)器;二次側(cè)電流互感組件實(shí)時(shí)采集二次側(cè)三相電流數(shù)據(jù)并傳輸給服務(wù)器;二次側(cè)電壓互感組件實(shí)時(shí)采集二次側(cè)三相電壓數(shù)據(jù)并傳輸給服務(wù)器;
狀態(tài)量采集模塊用于實(shí)時(shí)采集低壓臺(tái)區(qū)低壓開關(guān)位置狀態(tài),低壓開關(guān)發(fā)生變位時(shí),將低壓開關(guān)變位信息儲(chǔ)存,并發(fā)送給處理器;
交流模擬量采集模塊用于按使用要求預(yù)設(shè)電壓、電流、功率、功率、功率因數(shù)模擬量采集,測量電壓、電流、功率、功率因數(shù),并具有電壓監(jiān)測越限統(tǒng)計(jì),電壓準(zhǔn)確度等級(jí)為0.5,具有諧波數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),諧波分量準(zhǔn)確度等級(jí)為1;
歷史數(shù)據(jù)處理模塊用于將采集的數(shù)據(jù)以日為單位,在次日零點(diǎn)形成歷史日數(shù)據(jù),并保存最近30日數(shù)據(jù),按照設(shè)定的凍結(jié)間隔以15min,30min,45min,60min形成各類凍結(jié)曲線數(shù)據(jù),并保存最近30天曲線數(shù)據(jù),并發(fā)送給處理器;
變壓設(shè)備數(shù)據(jù)采集模塊用于采集現(xiàn)場變壓設(shè)備及與變壓設(shè)備相適配的配電設(shè)備的模擬量,變壓器各側(cè)電流、電壓、有功功率、無功功率、線圈溫度、油溫,并發(fā)送給處理器;
所述供電線路數(shù)據(jù)采集模塊用于采集供電線路的電流、有功功率、無功功率;母線的電壓、頻率;供電線路的三相電壓、三相電流、零序電壓、零序電流,并發(fā)送給處理器;
所述斷路器數(shù)據(jù)采集模塊、隔離開關(guān)數(shù)據(jù)采集模塊、接地開關(guān)數(shù)據(jù)采集模塊分別用于采集現(xiàn)場設(shè)備的開關(guān)量,開關(guān)量包括:斷路器位置、隔離開關(guān)、接地開關(guān)位置、斷路器開關(guān)位置、保護(hù)動(dòng)作總信號(hào)、就地/遠(yuǎn)方轉(zhuǎn)換開關(guān)位置、斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)異常信號(hào)、控制回路斷線信號(hào)、保護(hù)報(bào)警信號(hào)、保護(hù)裝置故障信號(hào),并發(fā)送給處理器;
二次側(cè)電流互感組件包括:電流互感器、電流互感器的輸入端接二次側(cè)線路,電流互感器的第一輸出端分別接二極管DdL1的陰極,二極管DdL2的陽極,運(yùn)放器正極輸入端,電容CdL1第一端,電阻RdL1,電流互感器的第二輸出端分別接二極管DdL1的陽極,二極管DdL2的陰極,運(yùn)放器負(fù)極輸入端,運(yùn)放器輸出端接二次側(cè)電流互感組件的輸出端;二次側(cè)電流互感組件的輸出端通過低通濾波器接處理器;
二次側(cè)電壓互感組件包括:電壓互感器U1,電壓互感器U1的輸入端分別通過電阻Rdy1和電阻Rdy2接二次側(cè)線路,電壓互感器的第一輸出端分別接二極管Ddy1的陰極,二極管Ddy2的陽極,運(yùn)放器正極輸入端,電容Cdy1第一端,電阻Rdy3第一端,電壓互感器的第二輸出端分別接二極管Ddy1的陽極,二極管Ddy2的陰極,運(yùn)放器負(fù)極輸入端,運(yùn)放器輸出端、電容Cdy1第二端,電阻Rdy3第二端,二次側(cè)電壓互感組件的輸出端同時(shí)連接;二次側(cè)電壓互感組件的輸出端通過低通濾波器接處理器;
低通濾波器包括:濾波第一電容、濾波第二電容、濾波第三電容、濾波第四電容、濾波第五電容、濾波第一電阻、濾波第二電阻、濾波第三電阻、濾波第四電阻、濾波第五電阻、濾波第六電阻、濾波二極管一、濾波二極管二、濾波運(yùn)放器一、濾波運(yùn)放器二;
濾波第一電阻第一端、濾波二極管一負(fù)極、濾波二極管二正極與濾波第二電阻第一端連接;濾波第一電阻第二端,濾波二極管一正極,濾波二極管二負(fù)極,濾波第一電容第一端同時(shí)接地;濾波第二電阻第二端,濾波第一電容第二端,濾波第三電阻第一端連接;濾波第三電阻第二端,濾波第二電容第一端,濾波第四電阻第一端同時(shí)連接,濾波第四電阻第二端,濾波第三電容第一端,濾波運(yùn)放器一正極輸入端同時(shí)連接,濾波第三電容第二端接地;濾波運(yùn)放器一負(fù)極輸入端,濾波運(yùn)放器一輸出端,濾波第二電容第二端,濾波第五電阻第一端同時(shí)連接;濾波第五電阻第二端,濾波第四電容,濾波第六電阻同時(shí)連接,并通過濾波第四電容接地;濾波第六電阻接濾波運(yùn)放器二的正極輸入端;濾波運(yùn)放器二的負(fù)極輸入端,濾波運(yùn)放器二的輸出端,濾波第四電容同時(shí)連接;濾波運(yùn)放器一、濾波運(yùn)放器二分別連接5V電源;
處理器用于對接收的數(shù)據(jù)信息儲(chǔ)存至數(shù)據(jù)采集儲(chǔ)存模塊內(nèi)部,并且控制無線通信模塊,將數(shù)據(jù)信息發(fā)送至服務(wù)器;
服務(wù)器包括:電壓監(jiān)測模塊、功率因數(shù)監(jiān)測模塊、開關(guān)量監(jiān)測模塊、校時(shí)模塊、限值設(shè)置模塊、線路損耗分析模塊、視在功率曲線生成模塊、視在功率對比模塊、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析模塊、用于使服務(wù)器與用戶進(jìn)行人機(jī)交互的PC客戶機(jī);
電壓監(jiān)測模塊用于對用電網(wǎng)電壓偏差監(jiān)測,對用電網(wǎng)電壓合格率統(tǒng)計(jì);
功率因數(shù)監(jiān)測模塊用于按設(shè)置的功率因數(shù)分段限值對監(jiān)測點(diǎn)的功率因數(shù)進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì),記錄每月功率因數(shù)越限值發(fā)生在各區(qū)段的累計(jì)時(shí)間;
開關(guān)量監(jiān)測模塊用于根據(jù)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端傳輸?shù)呐潆婇_關(guān)狀態(tài),監(jiān)測供電網(wǎng)絡(luò)的開關(guān)狀態(tài)信息;
校時(shí)模塊用于向現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端發(fā)送時(shí)鐘校時(shí)指令,使現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端采集的時(shí)鐘與服務(wù)器的晶振時(shí)鐘相同;
限值設(shè)置模塊用于設(shè)置監(jiān)控區(qū)域內(nèi)電能表的電壓及電流越限值、功率因數(shù)分段限值;
線路損耗分析模塊用于根據(jù)電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),按天采集線路下的單相、三相用戶和臺(tái)區(qū)總表的用電量,通過建立線損分析模型,實(shí)時(shí)地分析每條線路的實(shí)際損耗,在超過一定閥值后進(jìn)行告警;
視在功率對比模塊用于根據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)囊淮蝹?cè)三相電電流,一次側(cè)三相電壓,二次側(cè)三相電電流,二次側(cè)三相電壓,計(jì)算出有功功率,無功功率,并得出視在功率,制成視在功率曲線;
視在功率對比模塊用于對比一次側(cè)用電信息和二次側(cè)用電信息,進(jìn)行數(shù)據(jù)對比并在同一頁面繪制成兩條視在功率曲線,在顯示屏上反映給用戶一、二次側(cè)用電信息是否存在用電異常;
數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析模塊用于對現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端采集并發(fā)送的數(shù)據(jù)并結(jié)合數(shù)據(jù)庫儲(chǔ)存的歷史數(shù)據(jù)信息,基于分類、統(tǒng)計(jì)、計(jì)算和分析的結(jié)果,提供信息查詢、定制報(bào)表和分析報(bào)告形成等一系列功能,以便支持停電原因查找、可靠性數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方面的綜合應(yīng)用;配電網(wǎng)各類數(shù)據(jù)包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù);具體的模塊功能包括:配電網(wǎng)故障的原因歸類分析;調(diào)度工作計(jì)劃的檢索和分析;調(diào)度操作票統(tǒng)計(jì)和分類;停電工作分類與工作評(píng)定;供電可靠性分析與統(tǒng)計(jì);其它應(yīng)用戶需要而專門進(jìn)行的綜合應(yīng)用;
還包括:與服務(wù)器通信連接的手持應(yīng)用終端;
手持應(yīng)用終端包括:攝像頭、錄音模塊、GPS定位模塊、USB接口、身份識(shí)別模塊、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊、數(shù)據(jù)交互模塊、信息注冊模塊、注冊信息獲取模塊、注冊信息確認(rèn)模塊、設(shè)備信息發(fā)送模塊;
GPS定位模塊用于用戶在使用手持應(yīng)用終端時(shí),進(jìn)行位置定位;
數(shù)據(jù)交互模塊用于使用戶在對現(xiàn)場進(jìn)行巡檢時(shí),上報(bào)巡檢記錄,巡檢結(jié)果,以及獲取服務(wù)器儲(chǔ)存的現(xiàn)場設(shè)備數(shù)據(jù)信息;
信息注冊模塊向服務(wù)器提交注冊報(bào)文信息;
注冊信息獲取模塊用于獲取服務(wù)器發(fā)送的許可注冊信息,許可注冊信息包括IP號(hào)、通信端口、版本信息、唯一標(biāo)識(shí)名稱;
注冊信息確認(rèn)模塊用于當(dāng)接收到許可注冊信息后,回復(fù)注冊完成信息,并將注冊信息保持至數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊內(nèi);
設(shè)備信息發(fā)送模塊用于將巡檢的設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù),供電網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù),開光狀態(tài)數(shù)據(jù),根據(jù)用戶作出的控制指令,發(fā)送給服務(wù)器;
手持應(yīng)用終端采用UDP并以注冊報(bào)文信息的方式向服務(wù)器進(jìn)行注冊,注冊報(bào)文信息包括IP報(bào)文、通信端口、版本信息、唯一標(biāo)識(shí)名稱,IP報(bào)文采用ASN.1編碼。
優(yōu)選地,處理器通過信號(hào)放大模塊與無線通信模塊連接,信號(hào)放大模塊用于將處理器發(fā)送的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行放大,信號(hào)放大模塊包括:電阻Rsy2、電阻Rsy3、電阻Rsy4、電容Csy1、電容Csy2、二極管Dsy1、二極管Dsy2、運(yùn)放器LMsy;
信號(hào)放大模塊的輸入端通過電阻Rsy2接運(yùn)放器LMsy的正極輸入端,運(yùn)放器LMsy的負(fù)極輸入端通過電阻Rsy3接地,通過電阻Rsy4接信號(hào)放大模塊的輸出端;二極管Dsy1、二極管Dsy2串聯(lián)連接,二極管Dsy1的陰極接電源,二極管Dsy2的陽極接地;二極管Dsy1、二極管Dsy2之間接信號(hào)放大模塊的輸出端,運(yùn)放器LMsy的輸出端。
優(yōu)選地,數(shù)據(jù)采集終端還包括:發(fā)送接收數(shù)據(jù)處理模塊、發(fā)送數(shù)據(jù)配置模塊、發(fā)送數(shù)據(jù)解析模塊、規(guī)約判斷模塊、
發(fā)送接收數(shù)據(jù)處理模塊用于通過FTP方式將數(shù)據(jù)采集終端采集的數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器的指定路徑下,并獲取配置信息和性能信息;
發(fā)送數(shù)據(jù)配置模塊用于將待發(fā)送的數(shù)據(jù)配置成xml文件,得到FTP的IP端口,針對所述數(shù)據(jù)采集終端開通的用戶名和密碼,xml文件所在本地獲取路徑和存儲(chǔ)路徑,采集時(shí)間;
發(fā)送數(shù)據(jù)解析模塊用于將xml文件調(diào)用成FTPClient類發(fā)送性能文件,調(diào)用FTPClient指令,與服務(wù)器建立發(fā)送路徑,解析所有xml文件制成xml包;
規(guī)約判斷模塊用于通過判定xml包內(nèi),xml文件是否合乎通信約定的規(guī)約,若符合規(guī)約則進(jìn)行發(fā)送,若不符合則發(fā)送xml文件不符合規(guī)約;
服務(wù)器還包括:數(shù)據(jù)更新判斷模塊、數(shù)據(jù)處理過濾模塊、數(shù)據(jù)庫映射模塊、處理信息儲(chǔ)存模塊;
數(shù)據(jù)更新判斷模塊用于比較判斷當(dāng)前接收的xml包內(nèi)xml文件與上一采集時(shí)間內(nèi)接收的xml文件是否有更新,若新接收的xml文件有更新,則將該文件保持至數(shù)據(jù)庫;
數(shù)據(jù)處理過濾模塊用于調(diào)用XMLUtil.getSafeXMLInputSource函數(shù),對xml包內(nèi)每個(gè)xml文件進(jìn)行信息過濾處理,將過濾后的xml文件傳遞給NEPerformance函數(shù)的NEPerformanceMeasInfo類,進(jìn)行解析和裝載;
數(shù)據(jù)庫映射模塊用于在數(shù)據(jù)庫的persistence.xml文件中調(diào)用NEPerformance類和NEPerformanceMeasInfo類,解析和裝載的每個(gè)xml文件映射到NEPerformance類和NEPerformanceMeasInfo類中管理儲(chǔ)存;
處理信息儲(chǔ)存模塊用于將xml文件中各個(gè)屬性對應(yīng)的值賦給NEPerformance類聲明的信息,并對信息進(jìn)行判斷處理,待所有測量結(jié)果均被處理并裝載NEPerformanceMeasInfo中的各個(gè)變量后,調(diào)用EntityManager函數(shù)將數(shù)據(jù)儲(chǔ)存到數(shù)據(jù)庫中。
優(yōu)選地,現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端還包括:相電檢測模塊;相電檢測模塊用于檢測二次側(cè)三相電是否缺相,并當(dāng)出現(xiàn)缺相時(shí),將缺相信息發(fā)送至處理器;
相電檢測模塊包括:A相電檢測端、B相電檢測端、C相電檢測端、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電容C1、電容C2、電容C3、電容C4、電容C5、電容C6、二極管D1、二極管D2、二極管D3、光電隔離器;
A相電檢測端通過電阻R1、二極管D1、電阻R2接光電隔離器輸入端;
B相電檢測端通過電阻R3、二極管D2、電阻R4接光電隔離器輸入端;
C相電檢測端通過電阻R5、二極管D3、電阻R6接光電隔離器輸入端;
光電隔離器設(shè)有與A相電檢測端相對于的A相電檢測輸出端,與B相電檢測端相對于的B相電檢測輸出端,與C相電檢測端相對于的C相電檢測輸出端。
優(yōu)選地,現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端還包括:時(shí)鐘報(bào)文接收處理模塊、
服務(wù)器還包括:時(shí)鐘報(bào)文發(fā)送模塊、時(shí)間同步處理模塊、同步時(shí)間發(fā)送模塊;
時(shí)鐘報(bào)文發(fā)送模塊用于向數(shù)據(jù)采集終端發(fā)送時(shí)鐘同步報(bào)文,時(shí)鐘同步報(bào)文中中設(shè)有時(shí)鐘同步預(yù)設(shè)模式;
時(shí)鐘報(bào)文接收處理模塊用于接收時(shí)鐘報(bào)文發(fā)送模塊發(fā)送的時(shí)鐘同步報(bào)文,收到同步報(bào)文后數(shù)據(jù)采集終端在時(shí)鐘同步設(shè)置模式下工作,同時(shí)向服務(wù)器發(fā)送應(yīng)答報(bào)文,應(yīng)答報(bào)文中設(shè)有服務(wù)器同步設(shè)定模式;
時(shí)間同步處理模塊用于收到應(yīng)答報(bào)文后,利用SntpClient Java這個(gè)類調(diào)用NTP函數(shù),進(jìn)行時(shí)鐘過濾,通過函數(shù)client.requestTime獲取本地時(shí)間戳,減去數(shù)據(jù)采集終端所在的時(shí)區(qū)偏離值,獲得服務(wù)器同步時(shí)間;
同步時(shí)間發(fā)送模塊用于把服務(wù)器同步時(shí)間發(fā)送到現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端,實(shí)現(xiàn)服務(wù)器與該現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端時(shí)間統(tǒng)一。
優(yōu)選地,手持應(yīng)用終端還用于在進(jìn)行現(xiàn)場巡檢之前,用戶使用手持應(yīng)用終端從服務(wù)器中下載現(xiàn)場待巡視的初始數(shù)據(jù)或上次巡檢結(jié)果,并存入手持應(yīng)用終端的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊中;在進(jìn)行現(xiàn)場用電巡檢時(shí),根據(jù)現(xiàn)場用戶情況,在手持應(yīng)用終端上記錄現(xiàn)場電力設(shè)備的巡檢結(jié)果,結(jié)合巡視移動(dòng)終端的GPS定位功能,實(shí)時(shí)定位現(xiàn)場用電檢查時(shí)的地理位置信息或用戶的地理位置信息;
在巡檢結(jié)束后,所述的用戶將手持應(yīng)用終端已采集的數(shù)據(jù)信息向服務(wù)器上傳,實(shí)現(xiàn)手持應(yīng)用終端與服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)交換,并更新服務(wù)器內(nèi)部數(shù)據(jù)庫信息更新。
優(yōu)選地,現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端包括:饋線終端采集控制單元、配變終端采集控制單元、數(shù)據(jù)終端采集控制單元、分支線故障模塊;
饋線終端采集控制單元、配變終端采集控制單元、數(shù)據(jù)終端采集控制單元對供電系統(tǒng)上的開閉所、環(huán)網(wǎng)柜、配電室、箱式變、柱上開關(guān)進(jìn)行遙測信息,并基于不同遙測點(diǎn)的電流情況進(jìn)行故障定位、隔離和恢復(fù)供電;
分支線故障模塊用于分支線路采用具有接地故障處理功能的快速分段開關(guān),當(dāng)分支分段開關(guān)區(qū)域內(nèi)線路發(fā)生單相接地故障時(shí),該分支分段開關(guān)經(jīng)過延時(shí)判斷為永久故障后自動(dòng)分閘,直接切除故障;當(dāng)分支分段開關(guān)區(qū)域內(nèi)線路發(fā)生相間短路時(shí),如分支分段開關(guān)采用斷路器,就地跳閘切除故障;如采用負(fù)荷開關(guān),上級(jí)開關(guān)保護(hù)掉閘,用戶分段開關(guān)在線路失電后分閘并閉鎖,上級(jí)開關(guān)重合后,相鄰線路恢復(fù)供電,故障線路被隔離;快速分段開關(guān)安裝于高壓用電戶與運(yùn)行負(fù)荷較大、故障率高的分支線路;架空線路和電纜線路分別采用快速分段開關(guān)。
優(yōu)選地,現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端還包括:數(shù)據(jù)生成模塊、數(shù)字簽名模塊、密文生成模塊、加密會(huì)話密鑰生成模塊、加密數(shù)據(jù)發(fā)送模塊;
數(shù)據(jù)生成模塊用于使用服務(wù)器預(yù)設(shè)的AES算法對待發(fā)送的數(shù)據(jù)信息生成消息概要;
數(shù)字簽名模塊用于采用服務(wù)器預(yù)設(shè)的公鑰密碼機(jī)制ELGamal利用服務(wù)器的私鑰對所產(chǎn)生的消息概要進(jìn)行數(shù)字簽名;
密文生成模塊用于利用服務(wù)器預(yù)設(shè)的會(huì)話密鑰對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行AES加密,得到密文;
加密會(huì)話密鑰生成模塊用于服務(wù)器預(yù)設(shè)的公鑰密碼機(jī)制ELGamal加密算法以及利用服務(wù)器的公鑰加密會(huì)話密鑰,得到加密后的數(shù)據(jù)通信會(huì)話密鑰;
加密數(shù)據(jù)發(fā)送模塊用于將產(chǎn)生的數(shù)字簽名、加密后的密文和會(huì)話密鑰一起發(fā)送給服務(wù)器;
服務(wù)器還包括:加密數(shù)據(jù)接收模塊、密文解密模塊、概要還原模塊、概要解密模塊、概要對比模塊;
加密數(shù)據(jù)接收模塊用于通過通信網(wǎng)絡(luò)接收到現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端發(fā)過來的數(shù)據(jù)通信會(huì)話密鑰,采用公鑰密碼機(jī)制ELGamal解密算法利用現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端的私鑰對加密的會(huì)話密鑰進(jìn)行解密,并判斷解密后會(huì)話密鑰是否與預(yù)設(shè)的會(huì)話密鑰相匹配,如果相匹配,則接收數(shù)字簽名和加密后的密文;
密文解密模塊用于采用預(yù)設(shè)的AES算法利用解密出來的會(huì)話密鑰對密文進(jìn)行解密,得到數(shù)據(jù)信息;
概要生成模塊用于利用預(yù)設(shè)的AES算法將密文解密模塊解密的數(shù)據(jù)信息生成后消息概要;
概要解密模塊用于采用預(yù)設(shè)的公鑰密碼機(jī)制ELGamal利用現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端發(fā)送的公鑰將接收到的數(shù)字簽名進(jìn)行解密,得到現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端的消息概要;
概要判斷模塊用于使用服務(wù)器預(yù)設(shè)的AES算法對概要解密模塊得到的消息概要與概要生成模塊生成的后消息概要進(jìn)行對比判斷,如概要解密模塊得到的消息概要與概要生成模塊生成的后消息概要相同,則判斷為數(shù)據(jù)接收成功顯示正常,如果概要解密模塊得到的消息概要與概要生成模塊生成的后消息概要不相同,則判斷為非正常數(shù)據(jù),顯示異常。
從以上技術(shù)方案可以看出,本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
系統(tǒng)通過現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端實(shí)時(shí)采集電力設(shè)備及變電站,并將采集的數(shù)據(jù)信息上傳至服務(wù)器。服務(wù)器對采集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理分析,避免了人工巡檢方式提高工作效率,使得檢測數(shù)據(jù)集中管理,而且事后能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。
服務(wù)器對現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端采集并發(fā)送的數(shù)據(jù)并結(jié)合數(shù)據(jù)庫儲(chǔ)存的歷史數(shù)據(jù)信息,基于分類、統(tǒng)計(jì)、計(jì)算和分析的結(jié)果,提供信息查詢、定制報(bào)表和分析報(bào)告形成等一系列功能,以便支持停電原因查找、可靠性數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方面的綜合應(yīng)用;配電網(wǎng)各類數(shù)據(jù)包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù);具體的模塊功能包括:配電網(wǎng)故障的原因歸類分析;調(diào)度工作計(jì)劃的檢索和分析;調(diào)度操作票統(tǒng)計(jì)和分類;停電工作分類與工作評(píng)定;供電可靠性分析與統(tǒng)計(jì);其它應(yīng)用戶需要而專門進(jìn)行的綜合應(yīng)用。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案,下面將對描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為配電網(wǎng)絡(luò)具有抗干擾傳輸監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的通信監(jiān)控系統(tǒng)的整體示意圖;
圖2為現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端示意圖;
圖3為二次側(cè)電壓互感組件電路圖;
圖4為二次側(cè)電流互感組件電路圖;
圖5為低通濾波器電路圖;
圖6為信號(hào)放大模塊電路圖;
圖7為相電檢測模塊電路圖。
具體實(shí)施方式
為使得本發(fā)明的發(fā)明目的、特征、優(yōu)點(diǎn)能夠更加的明顯和易懂,下面將運(yùn)用具體的實(shí)施例及附圖,對本發(fā)明保護(hù)的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,下面所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而非全部的實(shí)施例?;诒緦@械膶?shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例,都屬于本專利保護(hù)的范圍。
本實(shí)施例提供一種配電網(wǎng)絡(luò)具有抗干擾傳輸監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的通信監(jiān)控系統(tǒng),如圖1至7所示,包括:服務(wù)器1以及多個(gè)與服務(wù)器1通過GPRS或光纖通信連接的現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端2;
現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端2設(shè)置在被監(jiān)控的變電站或被監(jiān)控的電力設(shè)備,現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端2用于對被監(jiān)控的變電站或被監(jiān)控的電力設(shè)備內(nèi)部的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集,并將采集的數(shù)據(jù)信息上傳至服務(wù)器1;
現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端2包括:處理器11、低通濾波器、信號(hào)放大模塊12、無線通信模塊13、數(shù)據(jù)采集儲(chǔ)存模塊14、用于獲取監(jiān)控區(qū)域視頻圖像或獲取被監(jiān)控電力設(shè)備視頻圖像,并將攝取的視頻圖像傳輸至服務(wù)器的攝像頭4、用于根據(jù)服務(wù)器發(fā)送的控制指令控制攝像頭動(dòng)作的云臺(tái)控制模塊、狀態(tài)量采集模塊16、交流模擬量采集模塊18、歷史數(shù)據(jù)處理模塊19、變壓設(shè)備數(shù)據(jù)采集模塊20、供電線路數(shù)據(jù)采集模塊21、斷路器數(shù)據(jù)采集模塊22、隔離開關(guān)數(shù)據(jù)采集模塊23、接地開關(guān)數(shù)據(jù)采集模塊24、設(shè)置在一次側(cè)電流互感器,一次側(cè)電壓互感器,二次側(cè)電流互感組件,二次側(cè)電壓互感組件;一次側(cè)電流互感器實(shí)時(shí)采集一次側(cè)三相電流數(shù)據(jù)并傳輸給服務(wù)器1;一次側(cè)電壓互感器實(shí)時(shí)采集一次側(cè)三相電壓數(shù)據(jù)并傳輸給服務(wù)器1;二次側(cè)電流互感組件實(shí)時(shí)采集二次側(cè)三相電流數(shù)據(jù)并傳輸給服務(wù)器1;二次側(cè)電壓互感組件實(shí)時(shí)采集二次側(cè)三相電壓數(shù)據(jù)并傳輸給服務(wù)器1;
狀態(tài)量采集模塊16用于實(shí)時(shí)采集低壓臺(tái)區(qū)低壓開關(guān)位置狀態(tài),低壓開關(guān)發(fā)生變位時(shí),將低壓開關(guān)變位信息儲(chǔ)存,并發(fā)送給處理器11;
交流模擬量采集模塊18用于按使用要求預(yù)設(shè)電壓、電流、功率、功率、功率因數(shù)模擬量采集,測量電壓、電流、功率、功率因數(shù),并具有電壓監(jiān)測越限統(tǒng)計(jì),電壓準(zhǔn)確度等級(jí)為0.5,具有諧波數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),諧波分量準(zhǔn)確度等級(jí)為1;
歷史數(shù)據(jù)處理模塊19用于將采集的數(shù)據(jù)以日為單位,在次日零點(diǎn)形成歷史日數(shù)據(jù),并保存最近30日數(shù)據(jù),按照設(shè)定的凍結(jié)間隔以15min,30min,45min,60min形成各類凍結(jié)曲線數(shù)據(jù),并保存最近30天曲線數(shù)據(jù),并發(fā)送給處理器11;
變壓設(shè)備數(shù)據(jù)采集模塊20用于采集現(xiàn)場變壓設(shè)備及與變壓設(shè)備相適配的配電設(shè)備的模擬量,變壓器各側(cè)電流、電壓、有功功率、無功功率、線圈溫度、油溫,并發(fā)送給處理器11;
供電線路數(shù)據(jù)采集模塊21用于采集供電線路的電流、有功功率、無功功率;母線的電壓、頻率;供電線路的三相電壓、三相電流、零序電壓、零序電流,并發(fā)送給處理器11;
斷路器數(shù)據(jù)采集模塊22、隔離開關(guān)數(shù)據(jù)采集模塊23、接地開關(guān)數(shù)據(jù)采集模塊24分別用于采集現(xiàn)場設(shè)備的開關(guān)量,開關(guān)量包括:斷路器位置、隔離開關(guān)、接地開關(guān)位置、斷路器開關(guān)位置、保護(hù)動(dòng)作總信號(hào)、就地/遠(yuǎn)方轉(zhuǎn)換開關(guān)位置、斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)異常信號(hào)、控制回路斷線信號(hào)、保護(hù)報(bào)警信號(hào)、保護(hù)裝置故障信號(hào),并發(fā)送給處理器11;
二次側(cè)電流互感組件包括:電流互感器U2、電流互感器U2的輸入端接二次側(cè)線路,電流互感器U2的第一輸出端分別接二極管DdL1的陰極,二極管DdL2的陽極,運(yùn)放器正極輸入端,電容CdL1第一端,電阻RdL1,電流互感器的第二輸出端分別接二極管DdL1的陽極,二極管DdL2的陰極,運(yùn)放器負(fù)極輸入端,運(yùn)放器輸出端接二次側(cè)電流互感組件的輸出端;二次側(cè)電流互感組件的輸出端通過低通濾波器接處理器11;
電流互感器U2起到強(qiáng)弱電隔離的作用,其額定輸入電流為5A,額定輸出電流為2.5mA。電容CdL1通常取400-1000PF,用于補(bǔ)償電流互感器U2所引起的相移,電容CdL2,電容CdL3用于濾除供電電源的諧波,保證供電電壓的穩(wěn)定。二極管DdL1,二極管DdL2防止運(yùn)放LMdL的過度飽和。選擇合適的電阻RdL1確保輸出電壓幅值在任何情況下均適合處理器11工作處理,避免由于電壓的波動(dòng)影響處理器11工作。
二次側(cè)電壓互感組件包括:電壓互感器U1,電壓互感器U1的輸入端分別通過電阻Rdy1和電阻Rdy2接二次側(cè)線路,電壓互感器的第一輸出端分別接二極管Ddy1的陰極,二極管Ddy2的陽極,運(yùn)放器正極輸入端,電容Cdy1第一端,電阻Rdy3第一端,電壓互感器的第二輸出端分別接二極管Ddy1的陽極,二極管Ddy2的陰極,運(yùn)放器LMdy負(fù)極輸入端,運(yùn)放器輸出端、電容Cdy1第二端,電阻Rdy3第二端,二次側(cè)電壓互感組件的輸出端同時(shí)連接;二次側(cè)電壓互感組件的輸出端通過低通濾波器接處理器;
設(shè)電網(wǎng)相電壓有效值為X,電壓互感器的變比為k,則電壓互感器二次側(cè)輸出電壓有效值為X/k,即二次側(cè)電壓互感組件的輸入電壓有效值為X/k。
本實(shí)施例中,電壓互感器U1起到強(qiáng)弱電隔離的作用,其額定輸入、輸出電流均為2mA左右。為保證額定輸入電流為2mA左右,選取合適電阻Rdy1和電阻Rdy2,使X/[k(Rdy1+Rdy2)]的值接近2mA。電容Cdy1通常取400-1000PF,用于補(bǔ)償精密交流互感器所引起的相移;電容Cdy2、電容Cdy3用于濾除供電電源的諧波,保證采集電壓的穩(wěn)定;二極管Ddy1和二極管Ddy2防止運(yùn)放器LMdy的過度飽和。選擇合適的電阻Rdy3確保輸出電壓幅值在任何情況下均適合處理器11工作處理,避免由于電壓的波動(dòng)影響處理器11工作。
低通濾波器包括:濾波第一電容Cb1、濾波第二電容Cb2、濾波第三電容Cb3、濾波第四電容Cb4、濾波第五電容Cb5、濾波第一電阻Rb1、濾波第二電阻Rb2、濾波第三電阻Rb3、濾波第四電阻Rb4、濾波第五電阻Rb5、濾波第六電阻Rb6、濾波二極管一DB1、濾波二極管二DB2、濾波運(yùn)放器一31、濾波運(yùn)放器二32;
濾波第一電阻第一端、濾波二極管一負(fù)極、濾波二極管二正極與濾波第二電阻第一端連接;濾波第一電阻第二端,濾波二極管一正極,濾波二極管二負(fù)極,濾波第一電容第一端同時(shí)接地;濾波第二電阻第二端,濾波第一電容第二端,濾波第三電阻第一端連接;濾波第三電阻第二端,濾波第二電容第一端,濾波第四電阻第一端同時(shí)連接,濾波第四電阻第二端,濾波第三電容第一端,濾波運(yùn)放器一正極輸入端同時(shí)連接,濾波第三電容第二端接地;濾波運(yùn)放器一負(fù)極輸入端,濾波運(yùn)放器一輸出端,濾波第二電容第二端,濾波第五電阻第一端同時(shí)連接;濾波第五電阻第二端,濾波第四電容,濾波第六電阻同時(shí)連接,并通過濾波第四電容接地;濾波第六電阻接濾波運(yùn)放器二的正極輸入端;濾波運(yùn)放器二的負(fù)極輸入端,濾波運(yùn)放器二的輸出端,濾波第四電容同時(shí)連接;濾波運(yùn)放器一、濾波運(yùn)放器二分別連接5V電源。
處理器11用于對接收的數(shù)據(jù)信息儲(chǔ)存至數(shù)據(jù)采集儲(chǔ)存模塊14內(nèi)部,并且控制無線通信模塊13,將數(shù)據(jù)信息發(fā)送至服務(wù)器1;
服務(wù)器1包括:電壓監(jiān)測模塊、功率因數(shù)監(jiān)測模塊、開關(guān)量監(jiān)測模塊、校時(shí)模塊、限值設(shè)置模塊、線路損耗分析模塊、視在功率曲線生成模塊、視在功率對比模塊、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析模塊、用于使服務(wù)器與用戶進(jìn)行人機(jī)交互的PC客戶機(jī);
電壓監(jiān)測模塊用于對用電網(wǎng)電壓偏差監(jiān)測,對用電網(wǎng)電壓合格率統(tǒng)計(jì);
功率因數(shù)監(jiān)測模塊用于按設(shè)置的功率因數(shù)分段限值對監(jiān)測點(diǎn)的功率因數(shù)進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì),記錄每月功率因數(shù)越限值發(fā)生在各區(qū)段的累計(jì)時(shí)間;
開關(guān)量監(jiān)測模塊用于根據(jù)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端傳輸?shù)呐潆婇_關(guān)狀態(tài),監(jiān)測供電網(wǎng)絡(luò)的開關(guān)狀態(tài)信息;
校時(shí)模塊用于向現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端發(fā)送時(shí)鐘校時(shí)指令,使現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端采集的時(shí)鐘與服務(wù)器的晶振時(shí)鐘相同;
限值設(shè)置模塊用于設(shè)置監(jiān)控區(qū)域內(nèi)電能表的電壓及電流越限值、功率因數(shù)分段限值;
線路損耗分析模塊用于根據(jù)電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),按天采集線路下的單相、三相用戶和臺(tái)區(qū)總表的用電量,通過建立線損分析模型,實(shí)時(shí)地分析每條線路的實(shí)際損耗,在超過一定閥值后進(jìn)行告警;視在功率對比模塊用于根據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)囊淮蝹?cè)三相電電流,一次側(cè)三相電壓,二次側(cè)三相電電流,二次側(cè)三相電壓,計(jì)算出有功功率,無功功率,并得出視在功率,制成視在功率曲線;視在功率對比模塊用于對比一次側(cè)用電信息和二次側(cè)用電信息,進(jìn)行數(shù)據(jù)對比并在同一頁面繪制成兩條視在功率曲線,在顯示屏上反映給用戶一、二次側(cè)用電信息是否存在用電異常;數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析模塊用于對現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端采集并發(fā)送的數(shù)據(jù)并結(jié)合數(shù)據(jù)庫儲(chǔ)存的歷史數(shù)據(jù)信息,基于分類、統(tǒng)計(jì)、計(jì)算和分析的結(jié)果,提供信息查詢、定制報(bào)表和分析報(bào)告形成等一系列功能,以便支持停電原因查找、可靠性數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方面的綜合應(yīng)用;配電網(wǎng)各類數(shù)據(jù)包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù);具體的模塊功能包括:配電網(wǎng)故障的原因歸類分析;調(diào)度工作計(jì)劃的檢索和分析;調(diào)度操作票統(tǒng)計(jì)和分類;停電工作分類與工作評(píng)定;供電可靠性分析與統(tǒng)計(jì);其它應(yīng)用戶需要而專門進(jìn)行的綜合應(yīng)用。
處理器11通過信號(hào)放大模塊12與無線通信模塊13連接,信號(hào)放大模塊12用于將處理器11發(fā)送的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行放大,信號(hào)放大模塊12包括:電阻Rsy2、電阻Rsy3、電阻Rsy4、電容Csy1、電容Csy2、二極管Dsy1、二極管D sy2、運(yùn)放器LMsy;信號(hào)放大模塊的輸入端通過電阻Rsy2接運(yùn)放器LMsy的正極輸入端,運(yùn)放器LMsy的負(fù)極輸入端通過電阻Rsy3接地,通過電阻Rsy4接信號(hào)放大模塊的輸出端;二極管Dsy1、二極管Dsy2串聯(lián)連接,二極管Dsy1的陰極接電源,二極管Dsy2的陽極接地;二極管Dsy1、二極管Dsy2之間接信號(hào)放大模塊的輸出端,運(yùn)放器LMsy的輸出端。
本實(shí)施例中,現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端還包括:相電檢測模塊;相電檢測模塊用于檢測二次側(cè)三相電是否缺相,并當(dāng)出現(xiàn)缺相時(shí),將缺相信息發(fā)送至處理器;
相電檢測模塊包括:A相電檢測端、B相電檢測端、C相電檢測端、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電容C1、電容C2、電容C3、電容C4、電容C5、電容C6、二極管D1、二極管D2、二極管D3、光電隔離器;
A相電檢測端通過電阻R1、二極管D1、電阻R2接光電隔離器輸入端;
B相電檢測端通過電阻R3、二極管D2、電阻R4接光電隔離器輸入端;
C相電檢測端通過電阻R5、二極管D3、電阻R6接光電隔離器輸入端;
光電隔離器設(shè)有與A相電檢測端相對于的A相電檢測輸出端,與B相電檢測端相對于的B相電檢測輸出端,與C相電檢測端相對于的C相電檢測輸出端。
系統(tǒng)還包括:與服務(wù)器1通信連接的手持應(yīng)用終端3;
手持應(yīng)用終端3包括:攝像頭、錄音模塊、GPS定位模塊、USB接口、身份識(shí)別模塊、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊、數(shù)據(jù)交互模塊、信息注冊模塊、注冊信息獲取模塊、注冊信息確認(rèn)模塊、設(shè)備信息發(fā)送模塊;
GPS定位模塊用于用戶在使用手持應(yīng)用終端時(shí),進(jìn)行位置定位;
數(shù)據(jù)交互模塊用于使用戶在對現(xiàn)場進(jìn)行巡檢時(shí),上報(bào)巡檢記錄,巡檢結(jié)果,以及獲取服務(wù)器儲(chǔ)存的現(xiàn)場設(shè)備數(shù)據(jù)信息;
信息注冊模塊向服務(wù)器提交注冊報(bào)文信息;注冊信息獲取模塊用于獲取服務(wù)器發(fā)送的許可注冊信息,許可注冊信息包括IP號(hào)、通信端口、版本信息、唯一標(biāo)識(shí)名稱;注冊信息確認(rèn)模塊用于當(dāng)接收到許可注冊信息后,回復(fù)注冊完成信息,并將注冊信息保持至數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊內(nèi);設(shè)備信息發(fā)送模塊用于將巡檢的設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù),供電網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù),開光狀態(tài)數(shù)據(jù),根據(jù)用戶作出的控制指令,發(fā)送給服務(wù)器;手持應(yīng)用終端3采用UDP并以注冊報(bào)文信息的方式向服務(wù)器進(jìn)行注冊,注冊報(bào)文信息包括IP報(bào)文、通信端口、版本信息、唯一標(biāo)識(shí)名稱,IP報(bào)文采用ASN.1編碼。
每擴(kuò)充一個(gè)手持應(yīng)用終端3可以通過與服務(wù)器交互注冊信息的方式,使完成注冊過程,并將檢測的數(shù)據(jù)信息根據(jù)用戶的控制發(fā)送到服務(wù)器。
手持應(yīng)用終端3還用于在進(jìn)行現(xiàn)場巡檢之前,用戶使用手持應(yīng)用終端從服務(wù)器中下載現(xiàn)場待巡視的初始數(shù)據(jù)或上次巡檢結(jié)果,并存入手持應(yīng)用終端的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊中;在進(jìn)行現(xiàn)場用電巡檢時(shí),根據(jù)現(xiàn)場用戶情況,在手持應(yīng)用終端上記錄現(xiàn)場電力設(shè)備的巡檢結(jié)果,結(jié)合巡視移動(dòng)終端的GPS定位功能,實(shí)時(shí)定位現(xiàn)場用電檢查時(shí)的地理位置信息或用戶的地理位置信息;
在巡檢結(jié)束后,所述的用戶將手持應(yīng)用終端已采集的數(shù)據(jù)信息向服務(wù)器上傳,實(shí)現(xiàn)手持應(yīng)用終端與服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)交換,并更新服務(wù)器內(nèi)部數(shù)據(jù)庫信息更新。
現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端2包括:饋線終端采集控制單元、配變終端采集控制單元、數(shù)據(jù)終端采集控制單元、分支線故障模塊;
饋線終端采集控制單元、配變終端采集控制單元、數(shù)據(jù)終端采集控制單元對供電系統(tǒng)上的開閉所、環(huán)網(wǎng)柜、配電室、箱式變、柱上開關(guān)進(jìn)行遙測信息,并基于不同遙測點(diǎn)的電流情況進(jìn)行故障定位、隔離和恢復(fù)供電;
分支線故障模塊用于分支線路采用具有接地故障處理功能的快速分段開關(guān),當(dāng)分支分段開關(guān)區(qū)域內(nèi)線路發(fā)生單相接地故障時(shí),該分支分段開關(guān)經(jīng)過延時(shí)判斷為永久故障后自動(dòng)分閘,直接切除故障;當(dāng)分支分段開關(guān)區(qū)域內(nèi)線路發(fā)生相間短路時(shí),如分支分段開關(guān)采用斷路器,就地跳閘切除故障;如采用負(fù)荷開關(guān),上級(jí)開關(guān)保護(hù)掉閘,用戶分段開關(guān)在線路失電后分閘并閉鎖,上級(jí)開關(guān)重合后,相鄰線路恢復(fù)供電,故障線路被隔離;快速分段開關(guān)安裝于高壓用電戶與運(yùn)行負(fù)荷較大、故障率高的分支線路;架空線路和電纜線路分別采用快速分段開關(guān)。
本實(shí)施例中,數(shù)據(jù)采集終端還包括:發(fā)送接收數(shù)據(jù)處理模塊、發(fā)送數(shù)據(jù)配置模塊、發(fā)送數(shù)據(jù)解析模塊、規(guī)約判斷模塊、
發(fā)送接收數(shù)據(jù)處理模塊用于通過FTP方式將數(shù)據(jù)采集終端采集的數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器的指定路徑下,并獲取配置信息和性能信息;
發(fā)送數(shù)據(jù)配置模塊用于將待發(fā)送的數(shù)據(jù)配置成xml文件,得到FTP的IP端口,針對所述數(shù)據(jù)采集終端開通的用戶名和密碼,xml文件所在本地獲取路徑和存儲(chǔ)路徑,采集時(shí)間;
發(fā)送數(shù)據(jù)解析模塊用于將xml文件調(diào)用成FTPClient類發(fā)送性能文件,調(diào)用FTPClient指令,與服務(wù)器建立發(fā)送路徑,解析所有xml文件制成xml包;
規(guī)約判斷模塊用于通過判定xml包內(nèi),xml文件是否合乎通信約定的規(guī)約,若符合規(guī)約則進(jìn)行發(fā)送,若不符合則發(fā)送xml文件不符合規(guī)約;
服務(wù)器還包括:數(shù)據(jù)更新判斷模塊、數(shù)據(jù)處理過濾模塊、數(shù)據(jù)庫映射模塊、處理信息儲(chǔ)存模塊;
數(shù)據(jù)更新判斷模塊用于比較判斷當(dāng)前接收的xml包內(nèi)xml文件與上一采集時(shí)間內(nèi)接收的xml文件是否有更新,若新接收的xml文件有更新,則將該文件保持至數(shù)據(jù)庫;
數(shù)據(jù)處理過濾模塊用于調(diào)用XMLUtil.getSafeXMLInputSource函數(shù),對xml包內(nèi)每個(gè)xml文件進(jìn)行信息過濾處理,將過濾后的xml文件傳遞給NEPerformance函數(shù)的NEPerformanceMeasInfo類,進(jìn)行解析和裝載;
數(shù)據(jù)庫映射模塊用于在數(shù)據(jù)庫的persistence.xml文件中調(diào)用NEPerformance類和NEPerformanceMeasInfo類,解析和裝載的每個(gè)xml文件映射到NEPerformance類和NEPerformanceMeasInfo類中管理儲(chǔ)存;
處理信息儲(chǔ)存模塊用于將xml文件中各個(gè)屬性對應(yīng)的值賦給NEPerformance類聲明的信息,并對信息進(jìn)行判斷處理,待所有測量結(jié)果均被處理并裝載NEPerformanceMeasInfo中的各個(gè)變量后,調(diào)用EntityManager函數(shù)將數(shù)據(jù)儲(chǔ)存到數(shù)據(jù)庫中。
這樣服務(wù)器對采集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分門別類的進(jìn)行儲(chǔ)存,保證日后提取的便捷性。而且通過FTP方式數(shù)據(jù)傳輸具有安全性,傳輸速度快。而且每次對xml包內(nèi)的文件進(jìn)行查詢處理,如有新的文件信息則對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行更新,如果沒有更新則不更新,這樣減少了數(shù)據(jù)處理量,降低服務(wù)器的工作強(qiáng)度。
本實(shí)施例中,服務(wù)器與每個(gè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端之間需要時(shí)間統(tǒng)一。服務(wù)器獲取標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間,并將標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間分配給每個(gè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端實(shí)現(xiàn)時(shí)間統(tǒng)一,這樣整個(gè)網(wǎng)絡(luò)在進(jìn)行數(shù)據(jù)融合時(shí)可以減少誤差或不出現(xiàn)錯(cuò)誤。而且高精度的時(shí)間校正,同時(shí)可以通過加密確認(rèn)方式來減少惡意的協(xié)議攻擊。服務(wù)器作為時(shí)鐘源同步的時(shí)鐘源,實(shí)現(xiàn)每個(gè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端時(shí)鐘同步。
為了有準(zhǔn)確的時(shí)間來源,服務(wù)器通過Internet獲取UTC標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間,并以此UTC時(shí)間為基準(zhǔn),把時(shí)間發(fā)給每個(gè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端,從而校準(zhǔn)每個(gè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端的時(shí)間,實(shí)現(xiàn)時(shí)間統(tǒng)一。
現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端2還包括:時(shí)鐘報(bào)文接收處理模塊、服務(wù)器1還包括:時(shí)鐘報(bào)文發(fā)送模塊、時(shí)間同步處理模塊、同步時(shí)間發(fā)送模塊;
時(shí)鐘報(bào)文發(fā)送模塊用于向數(shù)據(jù)采集終端發(fā)送時(shí)鐘同步報(bào)文,時(shí)鐘同步報(bào)文中中設(shè)有時(shí)鐘同步預(yù)設(shè)模式;時(shí)鐘報(bào)文接收處理模塊用于接收時(shí)鐘報(bào)文發(fā)送模塊發(fā)送的時(shí)鐘同步報(bào)文,收到同步報(bào)文后數(shù)據(jù)采集終端在時(shí)鐘同步設(shè)置模式下工作,同時(shí)向服務(wù)器發(fā)送應(yīng)答報(bào)文,應(yīng)答報(bào)文中設(shè)有服務(wù)器同步設(shè)定模式;時(shí)間同步處理模塊用于收到應(yīng)答報(bào)文后,利用SntpClient Java這個(gè)類調(diào)用NTP函數(shù),進(jìn)行時(shí)鐘過濾,通過函數(shù)client.requestTime獲取本地時(shí)間戳,減去數(shù)據(jù)采集終端所在的時(shí)區(qū)偏離值,獲得服務(wù)器同步時(shí)間;同步時(shí)間發(fā)送模塊用于把服務(wù)器1同步時(shí)間發(fā)送到現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端,實(shí)現(xiàn)服務(wù)器與該現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端時(shí)間統(tǒng)一。
本實(shí)施例中,為了保證每個(gè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端與服務(wù)器通信數(shù)據(jù)信息的安全性,每個(gè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端分別接收到服務(wù)器預(yù)設(shè)的加密算法,每個(gè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端在將數(shù)據(jù)發(fā)送前對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行加密,并生成數(shù)字簽名和會(huì)話密鑰。服務(wù)器針對接收的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行解密,并對數(shù)字簽名和會(huì)話密鑰進(jìn)行信息核對,保證數(shù)據(jù)信息的安全性。而且服務(wù)器可以針對不同的現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端設(shè)置不同的預(yù)設(shè)的加密算法,使服務(wù)器在接收到加密數(shù)據(jù)時(shí),能夠區(qū)別應(yīng)對。預(yù)設(shè)的加密算法包括了AES算法、預(yù)設(shè)的公鑰密碼機(jī)制ELGamal。具體的預(yù)設(shè)加密算法可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)置,這里不做限定。
現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端還包括:數(shù)據(jù)生成模塊、數(shù)字簽名模塊、密文生成模塊、加密會(huì)話密鑰生成模塊、加密數(shù)據(jù)發(fā)送模塊;
數(shù)據(jù)生成模塊用于使用服務(wù)器預(yù)設(shè)的AES算法對待發(fā)送的數(shù)據(jù)信息生成消息概要;數(shù)字簽名模塊用于采用服務(wù)器預(yù)設(shè)的公鑰密碼機(jī)制ELGamal利用服務(wù)器的私鑰對所產(chǎn)生的消息概要進(jìn)行數(shù)字簽名;密文生成模塊用于利用服務(wù)器預(yù)設(shè)的會(huì)話密鑰對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行AES加密,得到密文;加密會(huì)話密鑰生成模塊用于服務(wù)器預(yù)設(shè)的公鑰密碼機(jī)制ELGamal加密算法以及利用服務(wù)器的公鑰加密會(huì)話密鑰,得到加密后的數(shù)據(jù)通信會(huì)話密鑰;加密數(shù)據(jù)發(fā)送模塊用于將產(chǎn)生的數(shù)字簽名、加密后的密文和會(huì)話密鑰一起發(fā)送給服務(wù)器;
服務(wù)器還包括:加密數(shù)據(jù)接收模塊、密文解密模塊、概要還原模塊、概要解密模塊、概要對比模塊;
加密數(shù)據(jù)接收模塊用于通過通信網(wǎng)絡(luò)接收到現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端發(fā)過來的數(shù)據(jù)通信會(huì)話密鑰,采用公鑰密碼機(jī)制ELGamal解密算法利用現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端的私鑰對加密的會(huì)話密鑰進(jìn)行解密,并判斷解密后會(huì)話密鑰是否與預(yù)設(shè)的會(huì)話密鑰相匹配,如果相匹配,則接收數(shù)字簽名和加密后的密文;密文解密模塊用于采用預(yù)設(shè)的AES算法利用解密出來的會(huì)話密鑰對密文進(jìn)行解密,得到數(shù)據(jù)信息;概要生成模塊用于利用預(yù)設(shè)的AES算法將密文解密模塊解密的數(shù)據(jù)信息生成后消息概要;概要解密模塊用于采用預(yù)設(shè)的公鑰密碼機(jī)制ELGamal利用現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端發(fā)送的公鑰將接收到的數(shù)字簽名進(jìn)行解密,得到現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端的消息概要;概要判斷模塊用于使用服務(wù)器預(yù)設(shè)的AES算法對概要解密模塊得到的消息概要與概要生成模塊生成的后消息概要進(jìn)行對比判斷,如概要解密模塊得到的消息概要與概要生成模塊生成的后消息概要相同,則判斷為數(shù)據(jù)接收成功顯示正常,如果概要解密模塊得到的消息概要與概要生成模塊生成的后消息概要不相同,則判斷為非正常數(shù)據(jù),顯示異常。
本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述,每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處,各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參考即可。
對所公開的實(shí)施例的上述說明,使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的,本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下,在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此,本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例,而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。