CN101728871A - 变压器色谱数据远程监控*** - Google Patents

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王天正
杨杰
穆广琪
郭红龙
韩俊玉
胡晓岑
王海泉
贾达菲
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Abstract

本发明公开了一种变压器色谱数据远程监控***，解决了现有色谱数据分析检测周期长和数据传递存在滞后现象的技术问题。包括数据采集***、数据传输网络和监控主站***，数据采集***设置在变压器现场或色谱实验室由变压器油样、振荡仪、油色谱仪器和色谱工作站电脑组成；监控主站***设置在中央控制室由应用程序服务器、数据库服务器和终端电脑组成；色谱工作站电脑中分别设置有工作站软件存储器和客户端软件存储器，在工作站软件存储器中设置有油色谱仪器的工作软件程序，在客户端软件存储器中设置有操作工作站软件程序，该操作工作站软件程序将存储于工作站软件存储器中的数据和谱图文件上传到监控主站***中设置的数据库服务器中，提高了色谱分析与诊断的效率。

Description

变压器色谱数据远程监控***
技术领域
本发明涉及一种计算机远程监控***，特别是涉及一种用于电力变压器油色谱数据的远程监控***。
背景技术
电力变压器不仅属于电力***中最重要的和最昂贵的设备之列，而且也是导致电力***事故最多的设备之一，大型充油电气设备状态好坏，直接影响电网安全运行，绝缘油中溶解气体分析，通过检测绝缘油过热、电弧放电等故障分解出来的特征气体，判断设备的运行状态，是非常有效的检测方法。从预防性维修制形成以来，电力运行部门通过对运行中的变压器定期分析其溶解于油中的气体组分、含量及产气速率，总结出了能够及早发现变压器内部存在潜伏性故障、判断其是否会危及安全运行的方法即油色谱分析法。油色谱分析法是将变压器油取回实验室中用色谱仪进行分析，不仅不受现场复杂电磁场的干扰，而且可以发现油设备中一些用介损和局部放电法所不能发现的局部性过热等缺陷。但常规的油色谱分析法存在一系列不足之处：一是脱气中可能存在较大的人为误差，而且检测曲线的人工修正法也会加大误差，从取油样到实验室分析，作业程序复杂，花费的时间和费用较高，在技术经济上不能适应电力***发展的需要；二是检测周期长，不能及时发现潜伏性故障和有效的跟踪发展趋势，因受其设备费用和技术力量的限制，运行人员无法随时掌握和监视本站变压器的运行状况，不能有效地降低事故的发生率。三是现场色谱实验室与中心分析实验室联系方式和流程复杂，数据传递存在滞后现象。
发明内容
本发明提供的变压器色谱数据远程监控***解决了现有技术存在的脱气中可能存在较大的人为误差，色谱数据检测周期长，不能及时发现潜伏性故障和有效的跟踪发展趋势，色谱数据传递存在滞后现象的技术问题。
本发明是通过以下方案解决以上问题的：
变压器色谱数据远程监控***，包括数据采集***、数据传输网络和监控主站***，其中的数据采集***设置在变压器现场或色谱实验室由变压器油样、振荡仪、油色谱仪器和色谱工作站电脑组成；监控主站***设置在中央控制室由应用程序服务器、数据库服务器和终端电脑组成；在所述的色谱工作站电脑中分别设置有工作站软件存储器和客户端软件存储器，在工作站软件存储器中设置有油色谱仪器的工作软件程序，在客户端软件存储器中设置有操作工作站软件程序，该操作工作站软件程序将存储于工作站软件存储器中的数据和谱图文件上传到监控主站***中设置的数据库服务器中，在应用程序服务器中设置有操作数据库服务器中的数据并以Web页面显示在终端电脑上的软件程序；操作工作站软件程序是采用client的方式从工作站软件存储器中获取数据，客户端软件存储器与应用程序服务器之间是采用Web Service的方式进行通信；操作工作站软件程序是采用扩展性标识语言XML编写的，应用程序服务器中的软件程序是采用C#编写的。
所述的数据采集***采用了C/S架构从色谱工作站***中采集数据，数据传输网络是采用非实时子网。
所述的数据库服务器中设置有每台现场变压器的色谱历史数据，应用程序服务器中设置有进行每台变压器色谱历史数据比较软件程序和相同变压器色谱数据比较软件程序，在应用程序服务器中设置有对客户端数据上传审核通过控制软件程序。
本发明采用色谱在线监测及诊断技术，探索以在线监测为基础的状态检修制，以便实时或定时在线监测与诊断潜伏性故障或缺陷，实时准确地汇集、整理色谱数据，对于存在异常征兆的设备做到早分析、早诊断、早处理，提高了色谱分析与诊断的效率从而提高了电网的安全运行水平。
附图说明：
图1是本发明的硬件结构框图
图2是本发明的操作工作站软件程序框图
图3是本发明的变压器色谱历史数据比较软件程序框图
图4是本发明的相同变压器色谱数据比较软件程序框图
具体实施方式
变压器色谱数据远程监控***，包括数据采集***、数据传输网络和监控主站***，其中的数据采集***设置在变压器现场或色谱实验室由变压器油样、振荡仪、油色谱仪器和色谱工作站电脑组成；监控主站***设置在中央控制室由应用程序服务器、数据库服务器和终端电脑组成；在所述的色谱工作站电脑中分别设置有工作站软件存储器和客户端软件存储器，在工作站软件存储器中设置有油色谱仪器的工作软件程序，在客户端软件存储器中设置有操作工作站软件程序，该操作工作站软件程序将存储于工作站软件存储器中的数据和谱图文件上传到监控主站***中设置的数据库服务器中，在应用程序服务器中设置有操作数据库服务器中的数据并以Web页面显示在终端电脑上的软件程序；操作工作站软件程序是采用client的方式从工作站软件存储器中获取数据，客户端软件存储器与应用程序服务器之间是采用Web Service的方式进行通信；操作工作站软件程序是采用扩展性标识语言XML编写的，应用程序服务器中的软件程序是采用C#编写的。
所述的数据采集***采用了C/S架构从色谱工作站***中采集数据，数据传输网络是采用非实时子网。
所述的数据库服务器中设置有每台现场变压器的色谱历史数据，应用程序服务器中设置有进行每台变压器色谱历史数据比较软件程序和相同变压器色谱数据比较软件程序，在应用程序服务器中设置有对客户端数据上传审核通过控制软件程序。
色谱数据汇集采用client/service的方式，client和service之间的通信采用Web Service的方式。远程数据查看采用建立虚拟网站，远程web访问的方式。Web Service提供了异构平台的无缝街接技术手段。由于不同的用户使用不同的硬件平台，不同的操作平台，不同的操作***，不同的软件，不同的协议通信，这就产生了互相通信的需求。Web Service使任何两个应用程序，只要能读写XML，那么就能互相通信。本***把核心模块以Web Service的形式向其合作伙伴发布，这样既保留了原有的数据和软件，又方便了彼此的联系，方便本***以后并入更大的管理***。
由于电力***所使用的色谱分析工作站型号繁多，数据相互不兼容，鉴于这种实际情况，本***提供了多种数据交互方案，使***具有很好的兼容性。解决方案如下：
色谱工作站厂家提供自己的数据库格式，本***的客户端主动读取数据库中的数据，上传到监控主站***的服务器。本***提供中间接口数据库，开放数据库格式，制定相应数据规约，色谱工作站厂家只需把相应色谱数据存入中间数据库，本***客户端主动读取中间数据库中的数据，上传到监控主站***的服务器。
本***客户端和色谱工作站直接建立连接，双方按照约定规约传输数据。客户端再将数据上传至***服务器。
色谱工作站厂家可以把试验数据在本机上存入***提供的XML文件中，本***客户端主动读取xml文件中的数据，上传到***服务器。
***客户端和色谱工作站厂家共同制定一个新的规约，进行数据传输。
***数据处理量大，线程多，稳定性要求高。本***计划采用扩展性标识语言XML和VC++共同开发的方式，该方式具有很好的通用性和跨平台性。服务器管理软件可以VC++编写，采用C++可以最大程度的提高***效率和***稳定性。Web数据浏览软件采用.net基于asp.net 2.0的方式。数据库采用SQL Server存储读取数据。
数据通讯采用C/S架构，利用***的调度自动化子网，实现一对多的通讯，基于Windows 2000平台或Windows 2000和UNIX混合平台，采用SQL Server等大型数据库，面向对象的设计方法，基于一体化支撑平台，集SCADA/PAS/DA/PBS/GIS/DMS等诸多功能于一体，通过分时多任务方式确保多线程大数据量实时准确通讯。
色谱数据量是庞大的，为解决这一难题，***设计人工智能算法，过滤筛选数据，剔除误差数据，发现异常设备，从而辅助管理人员识别有效数据，提高管理能力。
当监控主站***的服务器接收到客户端上传的数据后，会自动对其进行多种校验，确保数据完整性。如果数据顺利通过校验，将会存入相应数据库中进行集中管理和维护。
诊断方法有三比值、绝对产气率、相对产气率、大卫三角形、立体图示法五种故障判断方法。
数据库采用SQL Server2000。考虑到数据安全问题，本***采用两个服务器：数据服务器和应用服务器。数据服务器只对应用服务器开发，用户访问时只能访问应用服务器，这样方式可以有效地阻止非法用户对数据服务器的攻击和破坏。
且数据服务器有自动、定时备份功能。
***对用户和权限的管理方式：
本***把操作用户分为两类：普通用户和管理员。管理员具有本***操作的所有权限，普通用户没有对【设备库】、【信息库管理】、【***安全】、【***参数设置】、【邮件***】、【警报***-报警设置，视觉报警设置】的操作权限，只能查询色谱数据，对其通过三比值、产气率、大卫三角、立体图示和趋势图进行诊断。
***对各类数据的保护措施：
1)进入本***查看操作数据需要用户名和密码，其中密码是经过MD5高位加密的，没有经过用户身份确认的非正常进入，***会强制性退出到登录窗口。
2)有数据备份功能，用户根据需要备份数据库到服务器上。
***对重要操作的保护措施：
1)登录日志，自动记录进入本***的用户信息，如用户名称，用户ip，进入时间。
2)操作日志，自动记录用户进入本***进行的所有操作，便于核查。
3)防止sql注入，进行SQL过滤，防止不法分子通过此种方式搞破坏。
4)防止不良访问者通过客户端软件上传功能上传扩展名为exe的文件，然后运行对服务器进行控制。
***所有鉴别和认证的交互过程：
在各个客户端与监控主站***的服务器端进行交互操作数据传输之前，首先需要连接服务器，经过监控主站***的服务器端确认后才可以上传数据，进行文字或语音聊天，发送接收内部邮件。
***利用外部环境获得的保护措施：
本监控主站***的服务端和客户端均在.NET Framework2.0平台上开发，运行也都需要这个平台的支持，这样保证了整个***的稳定可靠性，以及数据交互的高效性。
***中的密码算法、使用方式：
1)登录用户密码采用md5高位加密；
2)谱图文件采用二进制存储；
3)数据上传采用网络数据流，身份认证方式；
远程数据浏览
在应用服务器上安装IIS信息服务，建立虚拟网站，网站固定IP地址。应用服务器接入电力办公网络，电力办公网络内的每个用户都可以在自己的电脑上远程访问数据。

Claims (3)

1.一种变压器色谱数据远程监控***，包括数据采集***、数据传输网络和监控主站***，其中的数据采集***设置在变压器现场或色谱实验室由变压器油样、振荡仪、油色谱仪器和色谱工作站电脑组成；监控主站***设置在中央控制室由应用程序服务器、数据库服务器和终端电脑组成；其特征在于：在所述的色谱工作站电脑中分别设置有工作站软件存储器和客户端软件存储器，在工作站软件存储器中设置有油色谱仪器的工作软件程序，在客户端软件存储器中设置有操作工作站软件程序，该操作工作站软件程序将存储于工作站软件存储器中的数据和谱图文件上传到监控主站***中设置的数据库服务器中，在应用程序服务器中设置有操作数据库服务器中的数据并以Web页面显示在终端电脑上的软件程序；操作工作站软件程序是采用client的方式从工作站软件存储器中获取数据，客户端软件存储器与应用程序服务器之间是采用Web Service的方式进行通信；操作工作站软件程序是采用扩展性标识语言XML编写的，应用程序服务器中的软件程序是采用C#编写的。
2.根据权利要求1所述的变压器色谱数据远程监控***，其特征在于：所述的数据采集***采用了C/S架构从色谱工作站***中采集数据，数据传输网络是采用非实时子网。
3.根据权利要求2所述的变压器色谱数据远程监控***，其特征在于：所述的数据库服务器中设置有每台现场变压器的色谱历史数据，应用程序服务器中设置有进行每台变压器色谱历史数据比较软件程序和相同变压器色谱数据比较软件程序，在应用程序服务器中设置有对客户端数据上传审核通过控制软件程序。
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Date Code Title Description
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
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C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20100609