CN104467187B - 一种基于ios***的智能电网远程监控*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于IOS***的智能电网远程监控***，用户信息管理模块与智能电网认证中心通信，获得用户级别信息及对应的使用时间限制、权限密码；配置文件管理模块与智能电网配置中心交互，获取电站接线图画面配置文件、电网设备运行参数表格配置文件以及电网设备性能报表配置文件，并将获取的对应配置文件解析成数据给监控功能模块使用；监控功能模块与智能电网监控中心通信，远程获取当前设备遥信、遥测、遥脉等运行数据、拓扑数据及性能数据；远程对电网现场设备参数进行设置以及进行相关操作；安防报警模块能够对智能电网现场进行视频监控，当安防模块收到智能电网安全中心发出的安全信息，会在IOS终端设备上进行推送报警信息。

Description

一种基于IOS***的智能电网远程监控***

技术领域

本发明属于电力信息化管理技术及电力通信领域，具体涉及一种基于IOS***的智能电网远程监控***。

背景技术

随着科学技术的进步，以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础，利用先进的通信、信息和控制技术，构建以信息化、自动化、互动化为特征的“智能电网”被提出来了。传统的电网监控***一般都通过有线或无线网络将数据传到PC机上,通过PC机对设备进行控制。但是PC机因其体积庞大，在移动方面受到了极大的限制。除此之外，还需要电网工作人员坐在PC机前实时对电网进行检测。

无线通信技术的高速发展，全新地改变了人们的生活习惯和生活方式。近年来，人们在研究无线控制技术时一般都通过有线或无线网络将数据传到PC机上，通过PC机对设备进行控制。移动终端以其体积小、方便携带、智能化等优点，成为当今社会人手必备的基本工具之一，正在改变着人们的生活方式。特别是诸如iPhone、Android等智能手机的出现，引领着新一代无线通信的发展，使得智能手机在性能上越来越接近于PC机。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于IOS***的智能电网远程监控***，能根据自身需求配置不种数据表格属性，使***具有较好的扩展性和高效性；用户不仅能远程查看电网遥信、遥测、遥脉、定值数据，还能远程对电网现场设备参数进行设置以及进行相关操作。

本发明所述的一种基于IOS***的智能电网远程监控***，包括用户信息管理模块、监控功能模块、配置文件管理模块、信息认证模块、安防报警模块和数据通信模块；

所述信息认证模块分别与用户信息管理模块、智能电网认证中心进行通信，将从用户信息管理模块中得到的用户信息数据与智能电网认证中心的用户数据进行验证，获得用户权限认证密码、用户使用时间以及使用厂站信息并发送给用户信息管理模块；

所述用户信息管理模块与监控功能模块进行交互，用于管理用户对于监控功能模块的使用权限和使用时间；

所述监控功能模块与配置文件管理模块进行通信，用于获取配置文件管理模块所解析的数据；

所述监控功能模块与数据通信模块进行通信，用于获取数据通信模块所获得的各种监测数据,以及根据用户的操作发出操作控制及参数设置数据命令帧到数据通信模块；

所述数据通信模块与智能电网监控中心进行通信，用于获取智能电网监控中心遥信、遥测、定值、遥脉数据，对智能电网监控中心中设备参数进行远程设定，对智能电网监控中心中遥控设备进行远程控制；

所述监控功能模块与安防报警模块进行通信，用于获取安防报警模块所解码得到的文字、音频报警信息以及监控视频信息；

所述配置文件管理模块与智能电网配置中心进行通信，用于获取智能电网配置中心报表、画面以及点表配置文件数据流，并将该文件数据流进行解析，转换成监控功能模块所需要的数据；

所述安防报警模块与智能电网安全中心通信，用于获取智能电网现场监控视频数据流、电网报警设备报警信息数据流、故障录波***录波数据数据流，并将这些数据流通过IOS***编码转化为可读的文字信息、音频信息、视频信息。

所述配置文件管理模块与智能电网配置中心采用UDP通信技术以及问答式通信方式；

配置文件管理模块检查并判断IOS***中配置文件信息是否存在，如果不存在，将建立基于UDP通信的Socket连接且绑定智能电网配置中心的IP及端口，如果检测到所有IOS***中的所有配置文件信息均已存在且无须更新，将不再建立连接；

配置文件管理模块发送配置文件请求报文给智能电网配置中心，智能电网监控中心把报表文件、画面文件以及点表文件以数据流的方式发送到用户IOS终端的接收端口上，并配有文件传输完成标识符；

配置文件管理模块收到智能电网配置中心发送的文件传输完成标识符之后，将发出断开通信请求。

所述配置文件管理模块将从智能电网配置中心获得的文件数据流通过.INI文件编码转换成相应的.INI文件；将解析生成的.INI文件用既定的数据结构来管理解析数据；通过画面配置文件解析数据为监控功能模块的画面管理提供各厂站拓扑图中开关、断路器绘制数据；通过点表配置文件解析数据为监控功能模块的运行参数提供遥信、遥测、遥脉表格绘制参数；通过报表文件解析数据为监控功能模块的报表管理提供报表表格绘制参数。

所述信息认证模块与智能电网认证中心采用UDP通信技术以及问答式通信方式，并且在建立一次完整通信后，断开通信连接；

信息认证模块将用户信息管理模块传来的用户名、用户密码、厂站名封装成认证询问帧，信息认证模块绑定智能电网认证中心的IP及端口，并向智能电网认证中心发送认证请求；

智能电网认证中心基于该认证请求向信息认证模块发出认证回复帧，信息认证模块对该认证回复帧进行解析，并判断该用户是否存在、用户级别及用户权限密码；

信息认证模块在接收完数据之后，将向智能电网认证中心发出断开通信请求。

所述数据通信模块与智能电网监控中心采用UDP通信技术、问答式通信方式以及采用心跳维护的通信链路；

数据通信模块绑定智能电网监控中心的IP及端口，发送心跳功能请求报文并建立基于心跳维护的通信链路；

当智能电网监控中心收到该心跳功能请求报文后，智能电网监控中心立即发出应答帧，心跳功能请求报文以每N分钟发送一次，若连续发出M次后均未收到应答帧，则判断对方已退出，智能电网监控中心停止与数据通信模块的通信；

数据通信模块与智能电网监控中心建立心跳功能后，数据通信模块采用问答式通信方式获取智能电网监控中心遥信、遥测、定值、遥脉数据，对智能电网监控中心中设备参数进行远程设定，对智能电网监控中心中遥控设备进行远程控制。

所述数据通信模块与监控功能模块交互，采用创建多线程并行方式，每条线程分别负责从数据通信模块遥信数据、遥测数据、遥脉数据、定值数据更新并将其传递给监控功能模块运行参数、报表管理、参数设置中。

所述安防报警模块与智能电网安全中心通信采用UDP通信技术，在主线程运行维持通信链接，服务器可主动发送信息的通信方式；安防报警模块采用UDP通信技术主动请求智能电网安全中心监控视频信息，并将其通过编码解析转换成可用的视频信息；采用主线程运行维持通信链接及线程互锁，使其线程优先级最高；当电网***发生故障时，智能电网安全中心能及时发送录波数据以及报警信息。

所述安防报警模块与监控功能模块交互，将安防报警模块编码解析的视频信息、文字信息及音频信息分别传至监控功能模块，监控功能模块进行报警推送、视频监控、事件查询和录波曲线；最终实现视频监控、文字及语音报警信息推送、故障事件查询和录波曲线绘制，为事故诊断提供关键信息。当电网设备出项故障时，可以第一时间反馈到用户IOS终端设备上，并且可以在IOS终端设备上对故障信息迅速分析，查出故障原因。

所述心跳功能请求报文以每2分钟发送一次，若连续发出3次后均未收到应答帧，则判断对方已退出。

将用户分为一般用户、中级用户和高级用户；

一般用户可使用监控功能模块中的运行参数、画面管理、报表管理、报警推送、视频监控、录波曲线、事件查询功能；

中级用户在一般用户基础上增加监控功能模块中参数设置功能；

高级用户在中级用户基础上增加监控功能模块中操作控制功能。

本发明的有益效果：

（1）IOS***终端具有移动性和灵活性，通过智能电网认证中心使得本***对用户的权限设置更加严格且要求更加明确；

（2）用户可自己配置各种数据表格属性，使***更加具有扩展性和高效性；

（3）用户不仅可以远程的查看电网遥信、遥测、遥脉、定值数据，还可以远程的对电网现场设备参数进行设置以及进行相关操作；

（4）电网故障报警信息可以第一时间反馈到用户IOS终端设备上，并且可以在IOS终端设备对这些故障信息迅速分析，查出故障原因。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明；

如图1所示的基于IOS***的智能电网远程监控***，包括用户信息管理模块1、监控功能模块2、配置文件管理模块3、信息认证模块4、安防报警模块9和数据通信模块10。

信息认证模块4分别与用户信息管理模块1、智能电网认证中心5进行通信，将从用户信息管理模块1中得到的用户信息数据与智能电网认证中心的用户数据进行验证，获得用户权限认证密码、用户使用时间以及使用厂站信息并发送给用户信息管理模块1。用户信息管理模块1与监控功能模块2进行交互，用于管理用户对于监控功能模块2的使用权限和使用时间。监控功能模块2与配置文件管理模块3进行通信，用于获取配置文件管理模块3所解析的数据。监控功能模块2与数据通信模块10进行通信，用于获取数据通信模块10所获得的各种监测数据,以及根据用户的操作发出操作控制及参数设置数据命令帧到数据通信模块10。数据通信模块10与智能电网监控中心7进行通信，用于获取智能电网监控中心7遥信、遥测、定值、遥脉数据，对智能电网监控中心7中设备参数进行远程设定，对智能电网监控中心7中遥控设备进行远程控制。监控功能模块2与安防报警模块9进行通信，用于获取安防报警模块9所解码得到的文字、音频报警信息以及监控视频信息。配置文件管理模块3与智能电网配置中心6进行通信，用于获取智能电网配置中心报表、画面以及点表配置文件数据流，并将该文件数据流进行解析，转换成监控功能模块2所需要的数据。安防报警模块9与智能电网安全中心8通信，用于获取智能电网现场监控视频数据流、电网报警设备报警信息数据流、故障录波***录波数据数据流，并将这些数据流通过IOS***编码转化为可读的文字信息、音频信息、视频信息。

用户信息管理模块1与智能电网认证中心5通信，获得用户级别信息及对应的使用时间限制、权限密码；配置文件管理模块3与智能电网配置中心6交互，获取电站接线图画面配置文件、电网设备运行参数表格配置文件以及电网设备性能报表配置文件，并将获取的对应配置文件解析成数据给监控功能模块2使用；监控功能模块2与智能电网监控中心7通信，远程获取当前设备遥信、遥测、遥脉等运行数据、拓扑数据及性能数据；部分用户可使用监控功能模块2中的参数设置功能与智能电网监控中心7交互，部分用户可使用监控功能模块2中的操作控制功能与智能电网监控中心交互，实现远程电网设备参数配置及操作功能；安防报警模块9能够对智能电网现场进行视频监控，当安防报警模块9收到智能电网安全中心8发出的安全信息，会在IOS终端设备上进行推送报警信息、启动录波数据接收并获取详细故障信息。

配置文件管理模块3与智能电网配置中心6采用UDP通信技术以及问答式通信方式，其包括以下步骤：

（1）配置文件管理模块3检查并判断IOS***中配置文件信息是否存在，如果不存在，将建立基于UDP通信的Socket连接且绑定智能电网配置中心6的IP及端口，如果检测到所有IOS***中的所有配置文件信息均已存在且无须更新，将不再建立连接。

（2）配置文件管理模块3发送配置文件请求报文给智能电网配置中心6，智能电网监控中心把报表文件、画面文件以及点表文件以数据流的方式发送到用户IOS终端的接收端口上，并配有文件传输完成标识符。

（3）配置文件管理模块3收到智能电网配置中心6发送的文件传输完成标识符之后，将发出断开通信请求，并最终断开连接。当下次重新建立连接时，需要重新建立连接。

配置文件管理模块3将从智能电网配置中心6获得的文件数据流通过.INI文件编码转换成相应的.INI文件；将解析生成的.INI文件用既定的数据结构来管理解析数据；通过画面配置文件解析数据为监控功能模块2的画面管理提供各厂站拓扑图中开关、断路器等图元绘制数据；通过点表配置文件解析数据为监控功能模块2的运行参数提供遥信、遥测、遥脉等表格绘制参数；通过报表文件解析数据为监控功能模块2的报表管理提供报表表格绘制参数。用户可自己配置各种数据表格属性，使***更加具有扩展性和高效性。

信息认证模块4与智能电网认证中心5采用UDP通信技术以及问答式通信方式，并且在建立一次完整通信后，断开通信连接，其主要包括以下步骤：

（1）信息认证模块4将用户信息管理模块传来的用户名、用户密码、厂站名封装成认证询问帧，信息认证模块4绑定智能电网认证中心5的IP及端口，并向智能电网认证中心5发送认证请求。

（2）智能电网认证中心5基于该认证请求向信息认证模块4发出认证回复帧，信息认证模块4对该认证回复帧进行解析，并判断该用户是否存在、用户级别及用户权限密码；

（3）信息认证模块4在接收完数据之后，将向智能电网认证中心5发出断开通信请求，并最终断开连接。

数据通信模块10与智能电网监控中心7采用UDP通信技术、问答式通信方式以及采用心跳维护的通信链路；其通信建立过程包括：

（1）数据通信模块10绑定智能电网监控中心7的IP及端口，发送心跳功能请求报文并建立基于心跳维护的通信链路。

（2）当智能电网监控中心7收到该心跳功能请求报文后，智能电网监控中心7立即发出应答帧，心跳功能请求报文以每N分钟（比如：2分钟）发送一次，若连续发出M次（比如3次）后均未收到应答帧，则判断对方已退出，智能电网监控中心7停止与数据通信模块10的通信。

（3）数据通信模块10与智能电网监控中心7建立心跳功能后，数据通信模块10基于不同类型数据命令帧采用问答式通信方式获取智能电网监控中心7遥信、遥测、定值、遥脉数据，对智能电网监控中心7中设备参数进行远程设定，对智能电网监控中心7中遥控设备进行远程控制。

数据通信模块10与监控功能模块2交互，采用创建多线程并行方式，每条线程分别负责从数据通信模块10遥信数据、遥测数据、遥脉数据、定值数据更新并将其传递给监控功能模块2运行参数、报表管理、参数设置中。

监控功能模块2具有运行参数、画面管理、报表管理、报警推送、视频监控、录波曲线、事件查询、参数设置和操作控制功能。用户可根据自己的权限对以上功能进行操作。

本***将用户的权限分为三类，分别为一般用户、中级用户和高级用户。一般用户可使用监控功能模块2中的运行参数、画面管理、报表管理、报警推送、视频监控、录波曲线、事件查询功能。中级用户在一般用户基础上增加监控功能模块2中参数设置功能，即对智能电网监控中心7中设备参数进行远程设定。高级用户在中级用户基础上增加监控功能模块2中操作控制功能，即对智能电网监控中心7中遥控设备进行远程控制。

安防报警模块9与智能电网安全中心8通信采用UDP通信技术，在主线程运行维持通信链接，服务器可主动发送信息的通信方式；安防报警模块9采用UDP通信技术主动请求智能电网安全中心8监控视频信息，并将其通过编码解析转换成可用的视频信息；采用主线程运行维持通信链接及线程互锁，使其线程优先级最高；当电网***发生故障时，智能电网安全中心8能及时发送录波数据以及报警信息。

安防报警模块9与监控功能模块2交互，将安防报警模块9编码解析的视频信息、文字信息及音频信息分别传至监控功能模块2，监控功能模块2进行报警推送、视频监控、事件查询和录波曲线；最终实现视频监控、文字及语音报警信息推送、故障事件查询和录波曲线绘制，为事故诊断提供关键信息。

本发明中，“IOS***”即为苹果公司的移动操作***。

Claims (10)

1.一种基于IOS***的智能电网远程监控***，其特征在于：包括用户信息管理模块（1）、监控功能模块（2）、配置文件管理模块（3）、信息认证模块（4）、安防报警模块（9）和数据通信模块（10）；

所述信息认证模块（4）分别与用户信息管理模块（1）、智能电网认证中心（5）进行通信，将从用户信息管理模块（1）中得到的用户信息数据与智能电网认证中心的用户数据进行验证，获得用户权限认证密码、用户使用时间以及使用厂站信息并发送给用户信息管理模块（1）；

所述用户信息管理模块（1）与监控功能模块（2）进行交互，用于管理用户对于监控功能模块（2）的使用权限和使用时间；

所述监控功能模块（2）与配置文件管理模块（3）进行通信，用于获取配置文件管理模块（3）所解析的数据；

所述监控功能模块（2）与数据通信模块（10）进行通信，用于获取数据通信模块（10）所获得的各种监测数据,以及根据用户的操作发出操作控制及参数设置数据命令帧到数据通信模块（10）；

数据通信模块（10）与智能电网监控中心（7）进行通信，用于获取智能电网监控中心（7）遥信、遥测、定值、遥脉数据，对智能电网监控中心（7）中设备参数进行远程设定，对智能电网监控中心（7）中遥控设备进行远程控制；

所述监控功能模块（2）与安防报警模块（9）进行通信，用于获取安防报警模块（9）所解码得到的文字、音频报警信息以及监控视频信息；

所述配置文件管理模块（3）与智能电网配置中心（6）进行通信，用于获取智能电网配置中心报表、画面以及点表配置文件数据流，并将该文件数据流进行解析，转换成监控功能模块（2）所需要的数据；

所述安防报警模块（9）与智能电网安全中心（8）通信，用于获取智能电网现场监控视频数据流、电网报警设备报警信息数据流、故障录波***录波数据数据流，并将这些数据流通过IOS***编码转化为可读的文字信息、音频信息、视频信息。

2.根据权利要求1所述的基于IOS***的智能电网远程监控***，其特征在于：所述配置文件管理模块(3)与智能电网配置中心（6）采用UDP通信技术以及问答式通信方式；

配置文件管理模块(3)检查并判断IOS***中配置文件信息是否存在，如果不存在，将建立基于UDP通信的Socket连接且绑定智能电网配置中心（6）的IP及端口，如果检测到所有IOS***中的所有配置文件信息均已存在且无须更新，将不再建立连接；

配置文件管理模块(3)发送配置文件请求报文给智能电网配置中心（6），智能电网监控中心把报表文件、画面文件以及点表文件以数据流的方式发送到用户IOS终端的接收端口上，并配有文件传输完成标识符；

配置文件管理模块(3)收到智能电网配置中心（6）发送的文件传输完成标识符之后，将发出断开通信请求。

3.根据权利要求2所述的基于IOS***的智能电网远程监控***，其特征在于：所述配置文件管理模块(3)将从智能电网配置中心（6）获得的文件数据流通过.INI文件编码转换成相应的.INI文件；将解析生成的.INI文件用既定的数据结构来管理解析数据；通过画面配置文件解析数据为监控功能模块（2）的画面管理提供各厂站拓扑图中开关、断路器绘制数据；通过点表配置文件解析数据为监控功能模块（2）的运行参数提供遥信、遥测、遥脉表格绘制参数；通过报表文件解析数据为监控功能模块（2）的报表管理提供报表表格绘制参数。

4.根据权利要求1或2所述的基于IOS***的智能电网远程监控***，其特征在于：所述信息认证模块（4）与智能电网认证中心（5）采用UDP通信技术以及问答式通信方式，并且在建立一次完整通信后，断开通信连接；

信息认证模块（4）将用户信息管理模块传来的用户名、用户密码、厂站名封装成认证询问帧，信息认证模块（4）绑定智能电网认证中心（5）的IP及端口，并向智能电网认证中心（5）发送认证请求；

智能电网认证中心（5）基于该认证请求向信息认证模块（4）发出认证回复帧，信息认证模块（4）对该认证回复帧进行解析，并判断该用户是否存在、用户级别及用户权限密码；

信息认证模块（4）在接收完数据之后，将向智能电网认证中心（5）发出断开通信请求。

5.根据权利要求1或2所述的基于IOS***的智能电网远程监控***，其特征在于：所述数据通信模块（10）与智能电网监控中心（7）采用UDP通信技术、问答式通信方式以及采用心跳维护的通信链路；

数据通信模块（10）绑定智能电网监控中心（7）的IP及端口，发送心跳功能请求报文并建立基于心跳维护的通信链路；

当智能电网监控中心（7）收到该心跳功能请求报文后，智能电网监控中心（7）立即发出应答帧，心跳功能请求报文以每N分钟发送一次，若连续发出M次后均未收到应答帧，则判断对方已退出，智能电网监控中心（7）停止与数据通信模块（10）的通信；

数据通信模块（10）与智能电网监控中心（7）建立心跳功能后，数据通信模块（10）采用问答式通信方式获取智能电网监控中心（7）遥信、遥测、定值、遥脉数据，对智能电网监控中心（7）中设备参数进行远程设定，对智能电网监控中心（7）中遥控设备进行远程控制。

6.根据权利要求1或2所述的基于IOS***的智能电网远程监控***，其特征在于：所述数据通信模块（10）与监控功能模块（2）交互，采用创建多线程并行方式，每条线程分别负责从数据通信模块（10）遥信数据、遥测数据、遥脉数据、定值数据更新并将其传递给监控功能模块（2）运行参数、报表管理、参数设置中。

7.根据权利要求1或2所述的基于IOS***的智能电网远程监控***，其特征在于：所述安防报警模块（9）与智能电网安全中心（8）通信采用UDP通信技术，在主线程运行维持通信链接，服务器可主动发送信息的通信方式；安防报警模块（9）采用UDP通信技术主动请求智能电网安全中心（8）监控视频信息，并将其通过编码解析转换成可用的视频信息；采用主线程运行维持通信链接及线程互锁，使其线程优先级最高；当电网***发生故障时，智能电网安全中心（8）能及时发送录波数据以及报警信息。

8.根据权利要求1或2所述的基于IOS***的智能电网远程监控***，其特征在于：所述安防报警模块（9）与监控功能模块（2）交互，将安防报警模块（9）编码解析的视频信息、文字信息及音频信息分别传至监控功能模块（2），监控功能模块（2）进行报警推送、视频监控、事件查询和录波曲线；最终实现视频监控、文字及语音报警信息推送、故障事件查询和录波曲线绘制，为事故诊断提供关键信息。

9.根据权利要求5所述的基于IOS***的智能电网远程监控***，其特征在于：所述心跳功能请求报文以每2分钟发送一次，若连续发出3次后均未收到应答帧，则判断对方已退出。

10.根据权利要求1或2所述的基于IOS***的智能电网远程监控***，其特征在于：将用户分为一般用户、中级用户和高级用户；

一般用户可使用监控功能模块（2）中的运行参数、画面管理、报表管理、报警推送、视频监控、录波曲线、事件查询功能；

中级用户在一般用户基础上增加监控功能模块（2）中参数设置功能；

高级用户在中级用户基础上增加监控功能模块（2）中操作控制功能。