CN106603958A - 分布式存储的变电站巡检机器人远程集中监控***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了分布式存储的变电站巡检机器人远程集中监控***及方法；包括：若干站内服务器，各自部署在对应的变电站内，所述站内服务器分别接收站内网络视频服务器和变电站巡检机器人的数据，变电站巡检机器人将视频数据传输给站内网络视频服务器，所述站内网络视频服务器用于接收变电站内所有的视频数据，所述站内服务器将数据上传给对应的远程服务端；所述站内网络视频服务器将数据上传给若干远程服务端；若干远程服务端，接收远程服务器端对应的变电站站内服务器和站内网络视频服务器上传的数据，还将数据上传给对应的远程集中控制客户端。本发明克服了统一存储方式数据量大，检索速度慢、耗费资源的问题。

Description

分布式存储的变电站巡检机器人远程集中监控***及方法

技术领域

本发明属于电力***的运行检修领域，涉及变电站设备巡检领域，尤其是一种分布式存储的变电站巡检机器人远程集中监控***及方法。

背景技术

随着电子技术、计算机技术、网络技术的快速发展，电力调度自动化***的不断完善，变电站的无人值守或少人值守成逐渐成为了现实。变电站的运行状态经本变电站的微机远动终端装置处理后，再经远动通道转送至上一级电力主管部门的计算机***，并在监示器和***组屏上显示出来，也可以打印制表，供调度值班人员可通过远动监控***对变电站内的可控设备进行遥控，遥调，遥信，遥测等”四遥”操作，在远程即可完成原有变电站运行值班人员的职责。

变电站设备巡检机器人的出现，更是对变电站设备的安全运行提供了强有力的保证，用机器人代替人工巡视，大大减轻了电力服务人员的工作负荷，减少了可能发生人员危险的机率，降低了电力设备的维护成本，并且在巡检精度上也有了很大的提升。随着变电站设备巡检机器人的不断推广，全国各地很多变电站都配备了该设备，但是由于技术等原因的限制，目前对于变电站机器人巡检***只能实现一对一的远程监控，即一个站端对应一个远程监控端。这样在同一时间只能对一个变电站的机器人的运行情况和设备状况进行监控。为了能够在一个远程监控端同时对多个变电站进行监控，对于变电站机器人巡检***的集中监控***的需求愈加的迫切。

云存储是在云计算(cloud computing)概念上延伸和衍生发展出来的一个新的概念。云计算是分布式处理(Distributed Computing)、并行处理(Parallel Computing)和网格计算(GridComputing)的发展，是透过网络将庞大的计算处理程序自动分拆成无数个较小的子程序，再交由多部服务器所组成的庞大***经计算分析之后将处理结果回传给用户。通过云计算技术，网络服务提供者可以在数秒之内，处理数以千万计甚至亿计的信息，达到和”超级计算机”同样强大的网络服务。云存储的概念与云计算类似，它是指通过集群应用、网格技术或分布式文件***等功能，将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作，共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个***，保证数据的安全性，并节约存储空间。

目前，云存储技术在变电站远程集中监控领域还未有应用；

综上所述，现有技术存在的问题如下：

(1)现有变电站的数据存储方式存在数据量大、检索速度慢和耗费资源等问题；

(2)现有变电站的视频数据传输是从站内服务端上传到机器人巡检***的集控服务端，视频数据的传输增大了***的开销，存在视频数据不方便管理的问题；

(3)现有的变电站***没有采用云技术，更没有进行分布式存储，数据存储存在大量的冗余，严重浪费了存储空间。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种分布式存储的变电站巡检机器人远程集中监控***及方法，它具有克服了统一存储方式数据量大，检索速度慢、耗费资源的问题，可以将数据分别存储在各个变电站部署的站内服务数据库中，在需要访问数据时可以通过***提供的服务接口对各个站的数据库中的数据进行检索，速度得到了很大的提升。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种分布式存储的变电站巡检机器人远程集中监控***，包括：

若干站内服务器，各自部署在对应的变电站内，所述站内服务器分别接收站内网络视频服务器的视频数据、变电站巡检机器人采集的非视频数据和变电站的数据采集设备采集的非视频数据，所述站内网络视频服务器的视频数据来源于变电站巡检机器人采集的视频数据和变电站的数据采集设备采集的视频数据；所述站内服务器将视频数据和非视频数据上传给对应的远程服务端；所述站内网络视频服务器将视频数据上传给若干远程服务端；

若干远程服务端，包括远程集中网络视频服务器和远程集中服务器；远程集中网络视频服务器接收对应的站内网络视频服务器上传的视频数据，并进行分布式存储和数据备份；远程集中服务器接收对应的站内服务器的视频数据和非视频数据；远程集中网络视频服务器还将视频数据传输给远程集中服务器，远程集中服务器还将数据上传给对应的远程集中控制客户端。

远程集中网络视频服务器会将各个变电站的站内视频数据进行分布式存储，由若干台远程集中网络视频服务器分别存储一部分视频数据，减轻单台远程集中网络视频服务器的存储压力；同时若干台远程集中网络视频服务器存储同一部分视频数据，实现数据的备份，当其中一台远程集中网络视频服务器故障后不会影响正常的工作。

所述站内服务器包括站内服务端和站内服务数据库，还与站内客户端连接。

所述远程集中服务器包括集控服务端和集控服务数据库。

所述远程服务端与站内服务器之间通过网络通信；

所述站内服务器与站内网络视频服务器之间通过站内局域网通信；

所述站内服务器与变电站巡检机器人之间通过站内局域网通信。

所述站内服务器，提供数据的存储和访问服务接口，发布多种数据服务，所述数据服务包括对站内网络视频服务器的访问和操作，站内客户端能够通过站内服务器提供的数据服务，访问和操作站内的视频数据和非视频数据；站内服务器既可以为站内客户端提供服务，也可以为远程集中服务器提供服务。

站内服务器上部署变电站巡检机器人的站内服务端，并部署相应的站内服务数据库，站内服务数据库存储非视频数据，包括：设备模型信息、变电设备的遥测值、遥信值、报警、事项、运行日志、报表、自动化分析结果等，变电站巡检机器人的站内服务端用于对外发布数据服务。

所述站内客户端，用于连接站内服务器上的站内服务端并通过站内服务端提供的数据服务访问站内服务数据库中的数据；站内客户端通过站内服务端提供的视频服务访问站内网络视频服务器，获取站内视频并进行实时预览。

所述变电站巡检机器人，用于采集变电站内的视频数据和非视频数据。

所述站内网络视频服务器，级联站内所有视频设备，用于存储变电站内视频数据，所述变电站内视频数据包括固定监控视频和变电站巡检机器人的巡检视频；站内网络视频服务器不安装存储介质，所有视频数据直接上送远程集中网络视频服务器。

所述远程集中网络视频服务器，能够级联各个变电站的站内网络视频服务器，远程集中网络视频服务器安装有大容量数据存储介质，能够实现各个变电站的视频数据的集中存储；

所述远程集中服务器，能够与各个站的站内服务器建立通讯，进行数据交互；远程集中服务器发布多种数据服务，其中包括各个站的非视频数据的访问操作服务，也能够访问远程集中网络视频服务器，并提供访问和操作服务。

远程集中服务器上部署变电站巡检机器人的集控服务端，并部署相应的集控服务数据库，集控服务数据库存储非视频数据，包括：各个站基本信息、模型信息、各站数据重新组合产生的数据。远程集中服务器连接各个变电站的站内服务端，能够对通过站内服务端提供的数据服务访问站内服务数据库中的数据。

远程集中控制客户端连接集控服务端，并通过访问集控服务端提供的数据服务获取所需各个站的非视频数据。远程集中控制客户端通过远程集中服务器发布的视频服务访问远程集中网络视频服务器，可以获取各个变电站的视频进行实时预览，也可以对历史视频进行查询回放。

一种分布式存储的变电站巡检机器人远程集中监控方法，包括如下步骤：

步骤(1)：若干变电站巡检机器人将检测的数据上传，

如果是视频数据，就将数据上传给站内网络视频服务器，站内网络视频服务器将视频数据分别传输给站内服务器和远程集中网络视频服务器；站内服务器将数据传输给站内客户端，远程集中网络视频服务器将数据传输给远程集中服务器；

如果是非视频数据，就将数据上传给站内服务器，站内服务器将数据传输给站内客户端和远程集中服务器；

步骤(2)：远程集中服务器将数据传输给远程集中控制客户端，从而远程集中控制客户端完成对变电站巡检机器人的远程集中监控。

所述步骤(1)中，

对于有人值守的变电站而言，由于存在站内访问历史数据的需求，因此需要给站内网络视频服务器增加存储介质，在站内对视频数据进行存储；

对于无人值守的变电站而言，站内存储视频数据的必要性不是很大，因此站内网络视频服务器不用安装存储介质，所有数据都由远程集中网络视频服务器存储，减少了数据的冗余存储。

本发明的有益效果：

1使变电站集中监控***中的数据存储由统一存储方式进化为分布式云存储方式，克服了统一存储方式数据量大，检索速度慢、耗费资源的问题，可以将数据分别存储在各个变电站部署的站内服务数据库中，在需要访问数据时可以通过***提供的服务接口对各个站的数据库中的数据进行检索，速度得到了很大的提升。

2由于在变电站端和远程服务端视频设备采用了级联的方式，视频数据不用再通过变电站机器人巡检***的站内服务端上送到电站机器人巡检***的集控服务端，视频数据直接通过硬件进行传输，从而降低了***的开销，并且视频数据也更易于管理。

3在变电站远程集中监控***中，通过云存储技术，对变电站机器人采集到的巡检数据面向服务进行分布式存储，减少了数据的存储冗余，并且易于管理，不仅节省了资源，又提高了数据访问的速度。

附图说明

图1为远程集中监控***存储设备布局结构图；

图2为视频数据存储设备布局结构图；

图3为集中监控***数据存储访问结构图；

图4为远程集中监控***数据流图。

具体实施方式

为了使发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，该发明包括了站内视频数据存储设备的部署、站内非视频数据存储设备的部署、远程集中监控视频数据存储设备的部署、远程集中监控非视频数据存储设备的部署。

对于站内存储设备的部署，站内服务器存储了站内数据采集设备获取的所有非视频数据；而站内网络视频服务器上可根据需求安装存储介质，用于存储变电站内视频数据；站内服务器可以发布多种数据服务，其中包括对站内网络视频服务器的访问和操作，因此，站内客户端可以通过站内服务器提供的数据服务，访问和操作站内的视频数据和非视频数据(如附图4所示)。

对于远程集中监控视频数据存储设备的部署，如附图2所示，远程集中网络视频服务器能够级联各个变电站的站内网络视频服务器，远程集中网络视频服务器安装有大容量数据存储介质，能够实现各个变电站的视频数据的集中存储；远程集中服务器能够访问远程集中网络视频服务器，并提供访问和操作服务(如附图4所示)。

对于远程集中监控非视频数据存储设备的部署，如附图3所示，

远程集中服务器能够与各个站的站内服务器建立通讯，进行数据交互；

远程集中服务器发布多种数据服务，其中包括各个站的非视频数据的访问操作服务，也包括对远程集中网络视频服务器的访问与操作，

远程集中控制客户端可以通过远程集中服务器提供的数据服务，访问和操作各个站的视频和非视频数据(如附图4所示)。

对于远程集中视频数据，主要包括图片、录像(包含音频)等数据的存储与访问。

远程集中网络视频服务器会将各个变电站的站内视频数据进行分布式存储，由若干台远程集中网络视频服务器分别存储一部分视频数据，减轻单台远程集中网络视频服务器的存储压力；

同时由若干台远程集中网络视频服务器存储同一部分视频数据，可以实现数据的备份，当其中一台远程集中网络视频服务器故障后不会影响正常的工作。

对于站内视频数据，主要包括图片、录像(包含音频)等数据的存储与访问。对于有人值守站而言，由于存在站内访问历史数据的需求，因此需要增加存储介质，在站内对视频数据进行存储。而对于无人值守站而言，站内存储视频数据的必要性不是很大，因此站内网络视频服务器不用安装存储介质，所有数据都由远程集中网络视频服务器存储，减少了数据的冗余存储。

对于站内服务器存储的非视频数据，主要包括变电站内设备模型信息、变电设备的遥测值、遥信值、报警、事项、运行日志、报表、自动化高级分析结果等。站内服务器会提供所有数据的存储和访问服务接口，既可以为站内客户端提供服务，也可以为远程集中服务器提供服务。

对于远程集中服务器存储的非视频数据，主要包括各个站基本信息、模型信息、各站数据重新组合产生的数据等，其它的数据在使用时从变电站实时获取。

以上的设备部署，可以根据***提供的服务，实现大数据量的视频数据的独立存储访问，非视频数据的分布式存储访问。

如图1所示是应用云存储技术的远程集中监控***存储设备布局结构。它包括站内部署和远程集中监控部署。

其中站内部署，站内网络视频服务器级联站内所有视频设备，包括固定监控视频和站内巡检机器人视频。站内网络视频服务器不安装存储介质，所有视频数据直接上送远程集中网络视频服务器。

站内服务器上部署变电站机器人巡检***的站内服务端，并部署相应的站内服务数据库，站内服务数据库存储设备模型信息、变电设备的遥测值、遥信值、报警、事项、运行日志、报表、自动化高级分析结果等，变电站机器人巡检***的站内服务端对外发布数据服务。

对于变电站巡检机器人的站内客户端的部署，站内客户端连接站内服务器上的站内服务端并通过站内服务端提供的数据服务访问站内服务数据库中的数据。站内客户端通过站内服务端提供的视频服务访问站内网络视频服务器，可以获取站内视频并进行实时预览，但不支持历史视频的查询回放(若要实现对历史视频的查询，需在站内网络视频服务器上增加存储介质)。

对于远程集中监控部署，远程集中网络视频服务器安装大容量存储介质，并级联各个变电站的站内网络视频服务器，这样各个变电站的视频数据可以自动上送到远程集中网络视频服务器上。远程集中服务器上部署变电站巡检机器人的集控服务端，并部署相应的集控服务数据库，集控服务数据库存储各个站基本信息、模型信息、各站数据重新组合产生的数据等。远程集中服务器连接各个变电站的站内服务端，可以对通过站内服务端提供的数据服务访问站内服务数据库中的数据。

对于变电站巡检机器人的远程集中控制客户端的部署，远程集中控制客户端连接集控服务端，并通过访问集控服务端提供的数据服务获取所需各个站的非视频数据。远程集中控制客户端通过远程集中服务器发布的视频服务访问远程集中网络视频服务器，可以获取各个变电站的视频进行实时预览，也可以对历史视频进行查询回放。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种分布式存储的变电站巡检机器人远程集中监控***，其特征是，包括：

若干站内服务器，各自部署在对应的变电站内，所述站内服务器分别接收站内网络视频服务器的视频数据、变电站巡检机器人采集的非视频数据和变电站的数据采集设备采集的非视频数据，所述站内网络视频服务器的视频数据来源于变电站巡检机器人采集的视频数据和变电站的数据采集设备采集的视频数据；所述站内服务器将视频数据和非视频数据上传给对应的远程服务端；所述站内网络视频服务器将视频数据上传给若干远程服务端；

若干远程服务端，包括远程集中网络视频服务器和远程集中服务器；远程集中网络视频服务器接收对应的站内网络视频服务器上传的视频数据，并进行分布式存储和数据备份；远程集中服务器接收对应的站内服务器的视频数据和非视频数据；远程集中网络视频服务器还将视频数据传输给远程集中服务器，远程集中服务器还将数据上传给对应的远程集中控制客户端。

2.如权利要求1所述的一种分布式存储的变电站巡检机器人远程集中监控***，其特征是，远程集中网络视频服务器会将各个变电站的站内视频数据进行分布式存储，由若干台远程集中网络视频服务器分别存储一部分视频数据，减轻单台远程集中网络视频服务器的存储压力；同时若干台远程集中网络视频服务器存储同一部分视频数据，实现数据的备份，当其中一台远程集中网络视频服务器故障后不会影响正常的工作。

3.如权利要求1所述的一种分布式存储的变电站巡检机器人远程集中监控***，其特征是，所述站内服务器，提供数据的存储和访问服务接口，发布多种数据服务，所述数据服务包括对站内网络视频服务器的访问和操作，站内客户端能够通过站内服务器提供的数据服务，访问和操作站内的视频数据和非视频数据；站内服务器既可以为站内客户端提供服务，也可以为远程集中服务器提供服务。

4.如权利要求1所述的一种分布式存储的变电站巡检机器人远程集中监控***，其特征是，站内服务器上部署变电站巡检机器人的站内服务端，并部署相应的站内服务数据库，站内服务数据库存储非视频数据，包括：设备模型信息、变电设备的遥测值、遥信值、报警、事项、运行日志、报表、自动化分析结果等，变电站巡检机器人的站内服务端用于对外发布数据服务。

5.如权利要求1所述的一种分布式存储的变电站巡检机器人远程集中监控***，其特征是，所述站内客户端，用于连接站内服务器上的站内服务端并通过站内服务端提供的数据服务访问站内服务数据库中的数据；站内客户端通过站内服务端提供的视频服务访问站内网络视频服务器，获取站内视频并进行实时预览。

6.如权利要求1所述的一种分布式存储的变电站巡检机器人远程集中监控***，其特征是，所述站内网络视频服务器，级联站内所有视频设备，用于存储变电站内视频数据，所述变电站内视频数据包括固定监控视频和变电站巡检机器人的巡检视频；站内网络视频服务器不安装存储介质，所有视频数据直接上送远程集中网络视频服务器。

7.如权利要求1所述的一种分布式存储的变电站巡检机器人远程集中监控***，其特征是，所述远程集中网络视频服务器，能够级联各个变电站的站内网络视频服务器，远程集中网络视频服务器安装有大容量数据存储介质，能够实现各个变电站的视频数据的集中存储。

8.如权利要求1所述的一种分布式存储的变电站巡检机器人远程集中监控***，其特征是，所述远程集中服务器，能够与各个站的站内服务器建立通讯，进行数据交互；远程集中服务器发布多种数据服务，其中包括各个站的非视频数据的访问操作服务，也能够访问远程集中网络视频服务器，并提供访问和操作服务。

9.一种分布式存储的变电站巡检机器人远程集中监控方法，其特征是，包括如下步骤：

步骤(1)：若干变电站巡检机器人将检测的数据上传，

如果是视频数据，就将数据上传给站内网络视频服务器，站内网络视频服务器将视频数据分别传输给站内服务器和远程集中网络视频服务器；站内服务器将数据传输给站内客户端，远程集中网络视频服务器将数据传输给远程集中服务器；

如果是非视频数据，就将数据上传给站内服务器，站内服务器将数据传输给站内客户端和远程集中服务器；

步骤(2)：远程集中服务器将数据传输给远程集中控制客户端，从而远程集中控制客户端完成对变电站巡检机器人的远程集中监控。

10.如权利要求9所述的一种分布式存储的变电站巡检机器人远程集中监控方法，其特征是，所述步骤(1)中，

对于有人值守的变电站而言，由于存在站内访问历史数据的需求，因此需要给站内网络视频服务器增加存储介质，在站内对视频数据进行存储；

对于无人值守的变电站而言，站内存储视频数据的必要性不是很大，因此站内网络视频服务器不用安装存储介质，所有数据都由远程集中网络视频服务器存储，减少了数据的冗余存储。