專利名稱：一種實現配電房設備故障定位系統及方法
技術領域：
本發明屬于智能配電房控制技術領域，特別是涉及一種實現的配電房設備故障定 位系統及方法。
背景技術：
隨著網絡、通訊、能源以及交通等行業的不斷普及和發展，配電房的綜合業務系統 規模也越來越龐大，包括了計算機服務器、交換機等網絡通訊系統設備，配電系統設備，安 全防范系統設備，門禁控制系統設備，動力環境監控系統設備，精密空調系統設備等多類硬 件和軟件設備。并且往往在綜合業務網絡中，各個設備終端并不集中分布在某個位置，可能 是相距很遠，可能是跨樓層、跨樓宇，甚至是跨地區的分布。因此，隨著業務系統的不斷龐大 和硬件設備的不斷增加，如何在如此龐大的配電房綜合業務系統中對各個設備進行準確的 故障發現、故障定位及故障修復就成為急需解決的問題。現有技術中的配電房設備故障定位系統都停留在對單個子系統的故障定位層面 上，甚至個別子系統如安全防范系統、門禁控制系統等基本都不設置設備故障定位，而依賴 于維修人員經驗的長時間積累和設備的歷史故障信息來判斷故障。同時，具有設備故障定 位系統的子系統也不可避免的存在一些缺陷。公開號為“CN 101530932A”的中國專利公開了一種發明名稱為“一種多路設備的 故障定位方法及裝置”，該發明的實現過程只能應用于通信設備領域，即只能是實現網絡通 訊系統的故障定位的方法，無法做到對配電房綜合業務系統所有子系統的故障定位。同時， 該發明在實現過程中是通過網絡拓撲的方式，展現出設備之間的互連關系，在某個設備出 現故障時，通過網絡拓撲圖找出哪個子網出現故障，但卻無法直觀的顯示該故障設備所在 的具體位置，從而使得故障經常無法在第一時間得到解決而造成不必要的損失。公開號為“CN 1809203A”的中國專利公開了一種發明名稱為“無人值守機房動力 和環境集中監控方法”，該發明代表了現有技術條件下主流的動力環境監控和門禁控制的 方法，能實現對動力環境監控設備的監控和門禁的控制，但基本不涉及系統各個設備的故 障定位方法。故在某個設備出現故障時，系統無法對故障位置做出準確判斷和對故障信息 的分析上傳，極易使故障無法在第一時間得到解決而造成損失。
發明內容
本發明的目的是克服現有技術中的缺陷，提供一種實現的配電房設備故障定位的 系統及方法；本發明能夠自動、迅速地根據所采集到的各個系統設備的信息判斷出故障的 準確位置，并且對一些具備數字控制功能的設備實現信息交互，從而實現自動的遠程故障 解決功能，降低了設備維護成本及因設備故障而造成重大損失。具體而言，本發明通過如下技術方案來實現本發明的目的一種實現配電房設備故障定位的系統，包括數字信息獲取模塊、開關量信息獲取 模塊、485信息獲取模塊、工業總線信息獲取模塊、前端信息分析處理模塊、故障信息數據庫模塊、遠程中心控制模塊。其中，數字信息獲取模塊、開關量信息獲取模塊、485信息獲取模塊和工業總線信息獲取模塊為平行關系，均讀取設備數據后統一接入前端信息分析處理模 塊；故障信息數據庫模塊為設置于前端信息分析處理模塊內部的用于數據比對的模塊。所述的數字信息獲取模塊用于從輸出數字信息的系統設備讀取與故障告警相關 的信息，并可發出數字控制信號對可控設備進行控制；開關量信息獲取模塊用于從輸出開 關量信息的系統設備讀取與故障告警相關的信息，并可發出開關量控制信號對可控設備進 行控制；485信息獲取模塊用于從輸出485信息的系統設備讀取與故障告警相關的信息，并 可發出485控制信號對可控設備進行控制；工業總線信息獲取模塊用于從輸出工業總線信 息的系統設備讀取與故障告警相關的信息，并可發出工業總線控制信號對可控設備進行控 制。數字信息獲取模塊、開關量信息獲取模塊、485信息獲取模塊、工業總線信息獲取模塊 所讀取的設備包括了網絡通訊系統設備、配電系統設備、安全防范系統設備、門禁控制系統 設備、動力環境監控系統設備、精密空調系統設備等。其中，各個數字信息獲取模塊、開關量 信息獲取模塊、485信息獲取模塊、工業總線信息獲取模塊之間為互不交叉和相關的獨立模 塊，分別根據各個子系統的信息傳輸、獲取的方式不同而分別配置；獲取信息后統一把所采 集的信息轉換成TCP/IP協議的數字信息，并將轉換后的信息傳輸到前端信息分析處理模 塊進行分析處理。所述的前端信息分析處理模塊，通過TCP/IP協議與各個數字信息獲取模塊、開關 量信息獲取模塊、485信息獲取模塊、工業總線信息獲取模塊進行連接和信息交互；對收集 到的前端故障告警信息進行分析、處理，并通過各種通訊手段把信息上傳到控制中心；其 中，分析、處理主要是把所獲取的故障告警信息與故障信息數據庫模塊做比對，分析出設備 故障的類型與位置，若故障為可實時處理的則發出故障修復指令到故障對應的數字信息獲 取模塊、開關量信息獲取模塊、485信息獲取模塊或工業總線信息獲取模塊，并讀取修復結^ ο所述的故障信息數據庫模塊，為根據配電房現場的設備所配置的內置于前端信息 分析處理模塊的故障信息數據庫模塊；故障發生時，前端信息分析處理模塊通過把所獲取 的故障告警信息與故障信息數據庫模塊做比對，快速分析出設備故障的類型與位置。所述的遠程中心控制模塊，通過3G網絡、GPRS網絡、GSM網或寬帶網絡與前端信息 分析處理模塊進行連接；對從前端信息分析處理模塊接收到的信息進行存檔、處理，并通過 3G網絡、GPRS網絡、GSM網或寬帶網絡通知到相關責任人。上述方案中，前端信息分析處理模塊與遠程中心控制模塊的通訊方式包括3G網 絡、GPRS網絡、GSM網和寬帶網絡。一種實現配電房設備故障定位的方法，其具體步驟為S301，所有被檢測設備與本發明所包含的設備正常工作；S302，被檢測設備部分或全部發生故障；設備通過數字信息獲取模塊、開關量信息 獲取模塊、485信息獲取模塊、工業總線信息獲取模塊與前端信息分析處理模塊相連，進入 流程S303 ；S303，數字信息獲取模塊、開關量信息獲取模塊、485信息獲取模塊、工業總線信息 獲取模塊主動讀取設備狀態信息，并對信息進行設備是否存在故障的分析；若無故障則無 動作，等待下一次的主動檢測，若有故障則進入流程S304 ；
S304，數字信息獲取模塊、開關量信息獲取模塊、485信息獲取模塊、工業總線信息獲取模塊將故障信息上傳給前端信息分析處理模塊；S305，前端信息分析處理模塊接收來自數字信息獲取模塊、開關量信息獲取模塊、 485信息獲取模塊、工業總線信息獲取模塊的故障信息并把所獲取的故障告警信息與故障 信息數據庫模塊做比對，快速分析出設備故障的類型與位置；S306，前端信息分析處理模塊根據故障告警信息與故障信息數據庫模塊的比對結 果判斷出故障是否可由系統發出修復指令解決問題，結果為“是”則進入流程S307，結果為 “否”則進入流程S310;S307，前端信息分析處理模塊發送故障修復指令到故障設備所對應的數字信息獲 取模塊、開關量信息獲取模塊、485信息獲取模塊或工業總線信息獲取模塊；S308,故障設備所對應的數字信息獲取模塊、開關量信息獲取模塊、485信息獲取 模塊、工業總線信息獲取模塊根據故障修復指令執行，執行后檢測修復結果，并把修復結果 上傳給前端信息分析處理模塊；S309,前端信息分析處理模塊接收修復結果信息并對其進行分析；S310,前端信息分析處理模塊將所有信息上傳到遠程中心控制模塊，信息內容準 確顯示故障位置、故障類型、故障設備以及故障處理結果等；S311，遠程中心控制模塊接收所有前端信息分析處理模塊上傳的信息，并對其進 行存檔以及告警顯示；S312，遠程中心控制模塊將故障信息和處理結果信息等通過短信、彩信、郵件等方 式發送到相關責任人，并顯示告警等級；S313，相關責任人根據信息內容和告警等級判斷是否需要到配電房現場處理相關 故障，結果為是則進入流程S314，否則進入流程S315 ；S314，相關責任人到配電房現場處理相關故障；S315，故障事件處理結束。本發明的配電房設備故障定位的系統及方法，基于綜合信號獲取分析和雙向信息 傳輸的技術，通過多種信息傳輸方式，確保配電房各種設備故障發生時系統在及時內即能 獲取相關的故障信息，并對故障進行快速準確的定位，同時對一些具備遠程控制功能的設 備實進行雙向信息交互，實現自動的遠程故障解決功能，極大程度上降低了設備維護成本 及因設備故障而造成重大損失的可能性。
圖1為本發明的配電房設備故障定位系統的結構示意圖；圖2為本發明的信息傳輸方式流程圖；圖3為本發明的設備故障定位方法流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明配電房設備故障定位系統及方法進行詳細說明如圖1所示，為本發明配電房設備故障定位系統結構示意圖，包括數字信息獲取 模塊、開關量信息獲取模塊、485信息獲取模塊、工業總線信息獲取模塊、前端信息分析處理模塊、故障信息數據庫模塊、遠程中心控制模塊。所述的數字信息獲取模塊用于從輸出數字信息的系統設備讀取與故障告警相關的信息，并可發出數字控制信號對可控設備進行控制；開關量信息獲取模塊用于從輸出開 關量信息的系統設備讀取與故障告警相關的信息，并可發出開關量控制信號對可控設備進 行控制；485信息獲取模塊用于從輸出485信息的系統設備讀取與故障告警相關的信息，并 可發出485控制信號對可控設備進行控制；工業總線信息獲取模塊用于從輸出工業總線信 息的系統設備讀取與故障告警相關的信息，并可發出工業總線控制信號對可控設備進行控 制。數字信息獲取模塊、開關量信息獲取模塊、485信息獲取模塊、工業總線信息獲取模塊 所讀取的設備包括了網絡通訊系統設備、配電系統設備、安全防范系統設備、門禁控制系統 設備、動力環境監控系統設備、精密空調系統設備等。其中，各個數字信息獲取模塊、開關量 信息獲取模塊、485信息獲取模塊、工業總線信息獲取模塊之間為互不交叉和相關的獨立模 塊，分別根據各個子系統的信息傳輸、獲取的方式不同而分別配置；獲取信息后統一把所采 集的信息轉換成TCP/IP協議的數字信息，并將轉換后的信息傳輸到前端信息分析處理模 塊進行分析處理。所述的前端信息分析處理模塊，通過TCP/IP協議與各個數字信息獲取模塊、開關 量信息獲取模塊、485信息獲取模塊、工業總線信息獲取模塊進行連接和信息交互；對收集 到的前端故障告警信息進行分析、處理，并通過各種通訊手段把信息上傳到控制中心；其 中，分析、處理主要是把所獲取的故障告警信息與故障信息數據庫模塊做比對，分析出設備 故障的類型與位置，若故障為可實時處理的則發出故障修復指令到故障對應的數字信息獲 取模塊、開關量信息獲取模塊、485信息獲取模塊或工業總線信息獲取模塊，并讀取修復結果。所述的故障信息數據庫模塊，為根據配電房現場的設備所配置的內置于前端信息 分析處理模塊的故障信息數據庫模塊；故障發生時，前端信息分析處理模塊通過把所獲取 的故障告警信息與故障信息數據庫模塊做比對，快速分析出設備故障的類型與位置。所述的遠程中心控制模塊，通過3G網絡、GPRS網絡、GSM網或寬帶網絡與前端信息 分析處理模塊進行連接；對從前端信息分析處理模塊接收到的信息進行存檔、處理，并通過 3G網絡、GPRS網絡、GSM網或寬帶網絡通知到相關責任人。上述方案中，前端信息分析處理模塊與遠程中心控制模塊的通訊方式包括3G網 絡、GPRS網絡、GSM網和寬帶網絡。配電房內各個子系統配備各自的數字信息獲取模塊、開關量信息獲取模塊、485信 息獲取模塊、工業總線信息獲取模塊，配電房內各個子系統的設備接入到其相應的數字信 息獲取模塊、開關量信息獲取模塊、485信息獲取模塊、工業總線信息獲取模塊；各系統的 數字信息獲取模塊、開關量信息獲取模塊、485信息獲取模塊、工業總線信息獲取模塊連接 到前端信息分析處理模塊；遠程管理中心配備遠程中心控制模塊；設備發生故障時由數字 信息獲取模塊、開關量信息獲取模塊、485信息獲取模塊、工業總線信息獲取模塊讀取數據 后傳送到前端信息分析處理模塊；前端信息分析處理模塊讀取到故障數據時把所獲取的故 障告警信息與故障信息數據庫模塊做比對，分析出設備故障的類型與位置，若故障為可實 時處理的則發出故障修復指令到故障對應的數字信息獲取模塊、開關量信息獲取模塊、485 信息獲取模塊或工業總線信息獲取模塊，并讀取修復結果；遠程中心控制模塊通過3G網絡、GPRS網絡、GSM網或寬帶網絡與前端信息分析處理模塊進行連接；對從前端信息分析處理模塊接收到的信息進行存檔、處理，并通過3G網絡、GPRS網絡、GSM網或寬帶網絡通知到 相關責任人。如圖2所示，為本發明的信息傳輸方式流程圖，說明本發明實施例的信息傳輸方 式和協議的具體內容與流程。本發明的信息傳輸方式包括3G網絡、GPRS網絡、GSM網和寬帶網絡。從圖2我們可以清晰看到輸出數字信息的設備與數字信息獲取模塊相連，輸出 開關量信息的設備與開關量信息獲取模塊相連，輸出485信息的設備與485信息獲取模塊 相連，輸出工業總線信息的設備與工業總線信息獲取模塊相連。前端信息分析處理模塊統 一接收來自被檢測設備或數字信息獲取模塊、開關量信息獲取模塊、485信息獲取模塊、工 業總線信息獲取模塊的TCP/IP協議的數據。前端信息分析處理模塊可通過3G網絡、GPRS 網絡、GSM網和寬帶網絡等方式與遠程中心控制模塊進行信息交互。遠程中心控制模塊可 通過3G網絡、GPRS網絡、GSM網等方式用短信、彩信、郵件等與相關責任人進行信息交互。如圖3所示，為本發明的設備故障定位流程圖，說明本發明實施例的設備故障定 位方法的整個完整流程，其包括以下步驟S301，所有被檢測設備與本發明所包含的設備正常工作；S302，被檢測設備部分或全部發生故障；設備通過數字信息獲取模塊、開關量信息 獲取模塊、485信息獲取模塊、工業總線信息獲取模塊與前端信息分析處理模塊相連，進入 流程S303 ；S303，數字信息獲取模塊、開關量信息獲取模塊、485信息獲取模塊、工業總線信息 獲取模塊主動讀取設備狀態信息，并對信息進行設備是否存在故障的分析；若無故障則無 動作，等待下一次的主動檢測，若有故障則進入流程S304 ；S304，數字信息獲取模塊、開關量信息獲取模塊、485信息獲取模塊、工業總線信息 獲取模塊將故障信息上傳給前端信息分析處理模塊；S305,前端信息分析處理模塊接收來自數字信息獲取模塊、開關量信息獲取模塊、 485信息獲取模塊、工業總線信息獲取模塊的故障信息并把所獲取的故障告警信息與故障 信息數據庫模塊做比對，快速分析出設備故障的類型與位置；S306，前端信息分析處理模塊根據故障告警信息與故障信息數據庫模塊的比對結 果判斷出故障是否可由系統發出修復指令解決問題，結果為是則進入流程S307，結果為否 則進入流程S310 ；S307，前端信息分析處理模塊發送故障修復指令到故障設備所對應的數字信息獲 取模塊、開關量信息獲取模塊、485信息獲取模塊或工業總線信息獲取模塊；S308，故障設備所對應的數字信息獲取模塊、開關量信息獲取模塊、485信息獲取 模塊、工業總線信息獲取模塊根據故障修復指令執行，執行后檢測修復結果，并把修復結果 上傳給前端信息分析處理模塊；S309,前端信息分析處理模塊接收修復結果信息并對其進行分析；S310,前端信息分析處理模塊將所有信息上傳到遠程中心控制模塊，信息內容準 確顯示故障位置、故障類型、故障設備以及故障處理結果等；S311，遠程中心控制模塊接收所有前端信息分析處理模塊上傳的信息，并對其進行存檔以及告警顯示；S312，遠程中心控制模塊將故障信息和處理結果信息等通過短信、彩信、郵件等方式發送到相關責任人，并顯示告警等級；S313，相關責任人根據信息內容和告警等級判斷是否需要到配電房現場處理相關 故障，結果為是則進入流程S314，否則進入流程S315 ；S314，相關責任人到配電房現場處理相關故障；S315，故障事件處理結束。綜上所述，通過本發明，實現了多個子系統設備的綜合故障定位以及故障定位過 程中的雙向數據交互，縮短了對設備故障的判斷和處理時間，提高了對設備故障判斷的準 確性，從而極大程度上提高了相關責任人的工作效率以及降低了因設備故障造成嚴重損失 的可能性。
權利要求
一種實現配電房設備故障定位系統，包括數字信息獲取模塊、開關量信息獲取模塊、485信息獲取模塊、工業總線信息獲取模塊、前端信息分析處理模塊、故障信息數據庫模塊、遠程中心控制模塊。
2.根據權利要求1所述的設備故障定位系統，其特征在于所述的前端信息分析處理模 塊，通過TCP/IP協議與數字信息獲取模塊、開關量信息獲取模塊、485信息獲取模塊、工業 總線信息獲取模塊進行連接和信息交互。
3.根據權利要求1所述的設備故障定位系統，其特征在于所述的前端信息分析處理模 塊與遠程中心控制模塊連接，通訊方式包括3G網絡、GPRS網絡、GSM網和寬帶網絡。
4.一種采用權利要求1所述設備故障定位系統的用于配電房設備故障定位方法，其特 征在于包括如下步驟S301，所有被檢測設備與本發明所包含的設備正常工作；S302，被檢測設備部分或全部發生故障；設備通過數字信息獲取模塊、開關量信息獲取 模塊、485信息獲取模塊、工業總線信息獲取模塊與前端信息分析處理模塊相連，進入流程 S303 ；S303，數字信息獲取模塊、開關量信息獲取模塊、485信息獲取模塊、工業總線信息獲取 模塊主動讀取設備狀態信息，并對信息進行設備是否存在故障的分析；若無故障則無動作， 等待下一次的主動檢測，若有故障則進入流程S304 ；S304，數字信息獲取模塊、開關量信息獲取模塊、485信息獲取模塊、工業總線信息獲取 模塊將故障信息上傳給前端信息分析處理模塊；S305，前端信息分析處理模塊接收來自數字信息獲取模塊、開關量信息獲取模塊、485 信息獲取模塊、工業總線信息獲取模塊的故障信息并把所獲取的故障告警信息與故障信息 數據庫模塊做比對，快速分析出設備故障的類型與位置；S306，前端信息分析處理模塊根據故障告警信息與故障信息數據庫模塊的比對結果判 斷出故障是否可由系統發出修復指令解決問題，結果為“是”則進入流程S307，結果為“否” 則進入流程S310 ；S307，前端信息分析處理模塊發送故障修復指令到故障設備所對應的數字信息獲取模 塊、開關量信息獲取模塊、485信息獲取模塊或工業總線信息獲取模塊；S308,故障設備所對應的數字信息獲取模塊、開關量信息獲取模塊、485信息獲取模塊、 工業總線信息獲取模塊根據故障修復指令執行，執行后檢測修復結果，并把修復結果上傳 給前端信息分析處理模塊；S309，前端信息分析處理模塊接收修復結果信息并對其進行分析； S310，前端信息分析處理模塊將所有信息上傳到遠程中心控制模塊，信息內容準確顯 示故障位置、故障類型、故障設備以及故障處理結果等；S311，遠程中心控制模塊接收所有前端信息分析處理模塊上傳的信息，并對其進行存 檔以及告警顯示；S312，遠程中心控制模塊將故障信息和處理結果信息等通過短信、彩信、郵件等方式發 送到相關責任人，并顯示告警等級；S313，相關責任人根據信息內容和告警等級判斷是否需要到配電房現場處理相關故 障，結果為是則進入流程S314，否則進入流程S315 S314，相關責任人到配電房現場處理相關故障；S315，故障事件處理結束。
全文摘要
本發明提供一種實現配電房設備故障定位系統及方法，包括數字信息獲取模塊、開關量信息獲取模塊、485信息獲取模塊、工業總線信息獲取模塊、前端信息分析處理模塊、故障信息數據庫模塊、遠程中心控制模塊。通過各模塊之間的協作及基于綜合信號獲取分析和雙向信息傳輸的技術，通過多種信息傳輸方式，確保配電房各種設備故障發生時系統在及時內即能獲取相關的故障信息，并對故障進行快速準確的定位，同時可對一些具備遠程控制功能的設備實進行雙向信息交互，實現自動的遠程故障解決功能，極大程度上降低了設備維護成本及因設備故障而造成重大損失的可能性。
文檔編號H02J13/00GK101826756SQ20101016866
公開日2010年9月8日 申請日期2010年4月30日 優先權日2010年4月30日
發明者楊燦校, 王炅 申請人:廣州合立正通信息網絡集成有限公司