用于變電站的網絡管理系統的制作方法

本發明屬于電力系統，特別涉及用于變電站的網絡管理系統。

背景技術：

近年來全國各地的電力事故頻發，由于高壓電的高危險性和對工業的重要性，這些事故往往會造成非嚴重的后果，不僅僅危及到電力行業及周邊人員的生命財產安全，也危及到國家經濟的發展。各電網公司投入大量人力物力構建防誤系統，使用高技術手段盡量避免事故的發生。電力系統誤操作總是“防了又防”，可實際上“防不勝防”。傳統防誤手段已不能滿足現在變電站綜合自動化需求。

為了有效防止電力誤操作引起的重大惡性事故，1990年，國家電力系統依據電氣運行實踐提出高壓電氣設備“五防”要求，五防具體包括：1、防止誤分、合斷路器，2、防止帶負荷分、合隔離開關，3、防止帶電掛(合)接地線(接地開關)，4、防止帶地線送電，5、防止誤入帶電間隔；通過五防的具體內容，以規章制度的形式規定了電氣防誤的使用原則，但當前的微機防誤裝置仍不能阻止誤操作的產生。

技術實現要素：

為了解決現有技術中存在的缺點和不足，本發明提供了用于通過增強電力設備間信息通信程度，從而降低誤操作產生率的網絡管理系統。

為了達到上述技術目的，本發明實施例提出了用于變電站的網絡管理系統，所述網絡管理系統，包括：

五防主機，所述五防主機通過局域網與五防服務器連接，所述五防主機還與五防基站連接，所述五防基站還與智能終端進行通訊；

其中，在所述五防服務器中存儲有對變電站的歷史操作和巡視記錄，在所述智能終端內安裝有gps定位裝置。

可選的，令所述智能終端通過電力無線專網與所述五防基站進行實時通訊，在所述五防主機的控制后臺的實時顯示智能終端的操作信息；

所述智能終端實時接收來自所述控制后臺的反饋信息。

可選的，所述令智能終端與所述五防基站進行實時通訊，所述智能終端可實時接收所述五防主機控制后臺的反饋信息，包括：

通過所述智能終端內置的gps定位裝置獲取運維人員的位置信息，將所述運維人員位置信息經由通訊信道發送至所述五防基站；

所述五防基站將所述位置信息傳輸至所述五防主機，從所述五防基站獲取反饋信息，將所述反饋信息傳至所述智能終端。

可選的，所述智能終端還用于進行倒閘操作或設備巡視，包括：

進行倒閘操作時，將操作信息進行實時上傳至所述五防主機控制后臺，從所述五防主機控制后臺的獲取反饋信息；或

進行設備巡視時，獲取對電力設備的巡視內容，提取所述巡視內容中的電力設備特征，根據所述電力設備特征判定所述電力設備是否處于故障或危險狀態；

如果所述電力設備處于故障或危險狀態，則對所述電力設備進行標記，根據標記的內容生成針對所述電力設備的缺陷等級報告。

可選的，所述五防服務器還通過局域網與調控服務器集群相連，并且還與綜自系統和open3000進行信息共享。

可選的，所述調控服務器集群包括運維班工作站、調控中心工作站、監控中心工作站。

可選的，將所述缺陷等級報告發送至所述調控中心工作站，以便于所述調控中心工作站根據所述設備缺陷等級報告，通知檢修人員對所述電力設備進行維修。

可選的，所述通訊信道，包括無線遠程通訊或基于通用系統總線的本地通訊。

可選的，所述反饋信息包括：本變電站的電壓、電流，以及開關、閘刀、地刀、接地線、二次壓板等信息。

本發明提供的技術方案帶來的有益效果是：

通過在操作或巡視電力設備過程中，智能終端與五防基站進行通訊，五防基站通過局域網與五防主機通訊，在五防主機控制后臺實時顯示智能終端的操作信息，全程進行電子監護，從而能實現運維人員行為規范化、程序化，并實現對運維人員的電子監護，防止電氣誤操作事故的發生，保障人身、電網和設備安全，降低誤操作產生率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明的技術方案，下面將對實施例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明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明提供的用于變電站的網絡管理系統的結構示意圖；

圖2是本發明提供的執行步驟的流程示意圖。

具體實施方式

為使本發明的結構和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明的結構作進一步地描述。

實施例一

本發明實施例提出了用于變電站的網絡管理系統，所述網絡管理系統，包括：

五防主機，所述五防主機通過局域網與五防服務器連接，所述五防主機還與五防基站連接，所述五防基站還與智能終端進行通訊；

其中，在所述五防服務器中存儲有對變電站的歷史操作和巡視記錄，在所述智能終端內安裝有gps定位裝置。

在實施中，為了實現對電力系統中誤操作的檢測，本發明實施例提出了用于變電站的網絡管理系統，該網絡管理系統包括對電力設備進行操作或巡視的運維人員所攜帶的智能終端，以及接收智能終端上傳內容的網絡五防子基站，接收多個網絡五防子基站上傳內容的網絡五防主基站，接收并存儲上傳內容的網絡五防服務器。

五防服務器進行大數據交互與云存儲，儲存整個變電站五防系統所需要的信息，并對其進行集中管理，如本側變電站以及對側變電站的電壓、電流，以及開關、閘刀、地刀、接地線、二次壓板等信息。歷史電子操作票、工作票和巡視記錄均可上傳該網絡五防服務器，可長期保存，以方便檢索。

五防主機與調控中心工作站、監控中心工作站終端連接，以內網系統實現實時數據同步；并與綜自系統、open300實現資源共享，最終通過五防服務器進行大數據交互與云存儲。

五防基站以內網形式與五防主機實時通訊，利用電力無線專網與智能終端實時通信。

智能終端可以無線遠程通訊或usb就地通訊方式與五防主機實現網絡實時通信。

在本實施例中提及到的“五防”是指國家電力系統依據電氣運行實踐提出高壓電氣設備“五防”要求，五防具體包括：1、防止誤分、合斷路器，2、防止帶負荷分、合隔離開關，3、防止帶電掛(合)接地線(接地開關)，4、防止帶地線送電，5、防止誤入帶電間隔。在對電力設備進行實際巡視過程中，通過貫徹上述五防的要求，能夠盡可能的避免出現電力設備誤操作的可能性。

為了保證運維人員在實際巡視過程中能夠時刻按照五防的要求進行操作，需要執行如圖2所示的步驟，包括：

201、令智能終端與五防基站進行通訊，在五防主機控制后臺的界面可實時顯示智能終端的操作信息，且智能終端可實時接收五防主機的反饋信息，實現本站五防系統防誤閉鎖實時動態校驗。

202、在五防主機控制后臺處實時獲取運維人員的位置信息，將所述運維人員位置信息經由通訊信道發送至所述五防基站，所述五防基站將所述位置信息傳輸至所述五防主機。

步驟201中的反饋信息包括：變電站的電壓、電流，以及開關、閘刀、地刀、接地線、二次壓板等信息。

在實施中，步驟201包括：

2011、通過智能終端內置的gps定位裝置獲取運維人員的位置信息，將位置信息經由通訊信道發送至最近的五防基站，五防基站通過局域網將位置信息傳輸至五防主機；

2012、五防主機根據位置信息，獲取距離運維人員所處位置最近的五防基站，將五防主機控制后臺的信息發送至智能終端。

這里步驟2011中使用的通訊信道包括無線遠程通訊或基于通用系統總線的本地通訊。

步驟202包括：

2021、倒閘操作時，將所述智能終端的操作信息進行實時上傳至所述五防主機控制后臺，且所述五防主機控制后臺的反饋信息實時傳送至智能終端，實現本站五防系統防誤閉鎖實時動態校驗；

2022、巡視設備時，提取所述巡視內容中的電力設備特征，根據所述電力設備特征判定所述電力設備是否處于故障或危險狀態；

2023、如果所述電力設備處于故障或危險狀態，對所述電力設備進行標記，生成針對所述電力設備的缺陷等級。

智能終端內置的gps定位裝置獲取運維人員的位置信息，將所述運維人員位置信息經由通訊信道發送至所述五防基站，五防基站通過局域網將所述位置信息傳輸至所述五防主機。如操作或者巡視有疑問，可采用文字錄入、拍照上傳、現場錄音等多記錄方式，及時傳至五防主機控制后臺供管理人員、技術人員、值班人員一起會診，會診后措施可立即通過語音或者文字的方式傳至所述智能終端。

可選的，令所述智能終端通過電力無線專網與所述五防基站進行實時通訊，在所述五防主機的控制后臺實時顯示智能終端的操作信息；

所述智能終端實時接收來自所述控制后臺的反饋信息。

在實施中，令所述智能終端通過電力無線專網與所述五防基站進行實時通訊，在五防主機控制后臺的界面可實時顯示智能終端的操作信息；

所述智能終端可實時接收所述五防主機控制后臺的反饋信息，實現本站五防系統防誤閉鎖實時動態校驗。

可選的，所述令智能終端與所述五防基站進行實時通訊，所述智能終端可實時接收所述五防主機控制后臺的反饋信息，包括：

通過所述智能終端內置的gps定位裝置獲取運維人員的位置信息，將所述運維人員位置信息經由通訊信道發送至所述五防基站；

所述五防基站通過局域網將所述位置信息傳輸至所述五防主機，從所述五防基站獲取反饋信息，將所述反饋信息傳至所述智能終端。

在實施中，五防主機與智能終端均具有智能開票功能，可在五防主機擬好票后下傳至智能終端，也可直接在智能終端上手寫或語音擬票，運維人員可直接攜帶智能終端到現場進行掃描設備名稱后實現全程語音自動核對、自動復誦逐步操作，實現電子監護。

在五防主機控制后臺的界面可實時顯示智能終端的操作信息，且智能終端可實時接收五防主機的反饋信息，實現本站五防系統防誤閉鎖實時動態校驗。

通過所述智能終端內置的gps定位裝置獲取運維人員的位置信息，將所述運維人員位置信息經由通訊信道發送至所述五防基站，所述五防基站通過局域網將所述位置信息傳輸至所述五防主機。如操作或者巡視有疑問，可采用文字錄入、拍照上傳、現場錄音等多記錄方式，及時傳至五防主機控制后臺供管理人員、技術人員、值班人員一起會診，會診后措施可立即通過語音或者文字的方式傳至智能終端。所述通訊信道，包括無線遠程通訊或基于通用系統總線的本地通訊。所述反饋信息包括：本變電站的電壓、電流，以及開關、閘刀、地刀、接地線、二次壓板等信息。

可選的，所述智能終端還用于進行倒閘操作或設備巡視，包括：

進行倒閘操作時，將操作信息進行實時上傳至所述五防主機控制后臺，從所述五防主機控制后臺的獲取反饋信息；或

進行設備巡視時，獲取對電力設備的巡視內容，提取所述巡視內容中的電力設備特征，根據所述電力設備特征判定所述電力設備是否處于故障或危險狀態；

如果所述電力設備處于故障或危險狀態，則對所述電力設備進行標記，根據標記的內容生成針對所述電力設備的缺陷等級報告。

在實施中，倒閘操作時，將所述智能終端的操作信息進行實時上傳至所述五防主機控制后臺，且所述五防主機控制后臺的反饋信息實時傳送至智能終端，實現本站五防系統防誤閉鎖實時動態校驗；

巡視設備時，提取所述巡視內容中的電力設備特征，根據所述電力設備特征判定所述電力設備是否處于故障或危險狀態；

如果所述電力設備處于故障或危險狀態，對所述電力設備進行標記，生成針對所述電力設備的缺陷等級。

可選的，所述五防服務器還通過局域網與調控服務器集群相連，并且還與綜自系統和open3000進行信息共享。

在實施中，在實施中，基于iec61970的open‐3000調度自動化系統，擁有符合國際標準的系統集成框架和實時信息系統平臺。所提供的系統管理、商用數據庫、實時數據庫、人機界面、權限管理、告警處理、多態支持、case管理等全面的服務，為上層各級應用功能的實現提供了強大的技術支持，并可以單獨或同時支持ems、dms、wams/warmap等應用系統的集成，使系統在開放性、可靠性、方便性等方面有了顯著的提升。同時，open‐3000系統的各級應用也都針對以往的難點進行了技術攻關，fes、scada、agc、pas、dts等各級子系統都在應用功能、軟件性能、操作方便性等方面均有大幅度突破。該系統分別在2006年獲得國網公司科技進步一等獎、2006年獲得江蘇省科技進步一等獎、2007年獲得國家科技進步二等獎。open‐3000系統適用于網、省級大型調度自動化系統，也適用于大中型地調與地縣一體化系統。其先進性、成熟性、可靠性、實用性和方便性成為業內新的標桿。open‐3000凝聚了南瑞人三十余年的技術底蘊和幾百套國內系統的工程經驗，在成為國內眾多網省調和大中型地調的首選的同時，先后在蘇丹國調、菲律賓國調、巴西集控成功投運，成功打開了國際市場的大門。

可選的，所述調控服務器集群包括運維班工作站、調控中心工作站、監控中心工作站。

在實施中，將所述設備缺陷發送至所述調控中心工作站，以便于所述調控中心工作站根據所述設備缺陷的等級特征，及時通知檢修人員對所述電力設備進行維修。

可選的，將所述缺陷等級報告發送至所述調控中心工作站，以便于所述調控中心工作站根據所述設備缺陷的缺陷等級報告，通知檢修人員對所述電力設備進行維修。

另外，除了上述由運維人員將對電力設備操作與巡視的結果經由五防基站、五防主機進行上傳，還包括由五防主機下發對電力設備進行操作與巡視的信息，包括：

五防主機擬好票后下傳至智能終端。五防主機具有多任務并行操作的功能，同時開出多項操作任務，由多位運維人員使用不同的智能終端同時進行不同的操作任務。

值得一提的是，本實施例提出的用于變電站的網絡管理系統，集成本變電站應用的各類輔助系統，包括防入侵系統、視頻監控系統、火災報警及消防系統、采暖通風系統、給排水系統、gis室sf6泄漏在線監測系統、開關室溫濕度在線監測系統、變電站室內外照明監控系統、變電站門禁監控系統等等。也可在該網絡管理系統預留通信接口，最終實現與上述各類輔助系統信息共享。

在實際使用過程中，為了實現智能終端與五防基站實時通訊，采用無線技術，例如zigbee技術(具有低功耗、低成本、傳輸距離高達1～3km甚至更遠等優點)，通過電力專用4g卡和數據加密卡，實現電力無線專網，可確保內網數據的安全。

智能終端攝像頭對準設備命名后能夠自動識別，并判斷位置是否正確，若位置正確，發“xx位置正確”語音，若位置錯誤，發“位置錯誤”語音。當前操作步驟字體加粗放大紅色顯示，每操作完一項，需要運維人員進行現場詳細檢查后進行確認，且系統自檢遙測、遙信信號正常后，智能終端才會及時做一個“√”記號，并語音提示“本步操作完畢，一切正常，請進行下步操作：xxxxxx”。確保操作設備位置的正確性，實現全程電子監護(人工監護的輔助、一種補充)，真正實現運維人員行為規范化、程序化，避免走錯間隔，并提高了操作效率。

為了實現智能倒閘操作，除掃描設備名稱的方法之外，還可以采用如下方式：現場電力一次、二次設備均制作與智能終端配套的二維碼、條形碼或者rfid等。將制作好的二維碼、條形碼或者rfid先進行打印、塑封后，然后利用防水膠水粘貼在對應的設備上即可長期使用。

在倒閘操作或者工作許可等作業前，運維/檢修人員可以從智能終端中獲取工作內容、流程、操作設備是否存在缺陷、配套工具、注意事項與風險管控，來幫助與指導運維/檢修人員了解整個工作流程及存在的危險點。例如：①操作中進行安全語音提示：驗電及操作閘刀時提示戴絕緣手套，穿絕緣靴等。②驗電前提示：在相應電壓等級帶電設備上或工頻高壓發生器上試驗驗電器完好，驗電器伸縮式絕緣桿應拉至最長，在驗證驗電器完好后移動驗電器位置時提示要縮回驗電器伸縮式絕緣桿。③操作結束提示：提示關好門窗、放回安全工器具及鑰匙、變電站室內外照明監控系統、開關室溫濕度在線監測系統及變電站門禁監控系統等。操作過程中時刻提醒其安全注意事項，大大確保了安全生產。

作為優化，該網絡管理系統，可通過智能終端搭載gps模塊實現智能巡檢功能。利用智能終端巡視設備時，gps自動定位運維人員位置，同時巡檢位置可實時顯示五防主機控制后臺，在如有疑問，可采用文字錄入、拍照上傳、現場錄音等多記錄方式，及時傳至后臺供管理人員、技術人員、值班人員一起會診，從而實現對巡檢內容的實時把控和安全響應。

作為優化，該網絡管理系統可實現多合一功能。可在該網絡管理系統集成本變電站應用的各類輔助系統，包括防入侵系統、視頻監控系統、火災報警及消防系統、采暖通風系統、給排水系統、gis室sf6泄漏在線監測系統、開關室溫濕度在線監測系統、變電站室內外照明監控系統、變電站門禁監控系統等等。也可在該網絡管理系統預留通信接口，最終實現與上述各類輔助系統信息共享。

將本站的接地線以及二次壓板投退均加入至五防邏輯中，本站的典型操作票和五防邏輯均已導入至本網絡管理系統下智能電子操作票中，實現了接地線和二次壓板的實時顯示，解決了目前微機五防裝置的盲區。

作為優化，五防主機、智能終端均可智能開票。接地線和二次壓板均加入到智能開票系統中。當打開該網絡管理系統下智能開票界面后，依次可通過語音或者手動選擇關聯每一個的調度令，系統會自動生成電子操作票，非典型操作時可以允許增加、刪除或更改電子操作票內容。當然在生成操作任務后可以再增加操作任務(比如有幾個間隔同時操作，調度發一條綜合令)，實現智能開票。自動生成電子操作票均會進行自動五防檢測每一步，即“五防預演”。網絡五防一旦未通過，電子操作票無法自動生成。在操作之前可以選擇錄音功能(默認錄音功能不開啟)。

作為優化，操作時只需攜帶該智能終端，無需攜帶電腦鑰匙到現場進行操作。該智能終端有一個與本站電腦鑰匙一致的接口，用于操作時打開五防鑰匙，有效降低了原變電站五防系統的改造成本。

作為優化，操作開始時間及操作結束時間自動生成，通過電力無線專網實時或者usb接口傳送電子操作票，無需再次做記錄(如紙質操作票回填，接地閘刀、接地線分合記錄等)，在確保安全操作的前提下，大大提高了工作效率。

作為優化，該智能終端為特定產品，進行了防雨防水、防曬、防摔、防塵、防泄密處理，大大提高了其壽命。

該用于變電站的網絡管理系統中，由于引入了互聯網+物聯網技術，并充分利用了現有的網絡通道，只需實現智能終端與五防基站通訊即可，降低了開發成本。以此同時，充分利用了變電站現有的設備名稱，無需增加智能接地線綜合管理和智能壓板系統，即無需再次投入軟、硬件成本前提下，實現了接地線、二次壓板的顯示并將其加入至網絡五防中，解決了微機五防的盲區，并降低了推廣應用成本。其次，該網絡管理系統與調度令關聯，實現了一套完整的變電站網絡智能開票。解決了由于傳統的紙質操作票可能帶來漏項、跳項、擅自修改、涂改、提前操作等弊端，實現了全程電子監護，杜絕了人的復誦錯誤、走錯間隔等行為，提高了安全生產。也解決了由于傳統的紙質操作票帶來的紙張和墨粉的浪費，雨天被淋濕甚至破損，夜間操作不便等問題。再次，該網絡管理系統可通過智能終端搭載gps模塊實現智能巡檢功能。在倒閘操作或者巡檢的過程中在如有疑問，可采用文字錄入、拍照上傳、現場錄音等多記錄方式，及時傳至后臺供管理人員、技術人員、值班人員一起會診，從而實現對巡檢內容的實時把控和安全響應。最后，該網絡管理系統還可實現多合一功能，集成本變電站應用的各類輔助系統，包括防入侵系統、視頻監控系統、火災報警及消防系統、采暖通風系統、給排水系統、gis室sf6泄漏在線監測系統、開關室溫濕度在線監測系統、變電站室內外照明監控系統、變電站門禁監控系統等等。最終達到真正實現變電站智能化管理。

有益效果：

基于用于變電站的網絡管理系統，可實現接地線實時顯示。即利用智能終端操作接地閘刀/接地線分合閘后，通過實時通訊，接地閘刀/接地線分合閘狀態立刻在五防后臺以及監控后臺顯示出來，為下次開票及操作做好準備，完善其防誤閉鎖系統，杜絕帶接地合閘現象。與此同時，無需增加智能接地線綜合管理系統，即無需再次投入軟、硬件成本，大大降低了應用成本。

基于用于變電站的網絡管理系統，可實現二次壓板實時顯示，并加入網絡防誤系統中。即利用智能終端投/退二次壓板后，通過實時通訊，二次壓板投退狀態立刻在五防后臺以及監控后臺顯示出來，為下次開票及操作做好準備，杜絕壓板投退誤操作，無需增加智能壓板管理系統，即無需再次投入軟、硬件成本，大大降低了應用成本。

基于用于變電站的網絡管理系統，可實現防止誤分、誤合斷路器。即通過網絡五防主基站與調控中心工作站、監控中心工作站終端連接，自動關聯調度令，智能閉鎖斷路器的分、合，接到調度令并在五防智能開票后才允許遠程操作斷路器，否則不允許操作。

基于互聯網+物聯網用于變電站的網絡管理系統，可實現五防實時邏輯判斷。即可通過智能終端無線數據傳輸模塊實時獲取設備實際狀態并不斷進行防誤閉鎖判斷，解決了目前微機五防裝置存在的盲區，大大提高了操作的安全性。

基于用于變電站的網絡管理系統，可實現電子監護操作。即利用智能終端操作設備時，走到相應設備前只需將智能終端的攝像頭對準設備命名后自動識別、自動唱票，報讀當前操作項目，并判斷位置是否正確，若位置正確，發“xx位置正確”語音，若位置錯誤，發“位置錯誤”語音，確保操作設備位置的正確性，實現電子監護，真正實現運維人員行為規范化、程序化，避免走錯間隔。

基于用于變電站的網絡管理系統，可實現危險點全程預警。在倒閘操作或者工作許可等作業前，運維/檢修人員可以從智能終端中獲取工作內容、流程、操作設備是否存在缺陷、配套工具、注意事項與風險管控，來幫助與指導運維/檢修人員了解整個工作流程及存在的危險點。

基于用于變電站的網絡管理系統，可實現操作的便捷性。即典型操作票和五防邏輯均已導入該智能終端，可關聯調度令實現智能開票(該網絡管理系統具備自動五防檢測，即“五防預演”)。操作時只需攜帶該智能終端，無需攜帶電腦鑰匙到現場進行操作。操作時自動核對設備名稱，實現全程電子監護，操作簡單易行。通過無線電力專業網絡實時或者usb接口傳送電子操作票，操作信息可實時在五防主機顯示。操作開始時間及操作結束時間自動生成，操作結束后無需再次做記錄(如紙質操作票回填，接地閘刀、接地線分合記錄等)，在確保安全操作的前提下，大大提高了工作效率。

本發明提供了用于變電站的網絡管理系統，包括五防主機，五防主機通過局域網與五防服務器連接，五防主機還通過局域網與五防基站連接，五防基站還與智能終端進行通訊。通過在在倒閘操作和巡視電力設備過程中，智能終端通過電力無線專網與五防基站實時通訊，在五防主機控制后臺的界面可實時顯示智能終端的操作信息，且智能終端可實時接收五防主機控制后臺的反饋信息，實現本站五防系統防誤閉鎖實時動態校驗，從而能實現運維人員行為規范化、程序化，并實現對運維人員的電子監護，防止電氣誤操作事故的發生，保障人身、電網和設備安全，降低誤操作產生率。

上述實施例中的各個序號僅僅為了描述，不代表各部件的組裝或使用過程中的先后順序。

以上所述僅為本發明的實施例，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。