用于变电站的网络管理系统的制作方法

本发明属于电力系统，特别涉及用于变电站的网络管理系统。

背景技术：

近年来全国各地的电力事故频发，由于高压电的高危险性和对工业的重要性，这些事故往往会造成非严重的后果，不仅仅危及到电力行业及周边人员的生命财产安全，也危及到国家经济的发展。各电网公司投入大量人力物力构建防误系统，使用高技术手段尽量避免事故的发生。电力系统误操作总是“防了又防”，可实际上“防不胜防”。传统防误手段已不能满足现在变电站综合自动化需求。

为了有效防止电力误操作引起的重大恶性事故，1990年，国家电力系统依据电气运行实践提出高压电气设备“五防”要求，五防具体包括：1、防止误分、合断路器，2、防止带负荷分、合隔离开关，3、防止带电挂(合)接地线(接地开关)，4、防止带地线送电，5、防止误入带电间隔；通过五防的具体内容，以规章制度的形式规定了电气防误的使用原则，但当前的微机防误装置仍不能阻止误操作的产生。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的缺点和不足，本发明提供了用于通过增强电力设备间信息通信程度，从而降低误操作产生率的网络管理系统。

为了达到上述技术目的，本发明实施例提出了用于变电站的网络管理系统，所述网络管理系统，包括：

五防主机，所述五防主机通过局域网与五防服务器连接，所述五防主机还与五防基站连接，所述五防基站还与智能终端进行通讯；

其中，在所述五防服务器中存储有对变电站的历史操作和巡视记录，在所述智能终端内安装有gps定位装置。

可选的，令所述智能终端通过电力无线专网与所述五防基站进行实时通讯，在所述五防主机的控制后台的实时显示智能终端的操作信息；

所述智能终端实时接收来自所述控制后台的反馈信息。

可选的，所述令智能终端与所述五防基站进行实时通讯，所述智能终端可实时接收所述五防主机控制后台的反馈信息，包括：

通过所述智能终端内置的gps定位装置获取运维人员的位置信息，将所述运维人员位置信息经由通讯信道发送至所述五防基站；

所述五防基站将所述位置信息传输至所述五防主机，从所述五防基站获取反馈信息，将所述反馈信息传至所述智能终端。

可选的，所述智能终端还用于进行倒闸操作或设备巡视，包括：

进行倒闸操作时，将操作信息进行实时上传至所述五防主机控制后台，从所述五防主机控制后台的获取反馈信息；或

进行设备巡视时，获取对电力设备的巡视内容，提取所述巡视内容中的电力设备特征，根据所述电力设备特征判定所述电力设备是否处于故障或危险状态；

如果所述电力设备处于故障或危险状态，则对所述电力设备进行标记，根据标记的内容生成针对所述电力设备的缺陷等级报告。

可选的，所述五防服务器还通过局域网与调控服务器集群相连，并且还与综自系统和open3000进行信息共享。

可选的，所述调控服务器集群包括运维班工作站、调控中心工作站、监控中心工作站。

可选的，将所述缺陷等级报告发送至所述调控中心工作站，以便于所述调控中心工作站根据所述设备缺陷等级报告，通知检修人员对所述电力设备进行维修。

可选的，所述通讯信道，包括无线远程通讯或基于通用系统总线的本地通讯。

可选的，所述反馈信息包括：本变电站的电压、电流，以及开关、闸刀、地刀、接地线、二次压板等信息。

本发明提供的技术方案带来的有益效果是：

通过在操作或巡视电力设备过程中，智能终端与五防基站进行通讯，五防基站通过局域网与五防主机通讯，在五防主机控制后台实时显示智能终端的操作信息，全程进行电子监护，从而能实现运维人员行为规范化、程序化，并实现对运维人员的电子监护，防止电气误操作事故的发生，保障人身、电网和设备安全，降低误操作产生率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的用于变电站的网络管理系统的结构示意图；

图2是本发明提供的执行步骤的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的结构和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的结构作进一步地描述。

实施例一

本发明实施例提出了用于变电站的网络管理系统，所述网络管理系统，包括：

五防主机，所述五防主机通过局域网与五防服务器连接，所述五防主机还与五防基站连接，所述五防基站还与智能终端进行通讯；

其中，在所述五防服务器中存储有对变电站的历史操作和巡视记录，在所述智能终端内安装有gps定位装置。

在实施中，为了实现对电力系统中误操作的检测，本发明实施例提出了用于变电站的网络管理系统，该网络管理系统包括对电力设备进行操作或巡视的运维人员所携带的智能终端，以及接收智能终端上传内容的网络五防子基站，接收多个网络五防子基站上传内容的网络五防主基站，接收并存储上传内容的网络五防服务器。

五防服务器进行大数据交互与云存储，储存整个变电站五防系统所需要的信息，并对其进行集中管理，如本侧变电站以及对侧变电站的电压、电流，以及开关、闸刀、地刀、接地线、二次压板等信息。历史电子操作票、工作票和巡视记录均可上传该网络五防服务器，可长期保存，以方便检索。

五防主机与调控中心工作站、监控中心工作站终端连接，以内网系统实现实时数据同步；并与综自系统、open300实现资源共享，最终通过五防服务器进行大数据交互与云存储。

五防基站以内网形式与五防主机实时通讯，利用电力无线专网与智能终端实时通信。

智能终端可以无线远程通讯或usb就地通讯方式与五防主机实现网络实时通信。

在本实施例中提及到的“五防”是指国家电力系统依据电气运行实践提出高压电气设备“五防”要求，五防具体包括：1、防止误分、合断路器，2、防止带负荷分、合隔离开关，3、防止带电挂(合)接地线(接地开关)，4、防止带地线送电，5、防止误入带电间隔。在对电力设备进行实际巡视过程中，通过贯彻上述五防的要求，能够尽可能的避免出现电力设备误操作的可能性。

为了保证运维人员在实际巡视过程中能够时刻按照五防的要求进行操作，需要执行如图2所示的步骤，包括：

201、令智能终端与五防基站进行通讯，在五防主机控制后台的界面可实时显示智能终端的操作信息，且智能终端可实时接收五防主机的反馈信息，实现本站五防系统防误闭锁实时动态校验。

202、在五防主机控制后台处实时获取运维人员的位置信息，将所述运维人员位置信息经由通讯信道发送至所述五防基站，所述五防基站将所述位置信息传输至所述五防主机。

步骤201中的反馈信息包括：变电站的电压、电流，以及开关、闸刀、地刀、接地线、二次压板等信息。

在实施中，步骤201包括：

2011、通过智能终端内置的gps定位装置获取运维人员的位置信息，将位置信息经由通讯信道发送至最近的五防基站，五防基站通过局域网将位置信息传输至五防主机；

2012、五防主机根据位置信息，获取距离运维人员所处位置最近的五防基站，将五防主机控制后台的信息发送至智能终端。

这里步骤2011中使用的通讯信道包括无线远程通讯或基于通用系统总线的本地通讯。

步骤202包括：

2021、倒闸操作时，将所述智能终端的操作信息进行实时上传至所述五防主机控制后台，且所述五防主机控制后台的反馈信息实时传送至智能终端，实现本站五防系统防误闭锁实时动态校验；

2022、巡视设备时，提取所述巡视内容中的电力设备特征，根据所述电力设备特征判定所述电力设备是否处于故障或危险状态；

2023、如果所述电力设备处于故障或危险状态，对所述电力设备进行标记，生成针对所述电力设备的缺陷等级。

智能终端内置的gps定位装置获取运维人员的位置信息，将所述运维人员位置信息经由通讯信道发送至所述五防基站，五防基站通过局域网将所述位置信息传输至所述五防主机。如操作或者巡视有疑问，可采用文字录入、拍照上传、现场录音等多记录方式，及时传至五防主机控制后台供管理人员、技术人员、值班人员一起会诊，会诊后措施可立即通过语音或者文字的方式传至所述智能终端。

可选的，令所述智能终端通过电力无线专网与所述五防基站进行实时通讯，在所述五防主机的控制后台实时显示智能终端的操作信息；

所述智能终端实时接收来自所述控制后台的反馈信息。

在实施中，令所述智能终端通过电力无线专网与所述五防基站进行实时通讯，在五防主机控制后台的界面可实时显示智能终端的操作信息；

所述智能终端可实时接收所述五防主机控制后台的反馈信息，实现本站五防系统防误闭锁实时动态校验。

可选的，所述令智能终端与所述五防基站进行实时通讯，所述智能终端可实时接收所述五防主机控制后台的反馈信息，包括：

通过所述智能终端内置的gps定位装置获取运维人员的位置信息，将所述运维人员位置信息经由通讯信道发送至所述五防基站；

所述五防基站通过局域网将所述位置信息传输至所述五防主机，从所述五防基站获取反馈信息，将所述反馈信息传至所述智能终端。

在实施中，五防主机与智能终端均具有智能开票功能，可在五防主机拟好票后下传至智能终端，也可直接在智能终端上手写或语音拟票，运维人员可直接携带智能终端到现场进行扫描设备名称后实现全程语音自动核对、自动复诵逐步操作，实现电子监护。

在五防主机控制后台的界面可实时显示智能终端的操作信息，且智能终端可实时接收五防主机的反馈信息，实现本站五防系统防误闭锁实时动态校验。

通过所述智能终端内置的gps定位装置获取运维人员的位置信息，将所述运维人员位置信息经由通讯信道发送至所述五防基站，所述五防基站通过局域网将所述位置信息传输至所述五防主机。如操作或者巡视有疑问，可采用文字录入、拍照上传、现场录音等多记录方式，及时传至五防主机控制后台供管理人员、技术人员、值班人员一起会诊，会诊后措施可立即通过语音或者文字的方式传至智能终端。所述通讯信道，包括无线远程通讯或基于通用系统总线的本地通讯。所述反馈信息包括：本变电站的电压、电流，以及开关、闸刀、地刀、接地线、二次压板等信息。

可选的，所述智能终端还用于进行倒闸操作或设备巡视，包括：

进行倒闸操作时，将操作信息进行实时上传至所述五防主机控制后台，从所述五防主机控制后台的获取反馈信息；或

进行设备巡视时，获取对电力设备的巡视内容，提取所述巡视内容中的电力设备特征，根据所述电力设备特征判定所述电力设备是否处于故障或危险状态；

如果所述电力设备处于故障或危险状态，则对所述电力设备进行标记，根据标记的内容生成针对所述电力设备的缺陷等级报告。

在实施中，倒闸操作时，将所述智能终端的操作信息进行实时上传至所述五防主机控制后台，且所述五防主机控制后台的反馈信息实时传送至智能终端，实现本站五防系统防误闭锁实时动态校验；

巡视设备时，提取所述巡视内容中的电力设备特征，根据所述电力设备特征判定所述电力设备是否处于故障或危险状态；

如果所述电力设备处于故障或危险状态，对所述电力设备进行标记，生成针对所述电力设备的缺陷等级。

可选的，所述五防服务器还通过局域网与调控服务器集群相连，并且还与综自系统和open3000进行信息共享。

在实施中，在实施中，基于iec61970的open‐3000调度自动化系统，拥有符合国际标准的系统集成框架和实时信息系统平台。所提供的系统管理、商用数据库、实时数据库、人机界面、权限管理、告警处理、多态支持、case管理等全面的服务，为上层各级应用功能的实现提供了强大的技术支持，并可以单独或同时支持ems、dms、wams/warmap等应用系统的集成，使系统在开放性、可靠性、方便性等方面有了显著的提升。同时，open‐3000系统的各级应用也都针对以往的难点进行了技术攻关，fes、scada、agc、pas、dts等各级子系统都在应用功能、软件性能、操作方便性等方面均有大幅度突破。该系统分别在2006年获得国网公司科技进步一等奖、2006年获得江苏省科技进步一等奖、2007年获得国家科技进步二等奖。open‐3000系统适用于网、省级大型调度自动化系统，也适用于大中型地调与地县一体化系统。其先进性、成熟性、可靠性、实用性和方便性成为业内新的标杆。open‐3000凝聚了南瑞人三十余年的技术底蕴和几百套国内系统的工程经验，在成为国内众多网省调和大中型地调的首选的同时，先后在苏丹国调、菲律宾国调、巴西集控成功投运，成功打开了国际市场的大门。

可选的，所述调控服务器集群包括运维班工作站、调控中心工作站、监控中心工作站。

在实施中，将所述设备缺陷发送至所述调控中心工作站，以便于所述调控中心工作站根据所述设备缺陷的等级特征，及时通知检修人员对所述电力设备进行维修。

可选的，将所述缺陷等级报告发送至所述调控中心工作站，以便于所述调控中心工作站根据所述设备缺陷的缺陷等级报告，通知检修人员对所述电力设备进行维修。

另外，除了上述由运维人员将对电力设备操作与巡视的结果经由五防基站、五防主机进行上传，还包括由五防主机下发对电力设备进行操作与巡视的信息，包括：

五防主机拟好票后下传至智能终端。五防主机具有多任务并行操作的功能，同时开出多项操作任务，由多位运维人员使用不同的智能终端同时进行不同的操作任务。

值得一提的是，本实施例提出的用于变电站的网络管理系统，集成本变电站应用的各类辅助系统，包括防入侵系统、视频监控系统、火灾报警及消防系统、采暖通风系统、给排水系统、gis室sf6泄漏在线监测系统、开关室温湿度在线监测系统、变电站室内外照明监控系统、变电站门禁监控系统等等。也可在该网络管理系统预留通信接口，最终实现与上述各类辅助系统信息共享。

在实际使用过程中，为了实现智能终端与五防基站实时通讯，采用无线技术，例如zigbee技术(具有低功耗、低成本、传输距离高达1～3km甚至更远等优点)，通过电力专用4g卡和数据加密卡，实现电力无线专网，可确保内网数据的安全。

智能终端摄像头对准设备命名后能够自动识别，并判断位置是否正确，若位置正确，发“xx位置正确”语音，若位置错误，发“位置错误”语音。当前操作步骤字体加粗放大红色显示，每操作完一项，需要运维人员进行现场详细检查后进行确认，且系统自检遥测、遥信信号正常后，智能终端才会及时做一个“√”记号，并语音提示“本步操作完毕，一切正常，请进行下步操作：xxxxxx”。确保操作设备位置的正确性，实现全程电子监护(人工监护的辅助、一种补充)，真正实现运维人员行为规范化、程序化，避免走错间隔，并提高了操作效率。

为了实现智能倒闸操作，除扫描设备名称的方法之外，还可以采用如下方式：现场电力一次、二次设备均制作与智能终端配套的二维码、条形码或者rfid等。将制作好的二维码、条形码或者rfid先进行打印、塑封后，然后利用防水胶水粘贴在对应的设备上即可长期使用。

在倒闸操作或者工作许可等作业前，运维/检修人员可以从智能终端中获取工作内容、流程、操作设备是否存在缺陷、配套工具、注意事项与风险管控，来帮助与指导运维/检修人员了解整个工作流程及存在的危险点。例如：①操作中进行安全语音提示：验电及操作闸刀时提示戴绝缘手套，穿绝缘靴等。②验电前提示：在相应电压等级带电设备上或工频高压发生器上试验验电器完好，验电器伸缩式绝缘杆应拉至最长，在验证验电器完好后移动验电器位置时提示要缩回验电器伸缩式绝缘杆。③操作结束提示：提示关好门窗、放回安全工器具及钥匙、变电站室内外照明监控系统、开关室温湿度在线监测系统及变电站门禁监控系统等。操作过程中时刻提醒其安全注意事项，大大确保了安全生产。

作为优化，该网络管理系统，可通过智能终端搭载gps模块实现智能巡检功能。利用智能终端巡视设备时，gps自动定位运维人员位置，同时巡检位置可实时显示五防主机控制后台，在如有疑问，可采用文字录入、拍照上传、现场录音等多记录方式，及时传至后台供管理人员、技术人员、值班人员一起会诊，从而实现对巡检内容的实时把控和安全响应。

作为优化，该网络管理系统可实现多合一功能。可在该网络管理系统集成本变电站应用的各类辅助系统，包括防入侵系统、视频监控系统、火灾报警及消防系统、采暖通风系统、给排水系统、gis室sf6泄漏在线监测系统、开关室温湿度在线监测系统、变电站室内外照明监控系统、变电站门禁监控系统等等。也可在该网络管理系统预留通信接口，最终实现与上述各类辅助系统信息共享。

将本站的接地线以及二次压板投退均加入至五防逻辑中，本站的典型操作票和五防逻辑均已导入至本网络管理系统下智能电子操作票中，实现了接地线和二次压板的实时显示，解决了目前微机五防装置的盲区。

作为优化，五防主机、智能终端均可智能开票。接地线和二次压板均加入到智能开票系统中。当打开该网络管理系统下智能开票界面后，依次可通过语音或者手动选择关联每一个的调度令，系统会自动生成电子操作票，非典型操作时可以允许增加、删除或更改电子操作票内容。当然在生成操作任务后可以再增加操作任务(比如有几个间隔同时操作，调度发一条综合令)，实现智能开票。自动生成电子操作票均会进行自动五防检测每一步，即“五防预演”。网络五防一旦未通过，电子操作票无法自动生成。在操作之前可以选择录音功能(默认录音功能不开启)。

作为优化，操作时只需携带该智能终端，无需携带电脑钥匙到现场进行操作。该智能终端有一个与本站电脑钥匙一致的接口，用于操作时打开五防钥匙，有效降低了原变电站五防系统的改造成本。

作为优化，操作开始时间及操作结束时间自动生成，通过电力无线专网实时或者usb接口传送电子操作票，无需再次做记录(如纸质操作票回填，接地闸刀、接地线分合记录等)，在确保安全操作的前提下，大大提高了工作效率。

作为优化，该智能终端为特定产品，进行了防雨防水、防晒、防摔、防尘、防泄密处理，大大提高了其寿命。

该用于变电站的网络管理系统中，由于引入了互联网+物联网技术，并充分利用了现有的网络通道，只需实现智能终端与五防基站通讯即可，降低了开发成本。以此同时，充分利用了变电站现有的设备名称，无需增加智能接地线综合管理和智能压板系统，即无需再次投入软、硬件成本前提下，实现了接地线、二次压板的显示并将其加入至网络五防中，解决了微机五防的盲区，并降低了推广应用成本。其次，该网络管理系统与调度令关联，实现了一套完整的变电站网络智能开票。解决了由于传统的纸质操作票可能带来漏项、跳项、擅自修改、涂改、提前操作等弊端，实现了全程电子监护，杜绝了人的复诵错误、走错间隔等行为，提高了安全生产。也解决了由于传统的纸质操作票带来的纸张和墨粉的浪费，雨天被淋湿甚至破损，夜间操作不便等问题。再次，该网络管理系统可通过智能终端搭载gps模块实现智能巡检功能。在倒闸操作或者巡检的过程中在如有疑问，可采用文字录入、拍照上传、现场录音等多记录方式，及时传至后台供管理人员、技术人员、值班人员一起会诊，从而实现对巡检内容的实时把控和安全响应。最后，该网络管理系统还可实现多合一功能，集成本变电站应用的各类辅助系统，包括防入侵系统、视频监控系统、火灾报警及消防系统、采暖通风系统、给排水系统、gis室sf6泄漏在线监测系统、开关室温湿度在线监测系统、变电站室内外照明监控系统、变电站门禁监控系统等等。最终达到真正实现变电站智能化管理。

有益效果：

基于用于变电站的网络管理系统，可实现接地线实时显示。即利用智能终端操作接地闸刀/接地线分合闸后，通过实时通讯，接地闸刀/接地线分合闸状态立刻在五防后台以及监控后台显示出来，为下次开票及操作做好准备，完善其防误闭锁系统，杜绝带接地合闸现象。与此同时，无需增加智能接地线综合管理系统，即无需再次投入软、硬件成本，大大降低了应用成本。

基于用于变电站的网络管理系统，可实现二次压板实时显示，并加入网络防误系统中。即利用智能终端投/退二次压板后，通过实时通讯，二次压板投退状态立刻在五防后台以及监控后台显示出来，为下次开票及操作做好准备，杜绝压板投退误操作，无需增加智能压板管理系统，即无需再次投入软、硬件成本，大大降低了应用成本。

基于用于变电站的网络管理系统，可实现防止误分、误合断路器。即通过网络五防主基站与调控中心工作站、监控中心工作站终端连接，自动关联调度令，智能闭锁断路器的分、合，接到调度令并在五防智能开票后才允许远程操作断路器，否则不允许操作。

基于互联网+物联网用于变电站的网络管理系统，可实现五防实时逻辑判断。即可通过智能终端无线数据传输模块实时获取设备实际状态并不断进行防误闭锁判断，解决了目前微机五防装置存在的盲区，大大提高了操作的安全性。

基于用于变电站的网络管理系统，可实现电子监护操作。即利用智能终端操作设备时，走到相应设备前只需将智能终端的摄像头对准设备命名后自动识别、自动唱票，报读当前操作项目，并判断位置是否正确，若位置正确，发“xx位置正确”语音，若位置错误，发“位置错误”语音，确保操作设备位置的正确性，实现电子监护，真正实现运维人员行为规范化、程序化，避免走错间隔。

基于用于变电站的网络管理系统，可实现危险点全程预警。在倒闸操作或者工作许可等作业前，运维/检修人员可以从智能终端中获取工作内容、流程、操作设备是否存在缺陷、配套工具、注意事项与风险管控，来帮助与指导运维/检修人员了解整个工作流程及存在的危险点。

基于用于变电站的网络管理系统，可实现操作的便捷性。即典型操作票和五防逻辑均已导入该智能终端，可关联调度令实现智能开票(该网络管理系统具备自动五防检测，即“五防预演”)。操作时只需携带该智能终端，无需携带电脑钥匙到现场进行操作。操作时自动核对设备名称，实现全程电子监护，操作简单易行。通过无线电力专业网络实时或者usb接口传送电子操作票，操作信息可实时在五防主机显示。操作开始时间及操作结束时间自动生成，操作结束后无需再次做记录(如纸质操作票回填，接地闸刀、接地线分合记录等)，在确保安全操作的前提下，大大提高了工作效率。

本发明提供了用于变电站的网络管理系统，包括五防主机，五防主机通过局域网与五防服务器连接，五防主机还通过局域网与五防基站连接，五防基站还与智能终端进行通讯。通过在在倒闸操作和巡视电力设备过程中，智能终端通过电力无线专网与五防基站实时通讯，在五防主机控制后台的界面可实时显示智能终端的操作信息，且智能终端可实时接收五防主机控制后台的反馈信息，实现本站五防系统防误闭锁实时动态校验，从而能实现运维人员行为规范化、程序化，并实现对运维人员的电子监护，防止电气误操作事故的发生，保障人身、电网和设备安全，降低误操作产生率。

上述实施例中的各个序号仅仅为了描述，不代表各部件的组装或使用过程中的先后顺序。

以上所述仅为本发明的实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。