专利名称：电力设备监控方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及电力设备监控技术，更具体地说，涉及一种电力设备集中 监控全冗余的电力设备监控方法及系统。
背景技术：
IEC870-5-104电力设备是广泛使用的电力设备，因此，IEC870-5-104
电力设备综合集中监控是一项被广泛研究的技术。
根据正C870-5-104规约规定，当在站间有超过一个以上的连接打开 时， 一次只有一个连接可以用于数据传输。鉴于这种限定条件，在需要进 行冗余的情况下，必须提供两台热备的电力设备服务器(以下的电力设备 泛指电力设备或者是电力设备服务器)。 一般电力监控时，通过监视与电 力设备通信状态做到主动切换与两台热备IEC870-5-104电力设备服务器 的连接，来实现链路冗余。但是对于集中监控软件，通常都采用客户应用 与数据采集节点分层的结构，由数据釆集节点与设备通信获取数据，将不 同设备的数据转换成同一的格式，便于客户应用来读取，屏蔽客户应用由 于不同设备数据格式不同带来的不便。现有技术中的链路冗余技术的一例 参考附图l所示，数据采集节点(SCADA)A 102和数据采集节点(SCADA) B 104分别与两台电力设备106和108通信，进行数据传输。正常情况下 数据采集节点(SCADA) A 102和数据采集节点(SCADA) B 104上的都能 获取电力设备的电力数据，客户端IIO无论从数据采集节点(SCADA)A 102 和数据采集节点(SCADA) B 104上获取数据都是正确的。但是当客户端 IIO从数据采集节点(SCADA)A 102上读取数据，而数据采集节点(SCADA) A 102和数据釆集节点(SCADA) B 104与主电力设备106的通信出现异 常时，由于数据采集节点(SCADA) A 102还会与其他类型的设备通信， 因此数据釆集节点(SCADA) A 102仍处于活动状态，客户端不会切换到 数据采集节点(SCADA) B 104上)。此时，数据采集节点(SCADA) A 102
如果尝试连接备用电力设备108，就会造成数据采集节点(SCADA)A102 和数据釆集节点(SCADA) B 104同时连接同一电力设备。而这是违反 IEC870-5-104的规定的。根据IEC870-5-104规约的规定，只有一台节点 机能够获取数据，可能是数据采集节点(SCADA) A 102也可能是数据采 集节点(SCADA) B 104，这样就会造成数据采集节点(SCADA) A 102和 数据采集节点(SCADA) B 104上的数据不一致，这样客户端110就可能 会获取不到电力设备的正确数据。
于是，就需要解决在这种情况下客户端无法获取正确数据的问题。
发明内容
本发明提供的电力设备集中监控全冗余的电力设备监控方法及系统通 过数据采集节点上数据采集驱动之间同步数据和状态切换来实现数据采集 节点与电力设备链路全冗余，只有一台电力设备的情况下也能实现数据采 集节点的冗余。
本发明利用两台对等的数据采集节点，在两台数据釆集节点上同时运 行主备两套数据采集驱动，主驱动与电力设备进行通信，收到数据后转发 一份到备驱动，这样主备两套驱动都能得到数据并转发给数据采集节点。 同时主驱动将定时同步信号发送给备驱动，如果主驱动出现异常无法正常 运行，则备驱动因为长时间收不到同步信号，自动与电力设备进行连接读 取数据，这样备驱动接管主驱动功能，从而实现节点冗余。当前与电力设 备通信的驱动监视与电力设备通信状态做到主动切换与两台电力设备的连 接，来实现链路冗余。
根据本发明的一个方面，提供一种电力设备监控系统，包括
第一数据采集节点，包括第一数据采集节点机以及第一 1/0驱动装置， 该第一数据采集节点机通过第一 1/0驱动装置采集电力设备的数据；
第二数据釆集节点，包括第二数据采集节点机以及第二I/0驱动装置， 该第二数据采集节点机通过第二 1/0驱动装置采集电力设备的数据；
至少一个电力设备，该第一 1/0驱动装置和第二 1/0驱动装置分别设 置所述至少一个电力设备的地址；其中，在任一时刻， 一个电力设备仅与
一个数据采集节点的1/0驱动装置通信；
客户端，连接到第一数据采集节点以及第二数据釆集节点，并与其中
之一进行通信；
其中，第一 1/0驱动装置和第二 1/0驱动装置其中之一被设置为主驱 动装置，另一个被设置为备用驱动装置，主驱动装置尝试与至少一个电力 设备进行连接，当连接成功后，与电力设备通信并定时向备用驱动装置发 送同步信号；备用驱动装置检测主驱动装置的连接状态，在主驱动装置无 法建立连接，或者主驱动装置故障使备用驱动装置在预定时间内无法收到 同步信号时，备用驱动装置接管主驱动装置进行连接并通知主驱动装置， 原备用驱动装置重新设置为主驱动装置，原主驱动装置重新设置为备用驱 动装置，新的主驱动装置定时向新的备用驱动装置发送同步信号。
根据一实施例，所述电力设备监控系统包括两个电力设备，其中之一 被设定为主电力设备，另一个被设定为备用电力设备；第一I/0驱动装置 和第二 I/O驱动装置分别设置两个电力设备的地址；主驱动装置先尝试与 主电力设备建立连接，如果无法与主电力设备建立连接，则主驱动装置尝 试与备用电力设备建立连接；在主驱动装置与主电力设备及备用电力设备 尝试建立连接期间，备用驱动装置检测主驱动装置的连接状态；如果主驱 动设备与主电力设备以及备用电力设备都无法建立连接，或者主驱动装置 故障使备用驱动装置在预定时间内无法收到同步信号时，备用驱动装置接 管主驱动装置进行连接并通知主驱动装置，原备用驱动装置重新设置为主 驱动装置，原主驱动装置重新设置为备用驱动装置，新的主驱动装置定时 向新的备用驱动装置发送同步信号。
根据一实施例，第一 1/0驱动装置和第二 1/0驱动装置都是状态机， 具有如下的状态Connected状态、Disconn状态.Connecting状态、Reeving 状态、FireForRecv状态、CheckPairStatus状态;其中，Connected状态可 跳转至Disconn状态，且在Connected状态发送同步信号；Disconn状态 可跳转至CheckPairStatus状态；Connecting状态可跳转至Connected状 态和Disconn状态；Reeving状态可跳转至Disconn状态；FireForRecv状 态可跳转至Reeving状态；CheckPairStatus状态可跳转至Connecting状
态或者FireForRecv状态，并可以自跳转。.
根据一实施例，第一 1/0驱动装置和第二 1/0驱动装置的初始状态都 为Disconn状态；如果被设置为主驱动装置的驱动装置为正在连接电力设 备，则跳转到Connecting状态，在已经连接上电力设备后调转到Connected状态并定时发送同步数据；被设置为备用驱动装置的驱动装置检测主驱动 装置的连接状态，如果主驱动装置连接成功，则维持在Disconn状态，等 待接收主驱动装置的同步信号。
根据一实施例，如果当前处于Connected状态的1/0驱动装置与主电 力设备连接断开，则先尝试与备份电力设备连接，如果无法建立连接，则 把自身状态置为Disconn状态，并通知备份驱动装置，此时备份驱动装置 切换本身状态为Connecting，依次尝试与主电力设备和备用电力设备连接， 连接成功则把自身状态置为Connected,并成为新的主驱动装置并定时发 送同步信息；如果所有的连接都失败则将错误信息发送到数据采集节点， 在客户端提示检查主电力设备和备用电力设备链路；如果当前处于 Connected状态的I/O驱动装置所在的数据釆集节点出现异常，则备份驱 动装置因为接收同步状态信息超时，检测到该主驱动装置异常，备用驱动 装置依次尝试与主电力设备和备份电力设备连接，连接成功则把自身状态 置为Connected,并成为新的主驱动装置并定时发送同步信息；将数据采 集节点异常信息发送到客户端，提示用户检查数据采集节点情况，如果所 有的连接都失败则将错误信息发送到数据釆集节点，在客户端提示检查主 电力设备和备用电力设备链路；在Reeving状态下，备用驱动装置需要向 主驱动装置发送控制指令；在Connected状态下，主驱动装置需要向备用 驱动装置发送心跳检测消息和数据同步。
根据本发明的第二方面，提供一种电力设备监控方法，包括
提供第一数据采集节点，在第一数据采集节点中提供第一数据釆集节 点机以及第一 I/O驱动装置，第一数据釆集节点机通过第一 I/O驱动装置 采集电力设备的数据；
提供第二数据采集节点，在第二数据采集节点中提供第二数据采集节 点机以及第二 1/0驱动装置，第二数据采集节点机通过第二 1/0驱动装置.
釆集电力设备的数据；
将客户端连接到第一数据釆集节点以及第二数据釆集节点，并与其中
之一进行通信；
在第一 1/0驱动装置和第二 1/0驱动装置中分别设置至少一个电力设 备的地址；其中，在任一时刻， 一个电力设备仅与一个数据采集节点的I/O 驱动装置通信；
将第一 1/0驱动装置和第二 1/0驱动装置的其中之一设置为主驱动装 置，另一个被设置为备用驱动装置；
主驱动装置尝试与至少一个电力设备进行连接，当连接成功后，与电 力设备通信并定时向备用驱动装置发送同步信号；
备用驱动装置检测主驱动装置的连接状态，在主驱动装置无法建立连 接，或者主驱动装置故障使备用驱动装置在预定时间内无法收到同步信号 时，备用驱动装置接管主驱动装置进行连接并通知主驱动装置；
将原备用驱动装置重新设置为主驱动装置，原主驱动装置重新设置为 备用驱动装置，新的主驱动装置定时向新的备用驱动装置发送同步信号。
根据一实施例，该方法监控两个电力设备，其中之一被设定为主电力 设备，另一个被设定为备用电力设备；在第一 1/0驱动装置和第二 1/0驱 动装置+分别设置两个电力设备的地址；主驱动装置先尝试与主电力设备 建立连接，如果无法与主电力设备建立连接，则主驱动装置尝试与备用电 力设备建立连接；在主驱动装置与主电力设备及备用电力设备尝试建立连 接期间，备用驱动装置检测主驱动装置的连接状态；如果主驱动设备与主 电力设备以及备用电力设备都无法建立连接，或者主驱动装置故障使备用 驱动装置在预定时间内无法收到同步信号时，备用驱动装置接管主驱动装 置进行连接并通知主驱动装置；原备用驱动装置重新设置为主驱动装置， 原主驱动装置重新设置为备用驱动装置，新的主驱动装置定时向新的备用 驱动装置发送同步信号。
根据一实施例，第一 1/0驱动装置和第二 1/0驱动装置都是状态机， 具有如下的状态Connected状态、Disconn状态、Connecting状态、Reeving 状态、FireForRecv状态、CheckPairStatus状态;其中，Connected状态可
12
跳转至Disconn状态，且在Connected状态发送同步信号；Disconn状态 可跳转至CheckPairStatus状态；Connecting状态可跳转至Connected状 态和Disconn状态；Reeving状态可跳转至Disconn状态；FireForRecv状 态可跳转至Reeving状态；CheckPairStatus状态可跳转至Connecting状 态或者FireForRecv状态，并可以自跳转。
根据一实施例，第一 1/0驱动装置和第二 1/0驱动装置的初始状态都 为Disconn状态；如果被设置为主驱动装置的驱动装置为正在连接电力设 备，则跳转到Connecting状态，在已经连接上电力设备后调转到Connected 状态并定时发送同步数据；被设置为备用驱动装置的驱动装置检测主驱动 装置的连接状态，如果主驱动装置连接成功，则维持在Disconn状态，等 待接收主驱动装置的同步信号。
根据一实施例，如果当前处于Connected状态的1/0驱动装置与主电 力设备连接断开，则先尝试与备份电力设备连接，如果无法建立连接，则 把自身状态置为Disconn状态，并通知备份驱动装置，此时备份驱动装置 切换本身状态为Connecting，依次尝试与主电力设备和备用电力设备连接， 连接成功则把自身状态置为Connected,并成为新的主驱动装置并定时发 送同步信息；如果所有的连接都失败则将错误信息发送到数据釆集节点， 在客户端提示检査主电力设备和备用电力设备链路；如果当前处于 Connected状态的I/O驱动装置所在的数据采集节点出现异常，则备份驱 动装置因为接收同步状态信息超时，检测到该主驱动装置异常，备用驱动 装置依次尝试与主电力设备和备份电力设备连接，连接成功则把自身状态 置为Connected,并成为新的主驱动装置并定时发送同步信息；将数据釆 集节点异常信息发送到客户端，提示用户检查数据采集节点情况，如果所 有的连接都失败则将错误信息发送到数据采集节点，在客户端提示检查主 电力设备和备用电力设备链路；在Recving状态下，备用驱动装置需要向 主驱动装置发送控制指令；在Connected状态下，主驱动装置需要向备用 驱动装置发送心跳检测消息和数据同步。
采用本发明的技术方案，无论是哪台电力设备连接出现异常，还是某 个数据采集节点出现异常，客户端都能获取当前电力设备的数据，'并且能
够帮助用户排查出现问题的节点或设备。
在本发明中，相同的附图标记始终表示相同的特征，其中，
图1示出了现有技术中釆用的链路冗余技术的配置方案； 图2示出了本发明的电力设备监控系统的结构图； 图3示出了主驱动设备的状态跳转图； 图4示出了备份驱动设备的状态跳转图。
具体实施例方式
本发明首先提供一种电力设备监控系统，参考图2所示，该电力设备 监控系统包括
第一数据采集节点202a，包括第一数据采集节点机204a以及第一 I/O 驱动装置206a，该第一数据釆集节点机204a通过第一 I/O驱动装置206a 釆集电力设备的数据；
第二数据采集节点202b,包括第二数据釆集节点机204b以及第二 I/O 驱动装置206b,该第二数据釆集节点机206b通过第二 I/O驱动装置206b 釆集电力设备的数据；
至少一个电力设备，在该实施例中包括两个电力设备208a和208b， 该第一 I/O驱动装置206a和第二 I/O驱动装置206b分别设置至少 一 个电 力设备，在该实施例中的两个电力设备208a和208b的地址；其中，在任 一时刻， 一个电力设备仅与一个数据釆集节点的1/0驱动装置通信；
客户端210，连接到第一数据采集节点202a以及第二数据采集节点 202b,并与其中之一进行通信；
其中，第一 1/0驱动装置206a和第二 1/0驱动装置206b其中之一被 设置为主驱动装置，另一个被设置为备用驱动装置，主驱动装置尝试与至 少一个电力设备进行连接，当连接成功后，与电力设备通信并定时向备用 驱动装置发送同步信号；备用驱动装置检测主驱动装置的连接状态，在主 驱动装置无法建立连接，或者主驱动装置故障使备用驱动装置在预定时间
内无法收到同步信号时，备用驱动装置接管主驱动装置进行连接并通知主 驱动装置，原备用驱动装置重新设置为主驱动装置，原主驱动装置重新设 置为备用驱动装置，新的主驱动装置定时向新的备用驱动装置发送同步信 号。
参考图2所示的实施例，其中包括两个电力设备208a和208b，其中 之一被设定为主电力设备，另一个被设定为备用电力设备；
第一 I/O驱动装置206a和第二 1/0驱动装置206b分别设置两个电力 设备的地址；
主驱动装置先尝试与主电力设备建立连接，如果无法与主电力设备建 立连接，则主驱动装置尝试与备用电力设备建立连接；在主驱动装置与主 电力设备及备用电力设备尝试建立连接期间，备用驱动装置检测主驱动装 置的连接状态；
如果主驱动设备与主电力设备以及备用电力设备都无法建立连接，或 者主驱动装置故障使备用驱动装置在预定时间内无法收到同步信号时，备 用驱动装置接管主驱动装置进行连接并通知主驱动装置，原备用驱动装置 重新设置为主驱动装置，原主驱动装置重新设置为备用驱动装置，新的主 驱动装置定时向新的备用驱动装置发送同步信号。
根据本发明，第一 I/O驱动装置206a和第二 I/O驱动装置206b都是 状态机，具有如下的状态Connected状态、Disconn状态、Connecting 状态、Reeving状态、FireForRecv状态、CheckPairStatus状态。其中， Connecting状态表示尝试与电力设备建立连接的过程中；Connected状态 表示与电力设备成功建立连接，通信过程中；Disconn状态表示与设备连 接断开；FireForRecv状态表示准备接收同步信息；Reeving状态表示接收 同步信息过程中；CheckPairStatus表示检查对方驱动状态;SyncData表 示同步数据。
参考图3和图4所示，作为主驱动装置和备用驱动装置，其状态跳转 的方式分别如下
Connected状态可跳转至Disconn状态，且在Connected状态发送同 步信号； '
Disconn状态可跳转至CheckPairStatus状态； Connecting状态可跳转至Connected状态和Disconn状态； Reeving状态可跳转至Disconn状态； FireForRecv状态可跳转至Reeving状态；
CheckPairStatus状态可跳转至Connecting状态或者FireForRecv状
态，并可以自跳转。
主驱动装置和备份驱动装置的状态跳转图的区别在于，对于主驱动装 置，参考图3所示
当主驱动装置在CheckPairStatus状态自跳转时，备份驱动装置处于 Connecting状态；
当主驱动装置从CheckPairStatus状态跳转Connecting状态时，备份 驱动装置处于Reeving状态、FireForRecv状态、CheckPairStatus状态或 者备份驱动装置已经处于死机(Dead)状态；
当主驱动装置从CheckPairStatus状态跳转FireForRecv状态时，备份 驱动装置处于Connected状态。
对于备份驱动装置，参考图4所示
当备份驱动装置在CheckPairStatus状态自跳转时，主驱动装置处于 Connecting状态或者CheckPairStatus状态；
当备份驱动装置从CheckPairStatus状态跳转Connecting状态时，主 驱动装置处于Reeving状态、FireForRecv状态或者主驱动装置已经处于死 机(Dead)状态；
当备份驱动装置从CheckPairStatus状态跳转FireForRecv状态时，主 驱动装置处于Connected状态。
在该系统工作的过程中，第一 1/0驱动装置和第二 1/0驱动装置的初 始状态都为Disconn状态；
如果被设置为主驱动装置的驱动装置为正在连接电力设备，则跳转到 Connecting状态，在已经连接上电力设备后调转到Connected状态并定时 发送同步数据；
被设置为备用驱动装置的驱动装置检测主驱动装置的连接状态，如果
主驱动装置连接成功，则维持在Disconn状态，等待接收主驱动装置的同 步信号。
如果当前处于Connected状态的I/0躯动装置与主电力设备连接断开， 则先尝试与备份电力设备连接，如果无法建立连接，则把自身状态置为 Disconn状态，并通知备份驱动装置，此时备份驱动装置切换本身状态为 Connecting,依次尝试与主电力设备和备用电力设备连接，连接成功则把 自身状态置为Connected,并成为新的主驱动装置并定时发送同步信息； 如果所有的连接都失败则将错误信息发送到数据釆集节点，在客户端提示 检查主电力设备和备用电力设备链路；
如果当前处于Con nected状态的I/O驱动装置所在的数据采集节点出 现异常，则备份驱动装置因为接收同步状态信息超时，检测到该主驱动装 置异常，备用驱动装置依次尝试与主电力设备和备份电力设备连接，连接 成功则把自身状态置为Connected,并成为新的主驱动装置并定时发送同 步信息；将数据釆集节点异常信息发送到客户端，提示用户检查数据釆集 节点情况，如果所有的连接都失败则将错误信息发送到数据釆集节点，在 客户端提示检查主电力设备和备用电力设备链路；
在Reeving状态下，备用驱动装置需要向主驱动装置发送控制指令； 在Connected状态下，主驱动装置需要向备用驱动装置发送心跳检测消息 和数据同步。
根据本发明的另一方面
提供第一数据釆集节点 点机以及第一 I/O驱动装置 釆集电力设备的数据；
提供第二数据采集节点 点机以及第二 1/0驱动装置 采集电力设备的数据；
将客户端连接到第一数据采集节点以及第二数据采集节点，并与其中 之一进行通信；
在第一 1/0驱动装置和第二 1/0驱动装置中分别设置至少一个电力设
,还提供一种电力设备监控方法，包括
,在第一数据釆集节点中提供第一数据釆集节
，第一数据釆集节点机通过第一 1/0驱动装置
,在第二数据釆集节点中提供第二数据采集节 ,第二数据采集节点机通过第二 1/0驱动装置
备的地址；其中，在任一时刻， 一个电力设备仅与一个数据采集节点的I/O 驱动装置通信；
将第一 1/0驱动装置和第二 1/0驱动装置的其中之一设置为主驱动装 置，另一个被设置为备用驱动装置；
主驱动装置尝试与所述至少一个电力设备进行连接，当连接成功后， 与电力设备通信并定时向备用驱动装置发送同步信号；
备用驱动装置检测主驱动装置的连接状态，在主驱动装置无法建立连 接，或者主驱动装置故障使备用驱动装置在预定时间内无法收到同步信号 时，备用驱动装置接管主驱动装置进行连接并通知主驱动装置；
将原备用驱动装置重新设置为主驱动装置，原主驱动装置重新设置为 备用驱动装置，新的主驱动装置定时向新的备用驱动装置发送同步信号。
当监控两个电力设备时，其中之一被设定为主电力设备，另一个被设 定为备用电力设备；在第一 1/0驱动装置和第二 1/0驱动装置中分别设置 两个电力设备的地址；主驱动装置先尝试与主电力设备建立连接，如果无 法与主电力设备建立连接，则主驱动装置尝试与备用电力设备建立连接； 在主驱动装置与主电力设备及备用电力设备尝试建立连接期间，备用驱动 装置检测主驱动装置的连接状态；如果主驱动设备与主电力设备以及备用 电力设备都无法建立连接，或者主驱动装置故障使备用驱动装置在预定时 间内无法收到同步信号时，备用驱动装置接管主驱动装置进行连接并通知 主驱动装置；原备用驱动装置重新设置为主驱动装置，原主驱动装置重新 设置为备用驱动装置，新的主驱动装置定时向新的备用驱动装置发送同步 信号。
在本发明所提供的电力设备监控方法中，第一 1/0驱动装置和第二 I/O 驱动装置都是状态机，具有如下的状态Connected状态、Disconn状态、 Connecting状态、Reeving状态、FireForRecv状态、CheckPairStatus状态； 其中，Connected状态可跳转至Disconn状态，且在Connected状态发送 同步信号；Disconn状态可跳转至CheckPairStatus状态；Connecting状态 可跳转至Connected状态和Disconn状态；Reeving状态可跳转至Disconn 状态；FireForRecv状态可跳转至Reeving状态；CheckPairStatus状态可
跳转至Connecting状态或者FireForRecv状态，并可以自跳转。
在本发明提供的电力设备监控方法中，第一 I/O驱动装置和第二 I/O 驱动装置的初始状态都为Disconn状态；如果被设置为主驱动装置的驱动 装置为正在连接电力设备，则跳转到Connecting状态，在已经连接上电力 设备后调转到Connected状态并定时发送同步数据；被设置为备用驱动装 置的驱动装置检测主驱动装置的连接状态，如果主驱动装置连接成功，则 维持在Disconn状态，等待接收主驱动装置的同步信号。
如果当前处于Connected状态的I/0躯动装置与主电力设备连接断开， 则先尝试与备份电力设备连接，如果无法建立连接，则把自身状态置为 Disconn状态，并通知备份驱动装置，此时备份驱动装置切换本身状态为 Connecting,依次尝试与主电力设备和备用电力设备连接，连接成功则把 自身状态置为Connected,并成为新的主驱动装置并定时发送同步信息； 如果所有的连接都失败则将错误信息发送到数据釆集节点，在客户端提示 检查主电力设备和备用电力设备链路；
如果当前处于Connected状态的I/O驱动装置所在的数据釆集节点出 现异常，则备份驱动装置因为接收同步状态信息超时，检测到该主驱动装 置异常，备用驱动装置依次尝试与主电力设备和备份电力设备连接，连接 成功则把自身状态置为Connected,并成为新的主驱动装置并定时发送同 步信息；将数据采集节点异常信息发送到客户端，提示用户检査数据采集 节点情况，如果所有的连接都失败则将错误信息发送到数据采集节点，在 客户端提示检查主电力设备和备用电力设备链路；
在Reeving状态下，备用驱动装置需要向主驱动装置发送控制指令； 在Connected状态下，主驱动装置需要向备用驱动装置发送心跳检测消息 和数据同步。
在图3、图4及上述的表述中，
Connecting状态表示尝试与电力设备建立连接的过程中； Connected状态表示与电力设备成功建立连接，通信过程中； Disconn状态 表示与设备连接断开； RreForRecv状态表示准备接收同步信息；
Reeving状态 表示接收同步信息过程中； CheckPairStatus:表示检查对方驱动状态； SyncData: 表示同步数据。 下面介绍本发明的一具体实例，包括
步骤l.部署两台对等的数据采集(SCADA)节点，两台SCADA节点 同时运行，客户端与两台节点机都建立连接。
步骤2.在两台SCADA节点机上部署1/0驱动程序，选定其中一台为 主(Primary)驱动，另外一台为备份(Standby)驱动。
步骤3.在两套驱动上设定电力设备地址，如果只有 一 台IEC870-5-104 电力设备则只设定一个地址，如果有两台IEC870-5-104电力设备，则选其 一为Primary设备，另一为Standby设备。
参考上面的图2，客户端同时与两台对等且同时运行的SCADA建立连 接，客户端主动判断当前与哪一个SCADA服务器建立连接，当当前活动的 连接断开时，客户端自动转向另外一台SCADA节点。在这种机制下，两台 冗佘SCADA之间完全对等，而客户端不知道也不需要知道设备当前正在与 哪一个SCADA节点连接。
任一时刻只有一个1/0驱动可以和设备建立连接，严格遵循了 104电 力规约的规定。I/O驱动初始的设备连接状态为Disconnected,此时如果 检测到Primary驱动的状态为正在连接或者已经连接上，则等待对方连接 成功后定时同步数据。Primary驱动与Standby驱动的区别在于，如果两 个驱动程序都处于检测对方连接状态的状态，Primary选择连接设备，而 Standby设备则继续检测Primary驱动状态，直到Primary驱动连接成功。
I/O驱动具备Connected, Disconn， Reeving, FireForRecv， Connecting 状态。这些驱动状态转换可以参考图3和图4所示。
如果当前处于Connected状态的I/O驱动与设备连接断开，则先尝试 与备份设备连接，如果无法建立连接，则把自身状态置为Disconnected, 并通知备份驱动，此时备份驱动切换本身状态为Connecting,依次尝试与 主备电力设备连接，连接成功则把自身状态置为Connected;如果仍然连 接失败则将错误信息发送到SCADA节点，在客户端提示用户检查电力设备
链路。
如果当前处于Connected状态的1/0驱动所在SCADA节点出现异常，
则备份驱动因为接收同步状态信息超时，检测到该驱动异常，依次尝试与 主备电力设备连接，连接成功则把自身状态置为Connected;并将SCADA 节点机异常信息发送到客户端，提示用户检査SCADA节点机情况。如果连 接失败，将错误信息发送到SCADA节点，在客户端提示用户检查电力设备 链路。
在Reeving状态下，Standby驱动需要向对等驱动发送控制指令；在 Con nected状态下，Pri ma ry驱动需要向对等驱动发送心跳检测消息和数据同步。
采用本发明的技术方案，无论是哪台电力设备连接出现异常，还是某 个数据采集节点出现异常，客户端都能获取当前电力设备的数据，并且能 够帮助用户排查出现问题的节点或设备。
权利要求
1. 一种电力设备监控系统，其特征在于，包括第一数据采集节点，包括第一数据采集节点机以及第一I/O驱动装置，该第一数据采集节点机通过第一I/O驱动装置采集电力设备的数据；第二数据采集节点，包括第二数据采集节点机以及第二I/O驱动装置，该第二数据采集节点机通过第二I/O驱动装置采集电力设备的数据；至少一个电力设备，该第一I/O驱动装置和第二I/O驱动装置分别设置所述至少一个电力设备的地址；其中，在任一时刻，一个电力设备仅与一个数据采集节点的I/O驱动装置通信；客户端，连接到第一数据采集节点以及第二数据采集节点，并与其中之一进行通信；其中，第一I/O驱动装置和第二I/O驱动装置其中之一被设置为主驱动装置，另一个被设置为备用驱动装置，主驱动装置尝试与所述至少一个电力设备进行连接，当连接成功后，与电力设备通信并定时向备用驱动装置发送同步信号；备用驱动装置检测主驱动装置的连接状态，在主驱动装置无法建立连接，或者主驱动装置故障使备用驱动装置在预定时间内无法收到同步信号时，备用驱动装置接管主驱动装置进行连接并通知主驱动装置，原备用驱动装置重新设置为主驱动装置，原主驱动装置重新设置为备用驱动装置，新的主驱动装置定时向新的备用驱动装置发送同步信号。
2. 如权利要求l所述的电力设备监控系统，其特征在于 包括两个电力设备，其中之一被设定为主电力设备，另一个被设定为备用电力设备；所述第一 I/O驱动装置和第二 I/O驱动装置分别设置两个电力设备的 地址；所述主驱动装置先尝试与主电力设备建立连接，如果无法与主电力设 备建立连接，则主驱动装置尝试与备用电力设备建立连接；在主驱动装置 与主电力设备及备用电力设备尝试建立连接期间，备用驱动装置检测主驱 动装置的连接状态；如果主驱动设备与主电力设备以及备用电力设备都无法建立连接，或 者主驱动装置故障使备用驱动装置在预定时间内无法收到同步信号时，备 用驱动装置接管主驱动装置进行连接并通知主驱动装置，原备用驱动装置 重新设置为主驱动装置，原主驱动装置重新设置为备用驱动装置，新的主 驱动装置定时向新的备用驱动装置发送同步信号。
3. 如权利要求2所述的电力设备监控系统，其特征在于，所述第一1/0驱动装置和第二 1/0驱动装置都是状态机，具有如下的状态Connected状态、Disconn状态、Connecting状态、Reeving状态、FireForRecv状态、CheckPairStatus状态；其中，Connected状态可跳转至Disconn状态，且在Connected状态发送同步信号；Disconn状态可跳转至CheckPairStatus状态； Connecting状态可跳转至Connected状态和Disconn状态； Reeving状态可跳转至Disconn状态； FireForRecv状态可跳转至Reeving状态；CheckPairStatus状态可跳转至Connecting状态或者FireForRecv状态，并可以自跳转。
4. 如权利要求3所述的电力设备监控系统，其特征在于，第一I/0驱 动装置和第二 1/0驱动装置的初始状态都为Disconn状态；如果被设置为主驱动装置的驱动装置为正在连接电力设备，则跳转到 Connecting状态，在已经连接上电力设备后调转到Connected状态并定时 发送同步数据；被设置为备用驱动装置的驱动装置检测主驱动装置的连接状态，如果 主驱动装置连接成功，则维持在Disconn状态，等待接收主驱动装置的同 步信号。
5. 如权利要求4所述的电力设备监控系统，其特征在于，如果当前处于Connected状态的I/0驱动装置与主电力设备连接断开， 则先尝试与备份电力设备连接，如果无法建立连接，则把自身状态置为 Disconn状态，并通知备份驱动装置，此时备份驱动装置切换本身状态为 Connecting,依次尝试与主电力设备和备用电力设备连接，连接成功则把 自身状态置为Connected,并成为新的主驱动装置并定时发送同步信息； 如果所有的连接都失败则将错误信息发送到数据采集节点，在客户端提示 检查主电力设备和备用电力设备链路；如果当前处于Connected状态的I/O驱动装置所在的数据釆集节点出 现异常，则备份驱动装置因为接收同步状态信息超时，检测到该主驱动装 置异常，备用驱动装置依次尝试与主电力设备和备份电力设备连接，连接 成功则把自身状态置为Connected,并成为新的主驱动装置并定时发送同 步信息；将数据采集节点异常信息发送到客户端，提示用户检查数据采集 节点情况，如果所有的连接都失败则将错误信息发送到数据釆集节点，在 客户端提示检查主电力设备和备用电力设备链路；在Reeving状态下，备用驱动装置需要向主驱动装置发送控制指令； 在Connected状态下，主驱动装置需要向备用驱动装置发送心跳检测消息 和数据同步。
6. —种电力设备监控方法，包括提供第一数据釆集节点，在第一数据釆集节点中提供第一数据采集节 点机以及第一 1/0驱动装置，第一数据采集节点机通过第一 1/0驱动装置 釆集电力设备的数据；提供第二数据采集节点，在第二数据采集节点中提供第二数据采集节 点机以及第二 I/O驱动装置，第二数据采集节点机通过第二 I/O驱动装置 采集电力设备的数据；将客户端连接到第一数据采集节点以及第二数据釆集节点，并与其中 之一进行通信；在第一 1/0驱动装置和第二 1/0驱动装置中分别设置至少一个电力设 备的地址；其中，在任一时刻， 一个电力设备仅与一个数据采集节点的I/O 驱动装置通信；将第一 1/0驱动装置和第二 1/0驱动装置的其中之一设置为主驱动装 置，另一个被设置为备用驱动装置；主驱动装置尝试与所述至少一个电力设备进行连接，当连接成功后， 与电力设备通信并定时向备用驱动装置发送同步信号；备用驱动装置检测主驱动装置的连接状态，在主驱动装置无法建立连 接，或者主驱动装置故障使备用驱动装置在预定时间内无法收到同步信号 时，备用驱动装置接管主驱动装置进行连接并通知主驱动装置；将原备用驱动装置重新设置为主驱动装置，原主驱动装置重新设置为 备用驱动装置，新的主驱动装置定时向新的备用驱动装置发送同步信号。
7. 如权利要求6所述的电力设备监控方法，其特征在于 监控两个电力设备，其中之一被设定为主电力设备，另一个被设定为备用电力设备；在第一 I/O驱动装置和第二 I/O驱动装置中分别设置两个电力设备的 地址；主驱动装置先尝试与主电力设备建立连接，如果无法与主电力设备建 立连接，则主驱动装置尝试与备用电力设备建立连接；在主驱动装置与主电力设备及备用电力设备尝试建立连接期间，备用 驱动装置检测主驱动装置的连接状态；如果主驱动设备与主电力设备以及备用电力设备都无法建立连接，或 者主驱动装置故障使备用驱动装置在预定时间内无法收到同步信号时，备 用驱动装置接管主驱动装置进行连接并通知主驱动装置；原备用驱动装置重新设置为主驱动装置，原主驱动装置重新设置为备 用驱动装置，新的主驱动装置定时向新的备用驱动装置发送同步信号。
8. 如权利要求7所述的电力设备监控方法，其特征在于，所述第一 1/0驱动装置和第二 1/0驱动装置都是状态机，具有如下的状态Connected状态、Disconn状态、Connecting状态、Reeving状态、 FireForRecv状态、CheckPairStatus状态；其中，Connected状态可跳转至Disconn状态，且在Connected状态 发送同步信号；Disconn状态可跳转至CheckPairStatus状态；Connecting状态可跳转至Connected状态和Disconn状态；Reeving状态可跳转至Disconn状态；FireForRecv状态可跳转至Reeving状态；CheckPairStatus状态可跳转至Connecting状态或者FireForRecv状态，并可以自跳转。
9. 如权利要求8所述的电力设备监控方法，其特征在于， 第一I/0驱动装置和第二 1/0驱动装置的初始状态都为Disconn状态； 如果被设置为主驱动装置的驱动装置为正在连接电力设备，则跳转到Connecting状态，在已经连接上电力设备后调转到Connected状态并定时 发送同步数据；被设置为备用驱动装置的驱动装置检测主驱动装置的连接状态，如果 主驱动装置连接成功，则维持在Disconn状态，等待接收主驱动装置的同 步信号。
10. 如权利要求9所述的电力设备监控方法，其特征在于，如果当前处于Connected状态的I/0驱动装置与主电力设备连接断开，则先尝试与备份电力设备连接，如果无法建立连接，则把自身状态置为 Disconn状态，并通知备份驱动装置，此时备份驱动装置切换本身状态为 Connecting,依次尝试与主电力设备和备用电力设备连接，连接成功则把 自身状态置为Connected,并成为新的主驱动装置并定时发送同步信息； 如果所有的连接都失败则将错误信息发送到数据采集节点，在客户端提示 检査主电力设备和备用电力设备链路；如果当前处于Connected状态的I/O驱动装置所在的数据采集节点出 现异常，则备份驱动装置因为接收同步状态信息超时，检测到该主驱动装置异常，备用驱动装置依次尝试与主电力设备和备份电力设备连接，连接成功则把自身状态置为Connected,并成为新的主驱动装置并定时发送同 步信息；将数据采集节点异常信息发送到客户端，提示用户检查数据采集 节点情况，如果所有的连接都失败则将错误信息发送到数据采集节点，在 客户端提示检查主电力设备和备用电力设备链路；在Reeving状态下，备用驱动装置需要向主驱动装置发送控制指令； 在Connected状态下，主驱动装置需要向备用驱动装置发送心跳检测消息 和数据同步。
全文摘要
本发明揭示了一种电力设备监控方法及系统，利用两台对等的数据采集节点，在两台数据采集节点上同时运行主备两套数据采集驱动，主驱动与电力设备进行通信，收到数据后转发一份到备驱动，这样主备两套驱动都能得到数据并转发给数据采集节点。同时主驱动将定时同步信号发送给备驱动，如果主驱动出现异常无法正常运行，则备驱动因为长时间收不到同步信号，自动与电力设备进行连接读取数据，这样备驱动接管主驱动功能，从而实现节点冗余。当前与电力设备通信的驱动监视与电力设备通信状态做到主动切换与两台电力设备的连接，来实现链路冗余。
文档编号G05B19/418GK101388567SQ200710045960
公开日2009年3月18日 申请日期2007年9月13日 优先权日2007年9月13日
发明者建 丁, 李晓浩, 怡 赵 申请人:上海宝信软件股份有限公司