电站环境监测模拟装置和系统，模拟变电站复杂环境的监测与控制，可用于智能变电站辅助系统的测试，避免在正在使用的变电站环境中进行验证和测试而影响变电站的正常工作。下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
[0020]实施例1:
如图1所示，变电站环境监测模拟装置，该变电站环境监测模拟装置与网关机、动环子系统模拟器配合实现环境信号采集模拟和动环子系统模拟器中设备控制的模拟，所述变电站环境监测模拟装置包括多个第一通信模块、数据和命令处理模块、协议转换模块、第二通信模块，每个模块的功能如下:
第一通信模块，用于与动环子系统模拟器中的不同设备进行通信，从动环子系统模拟器中的这些设备中接收采集的环境信号，向动环子系统模拟器中的这些设备发送控制命令；
协议转换模块，用于捕获并解析第一通信模块接收的环境信号数据、数据和命令处理模块发送的控制命令数据，并将第一通信模块接收的环境信号数据转换为与数据和命令处理模块的协议相匹配的数据后发送给数据和命令处理模块，将数据和命令处理模块发出的控制命令数据转换为与第一通信模块相匹配的协议后交由第一通信模块发送；
数据和命令处理模块，用于对协议转换模块发送至的环境信号数据进行处理和转发给第二通信模块，并通过协议转换模块和第一通信模块向动环子系统模拟器中的设备发送控制命令；
第二通信模块，所述第二通信模块内置MODBUS TCP通信对象模型，基于MODBUS TCP协议与网关机进行通信，用于将数据和命令处理模块转发至的环境信号数据转换为MODBUSTCP协议报文后转发给网关机，将网关机接收的MODBUS TCP协议转化为与数据和命令处理模块的协议相匹配的数据后发送给数据和命令处理模块。
[0021]上述的动环是指动态环境，即环境参数在动态变化的环境。本实施例中，网关机采用IEC61850网关机，变电站环境监测模拟装置具有两种具有协议转换功能的模块，第二通信模块实现网关机与变电站环境监测模拟装置之间的协议转化，实现变电站环境监测模拟装置与IEC61850网关机之间基于MODBUS TCP协议通信；协议转换模块实现变电站环境监测模拟装置与动环子系统模拟器中的设备的各种通信方式，从而实现变电站环境监测模拟装置与动环子系统模拟器中所有设备的互联互通，具有各种信号的采集和控制模拟功能。变电站环境监测模拟装置的第一通信模块与协议转换模块的配合，实现了变电站环境监测模拟装置与动环子系统模拟器中所有设备的互联互通，而第二通信模块实现了变电站环境监测模拟装置与网关机、网络上的其他监控中心和设备的互连互通，这也解决了现有技术中环境监测装置的互连互通性差的问题。
[0022]实施例2:
在实施例1的基础上，本实施例还对变电站环境监测模拟装置进行进一步改进。
[0023]上述变电站环境监测模拟装置，还包括模型管理模块，该模型管理模块内存储有动环子系统模拟器的模型，并能分析动环子系统模拟器功能模型结构/属性实现是否合乎要求、协议映射是否正确、参数设置是否合理。子系统模拟器功能模型结构/属性是否合乎要求是指能否按照图2所示的结构设计连接，能否实现所要求的各自功能，参数各自不同，例如风速仪参数设置:测量范围:0 m/s?100m/s ;测量精度±0.5%测量值等；SF6传感器参数设置可检测范围:0-3000ppm，精度:满量程的正负1%等等。分析协议映射是否正确是指通过查看能否接收到报文或者接收到的报文是否符合当前协议要求并且分析报文内容。如果能正确收到报文即为符合协议，对报文的内容进行分析可以通过人为进行分析。参数设置是否合理是指动环子系统模拟器中的各设备的参数是否与真实变电站的常规设置一致。
[0024]进一步地，上述变电站环境监测模拟装置还包括配置管理模块，用于配置变电站环境监测模拟装置与动环子系统模拟器之间的联动及报警规则。配置管理包括采集数据、采集周期等配置，端口配置、告警分级等配置。这些联动和报警规则参考真实变电站的规贝1J，例如:发生联动子系统及报警器动作的设计配置，如温度过高则一号报警器报警，二号报警器不报警空调开启等。
[0025]进一步地，上述变电站环境监测模拟装置还包括监控查看模块，用于查看动环子系统模拟器的状态。进一步地，还能查看动环子系统模拟器的信息模型，具体是查看动环子系统模拟器的各子系统上送的报文信息，如点击查看后可以收到子系统向变电站环境监测模拟装置发送的报文，此时可以验证连接是否正常，是否一致，是否准确，是否延时等。
[0026]进一步地，上述协议转换模块在捕获并解析第一通信模块接收的环境信号数据和即将发送的控制命令数据时，捕获和解析各层协议报文，并详细记录整个通信过程。本实施例中，协议转换模块具有模拟量数据解析、数字量数据解析、开关量数据解析功能。
[0027]实施例3:
如图2所示，变电站环境监测模拟系统，包括主机模拟器和动环子系统模拟器，所述主机模拟器为实施例1或实施例2中的变电站环境监测模拟装置；所述动环子系统模拟器包括能够与主机模拟器通信的温湿度监测子系统、SF6监测子系统、风速监测子系统、水浸监测子系统、人员自动跟踪定位子系统、门禁子系统、消防子系统、安全警卫子系统、空调控制子系统、风机控制子系统、水泵控制子系统、灯光控制子系统。主机模拟器动环子系统模拟器配合实现环境信号采集模拟和动环子系统模拟器中设备控制的模拟。
[0028]进一步地，所述动环子系统模拟器还报警主机、安防主机、门禁控制器，所述报警主机与消防子系统相连，所述安防主机与安全警卫子系统相连，所述门禁控制器与门禁子系统相连。
[0029]上述动环子系统模拟器中的各子系统和主机可以采用现有技术中相应的常用的子系统和主机或者是与正常使用的变电站中所使用的各系统和主机相同，只需要搭建相应的环境即可，例如:
在温湿度监测子系统所在的位置增加空调、加湿器、加热器等设备，就可以模拟温湿度环境变化，同时实现了温湿度监测子系统和空调控制子系统的环境基础。SF6监测子系统所在的位置增加SF6储气罐实现了的SF6监测子系统，风速监测子系统所在位置增加风机实现了风速监测子系统和风机控制子系统的环境基础，水泵控制子系统设置水池、水管和水泵实现了水浸监测子系统和水泵控制子系统的环境基础，灯光控制子系统所在地方设置灯具并通电构成了灯光控制子系统的环境基础，人员自动跟踪定位子系统、门禁子系统、消防子系统、安全警卫子系统完全可以搭建成现有技术中的变电站的真实环境相同:采用一个门禁通过身份识别构成门禁子系统直接连接主机模拟器或者通过门禁控制器连接主机模拟器；烟雾报警器、火灾报警器、喷水管构成消防子系统，直接连接主机模拟器或者通过报警主机连接主机模拟器；电子围栏及其报警设备构成安全警卫子系统直接连接主机模拟器或者通过安防主机连接主机模拟器；人员定位装置与身份识别装置、摄像头构成人员自动跟踪定位子系统直接连接主机模拟器。实际上，动环子系统模拟器中的各子系统可以参照真实变电站的情况构建，本实施例中不再赘述各子系统的具体构建办法。
[0030]上述动环子系统模拟器模拟出实际的变电站的环境情况和控制方式，因此通过主机模拟器对动环子系统模拟器中各系统的控制实现环境信号的采集模拟和控制模拟，模拟变电站复杂环境的监测与控制，为变电站辅助系统的研发提供试验基础，避免在正在使用的变电站环境中进行验证和测试而影响变电站的正常工作。
[0031]对应于上述动环子系统模拟器的结构，所述环境信号包括变电站环境的温湿度、SF6、风速、水浸、安防、人员、门禁、消防、空调、风机、水泵、灯光等信号，主机模拟器根据采集的环境信号发出控制动环子系统模拟器中设备的控制命令，这些控制命令具体包括对安防、人员、门禁、消防、空调、风机、水泵、灯光各子系统的控制命令，例如但不限于对灯光开关的控制、水泵启停的控制、风机启停的控制、门禁开关等的控制命令。
[0032]上述环境信号的采集包括采用模拟传感器的模拟量信号采集、采用数字传感器