一种基于配电自动化管理系统的三遥集成调试方法及系统与流程

1.本发明属于智能电网调控系统技术领域，具体涉及一种基于配电自动化管理系统的三遥集成调试方法，还涉及一种基于配电自动化管理系统的三遥集成调试系统。


背景技术：

2.智能电网调控系统三遥调试是一个非常严谨的工作，三遥正确性关系到电网是否能被正确调度，该工作几乎贯穿整个系统的生命周期，耗费大量的人力资源。
3.系统在工厂生成阶段，调试工程师验证前置和scada系统的各项功能都离不开三遥调试软件，由于没有接入实际的终端，需要有一款模拟器来模拟终端，而目前市面上的模拟器都没有与配电自动化系统绑定，模拟器显示的测点是孤立的、没有实际意义的，主站系统与规约模拟器只能通过点号（规约中的信息体地址）进行匹配，没有绑定设备造成的另一后果是模拟器遥控点号和遥信点号必须一致，但在主站看来这是不应该的。
4.在系统运行期间，供电企业接入新的厂站，终端需要快速的进行三遥调试，效率问题尤其重要。目前的做法是登录不同的服务器，打开多个不同的调试软件，调试过程及其繁琐，供电公司自动化人员希望在配电自动化系统中任何一台工作站或服务器上，使用一个工具完成所有三遥调试。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种基于配电自动化管理系统的三遥集成调试方法及系统，减少配电自动化终端安装调试过程中的大量工作。
6.为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于配电自动化管理系统的三遥集成调试方法，包括以下过程：获取选择的待调试终端，确定待调试终端的配置参数；基于待调试终端的配置参数，分别建立待调试终端与远程前置子系统和远程scada子系统的链路进行通讯；待调试终端与远程前置子系统的通讯过程中模拟iec60870规约进行报文应答；响应于遥信、遥测和/或遥控的三遥调试请求，将待调试终端采集的三遥信号模拟值与查询远程前置子系统、远程scada子系统得到的三遥信号实时值相比，若三遥信号的三个值一致表示三遥调试成功；若三遥信号的三个值不一致，则将待调试终端切换为模拟终端进行在线调试，将调试失败的三遥信号加载到远程scada子系统进行scada功能调试。
7.可选的，还包括：在线调试过程中，获取远程scada子系统三遥信号的调试信息。
8.可选的，还包括：统计远程前置子系统及远程前置子系统所连终端的在线率情况。
9.相应的，本发明还提供了一种基于配电自动化管理系统的三遥集成调试系统，包括：人机界面模块、iec60870规约模块、数据存取控制模块、三遥在线调试模块；其中：所述人机界面模块包括：终端设备树窗口、模拟器控制窗口和三遥调试窗口；所述
终端设备树窗口用于显示系统中所有终端形成的设备树和选择待调试终端；所述模拟器控制窗口用于显示和设置选择的待调试终端的配置参数；所述三遥调试窗口用于显示待调试终端采集的三遥信号和查询远程前置子系统、远程scada子系统得到的三遥信号实时值；所述iec60870规约模块用于基于待调试终端的配置参数，建立待调试终端与远程前置子系统和远程scada子系统的链路进行通讯，待调试终端与远程前置子系统的通讯过程中模拟iec60870规约进行报文应答；所述数据存取控制模块用于连接与远程前置子系统和远程scada子系统进行数据存取；所述三遥在线调试模块用于对待调试终端进行三遥调试，将待调试终端采集的三遥信号模拟值与查询远程前置子系统、远程scada子系统得到的三遥信号实时值相比，若三遥信号的三个值一致则判断三遥调试成功；若三遥信号的三个值不一致，将待调试终端切换为模拟终端进行在线调试，将调试失败的三遥信号加载到远程scada子系统进行scada功能调试。
10.可选的，所述人工界面模块还包括：调试共享内存窗口，用于显示加载到远程scada子系统共享内存中用于在线调试的三遥信息。
11.可选的，所述人工界面模块还包括：调试交互窗口，用于显示远程scada子系统三遥信号的调试信息。
12.可选的，所述人工界面模块还包括：在线率统计窗口，用于显示远程前置子系统及远程前置子系统所连终端的在线率情况。
13.可选的，所述人工界面模块还包括：聊天室窗口，用于为登录用户提供一个聊天室，通过文字或图片进行协作调试。
14.可选的，所述人工界面模块还包括：前置报文窗口，用于显示待调试终端与远程前置子系统的交互报文。
15.可选的，还包括：scada操作模块，用于为三遥在线调试提供scada交互调试操作后台处理支持，改变设备三遥值及状态，查看三遥是否按照操作进行变化，进一步观察三遥数据处理的正确性。
16.本发明所达到的有益效果是：本发明提供的一种基于配电自动化管理系统的三遥集成调试系统，实现了一套调试软件完成所有调试的目的，减少了配电自动化三遥调试过程中的大量工作，解决了以往调试的时候登录各种服务器、工作站、打开各种软件的历史，提高数据维护效率、终端三遥信号接入效率、提升调试人员对scada数据处理问题的解决能力。
附图说明
17.图1为本发明系统的体系结构图；图2为本发明的三遥调试总体流程示意图；图3为本发明的三遥调试子流程示意图；图4为本发明的在线调试子流程示意图；图5为调试客户端界面；图6为聊天室界面；
图7为终端操作功能菜单；图8为遥信操作功能菜单；图9为前置、实时库、模拟器不一致遥信比对界面。
具体实施方式
18.下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
19.现有技术中d5000配电自动化主站平台，由远程前置子系统7.1、远程scada子系统7.2、实时数据库7.3组成。本发明开发了一种基于配电自动化管理系统的三遥集成调试系，在一个工具上集成配电自动化系统三遥调试所有环节，与d5000配电自动化主站平台交互实现三遥调试，各环节数据在一个界面上对比调试，高效完成配电自动化系统数据接入调试。
20.如图1所示，本发明的一种基于配电自动化管理系统的三遥集成调试系统，包括人机界面模块1、iec60870规约模块2、数据存取控制模块3、三遥在线调试模块4、scada操作模块5以及便捷调试模块6。
21.下面对各个模块进行详细介绍：人机界面模块1通过合理布局三遥调试过程中用到的各种数据窗口，在这些数据窗口之间流转展示调试过程中产生的数据和操作，使得调试人员在一个统一的界面上完成整套调试流程。人机界面模块1中布局的数据窗口包括：终端设备树窗口1.1、模拟器控制窗口1.2、三遥调试窗口1.3、调试共享内存窗口1.4、调试交互窗口1.5、在线率统计窗口1.6、规约报文调试窗口1.7、聊天室窗口1.8、前置报文窗口1.9。其中，终端设备树窗口1.1中显示所有终端形成的设备树；参见图5所示。模拟器控制窗口1.2中显示终端的配置参数；三遥调试窗口1.3中显示所选终端采集的每一条三遥信号（遥信、遥测、遥控）的详细信息，这些详细信息包括三遥的id、名称、所属线路、所属终端详细信息、实时库的遥信遥测值及状态、前置的遥信遥测值及状态、终端模拟器的遥信遥测值及状态、三遥前置点号及通道参数等；调试共享内存窗口1.4显示加载到scada服务器共享内存中用于在线调试的三遥信息，包括该测点的id，调试步骤及结果等信息；调试交互窗口1.5显示在调试状态下，scada应用服务端的三遥处理程序在不重启应用的情况下读取到调试共享内存窗口1.4中的测点后，输出的处理该测点的一些关键调试信息，用以反映三遥处理程序对该测点的执行情况；在线率统计窗口1.6显示前置机本机及每台前置机所连终端的在线率情况，规约报文调试窗口1.7显示调试规约的一些命令按钮，如对时、总召等命令，聊天室窗口1.8提供一个聊天室，凡是登录该调试软件的用户，可以通过文字、图片进行协作调试，前置报文窗口1.9显示前置机与所选终端间的交互报文。
22.iec60870规约模块2为人机界面规约模拟线程提供链路建立、规约报文监听、规约报文解析、规约报文组包应答等接口，与远程前置子系统7.1进行规约通讯。
23.数据存取控制模块3为三遥调试模块提供不同应用、不同主机、不同存储设备的数据访问接口，包括前置数据存取3.1、scada实时库存取3.2、共享内存存取3.3和消息存取接口3.4。前置数据存取3.1是运行在远程前置子系统7.1上的一个服务，客服端可以通过接口获取前置机共享内存中的数据，如前置保存的量测值和状态等信息，scada实时库存取3.2提供实时库存取服务，共享内存存取3.3是运行在远程scada子系统7.2各服务器上的服务，
提供调试共享内存的读写接口，消息存取接口3.4定义了远程前置系统7.1、远程scada子系统7.2与客户端交互的各种消息接口。
24.三遥在线调试模块4通过数据存取控制模块接口，获取本软件模拟的终端、远程前置子系统7.1、远程scada子系统7.2中的三遥数据，并对数据进行一致性比对，将处理失败的不一致三遥信号进行显著标记，将结果反馈到人机界面模块1中三遥调试窗口1.3，提醒调试人员进入在线调试流程，从而迅速判断三遥处理出错环节。
25.进一步的三遥在线调试模块4利用模拟器控制4.1将真实的终端切换为模拟终端，通过三遥调试窗口1.3将测点id即时载入远程scada子系统7.2各服务器的共享内存中，调试人员打开在线调试4.3的远程调试开关，命令远程scada子系统7.2各服务器进入调试状态，使用三遥调试4.2提供遥信、遥测、遥控模拟功能进行信号模拟调试，使得scada子系统7.2在不重启三遥数据后台处理进程的情况下，就能对加载的测点id进行跟踪处理，将每一步产生的结果通过消息发送给调试交互窗口1.5从而确定问题所在环节。
26.scada操作模块5为三遥在线调试模块4提供scada交互调试操作后台处理支持，三遥调试窗口1.3的右键菜单下发指令给scada操作模块5，scada操作模块5改变设备状态（三遥值及状态），查看三遥是否按照操作进行变化，进一步观察三遥数据处理的正确性，这些操作包括但不限于设备封锁、置数、遥控闭锁、拓扑五防等操作，与以往在图形上进行scada操作不同的是，这些操作直接在三遥调试窗口1.3上进行，大大提高了调试效率。
27.量测数据分为两个域，值和状态，值就是开关的分合状态（遥信值），电流电压等遥测值，状态是只这个值的质量码，如“正常”，“工况退出”、“被置数”、“被封锁”。改变设备状态包括改变设备的遥信值何状态，遥测值和状态，假设一个开关的遥信值为合闸，状态为正常，如我对一个遥信置数为分，则实时库中遥信值变位“分”，状态变位“置数”，而前置共享内存中值还是“合”，状态是正常，这就是认为造成一种不一致。
28.便捷调试模块6为三遥在线调试模块4提供一些辅助调试手段，如打开图形6.1、安全接入区在线诊断6.4、多人协作调试6.3、终端在线率统计6.2等，通过这些手段，调试人员可以从多个维度分析解决三遥接入过程中出现的问题。
29.本发明具体的数据窗口之间流转展示过程为：在终端设备树窗口1.1中显示所有终端形成的设备树中选择待调试终端，通过模拟器控制窗口1.2设置待调试终端的ip地址、端口、三遥起始地址等配置参数，并调用iec60870规约模块2启动规约模拟线程，规约模拟线程与d5000配电自动化主站平台7中远程前置子系统7.1建立链接后，进行规约应答并将应答的规约报文通过消息总线反馈到前置报文窗口1.9显示，同时可以通过规约报文调试窗口1.7向远程终端下发命令，这些交互命令及报文也会显示在前置报文窗口1.9；三遥在线调试模块4中启动三遥调试4.2对待调试终端进行三遥调试，三遥调试窗口1.3列出了终端设备采集的每一条三遥信号，包括三遥名称，前置点号等参数，并且通过查询scada子系统7.2中的实时值以及远程前置子系统7.1共享内存中的实时值，与通过前置数据存取模块3的服务接口得到的模拟值一起并排展示，通过三个值是否一致来判断是否调试成功，三者一致表示调试成功，不一致则表示调试失败。调试失败的三遥信号可以通过三遥在线调试模块4提供的在线调试4.3功能将三遥调试窗口1.3上的测点加载到远程scada子系统7.2，并在调试共享内存窗口1.4中进行展示，远程scada子系统7.2将遥信处理过程中每一步的结果反馈到调试交互窗口1.5，还可以通过scada操作模块5、便捷调试模块6提供的一些功
能进行scada功能调试，遇到调试人员无法解决的问题则打开聊天室窗口1.8进行多人协作调试。
30.参考图2
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图4所示，基于本发明的系统进行三遥集成调试，以某终端x作为待调试终端为例，终端x的三遥调试过程具体包括以下步骤：步骤a1：启动人工界面模块1中各个数据窗口，在终端设备树窗口1.1中自动加载系统中所有终端，按照厂站
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>馈线
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>终端形成一颗设备树；步骤a2：模糊检索待调试终端
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终端x，在设备树中定位到终端x并选中；步骤a3：在模拟器控制窗口1.2中检查终端x的通道ip、端口、三遥起始地址等配置参数，如果参数不正确，则直接进行修改；步骤a4：在iec60870规约模块2中启动规约模拟线程，规约模拟线程与远程前置子系统7.1建立链接，以进行iec60870规约报文应答及解析；步骤a5：终端操作功能菜单参见图7所示、遥信操作功能菜单参见图8所示；在三遥在线调试模块4中启动三遥调试4.2对待调试终端进行三遥调试，进入三遥调试子流程，参考图3，以遥信调试为例，进一步描述三遥调试子流程：步骤b1：在三遥调试窗口1.3中遥信调试tab页，设置xx设备遥信值的模拟值；步骤b2：在前置报文窗口1.9中查看调试过程中报文记录，观察规约模拟线程是否正确上送遥信报文，如报文不正确，则进入b3；否则进入b4；步骤b3，对iec60870规约模块2进行消缺调试；步骤b4：遥信调试tab页，观察远程前置子系统7.1的共享内存中的遥信值和状态（也叫质量码），如果xx设备共享内存值与模拟值不一致，说明前置系统未能正确处理该遥信变位报文，进入b5，否则，进入b6；步骤b5，进行前置系统问题处理；步骤b6：观察xx设备scada实时库值，是否与前置共享内存值一致，参见图9所示，如果一致，则结束调试，否则界面将自动标红处理，进入失败遥信在线调试处理子流程，参考图4，以遥信在线调试为例，进一步说明在线调试子流程：步骤c1：在三遥在线调试模块4的在线调试4.3中，打开在线调试开关，启用远程scada子系统7.2上的在线调试功能；步骤c2：将xx设备遥信id加载到远程scada子系统7.2的共享内存；步骤c3：在三遥调试窗口1.3的遥信调试界面，设置模拟值，模拟遥信变位；步骤c4、远程scada子系统7.2上的遥信处理进程加载共享内存中的xx设备id，开始跟踪xx设备的处理过程，对xx设备处理的每个步骤，其处理结果以消息形式发送到调试交互窗口1.5，调试消息格式为“id为xx的xx设备，在xx环节，处理结果为xx”；步骤c5、根据调试消息，确定遥信处理问题所在环节；步骤c6、判断问题是否能解决，如能，则根据提示进行解决，进入主调试流程，继续步骤a7，进行scada操作调试，否则打开聊天室窗口1.8，进行多人协作调试，聊天室窗口界面参见图6所示。
31.步骤a7：通过scada操作模块5、便捷调试模块6提供的一些功能进行scada功能调试，完成调试任务。
32.本发明通过一个基于配电自动化主站的统一界面，既可以当作iec60870电力远动
规约模拟器（dtu、rtu），又可以监测该配电自动化系统上的所有三遥数据，还可以在不打开图形、数据库、前置报文、scada实时调试软件等一系列工具的情况下执行三遥调试过程中的各种操作，甚至可以作为配电自动化系统中的一个聊天工具，多人协作完成调试任务，极大方便了供电企业自动化人员的调试工作，提高了工作效率。
33.本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、cd
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rom、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
34.本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
35.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
36.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
37.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。