一种开关设备的控制系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及电力设备技术领域，尤其涉及一种开关设备的控制系统及其控制方法。

背景技术

电力系统的安全对一个企业而言至关重要，直接影响着一个生产企业的正常运行。高压开关设备是变配电系统中非常重要的设备，对电网的安全稳定运行起到承上启下的作用。在电力系统操作过程中步骤繁多，为更好地保证操作的安全准确，对高压开关设备刀闸、断路器等设备的现场确认环节必不可少。传统的确认环节由操作人员到现场高压开关设备前进行确认，但是存在操作过程不规范问题，很可能因为责任心问题走错间隔、漏项检查、误操作等问题的发生。

随着智能化变电站普及和无人化变电站的推广，目前，大型工矿企业在变电站建设过程中越来越多的使用智能化设备，各种新技术也随之应用在变电站建设之中，尤其是集控操作管理系统与智能监控客户端的配合使用，大大提高了劳动效率。

二维码技术作为近几年发展起来的新技术，具有唯一性和方便性。为了更好地发挥集控操作管理系统与工业电视集中监控平台的先进性，提高现场操作准确率，简化操作步骤，减少操作过程中劳动力支出，如何将二维码技术引用到电气操作过程中，强化视频联动操作确认环节，成为摆在当前的一个问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种开关设备的控制系统及其控制方法，强化了变电站智能化操作水平，提高了电气确认环节的工作效率，规范了电气操作确认环节。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明实施例的一方面提供了一种开关设备的控制系统，所述控制系统包括：集控操作管理单元，所述集控操作管理单元用于操作票开票、执行操作票以及操作票信息存储；二维码显示单元，用于显示控制开关设备的刀闸和断路器的实际执行状态；集中监控单元，所述集中监控单元包括摄像头和监控模块，所述监控模块通过所述摄像头获取二维码显示单元的二维码，并将二维码解析得到刀闸和断路器的实际执行状态，所述监控模块将所述实际执行状态发送至集控操作管理单元，所述集控操作管理单元将所述刀闸和断路器的实际执行状态与刀闸和断路器的理想执行状态进行对比，如果所述实际执行状态与理想执行状态一致时，则执行操作票。

在一些实施例中，所述集控操作管理单元包括操作票开票模块和控制模块，所述操作票开票模块用于操作票开票，所述控制模块用于存储所述操作票开票模块开出的操作票，并根据所述操作票执行开关设备的开关操作。

在一些实施例中，所述操作票开票模块包括智能开票模块，所述智能开票模块根据操作票的开票规则和开关设备当前的执行状态自动开票。

在一些实施例中，所述操作票开票模块还包括手动开票模块，根据所述手动开票模块增加任意一个或多个操作步骤，根据所述任意一个或多个操作步骤进行操作票的开票。

在一些实施例中，所述控制模块与监控模块连接，以用于所述控制模块通过所述监控模块对刀闸和断路器的实际执行状态视频监视。

在一些实施例中，所述控制模块分别连接刀闸和断路器，以用于所述控制模块通过控制刀闸和断路器对开关设备实现远程操作。

本发明实施例的一方面提供了一种开关设备的控制方法，应用于如上所述的控制系统，所述控制方法包括：所述集控操作管理单元获取操作任务，并对操作任务进行操作票开票；当操作票开票成功时，则对操作票进行模拟操作校验，验证操作票的正确性；验证操作票成功时，则根据操作票执行电气操作。

在一些实施例中，在所述集控操作管理单元获取操作任务，并对操作任务进行操作票开票中，所述方法包括：通过所述智能开票模块结合操作票的开票规则和开关设备当前的执行状态自动开票；或通过所述手动开票模块增加任意一个或多个操作步骤，根据所述任意一个或多个操作步骤进行操作票的开票。

在一些实施例中，在所述当操作票开票成功时，则对操作票进行模拟操作校验，验证操作票的正确性中，所述方法包括：所述集控操作管理单元获取刀闸和断路器理想执行状态；所述集控操作管理单元通过集中监控单元获取刀闸和断路器的实际执行状态；所述集控操作管理单元对比所述执行状态和所述实际执行状态是否一致，若所述执行状态和所述实际执行状态一致时，则验证操作票成功。

在一些实施例中，在所述对操作任务进行操作票开票之后，所述方法还包括，当操作票开票失败时，则发出开票失败提示；在所述对操作票进行模拟操作校验，验证操作票的正确性之后，所述方法还包括，当验证操作票失败时，则发出验证失败提示。

根据本发明实施例的一种开关设备的控制系统及其控制方法，至少具有如下有益效果：整个操作过程中操作票从开票、验证、执行各环节均自动执行，不需要运行人员现场编写操作票，不需要进行图板模拟，不需要常规变电站操作前的五防检验，节省了操作的准备时间。控制过程由计算机按照程序自动执行，不会出现操作漏项、缺项，操作速度快、效率高，节省了操作时间，降低了操作人员的劳动强度。将集中监控单元、二维码显示单元和集控操作管理单元相互配合，进一步完善现场设备状态检查功能，实现了集控站或调度远方操作，在一定程度上节约了人力资源，解决了运行人员不足的问题。整个操作过程的执行实现了无纸化操作，所有操作过程都在后台中生成相对应的文件记录，践行了绿色环保理念。本申请从根本上避免了变电站内因人员疏忽造成误操作现象，大大提高了供电系统的稳定性，排除了人为的隐患。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，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申请的一些实施例，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为根据实施例的原理图框图；

图2为根据实施例的开关设备的控制方法流程图。

附图标记说明如下：1、集控操作管理单元；2、二维码显示单元；3、刀闸；4、断路器；5、集中监控单元；6、摄像头；7、监控模块；8、操作票开票模块；9、控制模块；10、智能开票模块；11、手动开票模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连通”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些示例实施方式使得本公开的描述将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。

下面对本申请实施例的开关设备的控制系统进行简单阐述：

根据一些实施例，本申请提供了一种开关设备的控制系统，所述控制系统包括：

集控操作管理单元1，所述集控操作管理单元1用于操作票开票、执行操作票以及操作票信息存储；

二维码显示单元2，用于显示控制开关设备的刀闸3和断路器4的实际执行状态；

集中监控单元5，所述集中监控单元5包括摄像头6和监控模块7，所述监控模块7通过所述摄像头6获取二维码显示单元2的二维码，并将二维码解析得到刀闸3和断路器4的实际执行状态，所述监控模块7将所述实际执行状态发送至集控操作管理单元1，所述集控操作管理单元1将所述刀闸3和断路器4的实际执行状态与刀闸3和断路器4的理想执行状态进行对比，如果所述实际执行状态与理想执行状态一致时，则执行操作票。

基于上述实施例，如图1所示，集控操作管理单元1与集中监控单元5中的监控模块7连接，监控模块7与摄像头6连接。二维码显示单元2用于显示二维码，二维码中携带刀闸3和断路器4的实际执行状态，即实时开关状态，刀闸3和断路器4用于控制开关设备的一系列开关操作。摄像头6实时获取二维码显示单元2所显示的二维码，摄像头6获取到二维码后发送至监控模块7，监控模块7将二维码进行解析，以得到刀闸3和断路器4的实际执行状态。监控模块7将实际执行状态发送至集控操作管理单元1。

集控操作管理单元1开出操作票后，根据操作票解析出刀闸3和断路器4的理想执行状态，集控操作管理单元1将刀闸3和断路器4的实际执行状态与刀闸3和断路器4的理想执行状态进行对比，如果实际执行状态与理想执行状态一致时，则继续执行操作票。如果实际执行状态与理想执行状态不一致时，则取消执行操作票，并发出执行状态不一致的警报。

以下结合本说明书的附图1，对本申请的开关设备的控制系统予以进一步地详尽阐述。

根据一些实施例，如图1所示，所述集控操作管理单元1包括操作票开票模块8和控制模块9，所述操作票开票模块8用于操作票开票，所述控制模块9用于存储所述操作票开票模块8开出的操作票，并根据所述操作票执行开关设备的开关操作。

基于上述实施例，操作票开票模块8开出操作票后，控制模块9对操作票进行存储。控制模块9根据操作票执行开关设备的开关操作时，先对操作票进行数据分析，得出操作票想要执行的操作后，对开关设备进行开关操作。其中，控制模块9对操作票进行数据分析时，得出的是刀闸3和断路器4的理想执行状态。

根据一些实施例，如图1所示，所述操作票开票模块8包括智能开票模块10，所述智能开票模块10根据操作票的开票规则和开关设备当前的执行状态自动开票。

其中，开票规则包括开关设备中各开关的打开与关闭的顺序，以及防误操作规则。智能开票模块10根据开关设备的开关顺序、防误操作规则以及想要对开关设备执行的理想执行状态进行自动开票。在一些实施例中，智能开票模块10会根据开关设备的开关顺序、防误操作规则以及结合开关设备当前处于的开关状态进行自动开票。

进一步的，如图1所示，操作票开票模块8还包括图形开票模块，当智能开票模块10执行失败时，切换至图形开票模块。所述图形开票模块输出一次系统图，操作人员根据一次系统图点击所要操作的开关。最终图形开票模块根据操作人员对一次系统图的定义开出操作票。

进一步的，如图1所示，所述操作票开票模块8还包括手动开票模块11，当图形开票模块执行失败时，切换至手动开票模块11。操作人员根据所述手动开票模块11增加任意一个或多个操作步骤，手动开票模块11根据所述任意一个或多个操作步骤进行操作票的开票。

根据一些实施例，如图1所示，所述控制模块9与监控模块7连接，以用于所述控制模块9通过所述监控模块7对刀闸3和断路器4的实际执行状态视频监视。

基于上述实施例，控制模块9与监控模块7连接，监控模块7与摄像头6连接，摄像头6视频监视二维码显示单元2，摄像头6实时获取二维码显示单元2所显示的二维码，摄像头6获取到二维码后发送至监控模块7，监控模块7将二维码进行解析，以得到刀闸3和断路器4的实际执行状态，监控模块7将实际执行状态发送至控制模块9。操作票开票模块8开出操作票后，控制模块9根据操作票解析出刀闸3和断路器4的理想执行状态，控制模块9将刀闸3和断路器4的实际执行状态与刀闸3和断路器4的理想执行状态进行对比，如果实际执行状态与理想执行状态一致时，则继续执行操作票。以保证开关设备执行的准确性和安全性。

根据一些实施例，所述控制模块9分别连接刀闸3和断路器4，以用于所述控制模块9通过控制刀闸3和断路器4对开关设备实现远程操作。

基于上述实施例，刀闸3和断路器4均为开关设备的开关，控制模块9通过刀闸3和断路器4控制开关设备工作。

下面对本申请实施例的开关设备的控制方法进行简单阐述：

根据一些实施例，如图2所示，本申请提供了一种开关设备的控制方法，应用于如上所述的控制系统，所述控制方法包括：

步骤101，所述集控操作管理单元1获取操作任务，并对操作任务进行操作票开票；

步骤102，当操作票开票成功时，则对操作票进行模拟操作校验，验证操作票的正确性；

步骤103，验证操作票成功时，则根据操作票执行电气操作。

基于上述实施例，在步骤101中，操作票开票模块8接收到调度侧下发的操作任务后，对操作任务进行操作票开票。

当操作票开票成功时，进入步骤102，操作票开票模块8对操作票进行模拟操作校验。如果校验成功时，将操作票发送到调度侧。如果校验失败时，则发出校验失败的警报提示。

步骤10211，调度侧接收到操作票文件后，再次进行模拟操作校验，此时控制系统结合开关设备当前的执行状态以及五防逻辑等内容进行校验，当校验准确无误后进入步骤103，在步骤103中进行审核，审核通过后下发至控制模块9，控制模块9执行电气操作票。

以下结合本说明书的附图2，对本申请的开关设备的控制方法予以进一步地详尽阐述。

根据一些实施例，在步骤101，集控操作管理单元1获取操作任务，并对操作任务进行操作票开票中，所述方法包括：

通过所述智能开票模块10结合操作票的开票规则和开关设备当前的执行状态自动开票；

或通过所述手动开票模块11增加任意一个或多个操作步骤，根据所述任意一个或多个操作步骤进行操作票的开票。

基于上述实施例，开票规则包括开关设备中各开关的打开与关闭的顺序，以及防误操作规则。智能开票模块10根据开关设备的开关顺序、防误操作规则以及想要对开关设备执行的理想执行状态进行自动开票。在一些实施例中，智能开票模块10会根据开关设备的开关顺序、防误操作规则以及结合开关设备当前处于的开关状态进行自动开票。

在一些实施例中，当智能开票模块10执行失败时，切换至图形开票模块。所述图形开票模块输出一次系统图，操作人员根据一次系统图点击所要操作的开关。最终图形开票模块根据操作人员对一次系统图的定义开出操作票。

当图形开票模块执行失败时，切换至手动开票模块11。

根据一些实施例，在步骤102，当操作票开票成功时，则对操作票进行模拟操作校验，验证操作票的正确性中，所述方法包括：

步骤1021，所述集控操作管理单元1获取刀闸3和断路器4理想执行状态；

步骤1022，所述集控操作管理单元1通过集中监控单元5获取刀闸3和断路器4的实际执行状态；

步骤1023，所述集控操作管理单元1对比所述执行状态和所述实际执行状态是否一致，若所述执行状态和所述实际执行状态一致时，则验证操作票成功。

根据一些实施例，在步骤101，对操作任务进行操作票开票之后，所述方法还包括，当操作票开票失败时，则发出开票失败提示；

在步骤102，对操作票进行模拟操作校验，验证操作票的正确性之后，所述方法还包括，当验证操作票失败时，则发出验证失败提示。

在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

虽然已参照几个典型实施方式描述了本公开，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本公开能够以多种形式具体实施而不脱离本申请的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。