一种调度自动化、通信、网络设备故障自愈方法及系统

技术领域

本申请涉及电力二次设备技术领域，尤其涉及一种调度自动化、通信、网络设备故障自愈方法及系统。

背景技术

电力调度自动化系统是电力系统的重要组成部分，是电力系统安全、优质、经济运行的基础设施，它主要由厂站端自动化系统、通信系统、网络安全设备、主站端自动化系统组成。当调度自动化系统实时监控数据中断时，调度主站将失去对变电站的监控，严重影响调度员对电网的判断和控制，严重时可能会造成电网不可挽回的损失。

在日常无人值守变电站调度自动化、通信、网络设备的运维中，通常采用人工进行故障判断，确认故障后，再派专人到现场进行故障处理，耗时耗力。而故障自愈是指系统在运行过程中实时发现告警，预诊断分析，自动恢复故障，并打通周边系统实现整个流程的闭环。因此无人值守变电站需要一种故障自愈方法及系统，可以自动判断系统通信故障、处理通信故障并告警。

发明内容

本申请提供了一种调度自动化、通信、网络设备故障自愈方法及系统，以解决在日常无人值守变电站调度自动化、通信、网络设备的运维中，通常采用人工进行故障判断，确认故障后，再派专人到现场进行故障处理，耗时耗力的问题。

一方面，本申请提供一种调度自动化、通信、网络设备故障自愈方法，包括：

接收站端上送的通信报文，将站端通信报文信息上传至系统主机；

判断报文收发是否正常；

若报文收发不正常，判断站端端口是否开启；

若站端端口没有开启，取得重启动远动通讯管理机的权限，启动重启远动通信管理机和声光报警功能，重启结束后保存重启信息。

可选的，所述判断报文收发是否正常后，包括：

若报文收发正常，继续接收站端上送的通信报文，将站端通信报文信息上传至系统主机。

可选的，所述判断站端端口是否开启后，包括：

若站端端口开启，判断TCP握手是否正常；

若TCP握手不正常，向主站输出通道中断信息，启动声光告警功能。

可选的，所述判断TCP握手是否正常后，包括：

若TCP握手正常，判断连续十次召唤站端通信报文是否有响应；

若有响应，向主站输出通道异常信息，启动声光告警功能。

可选的，所述判断连续十次召唤站端通信报文是否有响应后，包括：

若没有响应，向主站输出通道中断信息，启动声光告警功能。

另一方面，本申请提供一种调度自动化、通信、网络设备故障自愈系统，包括：数据接收模块、数据分析与判断模块、端口监测模块、故障自愈模块和告警模块，其中：

所述数据接收模块与所述数据分析与判断模块通信连接，所述数据分析与判断模块与所述端口监测模块通信连接，所述端口监测模块与所述故障自愈模块通信连接，所述故障自愈模块与所述告警模块通信连接；

所述数据接收模块被配置为接收站端上送的通信报文，将站端通信报文信息上传至系统主机；

所述数据分析与判断模块被配置为判断接收到的报文收发状态是否正常，根据所述状态进行判断；若收发报文状态不正常，向端口监测模块发送指令获取端口开启状态信息；

所述端口监测模块被配置为判断站端设备通信端口是否开启，并根据所述端口状态进行判断；若端口未开启，向故障自愈模块发送指令；

所述故障自愈模块被配置为根据端口监测模块的指令取得重启动远动通讯管理机和告警模块的权限，启动重启远动通信管理机和声光告警功能，重启结束后保存重启信息。

可选的，所述数据分析与判断模块被配置为判断接收到的报文收发状态是否正常，根据所述状态进行判断；若报文收发状态正常，维持数据接收模块的正常工作。

可选的，还包括通道判断模块，所述通道判断模块与所述端口监测模块、所述数据接收模块和所述告警模块通信连接；

所述端口监测模块被配置为判断站端设备通信端口是否开启，并根据所述端口状态进行判断；如端口开启，向通道判断模块发送指令；

所述通道判断模块被配置为根据端口监测模块的指令判断TCP握手是否正常，若TCP握手不正常，向主站输出通道中断信息，启动告警模块。

可选的，还包括中断复查模块，所述中断复查模块与所述通道判断模块、所述数据接收模块和所述告警模块通信连接；

所述通道判断模块被配置为根据端口监测模块的指令判断TCP握手是否正常，若TCP握手正常，向所述中断复查模块输出复查指令；

所述中断复查模块被配置为根据所述通道判断模块的指令判断连续十次召唤站端通信报文是否有响应；若有响应，向主站输出通道异常信息，启动告警模块。

可选的，所述中断复查模块被配置为根据所述通道判断模块的指令判断连续十次召唤站端通信报文是否有响应；若没有响应，向主站输出通道中断信息，启动告警模块。

由以上技术方案可知，本申请提供一种调度自动化、通信、网络设备故障自愈方法及系统，包括接收站端上送的通信报文，将站端通信报文信息上传至系统主机；判断报文收发是否正常；若报文收发不正常，判断站端端口是否开启；若站端端口没有开启，取得重启动远动通讯管理机的权限，启动重启远动通信管理机和声光报警功能，重启结束后保存重启信息。

本申请提供一种调度自动化、通信、网络设备故障自愈方法及系统，可以自动判断系统通信故障并告警，解决调度员和自动化人员人为检查判断站端数据中断耗时耗力的问题。本申请还可以从主站端远程重启远动通讯管理机，无需派人到现场重启设备，可以节约大量的人力物力，快速恢复站端通信中断，解决变电站数据长时间中断，调度盲调的问题，避免因盲调导致发生电网安全事故或人身事故，大大降低电网运行风险隐患。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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为本申请提供的一种调度自动化、通信、网络设备故障自愈方法的流程示意图；

图2为本申请提供的一种调度自动化、通信、网络设备故障自愈系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将详细地对实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下实施例中描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。仅是与权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的示例。

一方面，本申请提供一种调度自动化、通信、网络设备故障自愈方法，参见图1，包括：

接收站端上送的通信报文，将站端通信报文信息上传至系统主机；

判断报文收发是否正常；

若报文收发不正常，判断站端端口是否开启；

若站端端口没有开启，取得重启动远动通讯管理机的权限，启动重启远动通信管理机和声光报警功能，重启结束后保存重启信息。

在一种实施例中，所述中断是指处理机处理程序运行中出现的紧急事件的整个过程.程序运行过程中，系统外部、系统内部或者现行程序本身若出现紧急事件，处理机立即中止现行程序的运行，自动转入相应的处理程序(中断服务程序)，待处理完后，再返回原来的程序运行。本申请通过网络延迟、丢包率、误码率等信息判断是否出现通信中断情况。

在一种实施例中，远动机通俗的说就是“远方动作机器”，是一种物联网通讯设备，在光伏并网中为了满足电网调度的要求，电网中有一些电厂或者变电所内的设备，电网调度侧也应当能够监视或者控制，由于调度与电厂和变电站相隔很远，所以都是通过线路载波、专用光缆等方式将调度和电厂、变电站相连，并通过装设在两端的远动机将信号调制下载，可以在变电设备与供电管理部门之间传输信号，以方便供电管理部门监控变电设备的运行。通信管理机也可以称为规约转化器，它的作用是将其它的电力系统规约转换成远动主机可以识别的规约，然后解析出来，显示在远动通讯屏上，实现站内后台监控系统的搭建。在一个电站中，通信管理机的作用是接入本站的微机保护装置和其他通信设备，如直流屏、电度表、智能仪表、小电流接地选线、电能质量监测装置等设备。远动机的作用是通过远动规约将站内调度或者集控站要求的数据打包上送到对端，一般是101或者104规约。远动机是通信管理机的一种，不过对于远动机来讲，在远动上要求的更高，根据实际要求具有主备互相切等功能。在变电站中，远动机必须保证稳定，数据稳定上送，不能出现数据断的情况。

在一种实施例中，启动声光告警功能可使得操作人员获悉通讯中断信息，如自愈流程出现问题可人工恢复通讯，避免了安全事故的发生。

在一种实施例中，所述远动通讯管理机正常工作时通过光纤控制，在通讯断开需要重启动远动通讯管理机时，使用无线网络控制远动通讯管理机重启，为防止无线传输时数据泄露导致生产事故，对无线传输的数据进行加密处理。

在一种实施例中，当远动通讯管理机成功重启后，自动获取站端通信报文信息并保存重启信息以便后续查询，同时关闭声光告警模块，提示操作人员故障已自愈。

进一步的，所述判断报文收发是否正常后，包括：

若报文收发正常，继续接收站端上送的通信报文，将站端通信报文信息上传至系统主机。

进一步的，所述判断站端端口是否开启后，包括：

若站端端口开启，判断TCP握手是否正常；

若TCP握手不正常，向主站输出通道中断信息，启动声光告警功能。

进一步的，所述判断TCP握手是否正常后，包括：

若TCP握手正常，判断连续十次召唤站端通信报文是否有响应；

若有响应，向主站输出通道异常信息，启动声光告警功能。

进一步的，所述判断连续十次召唤站端通信报文是否有响应后，包括：

若没有响应，向主站输出通道中断信息，启动声光告警功能。

另一方面，本申请提供一种调度自动化、通信、网络设备故障自愈系统，参见图2，包括：数据接收模块、数据分析与判断模块、端口监测模块、故障自愈模块和告警模块，其中：

所述数据接收模块与所述数据分析与判断模块通信连接，所述数据分析与判断模块与所述端口监测模块通信连接，所述端口监测模块与所述故障自愈模块通信连接，所述故障自愈模块与所述告警模块通信连接；

所述数据接收模块被配置为接收站端上送的通信报文，将站端通信报文信息上传至系统主机；

所述数据分析与判断模块被配置为判断接收到的报文收发状态是否正常，根据所述状态进行判断；若收发报文状态不正常，向端口监测模块发送指令获取端口开启状态信息；

所述端口监测模块被配置为判断站端设备通信端口是否开启，并根据所述端口状态进行判断；若端口未开启，向故障自愈模块发送指令；

在一种实施例中，除了以端口监测的方法来判断设备是否宕机，是否需要重启外，还可以用以下几种替代方案代替端口监测：

1、周期性的心跳检测：可以在设备上安装心跳检测程序，该程序可以定期向系统发送心跳信号以证明设备仍在运行。如果系统没有收到心跳信号或收到异常信号，则可以认为设备已经宕机。

2、进程状态监测：系统可以通过检查设备上特定进程的状态来判断设备是否宕机。如果特定进程不存在或处于异常状态，则可以认为设备已经宕机。

3、硬件状态监测：系统可以通过检查设备的硬件状态来判断设备是否宕机。例如，如果设备的主板、CPU、内存等出现故障，则可以认为设备已经宕机。

所述故障自愈模块被配置为根据端口监测模块的指令取得重启动远动通讯管理机和告警模块的权限，启动重启远动通信管理机和声光告警功能，重启结束后保存重启信息。

在一种实施例中，一旦确定某个站端装置宕机，它需要获取重启该装置的权限。这通常需要登录到装置的管理界面，并执行重启操作。为了确保安全性，加入安全凭证，比如指纹、面部表情、瞳孔虹膜等等事先配置的安全凭证或密码、短信验证码等来登录重启远动通信管理机的功能。这些凭证通常是严格管理和保护的，以防止未经授权的访问。

在一种实施例中，除了光纤，还可以采用载波，4G加密通道，用于与站端装置进行通信。这个通道通过4G网络连接到站端，可以使用加密通信规约，也可以同时使用加密装置来保护通信的机密性和完整性。这确保了可以安全地远程操作站端装置，包括重启远动通信管理机。

在一种实施例中，系统应该记录所有的操作，包括端口监测记录、宕机侦测、TCP握手记录、报文召唤记录、权限获取、远程操作等，以便进行审计和故障排除。此外，它应该实时端口监测装置的状态，以及4G加密通道的可用性。如果出现问题，系统应该能够发出告警通知。

进一步的，所述数据分析与判断模块被配置为判断接收到的报文收发状态是否正常，根据所述状态进行判断；若报文收发状态正常，维持数据接收模块的正常工作。

进一步的，还包括通道判断模块，所述通道判断模块与所述端口监测模块、所述数据接收模块和所述告警模块通信连接；

所述端口监测模块被配置为判断站端设备通信端口是否开启，并根据所述端口状态进行判断；如端口开启，向通道判断模块发送指令；

所述通道判断模块被配置为根据端口监测模块的指令判断TCP握手是否正常，若TCP握手不正常，向主站输出通道中断信息，启动告警模块。

进一步的，还包括中断复查模块，所述中断复查模块与所述通道判断模块、所述数据接收模块和所述告警模块通信连接；

所述通道判断模块被配置为根据端口监测模块的指令判断TCP握手是否正常，若TCP握手正常，向所述中断复查模块输出复查指令；

所述中断复查模块被配置为根据所述通道判断模块的指令判断连续十次召唤站端通信报文是否有响应；若有响应，向主站输出通道异常信息，启动告警模块。

进一步的，所述中断复查模块被配置为根据所述通道判断模块的指令判断连续十次召唤站端通信报文是否有响应；若没有响应，向主站输出通道中断信息，启动告警模块。

本申请提供的系统运行设备不局限于调度自动化系统，也可以包括态势感知、纵向加密等网络安全设备，交换机、路由器等通信设备，保信子站，故障录波等二次设备。同时本申请的告警信息多样化，除了使用声光告警，还可以使用系统告警、短信告警、APP告警、小程序告警等方式。本申请的系统应用范围广，除了可以在电力系统中使用，还可以在其他需要远方重启设备的系统应用，比如移动通信、交通、地铁、烟草、教育、金融、政务、医疗等等。

本申请提供的一种调度自动化、通信、网络设备故障自愈方法及系统，包括接收站端上送的通信报文，将站端通信报文信息上传至系统主机；判断报文收发是否正常；若报文收发不正常，判断站端端口是否开启；若站端端口没有开启，取得重启动远动通讯管理机的权限，启动重启远动通信管理机和声光报警功能，重启结束后保存重启信息。通过本申请提供的一种调度自动化、通信、网络设备故障自愈方法和系统，可以自动判断系统通信故障并告警，节约了调度员和自动化人员人为检查判断站端数据中断耗时耗力的问题；从主站端远程重启远动通讯管理机，无需派人到现场重启设备，节约了大量的人力、物力；快速恢复站端通信中断，解决变电站数据长时间中断问题，避免了因盲调导致发生电网安全事故或人身事故的可能，大大降低了电网运行风险隐患。本申请的有益效果显著，具有较高的实用性和广泛的应用前景。

以上显示和描述了本申请的基本原理和主要特征以及本申请的优点，对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本申请内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

本申请提供的实施例之间的相似部分相互参见即可，以上提供的具体实施方式只是本申请总的构思下的几个示例，并不构成本申请保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下依据本申请方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本申请的保护范围。