專利名稱：變壓器色譜數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，特別是涉及一種用于電力變壓器油色譜數(shù) 據(jù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電力變壓器不僅屬于電力系統(tǒng)中最重要的和最昂貴的設(shè)備之列，而且也是導(dǎo)致電 力系統(tǒng)事故最多的設(shè)備之一，大型充油電氣設(shè)備狀態(tài)好壞，直接影響電網(wǎng)安全運(yùn)行，絕緣油 中溶解氣體分析，通過檢測絕緣油過熱、電弧放電等故障分解出來的特征氣體，判斷設(shè)備的 運(yùn)行狀態(tài)，是非常有效的檢測方法。從預(yù)防性維修制形成以來，電力運(yùn)行部門通過對運(yùn)行中 的變壓器定期分析其溶解于油中的氣體組分、含量及產(chǎn)氣速率，總結(jié)出了能夠及早發(fā)現(xiàn)變 壓器內(nèi)部存在潛伏性故障、判斷其是否會危及安全運(yùn)行的方法即油色譜分析法。油色譜分 析法是將變壓器油取回實(shí)驗(yàn)室中用色譜儀進(jìn)行分析，不僅不受現(xiàn)場復(fù)雜電磁場的干擾，而 且可以發(fā)現(xiàn)油設(shè)備中一些用介損和局部放電法所不能發(fā)現(xiàn)的局部性過熱等缺陷。但常規(guī)的 油色譜分析法存在一系列不足之處一是脫氣中可能存在較大的人為誤差，而且檢測曲線 的人工修正法也會加大誤差，從取油樣到實(shí)驗(yàn)室分析，作業(yè)程序復(fù)雜，花費(fèi)的時間和費(fèi)用較 高，在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上不能適應(yīng)電力系統(tǒng)發(fā)展的需要；二是檢測周期長，不能及時發(fā)現(xiàn)潛伏性故 障和有效的跟蹤發(fā)展趨勢，因受其設(shè)備費(fèi)用和技術(shù)力量的限制，運(yùn)行人員無法隨時掌握和 監(jiān)視本站變壓器的運(yùn)行狀況，不能有效地降低事故的發(fā)生率。三是現(xiàn)場色譜實(shí)驗(yàn)室與中心 分析實(shí)驗(yàn)室聯(lián)系方式和流程復(fù)雜，數(shù)據(jù)傳遞存在滯后現(xiàn)象。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供的變壓器色譜數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的脫氣中可能 存在較大的人為誤差，色譜數(shù)據(jù)檢測周期長，不能及時發(fā)現(xiàn)潛伏性故障和有效的跟蹤發(fā)展 趨勢，色譜數(shù)據(jù)傳遞存在滯后現(xiàn)象的技術(shù)問題。本發(fā)明是通過以下方案解決以上問題的變壓器色譜數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控主站系 統(tǒng)，其中的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)置在變壓器現(xiàn)場或色譜實(shí)驗(yàn)室由變壓器油樣、振蕩儀、油色譜儀 器和色譜工作站電腦組成；監(jiān)控主站系統(tǒng)設(shè)置在中央控制室由應(yīng)用程序服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服 務(wù)器和終端電腦組成；在所述的色譜工作站電腦中分別設(shè)置有工作站軟件存儲器和客戶端 軟件存儲器，在工作站軟件存儲器中設(shè)置有油色譜儀器的工作軟件程序，在客戶端軟件存 儲器中設(shè)置有操作工作站軟件程序，該操作工作站軟件程序?qū)⒋鎯τ诠ぷ髡拒浖鎯ζ髦?的數(shù)據(jù)和譜圖文件上傳到監(jiān)控主站系統(tǒng)中設(shè)置的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中，在應(yīng)用程序服務(wù)器中設(shè) 置有操作數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中的數(shù)據(jù)并以Web頁面顯示在終端電腦上的軟件程序；操作工作站 軟件程序是采用client的方式從工作站軟件存儲器中獲取數(shù)據(jù)，客戶端軟件存儲器與應(yīng) 用程序服務(wù)器之間是采用Web Service的方式進(jìn)行通信；操作工作站軟件程序是采用擴(kuò)展 性標(biāo)識語言XML編寫的，應(yīng)用程序服務(wù)器中的軟件程序是采用C#編寫的。[0006]所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用了 C/S架構(gòu)從色譜工作站系統(tǒng)中采集數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng) 絡(luò)是采用非實(shí)時子網(wǎng)。所述的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中設(shè)置有每臺現(xiàn)場變壓器的色譜歷史數(shù)據(jù)，應(yīng)用程序服務(wù)器 中設(shè)置有進(jìn)行每臺變壓器色譜歷史數(shù)據(jù)比較軟件程序和相同變壓器色譜數(shù)據(jù)比較軟件程 序，在應(yīng)用程序服務(wù)器中設(shè)置有對客戶端數(shù)據(jù)上傳審核通過控制軟件程序。本發(fā)明采用色譜在線監(jiān)測及診斷技術(shù)，探索以在線監(jiān)測為基礎(chǔ)的狀態(tài)檢修制，以 便實(shí)時或定時在線監(jiān)測與診斷潛伏性故障或缺陷，實(shí)時準(zhǔn)確地匯集、整理色譜數(shù)據(jù)，對于存 在異常征兆的設(shè)備做到早分析、早診斷、早處理，提高了色譜分析與診斷的效率從而提高了 電網(wǎng)的安全運(yùn)行水平。

圖1是本發(fā)明的硬件結(jié)構(gòu)框圖圖2是本發(fā)明的操作工作站軟件程序框圖圖3是本發(fā)明的變壓器色譜歷史數(shù)據(jù)比較軟件程序框圖圖4是本發(fā)明的相同變壓器色譜數(shù)據(jù)比較軟件程序框圖
具體實(shí)施方式
變壓器色譜數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控主站系 統(tǒng)，其中的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)置在變壓器現(xiàn)場或色譜實(shí)驗(yàn)室由變壓器油樣、振蕩儀、油色譜儀 器和色譜工作站電腦組成；監(jiān)控主站系統(tǒng)設(shè)置在中央控制室由應(yīng)用程序服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服 務(wù)器和終端電腦組成；在所述的色譜工作站電腦中分別設(shè)置有工作站軟件存儲器和客戶端 軟件存儲器，在工作站軟件存儲器中設(shè)置有油色譜儀器的工作軟件程序，在客戶端軟件存 儲器中設(shè)置有操作工作站軟件程序，該操作工作站軟件程序?qū)⒋鎯τ诠ぷ髡拒浖鎯ζ髦?的數(shù)據(jù)和譜圖文件上傳到監(jiān)控主站系統(tǒng)中設(shè)置的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中，在應(yīng)用程序服務(wù)器中設(shè) 置有操作數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中的數(shù)據(jù)并以Web頁面顯示在終端電腦上的軟件程序；操作工作站 軟件程序是采用client的方式從工作站軟件存儲器中獲取數(shù)據(jù)，客戶端軟件存儲器與應(yīng) 用程序服務(wù)器之間是采用Web Service的方式進(jìn)行通信；操作工作站軟件程序是采用擴(kuò)展 性標(biāo)識語言XML編寫的，應(yīng)用程序服務(wù)器中的軟件程序是采用C#編寫的。所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用了 C/S架構(gòu)從色譜工作站系統(tǒng)中采集數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng) 絡(luò)是采用非實(shí)時子網(wǎng)。所述的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中設(shè)置有每臺現(xiàn)場變壓器的色譜歷史數(shù)據(jù)，應(yīng)用程序服務(wù)器 中設(shè)置有進(jìn)行每臺變壓器色譜歷史數(shù)據(jù)比較軟件程序和相同變壓器色譜數(shù)據(jù)比較軟件程 序，在應(yīng)用程序服務(wù)器中設(shè)置有對客戶端數(shù)據(jù)上傳審核通過控制軟件程序。色譜數(shù)據(jù)匯集采用client/service的方式，client和service之間的通信采用 Web Service的方式。遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)查看采用建立虛擬網(wǎng)站，遠(yuǎn)程web訪問的方式。Web Service 提供了異構(gòu)平臺的無縫街接技術(shù)手段。由于不同的用戶使用不同的硬件平臺，不同的操作 平臺，不同的操作系統(tǒng)，不同的軟件，不同的協(xié)議通信，這就產(chǎn)生了互相通信的需求。Web Service使任何兩個應(yīng)用程序，只要能讀寫XML，那么就能互相通信。本系統(tǒng)把核心模塊以 Web Service的形式向其合作伙伴發(fā)布，這樣既保留了原有的數(shù)據(jù)和軟件，又方便了彼此的聯(lián)系，方便本系統(tǒng)以后并入更大的管理系統(tǒng)。由于電力系統(tǒng)所使用的色譜分析工作站型號繁多，數(shù)據(jù)相互不兼容，鑒于這種實(shí) 際情況，本系統(tǒng)提供了多種數(shù)據(jù)交互方案，使系統(tǒng)具有很好的兼容性。解決方案如下色譜工作站廠家提供自己的數(shù)據(jù)庫格式，本系統(tǒng)的客戶端主動讀取數(shù)據(jù)庫中的數(shù) 據(jù)，上傳到監(jiān)控主站系統(tǒng)的服務(wù)器。本系統(tǒng)提供中間接口數(shù)據(jù)庫，開放數(shù)據(jù)庫格式，制定相 應(yīng)數(shù)據(jù)規(guī)約，色譜工作站廠家只需把相應(yīng)色譜數(shù)據(jù)存入中間數(shù)據(jù)庫，本系統(tǒng)客戶端主動讀 取中間數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，上傳到監(jiān)控主站系統(tǒng)的服務(wù)器。本系統(tǒng)客戶端和色譜工作站直接建立連接，雙方按照約定規(guī)約傳輸數(shù)據(jù)?？蛻舳?再將數(shù)據(jù)上傳至系統(tǒng)服務(wù)器。色譜工作站廠家可以把試驗(yàn)數(shù)據(jù)在本機(jī)上存入系統(tǒng)提供的XML文件中，本系統(tǒng)客 戶端主動讀取xml文件中的數(shù)據(jù)，上傳到系統(tǒng)服務(wù)器。系統(tǒng)客戶端和色譜工作站廠家共同制定一個新的規(guī)約，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理量大，線程多，穩(wěn)定性要求高。本系統(tǒng)計(jì)劃采用擴(kuò)展性標(biāo)識語言XML 和VC++共同開發(fā)的方式，該方式具有很好的通用性和跨平臺性。服務(wù)器管理軟件可以VC++ 編寫，采用C++可以最大程度的提高系統(tǒng)效率和系統(tǒng)穩(wěn)定性。Web數(shù)據(jù)瀏覽軟件采用net基 于asp. net 2. 0的方式。數(shù)據(jù)庫采用SQL Server存儲讀取數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)通訊采用C/S架構(gòu)，利用系統(tǒng)的調(diào)度自動化子網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)一對多的通訊，基于 Windows 2000平臺或Windows 2000和UNIX混合平臺，采用SQL Server等大型數(shù)據(jù)庫，面 向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法，基于一體化支撐平臺，集SCADA/PAS/DA/PBS/GIS/DMS等諸多功能于一 體，通過分時多任務(wù)方式確保多線程大數(shù)據(jù)量實(shí)時準(zhǔn)確通訊。色譜數(shù)據(jù)量是龐大的，為解決這一難題，系統(tǒng)設(shè)計(jì)人工智能算法，過濾篩選數(shù)據(jù)， 剔除誤差數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)異常設(shè)備，從而輔助管理人員識別有效數(shù)據(jù)，提高管理能力。當(dāng)監(jiān)控主站系統(tǒng)的服務(wù)器接收到客戶端上傳的數(shù)據(jù)后，會自動對其進(jìn)行多種校 驗(yàn)，確保數(shù)據(jù)完整性。如果數(shù)據(jù)順利通過校驗(yàn)，將會存入相應(yīng)數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行集中管理和維 護(hù)。診斷方法有三比值、絕對產(chǎn)氣率、相對產(chǎn)氣率、大衛(wèi)三角形、立體圖示法五種故障 判斷方法。數(shù)據(jù)庫采用SQL Server2000o考慮到數(shù)據(jù)安全問題，本系統(tǒng)采用兩個服務(wù)器數(shù) 據(jù)服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器。數(shù)據(jù)服務(wù)器只對應(yīng)用服務(wù)器開發(fā)，用戶訪問時只能訪問應(yīng)用服務(wù) 器，這樣方式可以有效地阻止非法用戶對數(shù)據(jù)服務(wù)器的攻擊和破壞。且數(shù)據(jù)服務(wù)器有自動、定時備份功能。系統(tǒng)對用戶和權(quán)限的管理方式本系統(tǒng)把操作用戶分為兩類普通用戶和管理員。管理員具有本系統(tǒng)操作的所有 權(quán)限，普通用戶沒有對設(shè)備庫信息庫管理系統(tǒng)安全系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置郵件系統(tǒng)警報(bào)系統(tǒng)-報(bào)警設(shè)置，視覺報(bào)警設(shè)置的操作權(quán)限，只能查詢色譜數(shù)據(jù)，對其通過三比值、產(chǎn) 氣率、大衛(wèi)三角、立體圖示和趨勢圖進(jìn)行診斷。系統(tǒng)對各類數(shù)據(jù)的保護(hù)措施1)進(jìn)入本系統(tǒng)查看操作數(shù)據(jù)需要用戶名和密碼，其中密碼是經(jīng)過MD5高位加密 的，沒有經(jīng)過用戶身份確認(rèn)的非正常進(jìn)入，系統(tǒng)會強(qiáng)制性退出到登錄窗口。[0033]2)有數(shù)據(jù)備份功能，用戶根據(jù)需要備份數(shù)據(jù)庫到服務(wù)器上。系統(tǒng)對重要操作的保護(hù)措施1)登錄日志，自動記錄進(jìn)入本系統(tǒng)的用戶信息，如用戶名稱，用戶ip，進(jìn)入時間。2)操作日志，自動記錄用戶進(jìn)入本系統(tǒng)進(jìn)行的所有操作，便于核查。3)防止sql注入，進(jìn)行SQL過濾，防止不法分子通過此種方式搞破壞。4)防止不良訪問者通過客戶端軟件上傳功能上傳擴(kuò)展名為exe的文件，然后運(yùn)行 對服務(wù)器進(jìn)行控制。系統(tǒng)所有鑒別和認(rèn)證的交互過程在各個客戶端與監(jiān)控主站系統(tǒng)的服務(wù)器端進(jìn)行交互操作數(shù)據(jù)傳輸之前，首先需要 連接服務(wù)器，經(jīng)過監(jiān)控主站系統(tǒng)的服務(wù)器端確認(rèn)后才可以上傳數(shù)據(jù)，進(jìn)行文字或語音聊天， 發(fā)送接收內(nèi)部郵件。系統(tǒng)利用外部環(huán)境獲得的保護(hù)措施本監(jiān)控主站系統(tǒng)的服務(wù)端和客戶端均在.NET Framework2. 0平臺上開發(fā)，運(yùn)行也 都需要這個平臺的支持，這樣保證了整個系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠性，以及數(shù)據(jù)交互的高效性。系統(tǒng)中的密碼算法、使用方式1)登錄用戶密碼采用md5高位加密；2)譜圖文件采用二進(jìn)制存儲；3)數(shù)據(jù)上傳采用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流，身份認(rèn)證方式；遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)瀏覽在應(yīng)用服務(wù)器上安裝IIS信息服務(wù)，建立虛擬網(wǎng)站，網(wǎng)站固定IP地址。應(yīng)用服務(wù) 器接入電力辦公網(wǎng)絡(luò)，電力辦公網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的每個用戶都可以在自己的電腦上遠(yuǎn)程訪問數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求一種變壓器色譜數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控主站系統(tǒng)，其中的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)置在變壓器現(xiàn)場或色譜實(shí)驗(yàn)室由變壓器油樣、振蕩儀、油色譜儀器和色譜工作站電腦組成；監(jiān)控主站系統(tǒng)設(shè)置在中央控制室由應(yīng)用程序服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和終端電腦組成；其特征在于在所述的色譜工作站電腦中分別設(shè)置有工作站軟件存儲器和客戶端軟件存儲器，在工作站軟件存儲器中設(shè)置有油色譜儀器的工作軟件程序，在客戶端軟件存儲器中設(shè)置有操作工作站軟件程序，該操作工作站軟件程序?qū)⒋鎯τ诠ぷ髡拒浖鎯ζ髦械臄?shù)據(jù)和譜圖文件上傳到監(jiān)控主站系統(tǒng)中設(shè)置的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中，在應(yīng)用程序服務(wù)器中設(shè)置有操作數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中的數(shù)據(jù)并以Web頁面顯示在終端電腦上的軟件程序；操作工作站軟件程序是采用client的方式從工作站軟件存儲器中獲取數(shù)據(jù)，客戶端軟件存儲器與應(yīng)用程序服務(wù)器之間是采用Web Service的方式進(jìn)行通信；操作工作站軟件程序是采用擴(kuò)展性標(biāo)識語言XML編寫的，應(yīng)用程序服務(wù)器中的軟件程序是采用C#編寫的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器色譜數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的數(shù)據(jù)采 集系統(tǒng)采用了 C/S架構(gòu)從色譜工作站系統(tǒng)中采集數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)是采用非實(shí)時子網(wǎng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變壓器色譜數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的數(shù)據(jù)庫 服務(wù)器中設(shè)置有每臺現(xiàn)場變壓器的色譜歷史數(shù)據(jù)，應(yīng)用程序服務(wù)器中設(shè)置有進(jìn)行每臺變壓 器色譜歷史數(shù)據(jù)比較軟件程序和相同變壓器色譜數(shù)據(jù)比較軟件程序，在應(yīng)用程序服務(wù)器中 設(shè)置有對客戶端數(shù)據(jù)上傳審核通過控制軟件程序。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種變壓器色譜數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有色譜數(shù)據(jù)分析檢測周期長和數(shù)據(jù)傳遞存在滯后現(xiàn)象的技術(shù)問題。包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控主站系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)置在變壓器現(xiàn)場或色譜實(shí)驗(yàn)室由變壓器油樣、振蕩儀、油色譜儀器和色譜工作站電腦組成；監(jiān)控主站系統(tǒng)設(shè)置在中央控制室由應(yīng)用程序服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和終端電腦組成；色譜工作站電腦中分別設(shè)置有工作站軟件存儲器和客戶端軟件存儲器，在工作站軟件存儲器中設(shè)置有油色譜儀器的工作軟件程序，在客戶端軟件存儲器中設(shè)置有操作工作站軟件程序，該操作工作站軟件程序?qū)⒋鎯τ诠ぷ髡拒浖鎯ζ髦械臄?shù)據(jù)和譜圖文件上傳到監(jiān)控主站系統(tǒng)中設(shè)置的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中，提高了色譜分析與診斷的效率。
文檔編號G01N30/00GK201583528SQ20092029277
公開日2010年9月15日 申請日期2009年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月9日
發(fā)明者楊杰, 王天正, 王海泉, 穆廣琪, 胡曉岑, 賈達(dá)菲, 郭紅龍, 韓俊玉 申請人:山西省電力公司電力科學(xué)研究院