一种调度自动化机房动力环境监测系统及其应用的制作方法

1.本发明属于电力设备实时监控技术领域，涉及自动化主站机房动力环境设备实时监控，具体涉及一种调度自动化机房动力环境监测系统及其应用。


背景技术：

2.随着国网公司持续推进本质安全建设，贯彻落实一切生产过程都要把安全放在首要位置的原则，要求以标准化管控与信息化平台建设为重点，夯实经营管理基础。就调度部门而言，作为电网运行管控的咽喉部门，必须时刻掌握电网运行动态，实现电网安全管控与精准调度。
3.目前，电网调度自动化系统已走向成熟，其是整个电网运行不可或缺的重要组成部分，为调控人员提供电网运行信息、分析决策参考和控制手段。电力调度控制中心自动化机房作为电网控制技术支持核心所在，现运行有能量管理系统(ems)、配电自动化系统(dms)、调度生产管理系统(oms)、调度数据网核心节点、调控中心办公自动化(oa)网络设备等，其作为调控人员指挥和管理电网的神经中枢，是建设坚强智能电网的前提和基础，是保证电网安全、稳定、可靠运行的重要手段，为提高电网本质安全建设奠定了坚实基础。因此，调度自动化系统的安全稳定运行至关重要。
4.为保证自动化系统和设备的安全、稳定及可靠运行，自动化机房配有不间断电源(ups)系统、恒温恒湿精密空调、新风机、消防报警和气体灭火系统等动力环境设备；由于这些设备分布在多个楼层，采取人工巡查方式进行管理，存在巡视耗时长、设备出现异常不能及时发现等问题。因此，需要一种新型的、高效的、可靠的方式来对自动化机房动力环境设备进行科学有效的管理。
5.基于主站自动化机房管理现状，电力调度控制中心迫切需要建设动力环境设备实时监视系统，对机房内动力环境设备进行集中实时监视，实现信息化、标准化管理，保证自动化各系统以及辅助设施的安全、稳定运行，提升设备本质安全。为此，我们提出一种调度自动化机房动力环境监测系统及其应用。


技术实现要素：

6.本发明的目的是提供一种调度自动化机房动力环境监测系统及其应用，解决现有技术对自动化机房动力环境设备巡视耗时长、设备出现异常不能及时发现的问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
8.一种调度自动化机房动力环境监测系统，包括，系统配置模块，设备监控模块，报警排表模块，事件查询模块，用户权限管理模块，定时任务模块，定时报表模块和设备联动模块，
9.系统配置模块：查看指定的或所有设备的当前配置参数，系统配置模块修改的参数保存并配置完成后会直接生效，
10.设备监视模块：实时更新显示当前系统的运行状态、各种报警与消息记录，事件查
询模块：事件查模块提供了对指定或所有设备的设置事件、设备事件和系统事件进行查询，
11.报警排表模块：对设备进行分组，并给设备分组指派负责人员，当设备发生故障或故障恢复时，系统根据分组安排来给负责人员发送报警信息，
12.用户权限管理模块：用户权限管理模块对用户的权限分配管理，对多个角色分配不同的权限，
13.定时任务模块：能指定一系列的日程计划在指定的时间里自动执行，无需人员操作，并可把指定时段的记录导出到excel，
14.定时报表模块：对指定的设备测点或状态进行记录，
15.设备联动模块：选择“源”测点，每个源测点可以对应一个联动动作，当“源”事件发生报警的时候，联动就执行。
16.进一步地，所述的系统配置模块能够选择一个设备或者测点，自行设置它的设备名称、设备属性、通讯刷新周期、关联页面、报警级别、报警方式、遥测上下限、是否进行曲线记录和一些基本参数。
17.进一步地，所述的用户权限管理模块判断是否可以查询设备的事件、是否可以控制设备、是否可以使用系统功能等，再通过给用户账号指定从属角色将使用户获得对应的权限。
18.进一步地，所述的设备监视模块能从监控界面与列表中快速准确地了解当前系统的运行情况与过去的发生的事件记录，包括视频监视与数据监视。
19.进一步地，所述的视屏监视模块主要包括实时视频模块、录像回放模块和视频轮巡模块，在显示页面中，实时视频窗口、录像回放窗口、视频轮巡窗口都作为控件无缝嵌入在页面中，视屏监视模块自行定义视频窗口的数目、摆放位置、窗口大小和播放器界面。
20.进一步地，所述的在机房动力环境设备实时监视系统中，设备之间的联动是可以任意设置的，当检测到消防报警或者其他报警情况的时候，设备联动模块联动摄像机转动到相关位置，并开始录像，并将信号传递给驱动装置，驱动装置执行驱动动作，如驱动装置打开所有门，方便人员逃生。
21.综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益技术效果是：
22.1.本发明立足于调度自动化机房动力环境设备管理现状，以解决运维人员巡视分散在各楼层机房内动力环境设备耗时长与及时发现并排除设备故障为目的，采用先进的计算机技术、网络通讯技术、数据传输技术、图像处理技术等，实现对各个智能设备运行状态、运行参数的显示、处理和存储等；实现各子系统之间的数据流动、联动功能；实现系统的故障自动检测与专家诊断功能以及丰富的报警功能，极大地减轻机房维护人员负担，在提高机房系统可靠性的同时提高整个机房的运行效率，实现自动化机房的科学管理。
23.2.动力环境设备实时监视系统应用后，机房内的ups电源系统、精密空调系统、消防系统、配电系统、视屏监控系统、门禁系统、温湿度检测系统、漏水系统、新风机系统等都处于被监视状态下，运维人员可随时知晓其目前的运行状态，尤其在设备出现异常时可快速得知。另外，运维人员可通过设备运行记录、日志、报表、曲线等分析设备是否存在隐患或问题，为排查设备隐患与处理设备异常提供了有力依据。
24.3.动力环境设备实时监视系统建设之前，自动化运维人员对机房内的动力环境设备的管理只是通过指示灯、声音、指示盘显示来判断设备的运行状态，无法做到精准的诊
断；而动力环境设备实时监视系统建设之后，动力环境设备的运行参数做到了实时采集，运维人员可随时得知设备内部运行状态，而不仅仅是看表象，从深层次提升了设备运维管理水平，另外，动力环境设备实时监视系统的建设，实现了分散在各楼层的动力环境设备的集中化管理，突破了传统管理模式，形成了全新的设备管理模式。
25.4.通过对动力环境设备实时监视系统的研发与应用，并结合技术比武与演习等方式，运维人员不仅对ups、消防系统、精密空调等动力环境设备的内部结构、运行原理等知识有了更深层次的认识，而且对设备的运维技能有了显著提升；目前，自动化运维人员对设备出现的异常可准确定位，对故障可快速处理，动力环境设备实时监视系统的应用，解决了运维人员巡视分散在各楼层机房内动力环境设备耗时长的问题。
附图说明
26.图1,自动化机房动力环境设备实时监视系统执行原理
27.图2,自动化机房动力环境设备实时监视系统研发方案
28.图3,自动化机房动力环境监测系统主界面。
29.图4,自动化机房动力环境监测系统ups监控管理界面。
30.图5，自动化机房动力环境监测系统精密空调监测管理界面
31.图6，自动化机房动力环境监测系统消防监控管理界面
32.图7，自动化机房动力环境监测系统温湿度监控管理画面
33.图8，自动化机房动力环境监测系统列头柜监视管理画面
34.图9，自动化机房动力环境监测系统视频监控管理界面
35.图10，自动化机房动力环境监测系统门禁监控管理界面
36.图11，自动化机房动力环境监测系统漏水检测画面
37.图12，自动化机房动力环境监测系统新风机监控管理界面
具体实施方式
38.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
39.一种调度自动化机房动力环境监测系统，包括，系统配置模块，设备监控模块，报警排表模块，事件查询模块，用户权限管理模块，定时任务模块，定时报表模块和设备联动模块，
40.系统配置模块：查看指定的或所有设备的当前配置参数，系统配置模块修改的参数保存并配置完成后会直接生效，
41.设备监视模块：实时更新显示当前系统的运行状态、各种报警与消息记录，事件查询模块：事件查模块提供了对指定或所有设备的设置事件、设备事件和系统事件进行查询，
42.报警排表模块：对设备进行分组，并给设备分组指派负责人员，当设备发生故障或故障恢复时，系统根据分组安排来给负责人员发送报警信息，
43.用户权限管理模块：用户权限管理模块对用户的权限分配管理，对多个角色分配不同的权限，
44.定时任务模块：能指定一系列的日程计划在指定的时间里自动执行，无需人员操作，并可把指定时段的记录导出到excel，
45.定时报表模块：对指定的设备测点或状态进行记录，
46.设备联动模块：选择“源”测点，每个源测点可以对应一个联动动作，当“源”事件发生报警的时候，联动就执行。
47.所述的系统配置模块能够选择一个设备或者测点，自行设置它的设备名称、设备属性、通讯刷新周期、关联页面、报警级别、报警方式、遥测上下限、是否进行曲线记录和一些基本参数。
48.所述的用户权限管理模块判断是否可以查询设备的事件、是否可以控制设备、是否可以使用系统功能等，再通过给用户账号指定从属角色将使用户获得对应的权限。
49.所述的设备监视模块能从监控界面与列表中快速准确地了解当前系统的运行情况与过去的发生的事件记录，包括视频监视与数据监视。
50.所述的视屏监视模块主要包括实时视频模块、录像回放模块和视频轮巡模块，在显示页面中，实时视频窗口、录像回放窗口、视频轮巡窗口都作为控件无缝嵌入在页面中，视屏监视模块自行定义视频窗口的数目、摆放位置、窗口大小和播放器界面。
51.所述的在机房动力环境设备实时监视系统中，设备之间的联动是可以任意设置的，当检测到消防报警或者其他报警情况的时候，设备联动模块联动摄像机转动到相关位置，并开始录像，并将信号传递给驱动装置，驱动装置执行驱动动作，如驱动装置打开所有门，方便人员逃生。
52.设计原理：通过采用先进的计算机技术、网络通讯技术、数据传输技术、图像处理技术等，实现对各个智能设备运行状态、运行参数的显示、处理和存储等；实现各子系统之间的数据流动、联动功能；实现系统的故障自动检测与专家诊断功能以及丰富的报警功能，极大地减轻机房维护人员负担，在提高机房系统可靠性的同时提高整个机房的运行效率，实现自动化机房的科学管理。
53.如图2所示，综合考虑实际的使用环境、成本、可移植等因素，最终数据平台选用微软公司的sql server/access；操作系统采用微软公司windows系统；前台应用程序机房组态软件采用visual c#开发而成；网络数据通讯采用tcp/ip协议。
54.工作流程：如图1所示，利用网线将各环境设备的状态参数引入串口服务器，然后汇入rs485总线，接着接入监控主机的设备驱动板，最终经过数据处理后将设备状态数据画面显示在监控机上，如若设备出现异常发出语音报警等提醒工作人员。
55.如图3所述，一种调度自动化机房动力环境监测系统可对如下设备进行集中监控管理，包括：ups系统、精密空调系统、消防监测系统、温湿度监测系统、配电系统、视屏监控系统、门禁系统、漏水监测系统、新风机监测系统等。
56.实施例1
57.如图4所示，调度自动化电源室配有ups，由于ups自带rs232通讯接口，通过rs232/rs485转换后可将信号远距离传输。该系统对ups内部整流器、逆变器、电池、旁路、负载等各部件的运行状态进行实时监视，并且实时监视ups的各种电压、电流、频率、功率等参数，并有直观的图形界面显示。一旦有部件发生故障，将自动切换到相关画面，越限参数将变色，并伴随有报警声音，有相应的处理提示，可根据需要设置电话语音或短信通知。对于重要的
参数，可作曲线记录，可查询一年内的曲线，并可显示选定某天的最大值、最小值，使管理人员对ups的状况有全面的了解。
58.实施例2
59.如图5所示，调度自动化机房配备了精密空调，通过空调自带的智能通讯接口及通讯协议，系统可实时、全面诊断空调运行状况，监控空调各部件(如压缩机、风机、加热器、加湿器、去湿器、滤网等)的运行状态与参数，并可通过软件在系统上修改空调设置参数(温度、湿度、温度上下限、湿度上下限等)，并实现空调的远程开关机。系统一旦监测到有报警或参数越限，将自动切换到相关的运行画面。越限参数将变色，并伴随有报警声音，及相关处理提示。对重要参数，可作曲线记录，运维人员可通过曲线记录直观地看到空调机组的运行品质；空调机组即使有微小的故障，也可以通过系统检测出来，及时采取步骤防止空调机组进一步损坏。
60.实施例3
61.如图6所示，调度自动化机房消防采用七氟丙烷灭火系统，该系统是集气体灭火、自动控制及火灾探测等于一体的现代化智能型自动灭火装置，其由储存瓶组、储存瓶组架、液流单向阀、集流管、选择阀、三通、异径三通、弯头、异径弯头、法兰、安全阀、压力信号发送器、管网、喷嘴、药剂、火灾探测器、控制器、声光报器、警铃、放气指示灯、紧急启动/停止按扭等组成。
62.其管理过程为：由消防控制箱给出的报警信号，通过8052开关量数据采集模块，将消防控制器上的干接点变化信号送到监控主机，实时监测机房内的火灾情况，即便无人值守，可以确定消防工作状态。消防一旦报警，系统可根据需要联动门禁系统打开所有的门锁，让工作人员能尽快地脱离现场，并可以联动摄像机进行拍照。
63.实施例4
64.如图7所示，由于机房内的自动化系统都是由较为精密的设备组成，其正常运行对环境温湿度有比较高的要求，机房环境条件的好坏，对充分发挥自动化系统的性能，延长机器使用寿命、确保数据安全性以及准确性是非常重要的问题。因此，必须按相关规定，把机房温湿度控制在设备要求的范围之内。
65.调度自动化机房面积较大，由于气流及设备分布的影响，温湿度值会有较大的区别，所以仅仅根据精密空调的回风参数来了解机房温湿度值已不能满足机房安全管理的需要；因此，通过加装温湿度传感器，采集机房内局部比照区域的实时温湿度，提供机房关键位置准确的实际温湿度值，便于运维人员了解机房各点的实际温湿度值，。
66.机房内设有温湿度检测装置，一旦发现温湿度值越限，即刻启动报警，提醒管理人员及时调整空调的工作设置值或调整机房内的设备分布情况，系统也可自动调整空调的工作设置值。另外，系统记录下的曲线可供运维人员参考，以方便根据当地各季节的温湿度状况适时调整，及时防范因温湿度质量造成不必要的设备损坏，并且在问题发生后可根据历史曲线轻松找到问题所在，方便解决问题。
67.实施例5
68.如图8所示，调度自动化机房设备分四列布置，每一列机柜排头都配备一个电源列头柜，内部采用进口电量监控仪或电压电流传感器与模拟量模块组成配电参数监测系统，电量仪是集三相相电压、相电流、线电压、线电流、有功、无功、视在功率、频率、功率因数、电
度等参数于一体的智能仪表。该表带有报警功能和智能通讯接口可与计算机相连，将采集的参数送到计算机上，使运维人员非常方便的读取配电的电流、电压，了解供电质量。用鼠标点击主画面的配电图标的配电参数菜单，即可进入查看所监测配电线路的参数。
69.相应的参数存有历史曲线，可点击该参数下挂的历史曲线菜单进入历史曲线图。机房因电源问题引发的问题通常都能通过电量仪和ups的历史曲线分析出故障原因，甚至预防很多故障的发生。如果某参数超出设定范围，系统即发出语音报警，状态指示灯交替闪烁显示报警，在事件窗内可看到哪个参数越限，双击该事件，显示界面自动切换到相应画面上。
70.实施例6
71.具体如图9所示，系统集成五路视频监控，其采用h.264视频压缩方式，集多画面浏览、录像回放、视频远传、触发报警、视频控制、设备联动于一体。
72.在显示页面中，实时视频窗口、录像回放窗口、球机控制窗口都作为控件无缝嵌入在页面中，用户可自行定义视频窗口的数目、摆放位置、窗口大小、播放器界面等，满足不同用户的个性化需要。
73.系统具有丰富的报警联动功能，视频系统可由外部的输入信号触发录像，如双鉴探头、门磁，或者由本身支持的“移动报警”功能触发。录像时段也可以由用户自行设定，任意一路视频均可实现远程传输。视频一旦报警，可拨打电话、发送手机短信，也可同时与其它设备进行联动，输出相应的控制信号。
74.实施例7
75.如图10所示，出于安全考虑，白银地调自动化机房门禁系统设计时采用控制与读卡分开的结构，门外安装读卡器，室内隐蔽处安装门禁系统控制器，防止有人通过技术手段破坏并非法入侵。门禁部分具体由控制器、感应式读卡器、电锁和开门按钮组成，读卡方式属非接触读卡方式，持卡人只要将卡在读卡器附近晃动一次，读卡器就能感应到有卡请求验证并将卡中的信息，也就是内码发送到主机，主机进行检查卡合法性，然后决定是否进行开门动作；整个过程只要在有效的刷卡范围内均可实现门禁管理功能。
76.门禁系统通过通信转接器(rs485)与电脑进行实时监控(可由电脑发指令开/关两道门，并可实时查看所有门的状态)、数据处理、查询、报表输出等。
77.人员管理：运维管理人员通过电脑可按角色建立员工资料库，如：自动化运维管理人员、自动化运维班员等，定期或实时采集每个门的进出资料，同时按角色进行汇总、查询、分类及打印等；另外，主机的各种参数均可由电脑进行设置。
78.刷卡记录：人员进/出门时需持卡在读卡器前进行读卡，读卡器读取信息后，将信息传送到主机，主机首先判断该信息是否合法，如合法则发出开门指令，反之则不发送开门指令并可发出警报；同时主机会将刷卡信息、日期、时间等数据保存以供查询或直接传输到电脑进行处理。
79.实时监控：通过控制中心电脑可实时地反映各个出入口的工作状态。如门的开关、人员进出门区、合法状态、防盗监视点状态等，从而实现机房的安全防范要求。
80.多级管理：本系统能很方便地实现多级管理功能，运维管理人员通过电脑可设置每张卡(即每个人)的进出权限、时间范围、节假日限制等；如：高级管理者可随时进出任何一扇门、外维人员只能在上班时间内进出所有门，超出上班时间将无法进出，各种权限可根
据需求自由设置。
81.实施例8
82.漏水监测管理
83.如图11所示，调度自动化机房采用综合布线设计，实现强弱电分离布局，地板下分布强电电缆、地线等，且电缆纵横交错。由于自动化机房漏水危害极大，又不容易发现，一旦漏水，后果将不堪设想，因此对自动化机房内的漏水状态进行实时的监测是十分必要的。
84.白银地调采用的漏水检测系统主要由漏水控制器、漏水感应绳、引出线、固定胶贴和电源等组成；其工作原理为：采用耐腐蚀，强度高的感应绳与控制器及其他附件，通过漏水绳将有水源的地方围起来，一旦有液体泄漏接触到漏水绳，控制器就会将信号输到监控站上，并发出语音报警，及时通知运维人员处理。
85.实施例9
86.如图12所示，为了保证机房通风，调度自动化机房配备有新风机系统。通过信号采集模块对新风机的节点输出信号进行实时监测，其主要监测新风机的运行状态与风机前后的风压差，一旦系统检测到新风机的运行状态出现异常时，系统将自动以短信、现场语音报警等方式通知自动化运维人员及时进行处理，同时在数据库记录下故障发生时间，以便查询；另外，利用继电器出处模块实施对新风机系统的远程开关控制等。为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。