一种220kV智能变电站信息采集控制装置的制作方法

一种220kv智能变电站信息采集控制装置
技术领域
1.本技术涉及智能变电站信息采集技术领域，特别涉及一种220kv智能变电站信息采集控制装置。


背景技术：

2.随着电力工业技术的高速发展，数据安全意识也得到了越来越强的重视。因此对不同的电压等级的智能变电站管理监测提出了新的要求。为了能够准确地监测到应用现场的情况，通常都是在现场设置采集模块，通过采集模块对应用现场的相关数据采集，并将采集到的数据发送到存储系统进行存储，以方便后续的对相关采集数据进行数据分析，以定位故障或者对相关电力决策提供数据支持。然而，传统的对采集模块的采集数据的传输存在传输不稳定的问题，数据传输可靠性低。


技术实现要素：

3.基于此，本技术实施例的目的在于提供一种220kv智能变电站信息采集控制装置。
4.一种220kv智能变电站信息采集控制装置，所述装置包括：光电隔离器、低通滤波器、中央处理器、第一存储单元、无线传输模块以及第二存储单元，所述光电隔离器的输入端与监测采集模块的输出端电连接，输出端与所述低通滤波器的输入端电连接，所述低通滤波器的输出端与所述中央处理器连接，所述中央处理器与所述控制模块、所述第一存储单元、所述无线传输模块以及所述第一存储单元电连接，所述光电隔离器通过电气隔离的方式将所述监测采集模块采集的采集数据传输至所述低通滤波器，所述低通滤波器对接收到的采集数据进行低通滤波处理，所述中央处理器将所述低通滤波处理后的采集数据存储至所述第一存储单元和所述第二存储单元，并将所述低通滤波处理后的采集数据通过所述无线传输模块传输至云存储平台进行云存储。
5.基于本技术实施例提供的信息采集控制装置，通过光电隔离器的光电隔离和低通滤波器的低通滤波，可以有效保证从监测采集模块将获得的采集数据传输至中央处理器的过程中的稳定性和数据传输质量，中央处理器将获得的采集数据同时存储至第一存储单元、第二存储单元以及云存储平台，从而在本地通过第一存储单元存储采集数据的同时，通过第二存储单元实现对采集数据的本地备份存储，并通过云存储平台实现采集数据的云备份存储，从而在出现数据突发情况时，从第一存储单元、第二存储单元以及云存储平台的备份数据均可以找寻到相对应的数据，而且可以结合第一存储单元、第二存储单元以及云存储平台的备份数据互为参照，以确定数据是否存在被篡改的情形，使数据的损失和损害降到最低，提高了采集数据的安全性能。
6.一个实施例中，所述装置还包括：与所述中央处理器连接的控制模块，所述中央处理器接收所述控制模块发出的控制信号，基于所述控制信号控制所述光电隔离器、所述低通滤波器、所述第一存储单元、所述第二存储单元以及所述无线传输模块的工作状态。从而，可以通过控制模块可以中央处理器发送控制信号，以控制所述光电隔离器、所述低通滤
波器、所述第一存储单元、所述第二存储单元以及所述无线传输模块的工作状态，实现所述光电隔离器、所述低通滤波器、所述第一存储单元、所述第二存储单元以及所述无线传输模块的工作状态自定义控制。
7.一个实施例中，所述控制模块包括控制按键，所述控制按键包括开关键、复位键和查询键；所述中央处理器在接收到通过所述开关键发出的开/关信号时，所述装置处理启动开机状态/停止工作状态，所述中央处理器在接收到通过所述复位键接收到的复位信号时，将对应的模块设置为复位状态，所述对应的模块包括所述光电隔离器、所述低通滤波器、所述无线通信模块、所述第一存储单元、所述第二存储单元中的至少一种，所述中央处理器在接收到通过所述查询键发出的查询信号时，在所述第一存储单元、所述第二存储单元、以及所述云存储平台中的至少一种中查询对应的采集数据。从而，可以直接通过按键的方式实现设备的开关机，所述光电隔离器、所述低通滤波器、所述无线通信模块、所述第一存储单元、所述第二存储单元的复位，以及相关的数据的查询。
8.一个实施例中，所述第一存储单元包括：数据存储模块、预设数据存储模块以及采集数据存储模块，所述预设数据存储模块被配置为存储预设数据，所述采集数据存储模块被配置为存储所述采集数据，所述数据存储模块被配置为存储所述预设数据、所述采集数据之外的数据，所述预设数据包括数据阈值。从而，通过为第一存储单元划分不同的存储模块，各个不同的存储模块分别存储不同类型的数据，可以实现不同类型数据的分类存储，且有利于提高中央处理器在进行数据查询的查询效率以及在此基础上进行相关数据处理的处理效率。
9.一个实施例中，所述装置还包括：与所述中央处理器电连接的加解密模块，所述中央处理器将所述采集数据通过所述加解密模块加密后，通过所述无线通信模块传输至所述云存储平台进行云存储，并对通过所述无线通信模块从云服务器获得的数据，通过所述加解密模块进行解密处理。从而，通过加解密模块可以对要进行数据传输的采集数据进行加密处理，并能够对接收到的数据进行解密处理，从而提高数据传输的安全性。
10.一个实施例中，所述加解密模块包括：数字签名加密子模块以及验证解密子模块，所述数字签名加密子模块被配置为对所述采集数据进行加密和签名处理，所述验证解密子模块被配置为对通过所述无线通信模块从云服务器获得的数据进行解密和签名验证处理。从而，通过独立的数字签名加密子模块和验证解密子模块，分别进行加密签名处理，以及解密和签名验证处理，通过不同的模块分别执行不同的加解密处理过程，有利于提高处理效率。
11.一个实施例中，所述数字签名加密子模块包括生成数据模块和发布数据模块；所述生成数据模块被配置为生成随机数，所述发布数据模块被配置为根据所述随机数生成密钥，所述密钥用于对所述采集数据进行加密和签名处理，以及用于对从云服务器获得的数据进行解密和签名验证处理。从而，通过独立的生成数据模块和发布数据模块，分别生成随机数和生成密钥，从而有利于提高处理效率，且由于是通过生成随机数的方式来生成密钥，也提高了获得的密钥的安全性。
12.一个实施例中，所述装置还包括与所述中央处理器电连接的显示模块，所述中央处理器用于将待显示信息在所述显示模块上显示，所述待显示信息包括所述采集数据的采集状态、所述采集数据的异常状态、所述采集数据的存储状态、所述采集数据的备份状态、
所述采集数据存储至云存储平台的云存储状态、以及所述中央处理器的工作状态中的至少一种。从而，通过显示模块对相关的待显示信息进行显示，有助于用户，例如电力工作人员通过显示模块可以直观地观察到相关的处理状态。
13.一个实施例中，所述装置还包括：与所述中央处理器连接的告警模块，所述中央处理器在基于所述采集数据确定数据异常时，或者所述中央处理器的工作状态出现异常时，通过所述告警模块进行告警。从而通过告警模块的设置，可以在发生异常时及时通过告警模块进行告警，以起到警示提醒作用，有助于用户例如电力工作人员及时发现异常情况。
14.一个实施例中，所述告警模块包括警示灯和蜂鸣器。从而可以通过警示灯和蜂鸣器同时告警的方式，可以从视觉和听觉两个角度同时进行告警，可以有助于用户例如电力工作人员从视觉和听觉上或者异常状态。
附图说明
15.图1为一个实施例中的220kv智能变电站信息采集控制装置的结构框图；
16.图2为另一个实施例中的220kv智能变电站信息采集控制装置的结构框图；
17.图3为一个实施例中的加解密模块的结构框图。
具体实施方式
18.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
19.参考图1所示，本技术一个实施例中提供的220kv智能变电站信息采集控制装置，装置包括：光电隔离器、低通滤波器、中央处理器、第一存储单元、无线传输模块以及第二存储单元，所述光电隔离器的输入端与监测采集模块的输出端电连接，输出端与所述低通滤波器的输入端电连接，所述低通滤波器的输出端与所述中央处理器连接，所述中央处理器与所述控制模块、所述第一存储单元、所述无线传输模块以及所述第一存储单元电连接，所述光电隔离器通过电气隔离的方式将所述监测采集模块采集的采集数据传输至所述低通滤波器，所述低通滤波器对接收到的采集数据进行低通滤波处理，所述中央处理器将所述低通滤波处理后的采集数据存储至所述第一存储单元和所述第二存储单元，并将所述低通滤波处理后的采集数据通过所述无线传输模块传输至云存储平台进行云存储。
20.工作时，监测采集模块采集相关的电力数据，获得采集数据。其中，采集的电力数据可以是各种可能的电力数据，例如遥测信号、遥感信号、开关量信号等等。其中，一个实施例中，监测采集模块可以设置有采集端子，监测采集模块可以通过采集端子采集开关量输入信号。可以理解，在采集其他类型的电力数据信号时，该监测采集模块可以设置有其他不同的相关部件。监测采集模块采集获得的采集数据，通过光电隔离器传输给低通滤波器。光电隔离器可以以光为媒介传输电信号，且可以有效地对输入输出信号进行有效的隔离，从而大大提高传输的采集信号的信噪比。采集数据到达低通滤波器后，低通滤波器对采集数据进行低通滤波，即容许低频信号通过，但减弱(或减少)频率高于截止频率的信号，据此可以实现对采集数据的信号采样。通过低通滤波器的采集数据，在中央处理器的处理下，存储至第一存储单元、用以进行存储备份数据的第二存储单元，并听过无线通信模块传输至云
存储平台进行云存储，以实现云备份。
21.基于本技术实施例提供的信息采集控制装置，通过光电隔离器的光电隔离和低通滤波器的低通滤波，可以有效保证从监测采集模块将获得的采集数据传输至中央处理器的过程中的稳定性和数据传输质量，中央处理器将获得的采集数据同时存储至第一存储单元、第二存储单元以及云存储平台，从而在本地通过第一存储单元存储采集数据的同时，通过第二存储单元实现对采集数据的本地备份存储，并通过云存储平台实现采集数据的云备份存储，从而在出现数据突发情况时，从第一存储单元、第二存储单元以及云存储平台的备份数据均可以找寻到相对应的数据，而且可以结合第一存储单元、第二存储单元以及云存储平台的备份数据互为参照，以确定数据是否存在被篡改的情形，使数据的损失和损害降到最低，提高了采集数据的安全性能。
22.参考图2所示，一个实施例中，所述装置还包括：与所述中央处理器连接的控制模块，所述中央处理器接收所述控制模块发出的控制信号，基于所述控制信号控制所述光电隔离器、所述低通滤波器、所述第一存储单元、所述第二存储单元以及所述无线传输模块的工作状态。从而，可以通过控制模块可以中央处理器发送控制信号，以控制所述光电隔离器、所述低通滤波器、所述第一存储单元、所述第二存储单元以及所述无线传输模块的工作状态，实现所述光电隔离器、所述低通滤波器、所述第一存储单元、所述第二存储单元以及所述无线传输模块的工作状态自定义控制。
23.在一些可能的实施例中，例如当需要对本技术实施例的装置中的相关模块的工作状态进行控制时，用户例如电力工作人员可以通过控制模块来发出控制指令，以实现工作状态的控制或者调整。例如，在一些实施例中，若需要对低通滤波器的滤波性能进行调整，则可以通过控制模块向中央处理器发出控制指令，控制指令中可以携带待设置的滤波参数，中央处理器在接收到该控制指令后，将低通滤波器的滤波参数设置为控制指令中携带的待设置的滤波参数，以实现对低通滤波器的工作状态的调整。再例如，若需要对第一存储单元、第二存储单元的工作状态进行调整，则可以通过控制模块向中央处理器发出控制指令，控制指令中可以携带待设置存储参数，中央处理器在接收到该控制指令后，设置第一存储单元、第二存储单元的存储参数，例如第一存储单元、第二存储单元所占用的存储空间的大小等等。再例如，可以通过控制模块向中央处理器发出控制指令，控制指令中可以携带待设置传输参数，中央处理器在接收到该控制指令后，将无线传输模块的传输参数传输为控制指令中携带的待设置传输参数，例如设置无线传输方式为wifi传输、5g传输或者其他类型的传输，再例如设置每次传输的数据包的大小等等。应当理解的是，控制模块发出的控制指令，也可以是其他不同类型的指令。
24.参考图2所示，一个实施例中，所述控制模块包括控制按键，所述控制按键包括开关键、复位键和查询键；所述中央处理器在接收到通过所述开关键发出的开/关信号时，所述装置处理启动开机状态/停止工作状态，所述中央处理器在接收到通过所述复位键接收到的复位信号时，将对应的模块设置为复位状态，所述对应的模块包括所述光电隔离器、所述低通滤波器、所述无线通信模块、所述第一存储单元、所述第二存储单元中的至少一种，所述中央处理器在接收到通过所述查询键发出的查询信号时，在所述第一存储单元、所述第二存储单元、以及所述云存储平台中的至少一种中查询对应的采集数据。从而，可以直接通过按键的方式实现设备的开关机，所述光电隔离器、所述低通滤波器、所述无线通信模
块、所述第一存储单元、所述第二存储单元的复位，以及相关的数据的查询。
25.从而，在需要开启申请实施例的装置时，用户例如电力工作人员可以通过按下开关键，以启动本技术实施例的装置，以使本技术实施例的装置进入工作状态。当需要让本技术实施例的装置停止工作时，例如装置需要关机检修等时，用户例如工作人员可以通过按下开关键，以让本技术实施例的装置停止工作。应当理解是，为了避免误操作，可以在按下开关键一定时长之后，再判定可以启动或者停止本技术实施例的装置的工作。当需要将本技术实施例中的相关模块复位时，用户例如电力工作人员可以按下复位键，从而复位相对应的模块。一些实施例中，该复位键可以有多个不同的复位键，每个复位键分别对应不同的模块，例如，对应于光电隔离器的光电隔离器复位键、对应于低通滤波器的低通滤波器复位键、对应于无线通信模块的无线通信模块复位键、对应于第一存储单元的第一存储单元复位键、对应于第二存储单元的第二存储单元复位键。从而，用户可以通过按下对应的复位键来实现相应模块的复位。在另一些实施例中，控制模块可以只设置有一个复位键，用户例如电力工作人员可以选择对应的模块后，按下复位键，从而复位相对应的模块。当用户例如电力工作人员需要查询相关信息时，可以通过查询键来查询相关的数据。
26.参考图2所示，一个实施例中，所述第一存储单元包括：数据存储模块、预设数据存储模块以及采集数据存储模块，所述预设数据存储模块被配置为存储预设数据，所述采集数据存储模块被配置为存储所述采集数据，所述数据存储模块被配置为存储所述预设数据、所述采集数据之外的数据，所述预设数据包括数据阈值。从而，通过为第一存储单元划分不同的存储模块，各个不同的存储模块分别存储不同类型的数据，可以实现不同类型数据的分类存储，且有利于提高中央处理器在进行数据查询的查询效率以及在此基础上进行相关数据处理的处理效率。
27.一些实施例中，预设数据存储模块可以用于存储预设数据，预设数据可以是各种需要预先设定的数据或者其他需要存储在该模块的数据，例如数据阈值，从而中央处理器在获得采集数据后，可以将采集数据与对应的数据阈值进行比较，以基于该采集数据与对应的数据阈值的比较结果确定是否出现异常。再例如，预设数据存储模块中可以存储有相关的数据处理规则，中央处理器可以根据预设数据存储模块中存储的数据处理规则，对采集数据进行相关的处理，以得到数据处理结果，例如数据是否发生异常等等。从而，通过预设数据处理模块的设置，可以在不修改中央处理器的相关应用程序代码的情况下，只需要调整预设数据处理模块中存储的数据处理规则，就可以实现数据处理规则的调整和更新，更新效率快。
28.参考图2所示，一个实施例中，所述装置还包括：与所述中央处理器电连接的加解密模块，所述中央处理器将所述采集数据通过所述加解密模块加密后，通过所述无线通信模块传输至所述云存储平台进行云存储，并对通过所述无线通信模块从云服务器获得的数据，通过所述加解密模块进行解密处理。从而，通过加解密模块可以对要进行数据传输的采集数据进行加密处理，并能够对接收到的数据进行解密处理，从而提高数据传输的安全性。
29.其中，在具体实施的过程中，中央处理器在获得经过低通滤波器低通滤波后的采集数据后，调用加解密模块对该采集数据进行加密，获得加密后的采集数据，并将加密后的采集数据通过无线通信模块传输至云存储平台进行云存储。在一些可能的实施例中，中央处理器有可能通过无线通信模块从云服务器获得相关的数据，该数据可以是云服务器加密
后的数据，中央服务器在接收到该数据后，可以通过调用加解密模块对该数据进行解密，获得解密后的数据。从而可以实现双向传输的数据的安全性。其中，加解密模块在进行加密和解密时，具体的加密方式和解密方式可以结合实际需要进行设定。在一些实施例中，对低通滤波器低通滤波后的采集数据进行加密的加密算法，和云服务器对传输的数据进行解密的加密算法，可以不同。即，加解密模块中可以设置有两套或者以上的加解密卡算法，针对不同类型的数据可以采用不同的加解密算法进行。
30.参考图3所示，一个实施例中，所述加解密模块包括：数字签名加密子模块以及验证解密子模块，所述数字签名加密子模块被配置为对所述采集数据进行加密和签名处理，所述验证解密子模块被配置为对通过所述无线通信模块从云服务器获得的数据进行解密和签名验证处理。从而，通过独立的数字签名加密子模块和验证解密子模块，分别进行加密签名处理，以及解密和签名验证处理，通过不同的模块分别执行不同的加解密处理过程，有利于提高处理效率。
31.其中，在具体实施的过程中，中央处理器在获得经过低通滤波器低通滤波后的采集数据后，调用数字签名加密子模块对该采集数据进行加密，并进行数字签名，获得数字签名后的加密后采集数据，并将数字签名的加密后采集数据通过无线通信模块传输至云存储平台进行云存储。从而，通过加密和数字签名的处理，可以在提高数据的安全性的同时，可以进一步确定该数据的防抵赖性。在一些可能的实施例中，中央处理器有可能通过无线通信模块从云服务器获得相关的数据，该数据可以是云服务器加密后的数据，中央服务器在接收到该数据后，可以通过调用验证解密子模块对该数据进行签名验证以及解密处理，获得解密后的数据。其中，验证解密子模块可以在对该数据签名验证通过后，再进行解密处理，获得解密后的数据，从而可以实现双向传输的数据的安全性。
32.参考图3所示，一个实施例中，所述数字签名加密子模块包括生成数据模块和发布数据模块；所述生成数据模块被配置为生成随机数，所述发布数据模块被配置为根据所述随机数生成密钥，所述密钥用于对所述采集数据进行加密和签名处理，以及用于对从云服务器获得的数据进行解密和签名验证处理。从而，通过独立的生成数据模块和发布数据模块，分别生成随机数和生成密钥，从而有利于提高处理效率，且由于是通过生成随机数的方式来生成密钥，也提高了获得的密钥的安全性。
33.生成数据模块可以用各种可能的方式生成随机数，例如可以使用随机数生成器来生成随机数。发布数据模块在得到该随机数后，可以采用各种可能的方式来生成密钥，例如可以直接将该随机数作为密钥，也可以是对该随机数进行一定的处理后获得密钥。
34.参考图2所示，一个实施例中，所述装置还包括与所述中央处理器电连接的显示模块，所述中央处理器用于将待显示信息在所述显示模块上显示，所述待显示信息包括所述采集数据的采集状态、所述采集数据的异常状态、所述采集数据的存储状态、所述采集数据的备份状态、所述采集数据存储至云存储平台的云存储状态、以及所述中央处理器的工作状态中的至少一种。从而，通过显示模块对相关的待显示信息进行显示，有助于用户，例如电力工作人员通过显示模块可以直观地观察到相关的处理状态。其中，一些实施例中，该显示模块具体可以是显示屏，一些可能的显示屏可以是触摸显示屏等显示设备。
35.例如，在一些实施例中，显示模块上显示的信息，可以包括监测采集模块采集数据的采集状态，例如监测采集模块采集数据的采集周期，当前采集状态是否有异常等。显示模
块上显示的信息，也可以是获得采集数据是否异常的信息，例如中央处理器在获得采集数据，基于预定的数据处理规则对采集数据进行分析确定出现异常时，可以将发生异常的异常状态通过显示模块进行显示，所显示的异常状态可以例如是异常类型、发生异常的是哪一个监测采集模块等等。显示模块上显示的信息，还可以是采集数据的存储状态、采集数据的备份状态、云存储状态等等，例如，具体可以是是否成功存储至第一存储单元，是否成功备份至第二存储单元、以及是否成功存储至云存储平台的信息。显示模块上显示的中央处理器的工作状态，可以是例如中央处理器的设备信息、中央处理器当前正在进行的处理等等，应当理解的是，在其他实施例中，显示模块还可以显示其他不同类型的信息。
36.参考图2所示，一个实施例中，所述装置还包括：与所述中央处理器连接的告警模块，所述中央处理器在基于所述采集数据确定数据异常时，或者所述中央处理器的工作状态出现异常时，通过所述告警模块进行告警。从而通过告警模块的设置，可以在发生异常时及时通过告警模块进行告警，以起到警示提醒作用，有助于用户例如电力工作人员及时发现异常情况。
37.参考图2所示，一个实施例中，所述告警模块包括警示灯和蜂鸣器。从而可以通过警示灯和蜂鸣器同时告警的方式，可以从视觉和听觉两个角度同时进行告警，可以有助于用户例如电力工作人员从视觉和听觉上或者异常状态。
38.参考图2所示，本技术实施例的装置还可以涉及电源模块，通过电源模块对本技术实施例的装置提供电源供应。
39.上述装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
40.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
41.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。