專利名稱：電站遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電站遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，特別涉及基于3G通信網(wǎng)絡(luò)和DTU(Data Terminal Unit)的電站遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
對(duì)電站的運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集及監(jiān)控的特點(diǎn)實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、不間斷、持久。然而，考慮到電站的建站位置，一般都是處于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境比較不完善的地理位置，有線網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸并不容易實(shí)現(xiàn)，并且遠(yuǎn)程的有線通信也存在一定的不穩(wěn)定性?，F(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)通訊主要是有線和無線兩種，由于電站一般都是處于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境比較不完善的地理位置，有線網(wǎng)絡(luò)不一定可以到達(dá)；同時(shí)電站運(yùn)行時(shí)要求傳輸數(shù)據(jù)量比較大，傳輸穩(wěn)定性要求高，傳統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)(如GPRS)難以到達(dá)要求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型為解決傳統(tǒng)電站遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性較差的技術(shù)問題，提供一種穩(wěn)定性和可靠性較高的電站遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案。電站遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其包括服務(wù)器端和至少一個(gè)客戶端，所述服務(wù)器端和所述至少一個(gè)客戶端通過3G網(wǎng)絡(luò)通信連接，各客戶端均包括控制單元，用于獲取電站的運(yùn)行數(shù)據(jù)；DTU，用于接收所述控制單元發(fā)送的運(yùn)行數(shù)據(jù)；和3G卡，與DTU串口連接，用于實(shí)現(xiàn)服務(wù)器端與各客戶端的通信連接。作為本實(shí)用新型的電站遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的優(yōu)選技術(shù)方案，所述服務(wù)器端包括數(shù)據(jù)處理裝置，用于接收、解析、存儲(chǔ)所述服務(wù)器端從各客戶端獲取的運(yùn)行數(shù)據(jù)；和數(shù)據(jù)庫，用于存儲(chǔ)所述電站數(shù)據(jù)。作為本實(shí)用新型的電站遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的優(yōu)選技術(shù)方案，所述服務(wù)器端還包括用于顯示運(yùn)行數(shù)據(jù)的顯示器。作為本實(shí)用新型的電站遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的優(yōu)選技術(shù)方案，所述運(yùn)行數(shù)據(jù)包括電壓、 電流、功率和/或溫度。作為本實(shí)用新型的電站遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的優(yōu)選技術(shù)方案，所述電站遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)包括服務(wù)器端和至少三個(gè)客戶端，所述至少三個(gè)客戶端經(jīng)由路由器和網(wǎng)關(guān)與所述網(wǎng)絡(luò)通信連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供的電站遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)服務(wù)器端和至少一個(gè)客戶端，且各客戶端均包括用于獲取電站的運(yùn)行數(shù)據(jù)的控制單元；用于接收所述控制單元發(fā)送的數(shù)據(jù)的DTU ；和3G卡，與DTU串口連接，用于實(shí)現(xiàn)服務(wù)器端與各客戶端的通信連接，其具有高效的數(shù)據(jù)收發(fā)速率，永不斷線的網(wǎng)絡(luò)連接，提高了電力系統(tǒng)的電站遠(yuǎn)程監(jiān)控的實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性。通過結(jié)合附圖，閱讀以下對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例的詳細(xì)描述，可以進(jìn)一步理解本實(shí)用新型的其它優(yōu)點(diǎn)、特征以及方面。
圖1為本實(shí)用新型的電站遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的電站遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的部分工作流程圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。下面參照附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)說明。本文中，相同附圖標(biāo)記表示相同組成部分。應(yīng)清楚，3G (英語Srd-generation)或“三代”指第三代移動(dòng)通信技術(shù)的簡(jiǎn)稱，是指支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆涓C移動(dòng)通訊技術(shù)；DTU指數(shù)據(jù)通信的終端設(shè)備，是一種數(shù)據(jù)通信的終端設(shè)備，可以通過串口讀取或者向串口發(fā)送數(shù)據(jù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集及系統(tǒng)監(jiān)控功能，在本實(shí)用新型中將其應(yīng)用于電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集及遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控，DTU的核心功能包括內(nèi)部集成TCP/IP協(xié)議棧，提供串口數(shù)據(jù)雙向轉(zhuǎn)換功能，支持自動(dòng)心跳、保持永久在線，支持參數(shù)配置、永久保存，支持用戶串口參數(shù)配置；3G數(shù)據(jù)卡是指應(yīng)用于電腦并采用第三代移動(dòng)通信技術(shù)接入互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備。在中國，根據(jù)3大電信公司把3G數(shù)據(jù)卡分為3類中國聯(lián)通 WCDMA數(shù)據(jù)卡，中國移動(dòng)TD數(shù)據(jù)卡，中國電信CDMA上網(wǎng)卡。本實(shí)用新型提供的電站遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，包括服務(wù)器端和至少一個(gè)客戶端，所述服務(wù)器端和所述至少一個(gè)客戶端通過3G網(wǎng)絡(luò)通信連接，各客戶端均包括控制單元，用于獲取電站的運(yùn)行數(shù)據(jù)；DTU，用于接收所述控制單元發(fā)送的運(yùn)行數(shù)據(jù)；和3G卡，與DTU串口連接，用于實(shí)現(xiàn)服務(wù)器端與各客戶端的通信連接。如圖1所示，本實(shí)用新型提供的電站遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，該電站遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)包括客戶端100、網(wǎng)絡(luò)4以及服務(wù)端200。客戶端100通過網(wǎng)絡(luò)4與服務(wù)端200通信連接。雖然圖 1中僅顯示了一個(gè)客戶端100，但本實(shí)用新型也可以包括多個(gè)客戶端。具體而言，客戶端100包括控制單元1、DTU2、3G卡3。服務(wù)器端200包括數(shù)據(jù)處理裝置5、數(shù)據(jù)庫6。其中，所述控制單元1與所述DTU2通過串口連接，所述3G卡3插入到DTU2 —起使用。所述數(shù)據(jù)處理裝置5和數(shù)據(jù)庫6均設(shè)于服務(wù)器端200。其中，所述控制單元1，用于獲取電站的運(yùn)行數(shù)據(jù)，根據(jù)通信協(xié)議處理后，以串行通信接口的方式發(fā)送給所述DTU2，是客戶端100的重要組成部分。所述DTU2，用于從控制單元1讀取或者向控制單元1發(fā)送數(shù)據(jù)，也是客戶端100的重要組成部分。所述3G卡，用于實(shí)現(xiàn)客戶端100與服務(wù)器端200的網(wǎng)絡(luò)通信和數(shù)據(jù)傳輸。所述服務(wù)器端200，用于取回客戶端100發(fā)回的電站數(shù)據(jù)，并通過數(shù)據(jù)處理裝置5 處理后存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫6中；同時(shí)用于向客戶端100發(fā)送控制命令。[0029]所述數(shù)據(jù)處理裝置5，用于接收、解析、存儲(chǔ)服務(wù)器端200從客戶端100獲取的運(yùn)行數(shù)據(jù)，可以利用現(xiàn)有的各種數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行處理。所述數(shù)據(jù)庫6，用于存儲(chǔ)所述數(shù)據(jù)處理裝置5發(fā)送來的所述運(yùn)行數(shù)據(jù)。如上所述，本實(shí)用新型的用于監(jiān)控的電站遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，包括控制單元1、DTU2、3G 卡3、服務(wù)器端200、數(shù)據(jù)處理裝置5、數(shù)據(jù)庫6，所述控制單元1與所述DTU2通過串口連接， 所述3G卡3插入到DTU2 —起使用，所述數(shù)據(jù)處理裝置5和數(shù)據(jù)庫6均存在于服務(wù)器端200。所述控制單元1，用于獲取電站的運(yùn)行數(shù)據(jù)，根據(jù)通信協(xié)議處理后，轉(zhuǎn)發(fā)給DTU2， 其中，電站的運(yùn)行數(shù)據(jù)例如包括電站運(yùn)行狀態(tài)，即電壓，電流，功率，溫度，故障信息和/或告警信息等信息。所述DTU2，用于相對(duì)所述控制單元1以串口的方式讀取或者發(fā)送數(shù)據(jù)， 是客戶端的組成部分。所述3G卡3，用于實(shí)現(xiàn)客戶端與服務(wù)器端200的網(wǎng)絡(luò)通信和數(shù)據(jù)傳輸；所述服務(wù)器端200，用于取回客戶端發(fā)回的電站數(shù)據(jù)，并處理后存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫6中；同時(shí)用于向客戶端發(fā)送控制命令。所述數(shù)據(jù)處理裝置5，用于接收、解析、存儲(chǔ)服務(wù)器端200從客戶端獲取的電站數(shù)據(jù)。所述數(shù)據(jù)庫6，用于存儲(chǔ)電站數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理裝置5的主要作用在于1、通過3G網(wǎng)絡(luò)4，實(shí)現(xiàn)與控制單元1通信；2、接收控制單元1的信息，按約定通信協(xié)議進(jìn)行解析信息，并顯示到顯示器(未顯示)或者存入數(shù)據(jù)庫6中，其中顯示器用于顯示電站數(shù)據(jù)；3、按約定通信協(xié)議封裝信息，并發(fā)送信息至控制單元1。其中，封裝是指對(duì)通信協(xié)議的具體實(shí)現(xiàn)過程，與解析相對(duì)應(yīng)，構(gòu)成了通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)的整個(gè)過程。例如1、通信協(xié)議要求以“id(數(shù)據(jù)編碼lvalue(傳輸數(shù)據(jù))+CRC(校驗(yàn)碼)”格式進(jìn)行數(shù)據(jù)排列并傳輸；2、封裝過程如獲取電站功率值value = 505，對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)編碼id = 10，校驗(yàn)碼 CRC = 87，組合后10 I 505 I 87 ；3、解析過程為封裝的逆過程，如得到一條信息10 I 505 I 87，取到id = 10，校驗(yàn)碼CRC = 87，通過本地計(jì)算校驗(yàn)碼值，與取得的校驗(yàn)碼比較，若值相等則value有效，此時(shí)取得的value = 505，否則舍去。作為本實(shí)用新型的電站遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)，可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)客戶端客戶端1、客戶端2、客戶端η對(duì)應(yīng)同一個(gè)服務(wù)器端。每個(gè)客戶端都具有一個(gè)3G-DTU設(shè)備，并且將它們的數(shù)據(jù)中心IP和端口號(hào)，按照服務(wù)器端的IP和所偵聽的端口號(hào)設(shè)置。本實(shí)用新型的電站遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的配置步驟可以包括步驟1，對(duì)服務(wù)器端200進(jìn)行端口配置；步驟2，對(duì)客戶端100的3G卡及DTU2的配置；步驟3，運(yùn)行客戶端100的控制單元1 ；步驟4，運(yùn)行數(shù)據(jù)處理裝置5 ；步驟5，啟動(dòng)DTU2，連接通信。服務(wù)器應(yīng)當(dāng)有固定IP地址(如121. 15. 172. 102)，并對(duì)各客戶端開放相應(yīng)的偵聽端口號(hào)，在接入網(wǎng)絡(luò)后要盡量保持在線。客戶端工作后，會(huì)通過DTU主動(dòng)與服務(wù)器建立連接，隨后告知服務(wù)器自己的終端地址。作為本實(shí)用新型的電站控制系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟1應(yīng)該包括首先，將服務(wù)器處于公網(wǎng)中，且設(shè)置固定IP ；然后，約定一個(gè)端口號(hào)，保持偵聽該端口號(hào)。作為本實(shí)用新型的電站控制系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟2應(yīng)該包括首先，對(duì)客戶端的串口進(jìn)行參數(shù)配置，包括串口號(hào)和波特率等(如串口號(hào)為C0M1，波特率為115200)；然后對(duì)DTU進(jìn)行基本配置，包括數(shù)據(jù)中心IP，即服務(wù)器的IP，以及端口號(hào)，即步驟1中服務(wù)器偵聽的端口號(hào)，其他的設(shè)置暫不做修改。作為本實(shí)用新型的電站控制系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟3應(yīng)該包括首先，控制單元獲取到電站的運(yùn)行數(shù)據(jù)；然后，根據(jù)事先約定好的通信協(xié)議，對(duì)電站數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝；最后， 向串口發(fā)送經(jīng)過封裝的數(shù)據(jù)。通信協(xié)議包括但不限于TCP，CAN，或者基于TCP用戶層自己開發(fā)的通信協(xié)議，屬于傳輸數(shù)據(jù)格式的一種約定，類似于某些規(guī)定規(guī)范。作為本實(shí)用新型的電站控制系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟4應(yīng)該包括首先，根據(jù)事先約定好的通信協(xié)議，將接收到的電站數(shù)據(jù)進(jìn)行解析；然后，將解析后的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在對(duì)應(yīng)電站的數(shù)據(jù)庫中，以供以后分析或者查看。作為本實(shí)用新型的電站控制系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟5應(yīng)該包括首先，如果重新配置了串口或者DTU的基本參數(shù)，就要對(duì)DTU重新上電，以保證配置的有效性；然后，DTU會(huì)自動(dòng)通過3G建立與服務(wù)器的連接；最后，當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間沒有數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，斷開DTU與中心的連接，此時(shí)DTU在與數(shù)據(jù)中心連接被斷開之前，發(fā)送的一個(gè)小數(shù)據(jù)包，即DTU心跳包，以保持連接不被斷開。其中，心跳包是DTU設(shè)備在長(zhǎng)時(shí)間沒有數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，循環(huán)定時(shí)發(fā)送的一個(gè)數(shù)據(jù)幀(DTU內(nèi)部實(shí)現(xiàn)有別于傳輸電站數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)幀)，它的作用是監(jiān)聽無線網(wǎng)絡(luò)是否保持連接，若連接正常，則繼續(xù)定時(shí)發(fā)送該數(shù)據(jù)幀，否則，主動(dòng)斷開無線連接，重新連接服務(wù)器端。 概括來說就是確保網(wǎng)絡(luò)通暢的一種手段。優(yōu)選的是，如圖2所示，本實(shí)用新型的電站遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的配置步驟包括步驟SO1，將服務(wù)器端接入公網(wǎng)中，并設(shè)定服務(wù)器端的IP為固定IP。步驟S02，服務(wù)器端和客戶端約定一個(gè)端口號(hào)，服務(wù)器端保持偵聽此端口。步驟S03，設(shè)置客戶端的串口相關(guān)參數(shù)，比如串口號(hào)和波特率。步驟S04，設(shè)置客戶端的DTU的基本參數(shù)，比如數(shù)據(jù)中心的IP和端口號(hào)。其他設(shè)置暫不作更改。步驟S05，將3G卡插入到DTU中，重新對(duì)DTU上電。步驟S06，等待DTU自動(dòng)連接服務(wù)器端。步驟S07，如果連接不成功，DTU會(huì)自動(dòng)重連，直到成功連接服務(wù)器端。步驟S08，建立與服務(wù)器端的通信，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供的電站遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，具有高效的數(shù)據(jù)收發(fā)速率，永不斷線的網(wǎng)絡(luò)連接，提高了電力系統(tǒng)的電站遠(yuǎn)程監(jiān)控的實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性。本實(shí)用新型基于3G網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，可以解決有線網(wǎng)絡(luò)通信帶來的局限。 另外，本實(shí)用新型將3G通信網(wǎng)絡(luò)與DTU有機(jī)結(jié)合，形成基于3G-DTU的電站遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。基于3G-DTU的電站遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)是專門用于將串口數(shù)據(jù)通過3G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳送的 3G無線設(shè)備，這就解決了因客戶端與服務(wù)器端網(wǎng)絡(luò)環(huán)境差異導(dǎo)致的數(shù)據(jù)傳輸問題。通過采用高端高速的工業(yè)級(jí)CPU，3G-DTU能快速接收來自3G網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)，然后通過串口發(fā)送給客戶端。本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在穩(wěn)定性和可靠性較差的問題，提供一種穩(wěn)定性和可靠性較高的電站遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。 本領(lǐng)域技術(shù)人員容易知道，以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍由權(quán)利要求書確定。
權(quán)利要求1.電站遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在于，包括服務(wù)器端和至少一個(gè)客戶端，所述服務(wù)器端和所述至少一個(gè)客戶端通過3G網(wǎng)絡(luò)通信連接，各客戶端均包括控制單元，用于獲取電站的運(yùn)行數(shù)據(jù)；DTU，用于接收所述控制單元發(fā)送的運(yùn)行數(shù)據(jù)；和3G卡，與DTU串口連接，用于實(shí)現(xiàn)服務(wù)器端與各客戶端的通信連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電站遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在于，所述服務(wù)器端包括 數(shù)據(jù)處理裝置，用于接收、解析、存儲(chǔ)所述服務(wù)器端從各客戶端獲取的運(yùn)行數(shù)據(jù)；和數(shù)據(jù)庫，用于存儲(chǔ)所述的運(yùn)行數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電站遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在于，所述服務(wù)器端還包括用于顯示運(yùn)行數(shù)據(jù)的顯示器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電站遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電站遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)包括服務(wù)器端和至少三個(gè)客戶端，所述至少三個(gè)客戶端經(jīng)由路由器和網(wǎng)關(guān)與所述網(wǎng)絡(luò)通信連接。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種電站遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。其包括服務(wù)器端和至少一個(gè)客戶端，所述服務(wù)器端和所述至少一個(gè)客戶端通過3G網(wǎng)絡(luò)通信連接，各客戶端均包括控制單元，用于獲取電站的運(yùn)行數(shù)據(jù)；DTU，用于接收所述控制單元發(fā)送的數(shù)據(jù)；和3G卡，與DTU串口連接，用于實(shí)現(xiàn)服務(wù)器端與各客戶端的通信連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供的電站遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)具有高效的數(shù)據(jù)收發(fā)速率，永不斷線的網(wǎng)絡(luò)連接，提高了電力系統(tǒng)的電站遠(yuǎn)程監(jiān)控的實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)H04L29/08GK202043130SQ20102063096
公開日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2010年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月26日
發(fā)明者尹韶文, 彭程, 梁立平, 溫萬才, 苗軍飛 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司