遠(yuǎn)程電力設(shè)備數(shù)據(jù)采集通信系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電力設(shè)備數(shù)據(jù)的采集技術(shù)，特別涉及的是遠(yuǎn)程電力設(shè)備數(shù)據(jù)采集通信系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]IEC60870-5-104遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約(以下簡(jiǎn)稱IEC104規(guī)約)適用于調(diào)度主站和變電站RTU(REMOTE TERMINAL UNIT，遠(yuǎn)方數(shù)據(jù)終端)或其他設(shè)備之間用于以太網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)。根據(jù)IEC104規(guī)約規(guī)定，變電站RTU使用的端口號(hào)為2404，并且此端口號(hào)已經(jīng)得到IANA (InternetAssigned Numbers Authority，互聯(lián)網(wǎng)地址分配機(jī)構(gòu))的確認(rèn)。調(diào)度主站要從變電站RTU讀取電力數(shù)據(jù)時(shí)，由調(diào)度主站發(fā)起網(wǎng)絡(luò)連接，連接到變電站RTU的2404端口，兩端建立TCP/IP連接后，調(diào)度主站和變電站RTU之間能進(jìn)行數(shù)據(jù)的交互。
[0003]上述方式在調(diào)度主站和變電站RTU都處于有線網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境下，實(shí)現(xiàn)比較便捷，但目前的合同能源管理項(xiàng)目(EMC---Energy Management Contract)中，各站點(diǎn)分布較廣，節(jié)能服務(wù)公司需要克服項(xiàng)目地域影響，下面給出幾種實(shí)現(xiàn)調(diào)度主站EMC監(jiān)控中心遠(yuǎn)程采集現(xiàn)場(chǎng)變電站RTU數(shù)據(jù)的方案及其遇到的問題:
[0004]UEMC監(jiān)控中心和變電站RTU不在同一地點(diǎn)，由于條件限制，無法在兩者間搭建有線網(wǎng)絡(luò)，需要通過無線網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸；
[0005]2、由于IEC104規(guī)約的規(guī)定，變電站RTU屬于網(wǎng)絡(luò)連接的監(jiān)聽端，等待EMC監(jiān)控中心發(fā)起主動(dòng)連接；而如果變電站RTU通過網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商連接到互聯(lián)網(wǎng)，其IP地址便為動(dòng)態(tài)分配，若變電站RTU和EMC監(jiān)控中心不在同一網(wǎng)段中，在此情況下，EMC監(jiān)控中心無法連接到變電站RTU ；
[0006]3、在上述2的情況下，當(dāng)前的解決的辦法是在變電站的現(xiàn)場(chǎng)，設(shè)置一個(gè)采集設(shè)備，該采集設(shè)備和變電站RTU在同一個(gè)局域網(wǎng)內(nèi)，采集設(shè)備從變電站RTU采集到電力數(shù)據(jù)后，再通過網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的互聯(lián)網(wǎng)，把數(shù)據(jù)發(fā)送回EMC監(jiān)控中心；這種方案需要在變電站現(xiàn)場(chǎng)增加一個(gè)采集設(shè)備，增加了成本，并且引入了一個(gè)潛在的故障發(fā)生點(diǎn)；此外，由于采集設(shè)備同時(shí)連接變電站RTU的網(wǎng)絡(luò)和運(yùn)營(yíng)商的互聯(lián)網(wǎng)，間接地把變電站的生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)連接起來，給變電站的生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)帶來了風(fēng)險(xiǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種遠(yuǎn)程電力設(shè)備數(shù)據(jù)采集通信系統(tǒng)及方法，實(shí)現(xiàn)調(diào)度主站遠(yuǎn)程采集變電站的數(shù)據(jù)，成本較低，且不給變電站生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)帶來風(fēng)險(xiǎn)。
[0008]為解決上述問題，本發(fā)明提出一種遠(yuǎn)程電力設(shè)備數(shù)據(jù)采集通信系統(tǒng)，包括:
[0009]變電站RTU，用以集中控制現(xiàn)場(chǎng)電力設(shè)備并獲取現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)；
[0010]遠(yuǎn)程調(diào)度主站，其具有接入以太網(wǎng)的監(jiān)控中心網(wǎng)絡(luò)；
[0011]無線專用網(wǎng)，其為一無法訪問因特網(wǎng)的私有網(wǎng)絡(luò)，且搭建所述無線專用網(wǎng)的各設(shè)備均具有固定IP ；
[0012]防火墻設(shè)備，連接在所述監(jiān)控中心網(wǎng)絡(luò)和無線專用網(wǎng)之間，所述遠(yuǎn)程調(diào)度主站通過所述監(jiān)控中心網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備經(jīng)防火墻設(shè)備訪問無線專用網(wǎng)；以及
[0013]無線路由設(shè)備，連接所述變電站RTU，并配置為連接到所述無線專用網(wǎng)，所述遠(yuǎn)程調(diào)度主站訪問到無線專用網(wǎng)后，通過無線路由設(shè)備訪問變電站RTU，從而遠(yuǎn)程采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，將所述無線路由設(shè)備的2404端口通過NAT端口配置，映射到變電站RTU的2404端口，實(shí)現(xiàn)所述無線路由設(shè)備與變電站RTU的連接。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述遠(yuǎn)程調(diào)度主站包括IEC104采集服務(wù)器，其配置有倆網(wǎng)口，分別連接所述監(jiān)控中心網(wǎng)絡(luò)和無線專用網(wǎng)，用以遠(yuǎn)程采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)；所述變電站RTU 為 IEC104 RTU0
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在IEC104采集服務(wù)器上部署有IEC104調(diào)度主站程序，所述IEC104調(diào)度主站程序基于IEC60870-5-104遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約遠(yuǎn)程采集IEC104 RTU的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述IEC104 RTU允許訪問的IP為無線專用網(wǎng)的IP，所述無線專用網(wǎng)的IP配置為IEC60870-5-104遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約允許的IEC104采集服務(wù)器的IP。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述無線路由設(shè)備分配有所述無線專用網(wǎng)中的固定IP0
[0019]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述遠(yuǎn)程調(diào)度主站還包括應(yīng)用服務(wù)器、WEB服務(wù)器、和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，各服務(wù)器均通過以太網(wǎng)連接到所述監(jiān)控中心網(wǎng)絡(luò)。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述無線路由設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的S頂卡，撥號(hào)連接到所述無線專用網(wǎng)。
[0021]本發(fā)明還提出一種遠(yuǎn)程電力設(shè)備數(shù)據(jù)采集通信方法，包括:
[0022]調(diào)度主站的監(jiān)控中心網(wǎng)絡(luò)接入以太網(wǎng)；
[0023]監(jiān)控中心網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備通過防火墻訪問無線專用網(wǎng)，所述無線專用網(wǎng)為一無法訪問因特網(wǎng)的私有網(wǎng)絡(luò)，且搭建所述無線專用網(wǎng)的各設(shè)備均具有固定IP;
[0024]監(jiān)控中心網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備進(jìn)而通過無線路由設(shè)備訪問變電站RTU，從而遠(yuǎn)程采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，所述無線路由設(shè)備連接所述變電站RTU，并配置為連接到所述無線專用網(wǎng)。
[0025]采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下有益效果:
[0026]通過在變電站RTU和遠(yuǎn)程調(diào)度主站之間建立一無線專用網(wǎng)，該無線專用網(wǎng)無法訪問到因特網(wǎng)中，也就保證了變電站的生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)的安全性，監(jiān)控中心網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備通過防火墻來訪問該無線專用網(wǎng)，在變電站RTU這方面則僅需連接一個(gè)普通的無線路由設(shè)備，將該無線路由設(shè)備接入到該無線專用網(wǎng)中，搭建無線專用網(wǎng)的各設(shè)備均具有固定的IP，從而能夠使得無線路由設(shè)備也可以具有固定IP，可以監(jiān)聽等待調(diào)度主站發(fā)起的建立連接請(qǐng)求，監(jiān)控中心網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備進(jìn)一步通過無線路由設(shè)備訪問到變電站RTU，從而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程米集，在變電站現(xiàn)場(chǎng)無需增加米集設(shè)備。
【附圖說明】
[0027]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的遠(yuǎn)程電力設(shè)備數(shù)據(jù)采集通信系統(tǒng)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)的說明。
[0029]在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施的限制。
[0030]本發(fā)明解決了調(diào)度主站和變電站之間距離相隔較遠(yuǎn)情況下，通過無線網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程采集數(shù)據(jù)，但是不影響變電站生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)的安全性，并且不增加變電站現(xiàn)場(chǎng)采集設(shè)備，不給現(xiàn)場(chǎng)帶來檢修維護(hù)負(fù)擔(dān)的問題，尤其是在調(diào)度主站和變電站之間的通信遵循IEC60870-5-104遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約的情況中。當(dāng)然，在調(diào)度主站和變電站之間距離相隔不遠(yuǎn)的情況下，依然可以采用本發(fā)明來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。
[0031]參看圖1，在本實(shí)施例中，遠(yuǎn)程電力設(shè)備數(shù)據(jù)采集通信系統(tǒng)包括:變電站RTU 2、遠(yuǎn)程調(diào)度主站、無線專用網(wǎng)4、防火墻設(shè)備3和無線路由設(shè)備5。
[0032]其中，變電站RTU 2用以集中控制現(xiàn)場(chǎng)電力設(shè)備(圖中未示出)并獲取現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，變電站RTU 2可以有線或無線連接現(xiàn)場(chǎng)電力設(shè)備，形成自身的生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)場(chǎng)電力設(shè)備可以是一個(gè)以上。此外，變電站RTU 2也可以為一個(gè)以上，遠(yuǎn)程調(diào)度主站可以和多個(gè)變電站RTU 2通信，采集多個(gè)工作現(xiàn)場(chǎng)的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)。
[0033]遠(yuǎn)程調(diào)度主站具有能夠接入以太網(wǎng)的監(jiān)控中心網(wǎng)絡(luò)，該監(jiān)控中心網(wǎng)絡(luò)是指遠(yuǎn)程調(diào)度主站中的各設(shè)備所搭建的一個(gè)能夠訪問以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)，監(jiān)控中心網(wǎng)絡(luò)中的各設(shè)備能夠相互通信，從而使用、存儲(chǔ)、顯示等以各種方式處理采集的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)。
[0034]無線專用網(wǎng)4為一無法訪問因特網(wǎng)的私有網(wǎng)絡(luò)，且搭建無線專用網(wǎng)4的各設(shè)備均具有固定IP，也就是說，該無線專用網(wǎng)4中的各設(shè)備不能夠訪問因特網(wǎng)，因特網(wǎng)也不能尋址到無線專用網(wǎng)4中的各設(shè)備，該無線專用網(wǎng)4的各設(shè)備之間是可以相互通信的，搭建該無線專用網(wǎng)4后，設(shè)備便可以配置有固定IP，不用連接到因特網(wǎng)中，也就無需由網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商來進(jìn)行動(dòng)態(tài)地址分配，從而可以實(shí)現(xiàn)變電站RTU 2監(jiān)聽到遠(yuǎn)程調(diào)度主站發(fā)起的建立連接的請(qǐng)求。
[0035]防火墻設(shè)備3則使得遠(yuǎn)程調(diào)度主站能夠訪問到無線專用網(wǎng)4，防火墻設(shè)備3同時(shí)可以防止外部網(wǎng)絡(luò)用戶未經(jīng)授權(quán)的訪問，因而不會(huì)影響到變電站的生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)的安全性。本發(fā)明的防火墻設(shè)備3是指獨(dú)立于調(diào)度主站中的設(shè)備的硬件防火墻設(shè)備，但是可以理解的是，防火墻也可以通過軟件來實(shí)現(xiàn)它的功能，因而若是不采用防火墻設(shè)備，而是在遠(yuǎn)程調(diào)度主站中的設(shè)備或其他設(shè)備中通過軟件建立防火墻從而實(shí)現(xiàn)訪問無線專用網(wǎng)的方式，應(yīng)當(dāng)也是落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。防火墻設(shè)備3連接在監(jiān)控中心網(wǎng)絡(luò)和無線專用網(wǎng)4之間，遠(yuǎn)程調(diào)度主站接入監(jiān)控中心網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備通過防火墻設(shè)備訪問無線專用網(wǎng)4，該設(shè)備可以不包括遠(yuǎn)程調(diào)度主站