[发明专利]一种基于OPCUA的变电站辅助控制系统及方法

权利要求书

1.一种基于OPCUA的变电站辅助控制系统，其特征在于，该系统包括：

OPUA客户端：用以发布指令和调阅云服务器的信息；

云服务器：用以处理、存储、备份和传输数据；

安全隔离模块：包括反向安全隔离装置和正向安全隔离装置，用以保护现场级数据的安全；

中心控制模块：包括OPCUA订阅者和OPCUA服务器，用以进行辅助控制；

检测模块：包括OPCUA发布者和电力设备，用以监测和上传环境数据；

安全隔离模块：包括反向安全隔离装置和正向安全隔离装置，用以保护现场级数据的安全；

警报控制模块：与报警及控制设备连接，用以对报警及控制设备进行控制；

灯光控制模块：用以控制变电站辅助控制系统的照明。

2.根据权利要求1所述的一种基于OPCUA的变电站辅助控制系统，其特征在于，所述的OPUA客户端与云服务器连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于OPCUA的变电站辅助控制系统，其特征在于，所述的云服务器分别与安全隔离模块的反向安全隔离装置和正向安全隔离装置连接。

4.根据权利要求3所述的一种基于OPCUA的变电站辅助控制系统，其特征在于，所述的安全隔离模块的反向安全隔离装置和正向安全隔离装置均与中心控制模块的OPCUA服务器连接。

5.根据权利要求4所述的一种基于OPCUA的变电站辅助控制系统，其特征在于，所述的OPCUA服务器分别与警报控制模块、灯光控制模块和检测模块的OPCUA订阅者连接。

6.根据权利要求5所述的一种基于OPCUA的变电站辅助控制系统，其特征在于，所述的警报控制模块与报警及控制设备连接，报警及控制设备包括声光报警器、手动报警器、显示警报器、门禁、电子围栏、感温电缆、红外双摄和风机及空调控制器，所述的灯光控制模块用以对环境异常区域的照明进行控制，所述的OPCUA订阅者分别与正向安全隔离装置和OPCUA发布者连接。

7.根据权利要求6所述的一种基于OPCUA的变电站辅助控制系统，其特征在于，所述的OPCUA发布者通过嵌入电力设备与电力设备连接，用以采集电力设备监测的环境数据。

8.根据权利要求7所述的一种基于OPCUA的变电站辅助控制系统，其特征在于，所述的电力设备包括温湿度传感器、水浸式传感器、SF6传感器、风速传感器和视频监控，所述的视频监控包括生产用视频监控和安防及管理用视频监控。

9.一种应用如权利要求1～8任一项所述变电站辅助控制系统的环境监测方法，其特征在于，该环境监测子方法基于发布者和订阅者模式进行环境监测，包括以下步骤：

步骤101：通过OPCUA发布者获取电力设备监测的环境数据，并将其传输至OPCUA订阅者；

步骤201：各个电力设备的环境数据对应的协议类型不同，OPCUA订阅者读取接收到的不同协议类型的环境数据，并将不同协议类型的环境数据转换成统一的OPCUA标准；

步骤301：OPCUA订阅者将OPCUA标准的环境数据通过互联网传输至正向安全隔离装置，正向隔离装置将OPCUA标准的环境数据上传至云服务器，云服务器对数据进行处理和储存。

10.一种应用如权利要求1～8任一项所述变电站辅助控制系统的辅助控制方法，其特征在于，该辅助控制方法基于OPCUA服务器和OPCUA客户端模式进行辅助控制，包括以下步骤：

步骤102：当环境异常时，将电力设备检测到环境数据按照各自的通信协议传输至OPCUA发布者；

步骤202：OPCUA发布者具有协议转换功能，将环境数据基于OPCUA标准转换后传输至OPCUA订阅者；

步骤302：OPCUA订阅者将收到的环境数据分别传输至OPCUA服务器和位于远端的云服务器；

步骤402：OPCUA服务器收到温度数据后，判断温度数据是否超过阈值，若是，则形成警报信息传输至警报控制模块，或传输至灯光控制模块对环境异常区域的照明进行控制；

步骤502：警报控制模块根据警报信息中的警报类型将对应的指令传输至风机及空调控制器和报警及控制设备，控制现场的报警及控制设备和风机及空调控制器运作；

步骤602：报警及控制设备和风机及空调控制器将各自的工作状态返送至警报控制模块，警报控制模将其传输至OPCUA服务器，OPCUA服务器和云服务器对此次警报及其相应处理进行备份，以便工作人员通过OPCUA的客户端调阅；

步骤702：当上位机直接从OPCUA客户端下达指令时，将指令依次经云服务器和反向安全隔离装置传输至OPCUA服务器，指令包括改变环境因素指令和操作指令，所述的操作指令包括改变温湿度指令、特定位置排水指令和示警指令；

步骤802：OPCUA服务器判断是否需要将指令传输至警报控制模块若否，则将指令传输至灯光及控制模块，对对环境异常区域的照明进行控制，若是，则将指令传输至警报控制模块；

步骤902：警报控制模块进而将指令传输至风机及空调控制器或报警及控制设备，风机及空调控制器或报警及控制设备接收到指令后做出对应的反应，并将工作状态逆向传输回至云服务器，云服务器进行备份，并向客户端传输指令的回复。