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一种基于自动化设备虚连接的故障定位和可视化展示装置

阅读：1008发布：2020-09-12

专利汇可以提供一种基于自动化设备虚连接的故障定位和可视化展示装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种基于自动化设备虚连接的故障定位和可视化展示装置，包括自动化设备虚连接，故障定位装置和可视化展示装置，自动化设备虚连接包括虚连接定义和虚连接图形化显示，故障定位装置包括实时预警器，通信故障快速定位器，遥控失败定位器，遥信抖动定位器和遥测死数定位器，可视化展示装置包括控制中心显示器，移动智能终端和故障指挥车。本发明通过SCD虚连接定义器，实现图形化显示，通过故障定位装置可以预判网络或设备的状态，方便查找故障，使遥控问题有据可查，提升了遥信抖动和遥测死数问题查找的效率，移动智能终端减少了沟通误差，故障指挥车提高了到达设备故障点的准确率。，下面是一种基于自动化设备虚连接的故障定位和可视化展示装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种基于自动化设备虚连接的故障定位和可视化展示装置，包括自动化设备虚连接，故障定位装置和可视化展示装置，其特征在于：所述自动化设备虚连接包括虚连接定义和虚连接图形化显示，所述虚连接定义是由SCD虚连接定义器完成定义，它包括IDE输入虚连接定义和IDE输出虚连接定义，所述IDE输入虚连接定义是每个IED下属逻辑设备LD的逻辑节点LN的输入子节点下属外部参照节点保存的输入虚连接定义，它包括数据属性名，数据对象名，发送设备名，发送逻辑设备名，发送逻辑节点名，发送逻辑节点实例名，发送逻辑节点前缀、输入虚端子引用的属性。
2.根据权利要求1所述的基于自动化设备虚连接的故障定位和可视化展示装置，其特征在于：所述IDE输出虚连接定义是每个IED下属逻辑设备LD逻辑节点LN下数据集节点下的FCDA节点向外发出的输出虚连接定义，它包括数据属性名，数据对象名，发送逻辑设备名，发送逻辑节点名，发送逻辑节点实例名，发送逻辑节点前缀的属性，输出虚连接将与接收IED的内部虚端子关联，形成接收方的输入虚连接，所述虚连接图形化显示是由SCL的逐层解析器完成，所述SCL的逐层解析器是构造IED的输入虚连接和输出虚连接结构，并图形化显示，所述图形化显示包括图形化全站各IED，图形化IED输入虚连接和图形化IED输出虚连接。
3.根据权利要求1所述的基于自动化设备虚连接的故障定位和可视化展示装置，其特征在于：所述故障定位装置包括实时预警器，通信故障快速定位器，遥控失败定位器，遥信抖动定位器和遥测死数定位器，所述实时预警器包括实时在线分析通信状态模块，实时分析网络状态模块和设备实时自检模块，所述通信故障快速定位器包括SCD虚拟二次回路可视化系统，交换机和在线监测采集终端，所述SCD虚拟二次回路可视化系统完成通信虚连接实时监视的图形化，所述交换机和在线监测采集终端配合生成自动化系统的网络拓扑图，所述自动化系统的网络拓扑图与逻辑链路图进行关联，所述遥控失败定位器经过主站、远动、测控和智能终端，包括获取遥控选择，遥控执行，遥控返校，控制开出，遥信变位的信息，它结合SCD文件，通过模糊匹配和时序判断，对整个遥控过程进行重现，并对遥控失败原因进行精确定位，所述遥信抖动定位器是罗列过程层、间隔层和站控层在一段时间内发生抖动的遥信点和发生时间，根据时间、间隔按照三个层面对发生抖动的遥信点进行展示，所述遥测死数定位器是罗列间隔层、站控层在一段时间内发生死数的遥测点和发生时间，根据时间、间隔按照两个层面对发生死数的遥测点进行展示，所述可视化展示装置包括控制中心显示器，移动智能终端(13)和故障指挥车(1)，它与控制中心主机相连，所述控制中心主机与系统数据库和故障定位装置相连，所述系统数据库存储可视化模型，所述控制中心显示器包括公知的电脑显示器和拼接显示屏，它们布置在控制中心大厅内，所述智能终端(13)的保护外壳(1303)的外形是长方体，它的材料是ABS工程塑料，防护等级是IP67，在保护外壳(1303)的左边是通讯区(1301)，它内部有通讯模块，包括无线通讯模块和有线通讯模块，左侧有有线通讯插口，它的上方还有无线增益天线，智能终端(13)的中间有显示屏(1306)，所述显示屏(1306)是防爆显示屏，它内部有光线传感器，在显示屏(1306)的右边是按键输入区(1304)，在按键输入区(1304)的下方布置有指纹识别器(1305)，在智能终端(13)的顶侧面还有收缩提手(1302)，所述故障指挥车(1)上方装有顶棚(2)，所述顶棚(2)包括支撑骨架和钢化棚，所述支撑骨架分别固定在车身前方和后方，所述钢化棚嵌在支撑骨架的顶部，在钢化棚顶部前方布置有万向监控装置(3)，它包括万向摄像头和测速仪，在万向监控装置(3)的后面布置有通讯装置(4)，它包括通讯盒和无线增益天线，所述通讯盒固定在车尾部钢化棚内侧的下方，它内部包括控制电路，无线发射接收装置，在钢化棚内侧的下方从前到后还依次装有第一显示器(9)，第二显示器(7)，在故障指挥车(1)车身内部从前到后依次装有第一座椅(8)，第二座椅(6)和工具箱(5)，所述第一座椅(8)布置在第一显示器(9)和第二显示器(7)之间，所述第二座椅(6)布置在第二显示器(7)后，在故障指挥车(1)的车头处布置有第一避障传感装置(10)，在故障指挥车(1)的车尾处布置有第二避障传感装置(12)，所述第一避障传感装置(10)和第二避障传感装置(12)的型号是相同的，内部还包括LED指示灯，在故障指挥车(1)车身中间的内部布置有控制箱(11)，包括控制箱外壳，电源组件和控制单元。
4.根据权利要求1所述的基于自动化设备虚连接的故障定位和可视化展示装置，其特征在于：所述系统数据库的可视化模型是由原始设计蓝图解析而来，所述设计蓝图是DWG 电子格式图纸，它通过第一图纸转换器转换成DXF矢量图形，所述DXF矢量图形包括所有图元的名称、位置、大小信息，它由图形分析器进一步分析，所述图形分析器根据DXF矢量图形中的子图矩形框，进行子图页分离，识别图纸中右下角区域的图纸说明，读取出图纸页名称、图号、日期信息，根据图纸页的名称，借助模糊匹配自动获得图纸页的类型、所属间隔、二次设备，按不同类型的图纸页图元位置属性，以及该类型图纸页的绘制习惯，自动提取出所需的模型化数据，所述模型化数据由SCD模型关联器处理，关联后的信息形成可视化模型。
5.根据权利要求1所述的基于自动化设备虚连接的故障定位和可视化展示装置，其特征在于：所述遥控失败定位器主站与远动之间的通信协议是IEC104，远动与测控之间的通信协议是MMS，测控与智能终端之间的通信协议是GOOSE。
6.根据权利要求1所述的基于自动化设备虚连接的故障定位和可视化展示装置，其特征在于：所述遥控抖动定位器是对IEC104抖动事件，MMS抖动事件和GOOSE抖动事件进行分析。
7.根据权利要求1所述的基于自动化设备虚连接的故障定位和可视化展示装置，其特征在于：所述遥测死数定位器是对IEC104遥测死数事件，MMS遥测死数事件进行分析。
8.根据权利要求1所述的基于自动化设备虚连接的故障定位和可视化展示装置，其特征在于：所述故障指挥车(1)控制箱(11)的控制箱外壳的材料是ABS工程塑料，防护等级IP65，所述控制箱(11)的电源组件包括可充电蓄电池，电源充电模块和通用电源插口，所述控制箱(11)的控制单元包括控制电路和中央处理器，所述中央处理器包括驱动模块，自动定位模块，图像处理模块，所述图像处理模块与第一显示器(9)，第二显示器(7)，万向监控装置(3)，第一避障传感装置(10)和第二避障传感装置(12)相连，所述自动定位模块与通讯装置(4)相连，所述驱动模块与和故障指挥车(1)的驱动电机相连，所述通讯装置(4)接收控制中心主机传来的设备故障位置信息和图像信息，所述自动定位模块解析通讯装置(4)的信息，它还与驱动模块相连，引导故障指挥车(1)自动到达故障点。
9.一种基于自动化设备虚连接的故障定位和可视化展示装置的使用方法，其特征在于：使用时，SCD虚连接定义器定义了每个IED的输入输出虚连接，并通过SCL逐层解析器，构造IED的输入虚连接和输出虚连接结构，并图形化显示全站各IED，图形化显示IED的输入和输出虚连接；故障定位装置中的实时预警器进行二次系统的实时预警，通过通信状态模块，网络状态模块和设备自检模块的实时在线分析，依据相关故障特征和经验总结，预判网络或设备的状态将发生何种变化，并给出相应的告警，通过通信故障快速定位器中的SCD虚拟二次回路可视化系统，将虚端子、二次回路的连接方式图形化展示给运行维护人员，通过交换机和在线监测采集终端配合自动生成自动化系统的网络拓扑图，运维人员由逻辑链路故障快速查找具体故障的装置或通信口，遥控失败定位器按照协议在104、MMS、GOOSE三个层面获取遥控相关的信息，结合SCD文件，通过模糊匹配和时序判断，对遥控失败原因进行精确定位，通过遥信抖动定位器对IEC104、MMS、GOOSE抖动点事件进行分析，根据时间、间隔按照过程层、间隔层、站控层对发生抖动的遥信点进行展示，遥测死数定位器对IEC104、MMS遥测死数进行分析，根据时间、间隔按照间隔层、站控层对发生死数的遥测点进行展示；当运维人员在狭小的空间需要查看故障信息时，可以携带智能终端13，智能终端13上的通讯模块调取系统数据库和故障定位装置中的故障数据，并将故障点的可视化模型在显示屏1306上显示，方便查询；当设备故障点距离较远时，运维人员乘坐故障指挥车1，它上面的自动定位模块通过解析通讯装置接收的信息，可以引导故障指挥车自动到达故障点，不需要人驾驶操作，自动驶到故障点，故障指挥车1在自动行驶时图像处理模块会将万向监控装置3，第一避障传感装置10和第二避障传感装置12上的信息解析，并传递给驱动模块，使故障指挥车1自动行驶。

说明书全文

一种基于自动化设备虚连接的故障定位和可视化展示装置

技术领域

[0001] 本发明涉及变电站领域，具体为一种基于自动化设备虚连接的故障定位和可视化展示装置。

背景技术

[0002] 目前，智能变电站自动化系统以变电站配置描述文件SCD为中心进行配置、设计及调试，提出了虚连接概念来表示设备的内部虚连接、对外输出及输入虚连接信息，在SCD中加以表达。但是，SCD文件内容庞大，通常有几十万行，且语法较为复杂，而设计、调试及运维人员缺乏IEC 61850、XML等知识时很难直接看懂，现在还缺少可视化展示各设备间的各方双向虚连接关系的装置，现有的故障定位装置也只能在固定场所使用，携带不方便，不具备自动导航，将人员自动带到故障点的功能。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种基于自动化设备虚连接的故障定位和可视化展示装置，解决了自动化设备虚连接的故障定位问题，同时实现了对虚连接故障定位展示和自动导航的功能。

[0004] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于自动化设备虚连接的故障定位和可视化展示装置，包括自动化设备虚连接，故障定位装置和可视化展示装置，所述自动化设备虚连接包括虚连接定义和虚连接图形化显示，所述虚连接定义是由SCD虚连接定义器完成定义，它包括IDE输入虚连接定义和IDE输出虚连接定义，所述IDE输入虚连接定义是每个IED下属逻辑设备LD的逻辑节点LN的输入子节点下属外部参照节点保存的输入虚连接定义，它包括数据属性名，数据对象名，发送设备名，发送逻辑设备名，发送逻辑节点名，发送逻辑节点实例名，发送逻辑节点前缀、输入虚端子引用的属性，所述IDE输出虚连接定义是每个IED下属逻辑设备LD逻辑节点LN下数据集节点下的FCDA节点向外发出的输出虚连接定义，它包括数据属性名，数据对象名，发送逻辑设备名，发送逻辑节点名，发送逻辑节点实例名，发送逻辑节点前缀的属性，输出虚连接将与接收IED的内部虚端子关联，形成接收方的输入虚连接，所述虚连接图形化显示是由SCL的逐层解析器完成，所述SCL的逐层解析器是构造IED的输入虚连接和输出虚连接结构，并图形化显示，所述图形化显示包括图形化全站各IED，图形化IED输入虚连接和图形化IED输出虚连接，所述故障定位装置包括实时预警器，通信故障快速定位器，遥控失败定位器，遥信抖动定位器和遥测死数定位器，所述实时预警器包括实时在线分析通信状态模块，实时分析网络状态模块和设备实时自检模块，所述通信故障快速定位器包括SCD虚拟二次回路可视化系统，交换机和在线监测采集终端，所述SCD虚拟二次回路可视化系统完成通信虚连接实时监视的图形化，所述交换机和在线监测采集终端配合生成自动化系统的网络拓扑图，所述自动化系统的网络拓扑图与逻辑链路图进行关联，所述遥控失败定位器经过主站、远动、测控和智能终端，包括获取遥控选择，遥控执行，遥控返校，控制开出，遥信变位的信息，它结合SCD文件，通过模糊匹配和时序判断，对整个遥控过程进行重现，并对遥控失败原因进行精确定位，所述遥信抖动定位器是罗列过程层、间隔层和站控层在一段时间内发生抖动的遥信点和发生时间，根据时间、间隔按照三个层面对发生抖动的遥信点进行展示，所述遥测死数定位器是罗列间隔层、站控层在一段时间内发生死数的遥测点和发生时间，根据时间、间隔按照两个层面对发生死数的遥测点进行展示，所述可视化展示装置包括控制中心显示器，移动智能终端和故障指挥车，它与控制中心主机相连，所述控制中心主机与系统数据库和故障定位装置相连，所述系统数据库存储可视化模型，所述控制中心显示器包括公知的电脑显示器和拼接显示屏，它们布置在控制中心大厅内，所述智能终端的保护外壳的外形是长方体，它的材料是ABS工程塑料，防护等级是IP67，在保护外壳的左边是通讯区，它内部有通讯模块，包括无线通讯模块和有线通讯模块，左侧有有线通讯插口，它的上方还有无线增益天线，智能终端的中间有显示屏，所述显示屏是防爆显示屏，它内部有光线传感器，在显示屏的右边是按键输入区，在按键输入区的下方布置有指纹识别器，在智能终端的顶侧面还有收缩提手，所述故障指挥车上方装有顶棚，所述顶棚包括支撑骨架和钢化棚，所述支撑骨架分别固定在车身前方和后方，所述钢化棚嵌在支撑骨架的顶部，在钢化棚顶部前方布置有万向监控装置，它包括万向摄像头和测速仪，在万向监控装置的后面布置有通讯装置，它包括通讯盒和无线增益天线，所述通讯盒固定在车尾部钢化棚内侧的下方，它内部包括控制电路，无线发射接收装置，在钢化棚内侧的下方从前到后还依次装有第一显示器，第二显示器，在故障指挥车车身内部从前到后依次装有第一座椅，第二座椅和工具箱，所述第一座椅布置在第一显示器和第二显示器之间，所述第二座椅布置在第二显示器后，在故障指挥车的车头处布置有第一避障传感装置，在故障指挥车的车尾处布置有第二避障传感装置，所述第一避障传感装置和第二避障传感装置的型号是相同的，内部还包括LED指示灯，在故障指挥车车身中间的内部布置有控制箱，包括控制箱外壳，电源组件和控制单元。

[0005] 优选的，所述所述系统数据库的可视化模型是由原始设计蓝图解析而来，所述设计蓝图是DWG 电子格式图纸，它通过第一图纸转换器转换成DXF矢量图形，所述DXF矢量图形包括所有图元的名称、位置、大小信息，它由图形分析器进一步分析，所述图形分析器根据DXF矢量图形中的子图矩形框，进行子图页分离，识别图纸中右下角区域的图纸说明，读取出图纸页名称、图号、日期信息，根据图纸页的名称，借助模糊匹配自动获得图纸页的类型、所属间隔、二次设备，按不同类型的图纸页图元位置属性，以及该类型图纸页的绘制习惯，自动提取出所需的模型化数据，所述模型化数据由SCD模型关联器处理，关联后的信息形成可视化模型。

[0006] 优选的，所述遥控失败定位器主站与远动之间的通信协议是IEC104，远动与测控之间的通信协议是MMS，测控与智能终端之间的通信协议是GOOSE。

[0007] 优选的，所述遥控抖动定位器是对IEC104抖动事件，MMS抖动事件和GOOSE抖动事件进行分析。

[0008] 优选的，所述遥测死数定位器是对IEC104遥测死数事件，MMS遥测死数事件进行分析。

[0009] 优选的，所述故障指挥车控制箱的控制箱外壳的材料是ABS工程塑料，防护等级IP65，所述控制箱的电源组件包括可充电蓄电池，电源充电模块和通用电源插口，所述控制箱的控制单元包括控制电路和中央处理器，所述中央处理器包括驱动模块，自动定位模块，图像处理模块，所述图像处理模块与第一显示器，第二显示器，万向监控装置，第一避障传感装置和第二避障传感装置相连，所述自动定位模块与通讯装置相连，所述驱动模块与和故障指挥车的驱动电机相连，所述通讯装置接收控制中心主机传来的设备故障位置信息和图像信息，所述自动定位模块识别解析通讯装置的信息，它还与驱动模块相连，引导故障指挥车自动到达故障点。

[0010] 与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

[0011] 1、本发明通过SCD虚连接定义器，定义了每个IED的输入输出虚连接，并通过SCL逐层解析器，构造IED的输入虚连接和输出虚连接结构，并图形化显示全站各IED，图形化显示IED的输入和输出虚连接，实现自动化设备虚连接可视化展示，与传统将设备内部虚端子、对外输出端子及输入虚连接信息，在SCD中加以表达相比，即使设计、调试及运维人员缺乏IEC 61850、XML等知识也能直接看懂，增强了直观性。

[0012] 2、本发明通过故障定位装置中的实时预警器，可以进行二次系统的实时预警，包括网络流量突变或向某一趋势渐变，网络协议分布比例突变或向某一趋势渐变，通信终端在线跟踪，网络拓扑结构在线跟踪，网络攻击行为预判，设备CPU负载、温度、内存使用、磁盘容量等。通过通信状态模块，网络状态模块和设备自检模块的实时在线分析，依据相关故障特征和经验总结，预判网络或设备的状态将发生何种变化，并给出相应的告警，实现了故障还未发生即被发现，减少故障对变电站自动化系统运行的影响。

[0013] 3、本发明通过通信故障快速定位器中的SCD虚拟二次回路可视化系统，将智能变电站的看不见摸不着的虚端子、二次回路，以传统电缆二次回路看得见、摸得着的连接方式展示给运行维护人员，改变了智能变电站二次系统黑匣子的状态，提高二次系统的可维护性，通过交换机和在线监测采集终端配合自动生成自动化系统的网络拓扑图，并将逻辑链路图与实际的网络拓扑进行关联，可以随意进行跳转，方便运维人员由逻辑链路故障快速查找具体故障的装置或通信口。

[0014] 4、本发明的遥控失败定位器按照协议在104、MMS、GOOSE三个层面获取遥控相关的信息，结合SCD文件，通过模糊匹配和时序判断，对遥控失败原因进行精确定位，使遥控问题有据可查，大大提升了运维的精确性，通过遥信抖动定位器对IEC104、MMS、GOOSE抖动点事件进行分析，可根据时间、间隔按照过程层、间隔层、站控层对发生抖动的遥信点进行展示，极大的提升了遥信抖动问题查找的效率，通过遥测死数定位器对IEC104、MMS遥测死数进行分析，可根据时间、间隔按照间隔层、站控层对发生死数的遥测点进行展示，极大的提升了遥测死数问题查找的效率。

[0015] 5、本发明移动智能终端可以在狭小的空间使用，通过通讯模块调取系统数据库和故障定位装置中的故障部位的可视化模型，与传统只能在控制大厅查询故障可视化图形相比，查询更加方便，避免了进入工作场地后远程询问查出故障的情况，减少了沟通误差，提高了效率，同时故障指挥车上的自动定位模块通过解析通讯装置接收的信息，可以引导故障指挥车自动到达故障点，实现了无人操作，自动到故障点的功能，对于远距离设备出现故障需要人工搜索到故障点相比，降低了搜寻难度，提高了到达设备故障点的准确率。附图说明

[0016] 图1为本发明SCD虚连接定义器组成图；

[0017] 图2为本发明虚连接图形化原理图；

[0018] 图3为本发明故障定位器组成图；

[0019] 图4为本发明可视化模型生成流程图；

[0020] 图5为本发明可视化展示装置连接图；

[0021] 图6为本发明故障指挥车示意图；

[0022] 图7为本发明智能终端连示意图；

[0023] 图中：1故障指挥车、2顶棚、3万向监控装置、4通讯装置、5工具箱、6第二座椅、7第二显示器、8第一座椅、9第一显示器、10第一避障传感装置、11控制箱、12第二避障传感装置、13智能终端、1301通讯区、1302收缩提手、1303保护外壳、1304输入区、1305指纹识别器、1306显示屏。

具体实施方式

[0024] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0025] 请参阅图1-7，一种基于自动化设备虚连接的故障定位和可视化展示装置，包括自动化设备虚连接，故障定位装置和可视化展示装置，自动化设备虚连接包括虚连接定义和虚连接图形化显示，虚连接定义是由SCD虚连接定义器完成定义，它包括IDE输入虚连接定义和IDE输出虚连接定义，IDE输入虚连接定义是每个IED下属逻辑设备LD的逻辑节点LN的输入子节点下属外部参照节点保存的输入虚连接定义，它包括数据属性名，数据对象名，发送设备名，发送逻辑设备名，发送逻辑节点名，发送逻辑节点实例名，发送逻辑节点前缀、输入虚端子引用的属性，IDE输出虚连接定义是每个IED下属逻辑设备LD逻辑节点LN下数据集节点下的FCDA节点向外发出的输出虚连接定义，它包括数据属性名，数据对象名，发送逻辑设备名，发送逻辑节点名，发送逻辑节点实例名，发送逻辑节点前缀的属性，输出虚连接将与接收IED的内部虚端子关联，形成接收方的输入虚连接，虚连接图形化显示是由SCL的逐层解析器完成，它是构造IED的输入虚连接和输出虚连接结构，并图形化显示，包括图形化全站各IED，图形化IED输入虚连接和图形化IED输出虚连接，故障定位装置包括实时预警器，通信故障快速定位器，遥控失败定位器，遥信抖动定位器和遥测死数定位器，实时预警器包括实时在线分析通信状态模块，实时分析网络状态模块和设备实时自检模块，通信故障快速定位器包括SCD虚拟二次回路可视化系统，交换机和在线监测采集终端，SCD虚拟二次回路可视化系统完成通信虚连接实时监视的图形化，交换机和在线监测采集终端配合生成自动化系统的网络拓扑图，自动化系统的网络拓扑图与逻辑链路图进行关联，遥控失败定位器经过主站、远动、测控和智能终端，主站与远动之间的通信协议是IEC104，远动与测控之间的通信协议是MMS，测控与智能终端之间的通信协议是GOOSE，包括获取遥控选择，遥控执行，遥控返校，控制开出，遥信变位的信息，它结合SCD文件，通过模糊匹配和时序判断，对整个遥控过程进行重现，并对遥控失败原因进行精确定位，遥信抖动定位器是对IEC104抖动事件，MMS抖动事件和GOOSE抖动事件进行分析，罗列过程层、间隔层和站控层在一段时间内发生抖动的遥信点和发生时间，根据时间、间隔按照三个层面对发生抖动的遥信点进行展示，遥测死数定位器是对IEC104遥测死数事件，MMS遥测死数事件进行分析，是罗列间隔层、站控层在一段时间内发生死数的遥测点和发生时间，根据时间、间隔按照两个层面对发生死数的遥测点进行展示，可视化展示装置包括控制中心显示器，移动智能终端13和故障指挥车1，它与控制中心主机相连，控制中心主机与系统数据库和故障定位装置相连，系统数据库存储可视化模型，可视化模型是由原始设计蓝图解析而来，设计蓝图是DWG电子格式图纸，它通过第一图纸转换器转换成DXF矢量图形，它包括所有图元的名称、位置、大小信息，它由图形分析器进一步分析，图形分析器根据DXF矢量图形中的子图矩形框，进行子图页分离，识别图纸中右下角区域的图纸说明，读取出图纸页名称、图号、日期信息，根据图纸页的名称，借助模糊匹配自动获得图纸页的类型、所属间隔、二次设备，按不同类型的图纸页图元位置属性，以及该类型图纸页的绘制习惯，自动提取出所需的模型化数据，模型化数据由SCD模型关联器处理，关联后的信息形成可视化模型，控制中心显示器包括公知的电脑显示器和拼接显示屏，它们布置在控制中心大厅内，智能终端13的保护外壳1303的外形是长方体，它的材料是ABS工程塑料，防护等级是IP67，在保护外壳1303的左边是通讯区，它内部有通讯模块，包括无线通讯模块和有线通讯模块，左侧有有线通讯插口，它的上方还有无线增益天线，智能终端13的中间有显示屏1306，它是防爆显示屏，它内部有光线传感器，在显示屏1306的右边是按键输入区1304，在按键输入区1304的下方布置有指纹识别器1305，在智能终端13的顶侧面还有收缩提手1302，故障指挥车1上方装有顶棚2，它包括支撑骨架和钢化棚，支撑骨架分别固定在车身前方和后方，钢化棚嵌在支撑骨架的顶部，在钢化棚顶部前方布置有万向监控装置3，它包括万向摄像头和测速仪，在万向监控装置3的后面布置有通讯装置4，它包括通讯盒和无线增益天线，通讯盒固定在车尾部钢化棚内侧的下方，它内部包括控制电路，无线发射接收装置，在钢化棚内侧的下方从前到后还依次装有第一显示器9，第二显示器7，在故障指挥车1车身内部从前到后依次装有第一座椅8，第二座椅6和工具箱5，第一座椅8布置在第一显示器9和第二显示器7之间，第二座椅6布置在第二显示器7后，在故障指挥车1的车头处布置有第一避障传感装置10，在故障指挥车1的车尾处布置有第二避障传感装置12，第一避障传感装置10和第二避障传感装置12的型号是相同的，内部还包括LED指示灯，在故障指挥车1车身中间的内部布置有控制箱11，包括控制箱外壳，电源组件和控制单元，控制箱外壳的材料是ABS工程塑料，防护等级IP65，电源组件包括可充电蓄电池，电源充电模块和通用电源插口，控制单元包括控制电路和中央处理器，中央处理器包括驱动模块，自动定位模块，图像处理模块，图像处理模块与第一显示器9，第二显示器7，万向监控装置3，第一避障传感装置10和第二避障传感装置12相连，自动定位模块与通讯装置4相连，驱动模块与和故障指挥车1的驱动电机相连，通讯装置4接收控制中心主机传来的设备故障位置信息和图像信息，自动定位模块识别解析通讯装置4的信息，它还与驱动模块相连，引导故障指挥车1自动到达故障点，降低了搜寻难度，提高了到达设备故障点的准确率。

[0026] 使用时，SCD虚连接定义器定义了每个IED的输入输出虚连接，并通过SCL逐层解析器，构造IED的输入虚连接和输出虚连接结构，并图形化显示全站各IED，图形化显示IED的输入和输出虚连接；故障定位装置中的实时预警器进行二次系统的实时预警，通过通信状态模块，网络状态模块和设备自检模块的实时在线分析，依据相关故障特征和经验总结，预判网络或设备的状态将发生何种变化，并给出相应的告警，通过通信故障快速定位器中的SCD虚拟二次回路可视化系统，将虚端子、二次回路的连接方式图形化展示给运行维护人员，通过交换机和在线监测采集终端配合自动生成自动化系统的网络拓扑图，运维人员由逻辑链路故障快速查找具体故障的装置或通信口，遥控失败定位器按照协议在104、MMS、GOOSE三个层面获取遥控相关的信息，结合SCD文件，通过模糊匹配和时序判断，对遥控失败原因进行精确定位，通过遥信抖动定位器对IEC104、MMS、GOOSE抖动点事件进行分析，根据时间、间隔按照过程层、间隔层、站控层对发生抖动的遥信点进行展示，遥测死数定位器对IEC104、MMS遥测死数进行分析，根据时间、间隔按照间隔层、站控层对发生死数的遥测点进行展示；当运维人员在狭小的空间需要查看故障信息时，可以携带智能终端13，智能终端13上的通讯模块调取系统数据库和故障定位装置中的故障数据，并将故障点的可视化模型在显示屏1306上显示，方便查询；当设备故障点距离较远时，运维人员乘坐故障指挥车1，它上面的自动定位模块通过解析通讯装置接收的信息，可以引导故障指挥车自动到达故障点，不需要人驾驶操作，自动驶到故障点，故障指挥车1在自动行驶时图像处理模块会将万向监控装置3，第一避障传感装置10和第二避障传感装置12上的信息解析，并传递给驱动模块，使故障指挥车1自动行驶。

[0027] 综上所述：该基于自动化设备虚连接的故障定位和可视化展示装置，通过SCD虚连接定义器，定义了每个IED的输入输出虚连接，并通过SCL逐层解析器，构造IED的输入虚连接和输出虚连接结构，并图形化显示全站各IED，图形化显示IED的输入和输出虚连接，实现自动化设备虚连接可视化展示，与传统将设备内部虚端子、对外输出端子及输入虚连接信息，在SCD中加以表达相比，即使设计、调试及运维人员缺乏IEC 61850、XML等知识也能直接看懂，增强了直观性；通过故障定位装置中的实时预警器，可以进行二次系统的实时预警，包括网络流量突变或向某一趋势渐变，网络协议分布比例突变或向某一趋势渐变，通信终端在线跟踪，网络拓扑结构在线跟踪，网络攻击行为预判，设备CPU负载、温度、内存使用、磁盘容量等。通过通信状态模块，网络状态模块和设备自检模块的实时在线分析，依据相关故障特征和经验总结，预判网络或设备的状态将发生何种变化，并给出相应的告警，实现了故障还未发生即被发现，减少故障对变电站自动化系统运行的影响，通过通信故障快速定位器中的SCD虚拟二次回路可视化系统，将智能变电站的看不见摸不着的虚端子、二次回路，以传统电缆二次回路看得见、摸得着的连接方式展示给运行维护人员，改变了智能变电站二次系统黑匣子的状态，提高二次系统的可维护性，通过交换机和在线监测采集终端配合自动生成自动化系统的网络拓扑图，并将逻辑链路图与实际的网络拓扑进行关联，可以随意进行跳转，方便运维人员由逻辑链路故障快速查找具体故障的装置或通信口；遥控失败定位器按照协议在104、MMS、GOOSE三个层面获取遥控相关的信息，结合SCD文件，通过模糊匹配和时序判断，对遥控失败原因进行精确定位，使遥控问题有据可查，大大提升了运维的精确性，通过遥信抖动定位器对IEC104、MMS、GOOSE抖动点事件进行分析，可根据时间、间隔按照过程层、间隔层、站控层对发生抖动的遥信点进行展示，极大的提升了遥信抖动问题查找的效率，通过遥测死数定位器对IEC104、MMS遥测死数进行分析，可根据时间、间隔按照间隔层、站控层对发生死数的遥测点进行展示，极大的提升了遥测死数问题查找的效率；移动智能终端13可以在狭小的空间使用，通过通讯模块调取系统数据库和故障定位装置中的故障部位的可视化模型，与传统只能在控制大厅查询故障可视化图形相比，查询更加方便，避免了进入工作场地后远程询问查出故障的情况，减少了沟通误差，提高了效率，同时故障指挥车1上的自动定位模块通过解析通讯装置4接收的信息，可以引导故障指挥车1自动到达故障点，实现了无人操作，自动到故障点的功能，对于远距离设备出现故障需要人工搜索到故障点相比，降低了搜寻难度，提高了到达设备故障点的准确率。

[0028] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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