【技术实现步骤摘要】
一种基于数字换流站的监控系统及方法
[0001]本专利技术涉及数据处理
，尤其涉及一种基于数字换流站的监控系统及方法。
技术介绍
[0002]目前，电力系统通过采用“总部
‑
省
‑
站”三级体系架构实现远程管理，在该三级体系架构中，“总部”可以指电网系统总部，“省”可以指电网系统省级单位，“站”可以指换流站。随着电力系统的多样化发展，要求该三级体系架构具有多种能力，以实现多种功能，使电力系统得到全面、高效地管理，并满足电力系统的多样化功能需求。以视频融合功能为例，在该三级体系架构中，用户在电网系统总部、电网系统省级单位和换流站处均能够灵活调阅视频画面，将现有的视频融合及远程调用技术应用在该三级体系架构中，采用三级远程访问模式，具体实现过程如下：（1）在“总部
‑
省
‑
站”三级体系架构中的换流站所在的站端，部署视频融合渲染引擎以及视频融合所需的软硬件资源，视频融合渲染引擎具备视频处理、三维处理、视频融合渲染和交互等能力；（2）在需要使用视频融合渲染引擎...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于数字换流站的监控系统，其特征在于，包括部署在一级监控侧的第一监控终端、部署在二级监控侧的第二监控终端和部署在三级监控侧的第三监控终端；所述监控系统的被监控对象包括部署在所述三级监控侧的数字换流站；所述第一监控终端、所述第二监控终端和所述第三监控终端均至少包括通信模块、人机交互模块、设备状态监控模块、设备告警管理模块、视频融合处理模块和数据传输调控模块，所述第三监控终端还包括用于存储数字换流站数据的数据存储模块；所述通信模块用于实现所述第一监控终端、所述第二监控终端和所述第三监控终端之间的通信；所述设备状态监控模块用于监控及管理所述数字换流站的所有设备的台账信息、运行信息和监测数据；所述设备告警管理模块用于管理所述数字换流站的所有设备的告警信息；所述人机交互模块用于接收本地监控侧的用户的监控调阅请求；每一所述视频融合处理模块用于响应本地监控侧的用户的监控调阅请求，利用所述数字换流站数据中的视频融合原始数据进行视频融合处理，获得用于本地监控侧的用户调阅的视频融合画面；每一所述数据传输调控模块用于在本地监控终端向另一监控终端传输业务数据的过程中，当所述业务数据的预设的速率调整条件被触发时，根据所述速率调整条件被触发前探测到的网络可用带宽和最小延时时间、所述速率调整条件被触发时探测到的延时时间以及基于所述业务数据的数据类型配置的延时恢复时间，调整所述业务数据当前的数据传输速率，以根据调整后的数据传输速率继续向另一监控终端传输所述业务数据。2.如权利要求1所述的基于数字换流站的监控系统，其特征在于，所述数据传输调控模块在本地监控终端向另一监控终端传输业务数据的过程中，当所述业务数据的预设的速率调整条件被触发时，根据所述速率调整条件被触发前探测到的网络可用带宽和最小延时时间、所述速率调整条件被触发时探测到的延时时间以及基于所述业务数据的数据类型配置的延时恢复时间，调整所述业务数据当前的数据传输速率，以根据调整后的数据传输速率继续向另一监控终端传输所述业务数据，具体包括：所述数据传输调控模块在本地监控终端向另一监控终端传输业务数据的过程中，当所述业务数据的预设的速率调整条件被触发时，获取所述速率调整条件被触发前探测到的网络可用带宽S0和最小延时时间RTT0、所述速率调整条件被触发时探测到的延时时间RTT2以及基于所述业务数据的数据类型配置的延时恢复时间t；所述数据传输调控模块根据公式S2=RTT0/RTT2*S0计算获得当前的网络可用带宽估计值S2；所述数据传输调控模块根据公式n=（RTT2
‑
RTT0）*S0计算获得进入缓冲区的业务数据量n；所述数据传输调控模块根据公式S2
’
=S2
‑
n/t计算获得所述业务数据的速率调整目标值S2
’
；所述数据传输调控模块根据所述速率调整目标值S2
’
调整所述业务数据当前的数据传输速率，获得调整后的数据传输速率S0
’
，且调整后的数据传输速率S0
’
满足S0
’
≤S2
’
，以根据调整后的数据传输速率S0
’
继续向另一监控终端传输所述业务数据。3.如权利要求2所述的基于数字换流站的监控系统，其特征在于，所述延时恢复时间由所述数据传输调控模块根据所述业务数据的数据类型查询预设的延时恢复时间表获得；其
中，所述延时恢复时间表中包括至少一种数据类型及其对应配置的延时恢复时间，每一种数据类型对应的业务数据的优先级越高，对应配置的延时恢复时间越小。4.如权利要求1所述的基于数字换流站的监控系统，其特征在于，所述第三监控终端还包括故障录波管理模块、数据报表管理模块、数字站区管理模块和远程智能巡视模块；所述故障录波管理模块用于对所述数字换流站的故障录波文件进行管理，并根据所述故障录波文件进行在线解析；所述数据报表管理模块用于对所述数字换流站的业务数据进行统计，根据所述数字换流站的运维需求以不同的报表形式展示历史数据、统计数据和分析数据，并实现报表任务制定功能、报表自动生成功能、报表导出功能和报表打印功能；所述数字站区管理模块用于以所述数字换流站的站区为主体，对所述数字换流站的安防、消防和动力环境进行监控和管理；所述远程智能巡视模块用于控制监测装置开展室内外设备联合巡视作业，并对巡视数据进行分析，形成巡视结果和巡视报告。5.如权利要求1所述的基于数字换流站的监控系统，其特征在于，所述数字换流站具有统一的公共组件，所述公共组件包括业务组件和数据组件，所述业务组件和所述数据组件用于为所述数字换流站的各个应用系统提供基于统一规范的业务功能接口和基础数据服务，并制定统一的数据交互协议和数据交互格式，以为所述第三监控终端提供统一数据服务接口。6.如权利要求4所述的基于数字换流站的监控系统，其特征在于，所述数字换流站具有统一的基础应用，所述基础应用采用统一基础软硬件设施、统一数据模型、统一数据服务规范和统一应用开发规范进行构建。7.如权利要求6所述的基于数字换流站的监控系统，其特征在于，所述基础应用包括全站视频管控应用、全站三维呈现应用、设备状态总览应用、设备告警总览应用、故障录波管理应用、智能报表管理应用、数字站区管理应用和远程智能巡视应用；其中，所述全站视频管控应用和全站三维呈现应用用于为所述视频融合处理模块提供服务，所述设备状态总览应用用于为所述设备状态监控模块提供服务，所述设备告警总览应用用于为所述设备告警管理模块提供服务，所述故障录波管理应用用于为所述故障录波管理模块提供服务，所述智能报表管理应用用于为所述数据报表管理模块提供服务，所述数字站区管理应用用于为所述数字站区管理模块提供服务，所述远程智能巡视应用用于为所述远程智能巡视模块提供服务。8.如权利要求1所述的基于数字换流站的监控系统，其特征在于，将所述一级监控侧的用户作为第一用户，所述第一监控终端的视频融合处理模块作为第一视频融合处理模块；所述第一视频融合处理模块还用于对所述第一用户进行用户权限管理，以将所述第一用户配置为第一普通用户或第一VIP用户；其中，所述第一普通用户被配置为具有权限查看所述数字换流站的指定被监控区域的视频融合画面，所述第一VIP用户被配置为具有权限查看所述数字换流站的所有被监控区域的视频融合画面；则，所述第一视频融合处理模块响应本地监控侧的用户的监控调阅请求，利用所述数字换流站数据中的视频融合原始数据进行视频融合处理，获得用于本地监控侧的用户调阅的视频融合画面，具体包括：
所述第一视频融合处理模块在所述第一用户为所述第一普通用户时，响应所述第一普通用户的监控调阅请求，从所述数字换流站数据中的所述指定被监控区域的视频融合原始数据中获取待查看区域的视频融合原始数据，并利用所述第一监控终端的计算资源对待查看区域的视频融合原始数据进行视频融合处理，获得用于所述第一普通用户调阅的视频融合画面。9.如权利要求8所述的基于数字换流站的监控系统，其特征在于，将所述第三监控终端的视频融合处理模块作为第三视频融合处理模块；则，所述第一视频融合处理模块响应本地监控侧的用户的监控调阅请求，利用所述数字换流站数据中的视频融合原始数据进行视频融合处理，获得用于本地监控侧的用户调阅的视频融合画面，还包括：所述第一视频融合处理模块在所述第一用户为所述第一VIP用户时，响应所述第一VIP用户的监控调阅请求，向所述第三视频融合处理模块发送第一视频融合请求，所述第一视频融合请求中包括待查看区域标识；所述第三视频融合处理模块根据所述第一视频融合请求中的所述待查看区域标识，从所述数字换流站数据中的所述所有被监控区域的视频融合原始数据中获取待查看区域的视频融合原始数据，并利用所述第三监控终端的计算资源对待查看区域的视频融合原始数据进行视频融合处理，获得用于所述第一VIP用户调阅的视频融合画面并发送至所述第一视频融合处理模块；所述第一视频融合处理模块接收获得用于所述第一VIP用户调阅的视频融合画面。10.如权利要求1所述的基于数字换流站的监控系统，其特征在于，将所述二级监控侧的用户作为第二用户，所述第二监控终端的视频融合处理模块作为第二视频融合处理模块；所述第二视频融合处理模块还用于对所述第二用户进行用户权限管理，以将所述第二用户配置为第二普通用户或第二VIP用户；其中，所述第二普通用户被配置为具有权限查看所述数字换流站的指定被监控区域的视频融合画面，所述第二VIP用户被配置为具有权限查看所述数字换流站的所有被监控区域的视频融合画面；则，所述第二视频融合处理模块响应本地监控侧的用户的监控调阅请求，利用所述数字换流站数据中的视频融合原始数据进行视频融合处理，获得用于本地监控侧的用户调阅的视频融合画面，具体包括：所述第二视频融合处理模块在所述第二用户为所述第二普通用户时，响应所述第二普通用户的监控调阅请求，从所述数字换流站数据中的所述指定被监控区域的视频融合原始数据中获取待查看区域的视频融合原始数据，并利用所述第二监控终端的计算资源对待查看区域的视频融合原始数据进行视频融合处理，获得用于所述第二普通用户调阅的视频融合画面。11.如权利要求10所述的基于数字换流站的监控系统，其特征在于，将所述第三监控终端的视频融合处理模块作为第三视频融合处理模块；则，所述第二视频融合处理模块响应本地监控侧的用户的监控调阅请求，利用所述数字换流站数据中的视频融合原始数据进行视频融合处理，获得用于本地监控侧的用户调阅的视频融合画面，还包括：
所述第二视频融合处理模块在所述第二用户为所述第二VIP用户时，响应所述第二VIP用户的监控调阅请求，向所述第三视频融合处理模块发送第二视频融合请求，所述第二视频融合请求中包括待查看区域标识；所述第三视频融合处理模块根据所述第二视频融合请求中的所述待查看区域标识，从所述数字换流站数据中的所述所有被监控区域的视频融合原始数据中获取待查看区域的视频融合原始数据，并利用所述第三监控终端的计算资源对待查看区域的视频融合原始数据进行视频融合处理，获得用于所述第二VIP用户调阅的视频融合画面并发送至所述第二视频融合处理模块；所述第二视频融合处理模块接收获得用于所述第二VIP用户调阅的视频融合画面。12.如权利要求1所述的基于数字换流站的监控系统，其特征在于，将所述三级监控侧的用户作为第三用户，所述第三监控终端的视频融合处理模块作为第三视频融合处理模块；所述第三视频融合处理模块还用于对所述第三用户进行用户权限管理，以将所述第三用户均配置为第三VIP用户；其中，所述第三VIP用户被配置为具有权限查看所述数字换流站的所有被监控区域的视频融合画面；则，所述第三视频融合处理模块响应本地监控侧的用户的监控调阅请求，利用所述数字换流站数据中的视频融合原始数据进行视频融合处理，获得用于本地监控侧的用户调阅的视频融合画面，具体包括：所述第三视频融合处理模块在所述第三用户为所述第三VIP用户时，响应所述第三VIP用户的监控调阅请求，从所述数字换流站数据中的所述所有被监控区域的视频融合原始数据中获取待查看区域的视频融合原始数据，并利用所述第三监控终端的计算资源对待查看区域的视频融合原始数据进行视频融合处理，获得用于所述第三VIP用户调阅的视频融合画面。13.如权利要求1所述的基于数字换流站的监控系统，其特征在于，将所述第二监控终端作为数据发送端且所述第一监控终端作为数据接收端，或，将所述第三监控终端作为数据发送端且所述第二监控终端作为数据接收端；则，所述数据发送端还包括网络探测模块；所述网络探测模块用于定期进行网络带宽探测，以探测所述数据发送端与对应的所述数据接收端之间的网络可用带宽和最小延时时间，并在每一次探测完成时，仅记录最后一次探测到的网络可用带宽和最小延时时间，以在需要向对应的所述数据接收端传输视频融合业务数据时，根据当前记录的网络可用带宽确定视频融合业务数据的初始数据传输速率。14.如权利要求13所述的基于数字换流站的监控系统，其特征在于，所述网络探测模块定期进行网络带宽探测，以探测所述数据发送端与对应的所述数据接收端之间的网络可用带宽和最小延时时间，具体包括：所述网络探测模块在每一次进行网络带宽探测时，按照递增的报文发送速率依次向对应的所述数据接收端发送探测报文，并记录每一次发送的探测报文对应的RTT值和报文发送速率；所述网络探测模块在首次判定RTT值增大时，将RTT值增大的时间点记为T1，将T1之前的最后一个RTT值不变的时间点记为T0，根据T0对应RTT值确定最小延时时间，根据T1之前
的最后一个报文发送速率确定所述数据发送端与对应的所述数据接收端之间的网络可用带宽。15.如权利要求14所述的基于数字换流站的监控系统，其特征在于，所述网络探测模块在每一次进行网络带宽探测时，按照递增的报文发送速率依次向对应的所述数据接收端发送探测报文，具体包括：所述网络探测模块在每一次进行网络带宽探测时，根据本地数据发送端的最大出口带宽和本地数据发送端的带宽占用经验值，获取可用带宽上限；所述网络探测模块根据所述可用带宽上限设置速率调整阈值，并在按照递增的报文发送速率依次向对应的所述数据接收端发送探测报文的过程中，当报文发送速率小于所述速率调整阈值时，根据第一增加幅度按照递增的报文发送速率依次向对应的所述数据接收端发送探测报文，当报文发送速率不小于所述速率调整阈值时，根据第二增加幅度按照递增的报文发送速率依次向对应的所述数据接收端发送探测报文；其中，所述第一增加幅度大于所述第二增加幅度。16.如权利要求13所述的基于数字换流站的监控系统，其特征在于，所述数据传输调控模块还用于在本地监控终端需要向另一监控终端传输视频融合业务数据时，依次进入数据传输过程的第一传输阶段、第二传输阶段和第三传输阶段，直至数据传输完成时，结束所述数据传输过程；其中，在所述第一传输阶段内，获取本地的所述网络探测模块当前记录的网络可用带宽和最小延时时间，根据获得的网络可用带宽确定视频融合业务数据的初始数据传输速率，以根据所述初始数据传输速率开始向另一监控终端传输视频融合业务数据，直至判定预设的速率调整条件被触发时，进入所述第二传输阶段；其中，所述速率调整条件为首次判定RTT值增大到预设的延时时间阈值，或，首次接收到丢包报告；在所述第二传输阶段内，根据获得的网络可用带宽和最小延时时间、所述速率调整条件被触发时探测到的延时时间以及基于视频融合业务数据的数据类型和监控调阅请求用户的用户类型配置的目标延时恢复时间，调整视频融合业务数据当前的数据传输速率，以根据调整后的数据传输速率继续向另一监控终端传输视频融合业务数据，直至判定所述速率调整条件被触发时探测到的延时时间恢复到获得的最小延时时间时，进入所述第三传输阶段；在所述第三传输阶段内，在根据调整后的数据传输速率继续向另一监控终端传输视频融合业务数据的同时，触发本地的所述网络探测模块进行网络带宽探测，以探测并记录本地监控终端与另一监控终端之间的网络可用带宽和最小延时时间，获取本地的所述网络探测当前记录的网络可用带宽和最小延时时间，根据获得的网络可用带宽确定视频融合业务数据的数据传输速率，以根据确定的数据传输速率继续向另一监控终端传输视频融合业务数据，直至判定所述速率调整条件被触发时，返回所述第二传输阶段。17.如权利要求16所述的基于数字换流站的监控系统，其特征在于，所述目标延时恢复时间由所述数据传输调控模块根据视频融合业务数据的数据类型和监控调阅请求用户的用户类型查询预设的延时恢复时间表获得；其中，所述延时恢复时间表中包括至少一种数据类型、每一种数据类型对应的用户类型以及每一种用户类型对应配置的延时恢复时间，所述数据类型包括视频融合业务数据，所述用户类型包括普通用户和VIP用户，每一种数据
类型对应的业务数据的优先级越高，对应配置的延时恢复时间越小，同一种数据类型对应的用户类型中，普通用户对应配置的延时恢复时间大于VIP用户对应配置的延时恢复时间。18.如权利要求16所述的基于数字换流站的监控系统，其特征在于，所述延时时间阈值根据当前记录的最小延时时间进行设置。19.如权利要求1所述的基于数字换流站的监控系统，其特征在于，将所述一级监控侧...
【专利技术属性】
技术研发人员：金炜，王庆，郭贤珊，吕军，刘思源，张祥，王言国，张展国，王海峰，童充，李明，程炜，赵宁，陈州，
申请(专利权)人：国网经济技术研究院有限公司南京南瑞继保电气有限公司许继集团有限公司国电南瑞科技股份有限公司北京国网信通埃森哲信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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