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故障录波器嵌入式动态网页发布系统的设计与实现
时间:2014-02-10 22:06:20
【摘要】摘要：在测控系统中，测控数据的共享和对外发布是应具有的基本功能。本文以电力系统参数监控为例，提出了利用互联网进行故障录波数据的发布
摘要：在测控系统中，测控数据的共享和对外发布是应具有的基本功能。本文以电力系统参数监控为例，提出了利用互联网进行故障录波数据的发布问题。
该方式充分利用了当前流行的TCP/IP 协议和分布广泛的互联网资源，利用网页的形式进行录波故障信息的发布。这种方法具有适应性好、组网方便、调试、维护容易等优点。同时，本文还讨论了设计嵌入数据服务器时应该注意的问题。
关键词：HTTP HTML 录波器 网页动态生成 数据服务器
一、概述
在电力系统中，大中型变电站都采用故障录波器监视和记录系统的日常运行。在事故分析和电能质量监控中，故障录波器的数据起着极其重要的作用，这就要求录波器具有远程传送数据的能力以便电调中心及时了解记录数据。传统方法是利用调制解调器将数据主动或被动地传送给管理部门。这种方法不仅录波器厂家需要花很长的时间开发调试两端发送和接收程序，而且由于各个厂家使用的传输协议和传送方式不同，给用户的操作维护和数据管理带来很多麻烦。随着互联网技术和通信技术的发展，传统的数据传输方式已不能适应故障信息网的要求。
本文提出了一种故障录波器信息上传的新方法。就是利用互联网技术将故障录波器的运行状态、录波数据、录波报告、定值数据、实时电量参数、开关量状态等信息以网页的形式动态传送。电调中心可以通过网络浏览器查询录波器的各种信息。生产厂家也可以通过互联网提供远程维护和远程服务。这种方法与数据的传输媒质无关，既可使用光纤网络也可使用拨号网络。
二、数据服务器
在录波器上嵌入一个数据服务器以接收故障检测模块测量、分析所监视的输入量。服务器模块监视来自远端的请求，并根据请求命令动态地生成所需要的网页。远程访问利用HTTP 协议，不仅与当前的主流浏览器相兼容，而且比较简单，因此我们采用HTTP 作为数据服务器上的传输协议。HTTP 建立在TCP 基础之上，其工作原理是：首先服务器模块监视一个端口号。
三、数据传输设计
本系统的主要功能有三类：数据下传、数据上传和断点续传。
1. 数据下传功能：利用HTML 编程语言动态生成实时电量参数、录波文件目录、录波报告目录、开关量状态列表、定值参数列表、系统运行状态等网页。并当远端请求时将其发送到请求端。实时电量参数网页是列表的形式列出电网频率、ABCN 各相的电压、电流、有功功率、无功功率等电量参数。当数据服务器得到远端的请求后，将在内存中动态地生成网页，并发送到请求端。录波的数据量很大，为了提高查找速度，我们将录波数据按月份组织，然后按月份生成录波文件和录波报告的超文本链接索引，并把本月的链接索引映射到系统内存中，这样在新增加录波文件和录波报告时，可以提高网页的生成速度。为了保证录波器的正常工作和缩短传输时间，不宜在录波器上生成录波图形文件。
对于录波数据的进一步分析，可通过下载录波文件，在请求端利用专门的分析工具进行，或利用ActiveX 控件技术实现波形的显示和数据分析。启动参数网页提供启动量的设定值，2. 数据上传功能：接收来自调度中心的命令和文件，并根据命令对录波器进行控制。例如远端修改启动参数。通过浏览器上传数据需使用POST 命令。
客户机发送POST 命令后，接着传送请求头，它包含了传送数据的语言种类、传送内容的节数（boundary）、传送的长度（content-length）等信息。服务器读完了请求头以后，得到了boundary 和content-length 这两个参数，然后就可以按“节”读入参数的值。为了保证录波器的安全运行，我们使用了口令和编码校验的方法。数据服务器收到上传请求时，首先检查口令是否正确。当口令检查通过后才接收数据，否则拒绝接收。数据或命令收到后，再检查编码校验。如果接收有错或命令不正确，则拒绝执行。
3. 断点续传：准确及时地从录波器上获得录波数据一直是继电保护和调度工作人员非常关心的问题，尤其是利用拨号网络进行数据传输时，传输过程经常中断。为此本系统提供了断点续传功能。当客户端装有断点续传工具时，如果在下载录波文件的过程中发生传输中断，当再进行此数据的下载时，服务器将不发送已经成功传输的那部分数据，而仅发送未传送的部分。
四、总结
录波器的主要任务是监视启动量以及准确、可靠地记录数据，因此数据服务器应尽量小型化，以减少系统资源的开销。为此我们设计了小型的嵌入式数据服务器，且使数据服务器的优先级低于录波器故障检测模块的优先级，一旦远端请求与录波发生时间冲突时，优先保证录波数据的记录。
本方法已在WINDOWS 系统下，利用光纤网和拨号网络得到实现。由于使用了HTTP 协议和互联网机制，本网页发布系统与网络传输介质无关，远端可利用网页浏览器这个最普及且功能最强大的信息查询工具查阅录波器的信息。
数据服务器也支持断点续传功能。
参考文献：
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