一种UPS设备数据管理装置的制作方法

一种ups设备数据管理装置
技术领域
1.本发明涉及长输管道设备技术领域，具体而言，本发明涉及一种ups设备数据管理装置。


背景技术：

2.目前长输管道带电阀室没有将ups数据上传至值班室scada系统后台机或上传不完整，无法实时采集并监控带电阀室的供电情况，从而造成带电阀室失电后，scada系统无法进行报警，不能第一时间发现故障，不能及时进行故障维检修和应急抢险，容易引发次生事故事件，特别是阀室失电时间超过了ups电池的供电时间，阀室将会断电，造成阀室完全失电事故的发生，所有设备设施将失电，无法进行远程监控和操作，而且所有的通信机柜将无法工作，通信将中断，影响整条管道的通信。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是提供了一种ups设备数据管理装置，旨在解决上述至少一个技术问题。
4.本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种ups设备数据管理装置，包括ups设备、rtu控制系统和scada系统，所述ups设备、所述rtu控制系统和所述scada系统依次通讯连接；
5.所述rtu控制系统，用于获取所述ups设备的ups设备数据，并将所述ups设备数据传输至所述scada系统；
6.所述scada系统，用于存储所述ups设备数据，以及根据所述ups设备数据进行报警。
7.本发明的有益效果是：通过rtu控制系统可实时将ups设备的ups设备数据传输给scada系统，scada系统在接收到ups设备数据后，可根据所述ups设备数据进行报警，以实现对ups设备进行监控的目的，以及时发现ups设备的故障，避免因ups设备故障引发的事故。另外将接收到的ups设备数据进行存储，还可便于后续对ups设备数据的查询。
8.在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
9.进一步，上述ups设备和所述rtu控制系统之间通过第一通信方式进行通信，所述rtu控制系统与所述scada系统之间通过第二通信方式进行通信。
10.采用上述进一步方案的有益效果是，ups设备、rtu控制系统和scada系统之间的通信方式较为灵活，可基于实际情况进行选择，即第一通信方式和第二通信方式可以相同，也可以不同，满足不同的通信需求。
11.进一步，若所述ups设备的通信方式为modbus485通信方式，且所述rtu控制系统为controlwave系统时，所述ups设备与所述rtu控制系统之间的通信方式为modbus485通信方式，所述第一通信方式为所述modbus485通信方式；
12.若所述ups设备的通信方式为modbus485通信方式，且所述rtu控制系统不是所述
controlwave系统时，所述ups设备与所述rtu控制系统之间通过通讯网关进行通信，所述通讯网关的通信方式为所述modbus485通信方式，所述第一通信方式为所述modbus485通信方式；
13.若所述rtu控制系统为controlwave系统时，所述rtu控制系统和所述scada系统之间的通信方式为modbustcp/ip通信方式，所述第二通信方式为所述modbustcp/ip通信方式；
14.若所述rtu控制系统为rslogix5000系统时，所述rtu控制系统和所述scada系统之间的通信方式为msg通信方式，所述第二通信方式为所述msg通信方式。
15.采用上述进一步方案的有益效果是，每两个设备之间的通信方式相同，则可基于ups设备的通信方式和rtu控制系统的系统类型，确定ups设备和rtu控制系统之间的第一通信方式，根据述rtu控制系统的系统类型，确定rtu控制系统和所述scada系统之间的第二通信方式。
16.进一步，上述rtu控制系统，还用于根据所述ups设备数据，进行网络地址规划。
17.采用上述进一步方案的有益效果是，rtu控制系统还可根据ups设备数据，进行网络地址规划，以满足当前的通信需求。
18.进一步，上述scada系统在根据所述ups设备数据进行报警时，具体用于：
19.在所述ups设备数据满足报警条件时，进行报警。
20.采用上述进一步方案的有益效果是，不同的ups设备数据对应的报警条件不同，在根据ups设备数据进行报警时，可根据ups设备数据和对应的报警条件进行报警，使得报警更加准确。
21.进一步，上述scada系统，还用于获取设定时长内的多个ups设备数据，并根据多个所述ups设备数据，生成ups设备数据曲线。
22.采用上述进一步方案的有益效果是，基于设定时长内的多个ups设备数据生成的ups设备数据曲线，可以掌握设定时长内ups设备数据的变化情况，以更好的对ups设备数据进行监测。
23.进一步，上述ups设备数据包括多个电气参数，多个电气参数包括状态量参数和模拟量参数；
24.上述scada系统，还用于根据所述状态量参数，确定所述ups设备的运行状况；以及根据所述模拟量参数，对所述ups设备进行监控。
25.采用上述进一步方案的有益效果是，状态量参数是反映ups设备的状态的参数，因此，基于状态量参数，可确定所述ups设备的运行状况，模拟量参数是直观反映ups设备运行过程中的运行状态变化的参数，因此基于模拟量参数，可更好的对所述ups设备进行监控。同时，通过本技术的方案，可远程诊断ups运行状况，有效降低减少了极端天气情况下人员就地巡检的次数，降低了生产风险。
26.进一步，上述scada系统，还用于根据多个所述电气参数，生成电气参数表格。
27.采用上述进一步方案的有益效果是，通过电气参数表格可更直观的查看各个电气参数，及时发现异常的数据。
28.进一步，上述scada系统，还用于根据所述电气参数，确定所述装置对应的供电线路是否发生供电中断，若所述装置对应的供电线路发生供电中断，则生成报警信息。
29.采用上述进一步方案的有益效果是，各个电气参数的变化情况可以反映是否会发生供电中断，如果发现装置对应的供电线路发生供电中断，可及时生成报警信息，及时通知作业区维修人员落实应急措施、提前防范，杜绝rtu阀室通信中断，从而大大减少了设备故障维修时间，完全避免了阀室完全失电事故的发生。
30.本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
31.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
32.图1为本发明一个实施例提供的一种ups设备数据管理装置的结构示意图。
具体实施方式
33.以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
34.下面以具体实施例对本发明的技术方案以及本发明的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本发明的实施例进行描述。
35.基于现有技术中存在的技术问题，本发明实施例提供了一种可能的实现方式，如图1所示，提供了一种ups设备数据管理装置，该装置可以包括ups设备1、rtu控制系统2和scada系统3，所述ups设备1、所述rtu控制系统2和所述scada系统3依次通讯连接；
36.所述rtu控制系统2，用于获取所述ups设备1的ups设备数据，并将所述ups设备数据传输至所述scada系统3；
37.所述scada系统3，用于存储所述ups设备数据，以及根据所述ups设备数据进行报警。
38.通过本发明的方案，通过rtu控制系统2可实时将ups设备1的ups设备数据传输给scada系统3，scada系统3在接收到ups设备数据后，可根据所述ups设备数据进行报警，以实现对ups设备1进行监控的目的，以及时发现ups设备1的故障，避免因ups设备1故障引发的事故。另外将接收到的ups设备数据进行存储，还可便于后续对ups设备数据的查询。
39.下面结合以下具体的实施例，对本发明的方案进行进一步的说明，在该实施例中，提供了一种ups设备数据管理装置，该装置可以包括ups设备1、rtu控制系统2和scada系统3，所述ups设备1、所述rtu控制系统2和所述scada系统3依次通讯连接；
40.所述rtu控制系统2，用于获取所述ups设备1的ups设备数据，并将所述ups设备数据传输至所述scada系统3；
41.所述scada系统3，用于存储所述ups设备数据，以及根据所述ups设备数据进行报警。
42.其中，上述ups设备1为长输管道带电阀室对应的ups设备1。ups设备数据指的是ups设备1在运行过程中的各项电气参数。
43.可选的，ups设备1和所述rtu控制系统2之间通过第一通信方式进行通信，所述rtu
控制系统2与所述scada系统3之间通过第二通信方式进行通信。
44.上述ups设备1、rtu控制系统2和scada系统3之间的通信方式较为灵活，可基于实际情况进行选择，即第一通信方式和第二通信方式可以相同，也可以不同，满足不同的通信需求。
45.可选的，若所述ups设备1的通信方式为modbus485通信方式，且所述rtu控制系统2为controlwave系统时，所述ups设备1与所述rtu控制系统2之间的通信方式为modbus485通信方式，所述第一通信方式为所述modbus485通信方式；
46.若所述ups设备1的通信方式为modbus485通信方式，且所述rtu控制系统2不是所述controlwave系统时，所述ups设备1与所述rtu控制系统2之间通过通讯网关进行通信，所述通讯网关的通信方式为所述modbus485通信方式，所述第一通信方式为所述modbus485通信方式；
47.若所述rtu控制系统2为controlwave系统时，所述rtu控制系统2和所述scada系统3之间的通信方式为modbustcp/ip通信方式，所述第二通信方式为所述modbustcp/ip通信方式；
48.若所述rtu控制系统2为rslogix5000系统时，所述rtu控制系统2和所述scada系统3之间的通信方式为msg通信方式，所述第二通信方式为所述msg通信方式。
49.上述每两个设备之间的通信方式相同，则可基于ups设备1的通信方式和rtu控制系统2的系统类型，确定ups设备1和rtu控制系统2之间的第一通信方式，根据述rtu控制系统2的系统类型，确定rtu控制系统2和所述scada系统3之间的第二通信方式。
50.可选的，如果通信过程中用到通讯网关时，还需要对该通讯网关进行网关安装调试，具体为：根据设备型号，现场网关安装、配线，通讯协议、网络地址按照ups设备1modbus485地址表协议进行配置。可用modscan软件进行ups设备数据在线模拟调试，确认上传数据的准确性。
51.可选的，上述rtu控制系统2，还用于根据所述ups设备数据，进行网络地址规划。rtu控制系统2还可根据ups设备数据，进行网络地址规划，以满足当前的通信需求。上述的网络地址规划指的是规划后的网关的网络地址与ups设备1对应的网络地址相匹配。
52.作为一个示例，阀室电气数据采集设备输出口协议为modbus485，阀室rtu系统无法直接将电气数据读取，因此增加modbus协议网关设备将现场设备数据(ups设备数据)采集到模块内部寄存器再转发至rtu系统，通讯网关需要进行配置和组态，通讯网关与rtu系统通信方式为以太网形式，需设置同网段ip地址。
53.可选的，上述rtu控制系统2，还用于对所述ups设备数据进行处理，即按照需要的单位类型进行数据转化和排序，用于编写scada系统3中的报警控制逻辑程序。
54.可选的，上述scada系统3在根据所述ups设备数据进行报警时，具体用于：
55.在所述ups设备数据满足报警条件时，进行报警。
56.其中，ups设备数据中包括多个电气参数，对于不同的电气参数，scada系统3可预先设置好不同的报警条件，即不同的设备参数可对应不同的报警条件，上述报警条件可以是一个报警阈值，则在当前的电气参数大于该报警阈值时，就可以进行报警，由于不同的ups设备数据(电气参数)对应的报警条件不同，在根据ups设备数据进行报警时，可根据ups设备数据和对应的报警条件进行报警，使得报警更加准确。
57.可选的，上述多个电气参数可以包括交流ab线电压、交流bc线电压、交流av线电压、交流a组电流、交流b组电流、交流c组电流、输出电压、电池电压、电池电流、输出电流；基于上述各个电气参数进行报警时，即表示ups设备发生故障，上述各个电气参数对应的ups故障描述分别为交流uv线过压故障、交流vw线过压故障、交流uw线过压故障、交流uv线欠压故障、交流vw线欠压故障、交流uw线欠压故障、交流u相过流故障、交流v相过流故障、交流w相过流故障、输出过压故障、输出欠压故障、电池过压故障、电池欠压故障、电池过流故障、输出过流故障、环境过温故障、直流故障、交流故障、模块故障、通讯故障、电池故障、电池浮充状态、电池均充状态、市电故障。
58.其中，交流uv线过压故障及uv线欠压故障均可基于交流ab线电压确定，交流vw线过压故障及交流vw线欠压故障均可基于交流bc线电压确定，交流uw线过压故障及交流uw线欠压故障均可基于交流av线电压确定；
59.交流u相过流故障可基于交流a组电流确定，交流v相过流故障可基于交流b组电流确定，交流w相过流故障可基于交流c组电流确定；
60.输出过压故障和输出欠压故障均可基于输出电压确定；
61.上述描述故障为ups内部监测单元计算输出；
62.电池过压故障和电池欠压故障可基于电池电压确定，电池过流故障可基于电池电流确定，输出过流故障可基于输出电流确定；
63.环境过温故障、直流故障、交流故障、模块故障、通讯故障、电池故障、电池浮充状态、电池均充状态、市电故障；以上这些故障为电池巡检仪及通讯监测单元计算输出。
64.这部分技术方案属于现有技术，通常只是从电池巡检仪及通讯监测单元中通过特定通讯方式读取上来进行数据分析，电池巡检仪及通讯监控单元通过电压互感器及电流互感器采集电压及电流数据，电池巡检仪及通讯监控单元中会针对电压及电流数据设置相应的限值，当前采集值超过或小于这个设定值将会输出相应的过压欠压或过流欠流故障，当前采集值失效将会输出直流故障、交流故障等报警。
65.可选的，scada系统3中可包含plc系统，上述scada系统3在根据所述ups设备数据进行报警的过程可由plc系统实现。
66.可选的，scada系统3可以为oasys，scada系统3可将rtu系统处理完的数据通过abcip协议进行读取，数据库增加对应数据的地址进行组态。
67.其中，这里所说的组态是指人机界面组态，所用scada系统人机界面为oasys监控软件，数据库增加对应数据的地址进行组态指的是把从阀室读取的电气参数通过plc系统进行地址规划、排序、数据处理并将处理后的数据填装至oasys数据库分配限域功能最终以动画的形式在人机界面显示的过程。
68.可选的，上述scada系统3，还用于获取设定时长内的多个ups设备数据，并根据多个所述ups设备数据，生成ups设备数据曲线。基于设定时长内的多个ups设备数据生成的ups设备数据曲线，可以掌握设定时长内ups设备数据的变化情况，以更好的对ups设备数据进行监测。
69.可选的，还可将进行报警时的ups设备数据进行存储，方便后续对报警数据进行查询。
70.可选的，上述ups设备数据包括多个电气参数，多个电气参数包括状态量参数和模
拟量参数；
71.上述scada系统3，还用于根据所述状态量参数，确定所述ups设备1的运行状况；以及根据所述模拟量参数，对所述ups设备1进行监控。
72.其中，状态量参数是反映ups设备1的状态的参数，因此，基于状态量参数，可确定所述ups设备1的运行状况，模拟量参数是直观反映ups设备1运行过程中的运行状态变化的参数，因此基于模拟量参数，可更好的对所述ups设备1进行监控。同时，通过本技术的方案，可远程诊断ups运行状况，有效降低减少了极端天气情况下人员就地巡检的次数，降低了生产风险。
73.可选的，上述scada系统3，还用于根据多个所述电气参数，生成电气参数表格。通过电气参数表格可更直观的查看各个电气参数，及时发现异常的数据。另外，在该电气参数表格中还可记录各个电气参数对应的ups故障描述和ups故障状态，通过不同的标识表征不同的ups故障状态，比如，红色标识表示ups故障状态为有故障且未解除，绿色标识表示ups故障状态为无，即没有此种故障状态。
74.可选的，上述scada系统3，还用于根据所述电气参数，确定所述装置对应的供电线路是否发生供电中断，若所述装置对应的供电线路发生供电中断，则生成报警信息。
75.其中，装置对应的供电线路就是阀室线供电电源输入端，可以描述为外电线路。
76.各个电气参数的变化情况可以反映是否会发生供电中断，如果发现装置对应的供电线路发生供电中断，可及时生成报警信息，及时通知作业区维修人员落实应急措施、提前防范，杜绝rtu阀室通信中断，从而大大减少了设备故障维修时间，完全避免了阀室完全失电事故的发生。
77.通过本发明的方案，相较于现有技术的有益效果为：
78.1)、当外电(装置对应的供电线路)发生中断时，站控室人员能够第一时间收到预警信息，及时通知作业区维修人员落实应急措施、提前防范，杜绝rtu阀室通信中断，从而大大减少了设备故障维修时间，完全避免了阀室完全失电事故的发生。同时具有远程诊断ups运行状况的功能，有效降低减少了极端天气情况下人员就地巡检的次数，降低了生产风险。
79.2)、本方案提出了一种长输管道带电阀室ups数据采集、监控、报警装置，能将ups的各项电气参数上传至值班室scada系统3后台机，能实现ups的各项运行状态的实时报警，第一时间发现带电阀室失电故障，从而及时进行处置，避免阀室完全失电事故的发生。具有独创性，处于国内领先水平，实用性及可推广性强，能广泛应用在长输管道行业领域。
80.以上描述仅为本发明的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本发明中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本发明中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

技术特征：
1.一种ups设备数据管理装置，其特征在于，包括：ups设备、rtu控制系统和scada系统，所述ups设备、所述rtu控制系统和所述scada系统依次通讯连接；所述rtu控制系统，用于获取所述ups设备的ups设备数据，并将所述ups设备数据传输至所述scada系统；所述scada系统，用于存储所述ups设备数据，以及根据所述ups设备数据进行报警。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述ups设备和所述rtu控制系统之间通过第一通信方式进行通信，所述rtu控制系统与所述scada系统之间通过第二通信方式进行通信。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，若所述ups设备的通信方式为modbus485通信方式，且所述rtu控制系统为controlwave系统时，所述ups设备与所述rtu控制系统之间的通信方式为modbus485通信方式，所述第一通信方式为所述modbus485通信方式；若所述ups设备的通信方式为modbus485通信方式，且所述rtu控制系统不是所述controlwave系统时，所述ups设备与所述rtu控制系统之间通过通讯网关进行通信，所述通讯网关的通信方式为所述modbus485通信方式，所述第一通信方式为所述modbus485通信方式；若所述rtu控制系统为controlwave系统时，所述rtu控制系统和所述scada系统之间的通信方式为modbustcp/ip通信方式，所述第二通信方式为所述modbustcp/ip通信方式；若所述rtu控制系统为rslogix5000系统时，所述rtu控制系统和所述scada系统之间的通信方式为msg通信方式，所述第二通信方式为所述msg通信方式。4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述rtu控制系统，还用于根据所述ups设备数据，进行网络地址规划。5.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述scada系统在根据所述ups设备数据进行报警时，具体用于：在所述ups设备数据满足报警条件时，进行报警。6.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述scada系统，还用于获取设定时长内的多个ups设备数据，并根据多个所述ups设备数据，生成ups设备数据曲线。7.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述ups设备数据包括多个电气参数，多个所述电气参数包括状态量参数和模拟量参数；所述scada系统，还用于根据所述状态量参数，确定所述ups设备的运行状况；以及根据所述模拟量参数，对所述ups设备进行监控。8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述scada系统，还用于根据多个所述电气参数，生成电气参数表格。9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述scada系统，还用于根据多个所述电气参数，确定所述装置对应的供电线路是否发生供电中断，若所述装置对应的供电线路发生供电中断，则生成报警信息。

技术总结
本发明涉及一种UPS设备数据管理装置，包括UPS设备、RTU控制系统和SCADA系统，所述UPS设备、所述RTU控制系统和所述SCADA系统依次通讯连接；所述RTU控制系统，用于获取所述UPS设备的UPS设备数据，并将所述UPS设备数据传输至所述SCADA系统；所述SCADA系统，用于存储所述UPS设备数据，以及根据所述UPS设备数据进行报警。通过本发明的方案，将UPS设备数据通过RTU控制系统发送至SCADA系统，可实现对UPS设备进行监控的目的，以及时发现UPS设备的故障，避免因UPS设备故障引发的事故。另外将接收到的UPS设备数据进行存储，还可便于后续对UPS设备数据的查询。据的查询。据的查询。


技术研发人员：赵志涛 殷福平 王春娟 张小建 武锴 周炜彬 梁博 胡秉玺 李兴龙 李鹏 李远帆 张宏亮 王永胜 高亚林 俞树江
受保护的技术使用者：国家管网集团西南管道有限责任公司
技术研发日：2023.05.22
技术公布日：2023/9/5