引言：
本文希望研究开发一套完整的保信系统智能终端维护管理设备，根据南网相应的技术规范和通信规约自动深度检测子站的设备功能，解决主站系统无法识别的终端上传信息问题，提高技术人员在子站设备验收和日常维护的过程中的工作效率。该设备对智能终端的所有二次设备告警、事件和录波文件进行扫描和分析，对异常数据进行过滤和记录分析，通过对大数据的协调对比和智能分析得到二次设备的运行状态和故障判断，让故障及时的得到解决。
一、硬件平台
本设备采用移动智能设备标准，为了方便携带和工作稳定性，验收工具采用手持式设计，配置有触摸屏、100M以太网接口和内置电池组。硬件主体采用ARM处理器，配置有储存装置，相应的数据通讯接口，和特殊的路由设备。设备模拟主站行为按照通信协议和子站建立连接，按照预设的规范流程对子站进行通讯测试，并对子站上传的信息进行收集，通过对整个通讯过程中的情况和子站的回答格式内容进行分析最终形成验收报告并且记录整个测试历史记录。通常主站和子站需要通过调度数据网来进行连接，为了安全管理要求，子站会限定接入主站地址，智能路由自动配置验收工具的路由和通信地址，模拟主站端行为，通过专用的路由器连接子站装置的上行网口，以代替数据网进行地址转换和路由，让子站可以测试在连接主站端情况下所有正常功能。
二、软件架构
Andriod系统是一款免费的开放式移动开发平台，其基于Linux核心，任意的开发人员都可以使用其免费的开放源代码系统进行程序开发。同时andriod系统提供了免费的跨平台开发环境，模拟器和系统开发工具等，方便不同的程序设计人员使用。正因为如此其系统具有开发成本低、平台适应能力强、稳定性好、开发周期短的特点，被各个领域广泛使用。Andriod系统架构由application（应用架构）、application framework（应用程序架构）、libraries（函数库）、andriod runtime（andriod执行环境）、Linux kernel（Linux核心）组成。核心部分为上层提供例如硬件驱动、进程管理、数据调用和网络连接等基本功能和服务。应用程序架构利用函数库提供的调用接口服务为最上层的用户应用架构提供API接口。检验人员通过应用架构部分进行人机交互，并按照检验分析报告对设备进行评估管理。验收工具还提供到桌面软件以及云端系统的接口，可以提供就地和基于互联网的数据交换功能，并提供应用更新服务。
三、设备功能
验收工具仅需要对子站通讯地址配置、测试范围选择等有限的配置项目进行人工操作，其余过程全部由验收工具内部逻辑驱动完成。自动化测试过程也可以全程监视，并可以根据测试需要进行中断。完整验收过程包括验收前配置、子站配置校核、装置配置校核、实时数据校核和验收报告生成几个大的步骤。
1.自动子站验收测试
验收工具配置了标准通信接口协议测试数据库，使用自适应状态机、定时器等逻辑驱动方式，通过智能路由器对根据子站配置设备通信地址，以模拟主站的方式召唤子站数据为主要测试手段，模拟不同应用场景，监视通讯过程，查验子站设备通信规约。首先获取通信报文并进行预处理，然后按照TCP与104协议的规约对报文进行分析，最后再进行ASDU分析并检查最后子站的响应情况。并对子站上行的数据进行记录，分析其通信状态和数据的完整性。
对子站验收过程中出现的各种异常内容，设备进行完整地记录和统计，并对历史数据进行保存以供日后分析整理。
2.子站配置校核
南网103规范中对子站模型做了规定，以对应IEC 61970的CIM模型。子站应配置的一次设备信息包含线路、主变、母线、开关、电容器、电抗器等设备的铭牌信息和参数信息；二次设备信息包括保护装置、安全自动装置、录波器的铭牌信息、定值/压板配置信息、告警和事件配置信息、模拟量和开关量配置信息、故障报告和录波配置信息。验收工具按照《南方电网继电保护信息系统主站-子站以太网103通信规范》召唤子站的一次设备和二次设备配置，记录召唤过程和召唤的数据，检查召唤配置过程是否符合通讯规范的规定，对子站配置信息与数据库中的标准信息进行校核，自动形成分析报告。
3.装置配置校核
验收工具对保信子站端二次设备的主要配置信息进行分析记录，对子站设备编号、名称、类型、运行状态、所属的一次设备等概貌性的属性进行校核。检查装置的命名方式是否符合“电压等级”+“一次设备调度名”+“装置型号”的标准。保护装置信息点表的规范性由于人工审核信息点表并保存为模板，存在人工操作工作量大，信息表模版不统一，收到软件制约等问题。验收工具采用基于大数据分析和统计的方式解决保护装置配置校核、信息标识和分类问题。通过收集整理目前子站接入的保护装置信息模型，按照保护型号进行分类，通过统计信号使用的频度评估信号表的配置情况
4.实时数据校核
验收工具根据子站接入的装置列表，轮询所有的二次设备。根据装置的配置信息情况，分别召唤定值、压板、开关量、模拟量、录波数据，判断收到实时数据的合法性、合理性，并与装置配置信息进行对比校核，记录不一致和不合理数据。如果收到子站主动上送的信息，例如告警、事件、故障量、录波简报等，校核功能也会对主动上送的数据与配置进行综合校验，并记录装置主动上送行为，作为验收结论的项目。
5.验收报告
验收工具对子站进行测试验收的全部过程数据的数据都保存在本次验收的数据表中：包括与子站通信的过程和报文记录，召唤的全部配置信息，召唤的实时数据，装置告警信息、录波数据等。通过分析上述数据，自动形成验收报告，支持电子文档或电子表格形式，以方便管理和调阅。报告主要分为三个部分：第一部分为子站通讯报告，通过统计的方式显示验收工具在和子站进行通讯过程中，检测到通讯协议层的异常情况；第二部分为子站配置和装置配置校核结论，分条目列出所有一次设备配置和装置配置的校核情况，按照实际严重程度对不同条目进行标记并附有详细内容及结论可供查看；第三部分为子站实时数据校核的结论，同样分条目列出不同严重程度标记和详细内容及结论。验收报告的数据可以导出为通用格式，例如XLS等格式的文件，方便后续处理和查看历史验收记录。
结语：
该设备集成了电网设备验收功能与智能终端的所有二次异常事件进行分析和记录功能。并能够，并通过对比云端数据后进行过滤分析，能够智能判断分析终端设备的运行情况，极大地便利了电网的运维工作人员，提高了电网的设备验收与日常运维效率。同时其的报文分析功能也帮助设备供应商更能够加全面的发现自家产品的BUG，促进了设备供应商自身的发展。但目前该设备在使用时还是需要人工进行验收的配置设置，还没有完全的做到接入设备网络后即可进行全自动验收。并且由于手持设备体积受限的原因，在工作时系统发热较严重，后继需要对设备的硬件和结构进行优化，以获得更好的体验感。
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