[发明专利]一种继电保护关键数据冗余存储及可靠性恢复系统及方法

说明书

本发明公开了一种继电保护关键数据冗余存储及可靠性恢复系统及方法，实现变电站二次设备继电保护关键数据的可靠备份以及装置异常时的可靠恢复，具有低成本，不影响CPU运行效率，备份数据可靠性高，易于嵌入式设备实现等特点。

技术领域

本发明属于嵌入式工业控制领域，具体涉及一种继电保护关键数据冗余存储及可靠性恢复系统及方法。

背景技术

继电保护作为电力系统的第一道防线，技术上须满足选择性、快速性、灵敏性和可靠性四个基本要求，继电保护可靠运行对电力系统的安全稳定有着重要意义。继电保护设备采用文件系统或非易失存储器存储事件、定值、整组和波形等关键数据，但经常会出现由于装置异常断电或数据在未知原因下发生变位导致的关键数据破坏、丢失或结构不完整的情况，使得继电保护设备运行异常或无法正常启动。

目前主流备份系统由备份服务器和客户端组成，服务器与客户端通过文件传输方式进行数据的备份与恢复。考虑到嵌入式设备的运行环境一般都复杂，出现意外的情况比较多，因此一般来说会进行比较频繁的故障恢复，同时要求恢复过程比较快，并且希望能够达到自恢复的能力，外部介质备份和网络备份难以满足需求。

鉴于此，为了保证继电保护设备运行数据的实时性、可靠性和完整性，需要一种继电保护关键数据冗余存储及可靠性恢复方法、装置及系统，在异常情况下仍能恢复装置的正常运行以及对关键数据的正确处理。

目前的数据备份方式主要有三种，一种是双机冗余备份，两台装置通过心跳通道连接成为互为备份的双机系统，监测双机冗余备份的工作状态，当主装置停机后，备份装置能实时接管中断的工作，保证系统的正常运行。

第二种是远程数据库备份及恢复，就是在与运行装置分离的备份机上建立运行装置数据库的一个拷贝。服务器端接收到客户端通过控制方式下发的备份命令后，将待备份文件压缩成固件包，客户端通过文件传输方式从服务器端获取备份文件完成备份。服务器端接收到客户端传输的固件包后进行解析与校验，若校验成功，使用解析后的备份文件进行还原操作。

第三种是单装置数据备份及恢复，在软件层中增加数据库备份恢复模块，在系统硬件存储设备上预留数据备份空间，同时为主备数据库各提供一个存放效验码的存储空间，保障能在一个数据库发生异常时，系统可以从另一个数据库中恢复数据。

双机冗余备份技术系统易于安装，也相对稳定，但也具有硬件投资大，价格较贵，双机切换时间长，无法对故障数据进行恢复等缺点。

远程数据库备份及恢复技术避免了主数据库与备份数据库的强耦合，提升了备份还原的可靠性和自动化程度，但仍未解决服务器端与客户端之间通过网络连接故障数据恢复速度慢，实时性差等问题。

现有的单装置数据备份及恢复技术对数据库实现了数据的实时备份与恢复功能，但数据备份与恢复均通过处理器进行，所有数据按相同级别速度进行处理，无法满足嵌入式系统性能不高的场合。

发明内容

本发明目的：为解决双机切换速度慢，远程数据库备份实时性低，单装置备份降低处理器运行效率等问题，本发明提出了一种继电保护关键数据冗余存储及可靠性恢复系统及方法，实现变电站二次设备继电保护关键数据的可靠备份以及装置异常时的可靠恢复，具有低成本，不影响CPU运行效率，备份数据可靠性高，易于嵌入式设备实现等特点。

技术方案：一种继电保护关键数据冗余存储及可靠性恢复系统，包括用于存储内存数据的内存数据区、用于存储非易失数据的非易失数据区和处理器；

在所述内存数据区和非易失数据区内均包括有用于存储继电保护关键数据的数据存储空间和用于存储继电保护关键数据对应的校验码的校验码存储空间；