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孟军课程设计

题目:城轨监控技术

院系:电气工程系

专业:城轨供电

年级:2009 级

姓名:王永恒

指导教师:孟军

西南交通大学峨眉校区

2013年2月27 日

课程设计任务书

专业城轨供电姓名王永恒学号20098088

开题日期:2012 年11月23日完成日期:2013年2月27日

题目《城轨监控技术》课程设计

一、设计的目的

城轨监控技术课程设计是配合“城轨监控技术”理论教学而设置的一门实践性课程,主要目的是通过该课程设计使学生了解城市轨道交能电力监控系统的整体构成及关键性技术,进一步巩固所学知识并能够合理利用。熟悉有关“规程”和“设计手册”的使用方法。初步掌握城市轨道交通电力监控系统设计步骤和方法。

二、设计的内容及要求(原始资料附后)

1. 城轨电力监控系统设计的主要设计原则和主要设计标准;

2. 根据原始资料确定城轨电力监控系统系统应实现的功能;

3. 城轨电力监控系统的系统构成及配置;

4. 城轨电力监控系统中央监控系统设计:主要功能、系统构成、系统网络结构、软硬件配置

5. 城轨电力监控系统变电所综合自动化系统设计:主要功能、系统构成、系统通信网络选择、网络结构、软硬件配置等;

6. 复示终端系统设计:主要功能、系统构成、软硬件配置等;

7. 城轨电力监控系统远程通信通道设计:通信通道方案选择及实现

8. 系统主要设计指标;

9. 附件:(1)主要工程数量表、(2)主要设备表;(3)系统容量要求表、(4)四遥对象概数表、(5)电力监控系统构成示意图、(6)中央监控系统构成图;(7)变电所综合自动化系统构成图;(8)复示终端系统构成图。所有设计内容用A4纸打印成册,包括封面、前言、摘要、设计任务书、设计正文、附件、参考书目等;

三、指导教师评语

四、成绩

指导教师(签章)

年月日

城轨监控技术课程设计原始资料

1.工程概况

XX市地铁X号线工程全长26.188公里,其中线路中间段为地下线,两端为地上线,全线共设车站22座,(其中地下站13座,高架站8座,地面站1座),车辆段、停车场、控制中心和综合办公楼各一座。

地铁电动车组受电方式为DC750V接触轨上部受电方式。

地铁供电系统采用集中供电方式,分别由A、B、C、D四个35/10kV主变电所向地铁沿线AC10kV/DC750V牵引变电所及10/0.4kV降压变电所供电。全线共设主变电所4座、牵引降压混合变电所16座、降压变电所8座、跟随式变电所2座。2.环境条件

2.1电力调度中心控制室和机房环境

环境温度:+5℃~40℃

相对湿度:10%~90%

海拔高度≤1000m

大气压力:86~108kpa

振动:f<10Hz,振幅为0.3mm;10Hz<f<150Hz时,加速度为0.1m/s2。

工作电源:两路独立的380/220V电源;波动范围:-15%~+10%

地震烈度:≤7度

接地电阻≤1Ω

2.2牵引、降压变电所内环境

控制室温度:-5℃~+45℃

开关柜温度:-10℃~+55℃

环境温度在-5℃~+40℃时,最大变化率10℃/h,设备应能满足技术规格书所规定的精度要求,环境温度在-10℃~+55℃时,设备应能正常工作,不误动、不拒动。

相对湿度:日平均值不大于95%;月平均值不大于90%(25℃);有凝露的情况发生。

海拔高度≤1000m

地震烈度:≤7度

3.设计内容

3.1设计依据及范围

3.1.1设计依据

1.国家计委项目建议书批复文。

2.《XX市地下铁道X号线工程可行性研究报告》。

3.设计合同。

4.XX市市政工程局技术委员会关于对《XX市地下铁道X号线可行性研究报告》的评审意见。

3.1.2设计范围

1.控制指挥中心内电力监控调度中心的设计,电力监控系统设计;

2.综合维修基地供电车间复示终端设计;

3.控制站与被控站之间远动通道设计;

4.新建及改建主变电所、牵引降压混合变电所、降压变电所的监控系统被控站通信接口设计;

5.监控系统与通信、信号、房建、电力配电等其他专业之间的接口设计。

3.2SCADA系统构成

3.2.1主要设计原则

1.电力监控系统由控制站、远动通道及被控站组成。

2.控制站采用计算机型电力集中监控装置,1:N结构。

3.问答式通讯规约,通道结构为点对点方式。

4.通道采用地铁综合通信光纤网中的专用通道,并设置主用和备用通道,主备通道能实现手动及自动切换。

5.控制站与通信站及被控站与车站通信机械室之间为双绞线形式的RS485或RS422接口。

6.控制站具备与其它系统的通信接口能力。

7.系统设备选型立足于国产化。

3.2.2主要设计标准

1.《远动系统和设备》(IEC870-88)

2.《地区电网数据采集与监控系统通用技术条件》(GB/T13730-92)

3.《远动终端通用技术条件》(GB/T13729-92)

4.《计算机场地技术要求》(GB/2887-89)

5.《地下铁道设计规范》(GB50157-92)

6.《地铁直流牵引供电系统设计规范》(GB/T10411-89)

7.《铁路电力牵引供电远动系统技术规范》(TB10117-98)

3.3系统构成和基本配置

完成系统控制站、被控站及远动通道的构成及硬件配置设计,完成电力监控系统构成示意图。

3.4确定监控内容

根据变电所主接线图确定遥控、遥测、遥信对象,完成四遥对象概数表。 4 附图:主变电所主接线图、牵引降压变电所主接线图、降压变电所主接线图 AC10kV I 段201211AC10kV 1#进线2011203202

AC10kV II 段AC10kV 1#出线2031AC10kV

2#进线

2021204AC 10kV 630/1A AC 10kV

630A 20kA AC 10kV

630/1A AC 10kV

20kA

AC 10kV

630A 20kA

AC 10kV

100/1A

2111ST11212AC 10kV

3X(1X95mm 2)VT1VT2AC 10kV

630/1A AC 10kV

630A 20kA AC 10kV

630A 20kA AC 10kV 100/1A kV

31.031.031012.7/45kV 5kA 2121

ST12

降压变电所主接线图

5AC10kV

1#进线

2011

VT1VT2AC10kV 2#进线2031AC10kV 出线2021AC10kV I 段

AC 10kV

630/1A

AC 10kV

630A 20kA

ST11

AC 10kV

630/1A AC 10kV 630A 20kA

AC 10kV

20kA

M M AC10kV II 段

201

21321312042112111T11R11303030102032122121T12

R1230403020202214ST12AC 10kV

630A 20kA AC 10kV

50/1A AC 10/0.4kV

400kVA kV 31.031.031012.7/45kV 5kA AC 10kV 630A 20kA AC 10kV

200/1A

AC 10kV 10/0.61KV 1600KVA DC750V

1445KW

DC750V

4000A

VD

M M M M M M DC750V DC750V DC750V

DC750V DC750V 2000V/20mA

1/2.7kV

1/2.7kV

1/2.7kV DC750V 4000A DC750V 4000A 4000A 60mV DC750V

至轨侧迷流收集网引出端子上行下行回流箱上行接触轨

下行接触轨

变电所

接触轨30330130313013301130413024

3021304302牵引降压混合变电所主接线图

35kV 进线35kV 进线35kV 进线

10kV 10kV

主变电所主接线示意图

摘要

城市轨道交通综合监控系统是一种大型的SCADA监控系统。它基于系统骨干网,通过专业接口装置,在SCADA系统软件平台上实现多专业、多系统的数据采集、信息集成和信息共享,为城市轨道交通科学和高效的运营组织和管理提供先进的技术手段。

本文通过设计中央监控主站、变电站综合自动化系统、通信信道,对城市轨道交通监控系统的整体概貌有一个清楚的认识。本文主要介绍中央监控系统的构成与功能及其配制、网络采用的方案、变电站综合自动化系统的功能及其配置,网络接线方案等。在变电站提供复示终端,为工作人员实时了解变电站的运行情况提供一个接口。通信信道主要采用工业以太网技术,能够很好的实现多个专业的接口。工作人员能及时了解变电站各个设备、线路以及保护设备的故障情况,保证城市轨道交通供电系统能够安全、稳定、正常的运行,为最终实现变电站的无人值守创造条件。

关键词 SCADA系统;综合监控系统;中央监控系统;工业以太网;变电站综合自动化系统;复示终端

目录

城轨监控技术课程设计原始资料 ...................................................................................... II 摘要 ................................................................................................................................ V 第一章城轨电力监控(SCADA)系统构成 (1)

1.1 城轨电力监控系统主要设计原则 (1)

1.2 城轨电力监控系统主要设计标准 (1)

1.3 城轨电力监控系统应实现的功能 (1)

1.4 城轨电力监控系统构成与配置 (2)

第二章中央监控系统 (3)

2.1概述 (3)

2.2 中央监控系统功能 (3)

2.4 中央监控系统结构 (8)

2.5中央监控系统硬件配置方案 (9)

第三章变电站综合自动化系统 (11)

3.1 概述 (11)

3.2 系统主要功能 (11)

3.2.1 微机继电保护的功能 (11)

3.2.2 监视控制功能 (11)

3.3 变电站综合自动化系统方案设计 (14)

3.3.1 系统构成 (14)

3.3.2 变电所综合自动化系统的结构模式 (16)

3.3.3 变电所综合自动化系统间隔层设备组态模式 (17)

3.3.4 变电所综合自动化系统网络模式 (17)

3.4 系统硬件配置 (18)

3.5 变电站综合自动化系统监控对象 (19)

3.6 主要技术指标 (19)

第四章通信信道 (22)

4.1 工业以太网 (22)

4.1.1 网络的通信带宽 (22)

4.1.2 网络的通信媒介 (22)

4.1.3 网络的拓扑结构 (22)

4.2 变电站的通信网络实现 (22)

4.3变电站与中央监控系统的通信接口 (23)

4.4 传输介质 (23)

4.5 网络拓扑结构 (23)

4.6 变电所综合自动化系统国产化分析 (26)

第五章复示终端系统 (27)

5.1 概述 (27)

5.2 复示系统的组成 (28)

5.3 复示系统的功能 (29)

5.4 复示系统的特点 (30)

后记 (31)

参考文献 (32)

附录一四遥对象概述表 (33)

附录二主要工程数量表 (35)

附录三主要设备表 (36)

第一章城轨电力监控(SCADA)系统构成

1.1 城轨电力监控系统主要设计原则

1.电力监控系统由控制站、远动通道及被控站组成;

2.控制站采用计算机型电力集中监控装置,1:N结构;

3.问答式通讯规约,通道结构为点对点方式;

4.通道采用地铁综合通信光纤网中的专用通道,并设置主用和备用通道,主备通道能实现手动及自动切换;

5.控制站与通信站及被控站与车站通信机械室之间为双绞线形式的RS485 或RS422接口;

6.控制站具备与其它系统的通信接口能力;

7.系统设备选型立足于国产化;

1.2 城轨电力监控系统主要设计标准

1.《远动系统和设备》(IEC870-88)

2.《地区电网数据采集与监控系统通用技术条件》(GB/T13730-92)

3.《远动终端通用技术条件》(GB/T13729-92)

4.《计算机场地技术要求》(GB/2887-89)

5.《地下铁道设计规范》(GB50157-92)

6.《地铁直流牵引供电系统设计规范》(GB/T10411-89)

7.《铁路电力牵引供电远动系统技术规范》(TB10117-98)

1.3 城轨电力监控系统应实现的功能

城市轨道交通电力监控系统主要是对城市轨道交通全线各类变配电所、接触网等电力设备运行情况进行分层分布远程实时监视和控制。调度中心及时掌握各个变电站的运行情况,直接对设备进行操作,及时了解故障情况,处理供变配电系统的各种异常事故及报警事件,保障系统的正常运行,提升供变配电系统调度、管理及维修的自动化程度,提高供电质量,并且还可做到与其他自动化系统互换数据,充

分发挥整体优势,进行全系统的信息综合管理,保证系统安全、可靠地运行。

1.各级调度端在其管辖范围内应具备基本功能:

接收及处理远动终端发送的实时采集数据。

又寸可控电力设备进行遥控操作。

远动数据采集、分析处理及控制。

对实时采样数据进行分析与处理。

2.远动终端应具备下列基本功能:

实时数据采集及传送;

接收及执行遥控命令并向调度端发送返回信息;

具有当地选测、选控功能;

远动终端设备应具有程序自恢复功能和设备自诊断功能;

具有信息J面直监视功能,并可进行主用、备用通道自动切换;

3.数据通信通道应具备下列基本功能:

完成通信规约的转换;

完成调度端与远动终端之间的数据传输;

1.4 城轨电力监控系统构成与配置

电力监控系统由电力调度中心中央监控系统、变电所综合自动化系统、通信信道、供电复示综端四部分组成。调度端宜设在运营管理段的电力调度室内。远动终端宜设在变、配电所的控制室内、地区主要负荷供电点处及铁路沿线车站的集中供电点处。在控制中心及车站集成了电力监控系统、环境与设备监控系统(BAS)、火灾报警系统(FAS)、PIS、PSD等系统,综合监控系统为这些不同的系统提供了一个综合信息的平台,这些系统的主要硬件、软件均由综合监控系统来统一构建,综合监控系统实现各系统在中心级和车站级的系统功能。系统构成图见附录一。

控制中心设备牵引供电安全监控子系统的控制中心设备以牵引供电综合调度

子系统设备为核心,经计算机网桥设备与综合安全监控系统控制中心设备联网。一方面综合调度子系统控制中心将接收到的灾害监测等信息经数据处理后,根据控制级别要求,由网桥设备传输到综合安全监控系统;另一方面综合调度子系统经网桥设备接收来自综合安全监控系统控制中心传输的有关综合灾害监测信息;同时两系统间可实现电子邮件的互传。牵引供电综合调度子系统设备应配置灾害信息处理、显示、打印软件,同时设置灾害信息专用数据库或数据库专用区域,提供人机交互式操作、维护界面;变电所综合自动化系统设备主要包括控制信号盘及其内部的主监控单

元、后台监控计算机、打印机、UPS (不间断电源) ,以及安装在各开关柜内的综合保护测控设备和智能电子装置,还有网络通信设备、所内通信网络等;远动通信信道电力监控系统使用的远动规约是车站变电所端和OCC 中央调度系统端相互交流的语言。

第二章中央监控系统

2.1概述

电力监控系统完成对城市轨道交通全线各变电所、接触网设备运行的远程实时控制、监视及测量,处理供变电系统的各种事故及报警事件,实现供变电系统的运行、维修调度管理自动化,提高供电质量,保证供电系统安全、可靠地运行。

从今后轨道交通企业信息网发展的全局考虑,控制中心监控系统位于承上启下的中间环节。为此,系统设计应充分考虑其应用扩展性及与其它系统的互连性。开放性设计是关键要素,要应用成熟的国际与工业标准。在系统构成上,采用并设计开放式的系统支撑平台结构与应用平台结构。两平台应为分离架构。

2.2 中央监控系统功能

中央监控系统,即电力调度中心主站系统,简称电力调度中心,其功能主要有控制、数据采集处理、显示、报警、查询等。

1)控制功能

主控系统在遥控操作方面具有完善的操作手段及安全措施,保证系统的安全、可靠、方便的控制操作,对变电所内满足联锁约束条件(如果存在)并允许遥控的开关、刀闸进行"分"、"合"控制,或对主变分接头进行升降调节操作。并生成操作过程的全部记录,所有遥控联锁条件自动判定。系统配置如下遥控功能:

(a) 单独控制

通过鼠标(键盘)操作对变电所内可以远方操作的开关设备、自动装置的投/切、主变分接头、微机保护等间隔层设备的信号复归等进行控制,可进行控制前条件校核,防止误操作。遥控过程完全按照“选择-返校-执行”的原则操作执行,确保控制操作准确可靠。操作前需登录,有必要的安全检查、提示、口令检验、返校、确认、撤消及防同时操作功能等,人为注销后取消控制权。

(b) 程序控制控

将若干个单控组合在一起,以简化操作步骤,完成供电系统所内、所间数个开关的倒闸作业。在程序控制执行前首先自动检查各控制对象是否具备控制条件,若不具备程控条件,列出不具备控制的控制对象,并提醒值班人员注意。在程控过程中可以人为终止程控的执行。程控选择后,不对位开关进行预闪提示以防误操作。程控执行方式也可分单步执行和自动执行。程控执行成功或失败均有相应的汉字提示,任何一种程控方式均可因控制过程中事故的出现而自动中止或由调度员进行手动中止。

2)遥信及信息处理功能

(a) 遥信显示

遥信信号内容:断路器、主要的刀闸位置信号,有载调压变压器抽头位置信号,变电所内事故信号、预告信号,通信工况异常信号、装置自检信息等。

正常运行状态时,各变电所将各种设备的运行状态和信息实时地传递到控制中心的主控系统,实现控制中心通过监视器装置和大屏幕系统对各变电所供电设备运行状态的监视。

当变电所设备或接触网发生故障时,把故障信息迅速地传递到控制中心显示、打印,同时启动音响报警,操作员按"确认键"后,解除音响。所有异常信息分类分颜色显示和打印,报警程度分四级,各级含义和颜色在数据库中定义。音响报警包含事故报警和预告报警两种,以不同的级别音响报警。

(b) 报警信息处理功能

事故报警

当事故发生时,在监视器故障窗口显示故障站名,系统自动推出故障所在的变电所主接线画面,相应的自动变位模拟开关闪烁,同时在故障细目画面显示事故内容。按闪光复归键后停止闪烁,模拟开关显示绿色,故障细目画面自动消失,若故障仍存在,则保留故障细目内容。若同时有两个及以上变电所发生故障时,在监视器故障显示窗口同时显示发生故障的站名。系统具有拓扑着色功能,故障停电的部分自动转为灰色或其它指定的颜色。大屏幕投影显示屏上相应的站名、故障信号显示区域变为红色闪烁、变位模拟开关闪烁。按闪光复归键后停止闪烁,开关的状态显示与设备实际情况对应,若故障仍存在,则站名和故障信号显示为红色,否则恢复绿色。在监视器报警画面上显示事故发生的详细内容,并在打印机上进行打印,内容包括:故障发生地点、对象、性质、时间等,打印颜色为红色。

预告报警

当某站发出预告信号时,在监视器报警画面上显示详细预告内容,并在打印机上进行打印,包括站名、对象、性质、发生时间等。

大屏幕系统显示屏的站名、预告信号显示区域闪烁。确认、复归处理方式与事故处理方式相同。

当控制中心接收到预告信号,发出音响报警,操作员按"确认键"后,解除音响。为了避免过多的报警对操作人员的影响,系统可以定义雪崩条件,在雪崩条件下,非关键性报警被自动抑制以免干扰操作员的事故处理注意力。雪崩条件预先定义并可在线编辑。

系统具有模拟操作功能,运行值班人员可进行各种模拟操作而不对系统正常运行造成任何影响。模拟操作界面与实际界面一致。

3)遥测及数据处理功能

系统对变电所主要电源、电压、功率、电度、主变温度等模拟量或脉冲电度量和保护装置的参数设定值、保护动作值等数字量进行实时采集,并使模拟量在监视器的主接线画面上或通过窗口、曲线、棒图等方式动态显示并打印出来。对变压器过负荷情况和出现时间,各种模拟电量的极值和出现时间进行统计,并对越限量报警。

4)遥调功能

主控系统可对主变电站内有载调压变压器分接头位置进行调节,遥调结果在监视器主接线画面上显示。

5)模拟操作

开关不下位模拟对位操作;闭锁、解锁操作;挂地线操作;

6)调度事务管理功能

控制指挥中心根据从变电所采集的设备运行信息,保护、开关动作等信息,设备异常信息,分析设备的动作次数、累计运行时间、异常或故障发生情况、为调度决策提供依据。

7)供电系统运行情况的数据归挡和统计报表功能

分类保存操作信息、事故和报警信息的历史纪录,系统可根据调度人员需要按时间、对象、事件性质等不同方式进行检索,以便进行查询和故障分析;实现模拟量测量数据及开关跳闸次数等的日报、月报、年报等统计报表。报表的格式,定义打印的时间均可以修改,已经生成的报表可以用阅读软件在其他计算机浏览。

主控系统能够提供报告模板。允许操作员"修改、另存"的方式来增加报告模板。在

不重新启动服务器和操作员站的情况下,修改后的报告模板可以直接被系统使用。报告既可以定时输出,也可以根据操作员命令输出。输出报告的格式和打印报告的时间间隔,用户可以在线定义。

8)信息查询功能

用户可设定时间和项目在系统中查询各种实时、历史信息。被查询的信息可以是一定时间内的变化过程,被查询的过程可以被重新演示,即过程回顾、事故重演。

9)用户画面显示功能

系统提供图/模/库一体化的作图软件包,通过使用系统提供的作图软件包和图形显示软件包。

10)打印及画面拷贝功能

打印管理实现对系统信息打印的管理功能,提供实时运行信息打印及定时报表打印功能。系统支持对图形、报表、曲线、报警信息、各种统计计算结果等的打印。同时对所有监视器画面均可实现随机拷贝。画面管理支持画面的拷贝、重命名、画面支持等功能。用户生成新画面时可拷贝系统原有画面,在此基础上进行修改,减轻画面生成工作。画面编辑过程中提供对所有图元、数据、区域的编辑、拷贝、删除等操作功能。所有图形自动保持全网一致。

11)大屏幕系统功能显示

主控系统控制的大屏幕支持动态显示各变电所开关位置及接触网带电状态。可以灵活定义显示内容及显示窗口,支持多屏幕拼接显示方式。

12)对各种重要命令和操作设置超时监视,超时时间可调。

主控系统对于各种重要命令和操作可以设定超时监视,例如返校时间,操作时间等等,超时时间可以调整。

13)系统具有防止各种误操作所造成的锁机现象的功能。

主控系统不会由于误操作锁机。对于错误操作,系统会给出提示。

14)培训功能

系统具有对操作人员、运行维护人员进行上岗培训功能,使其掌握电力监控系统的运行管理、操作、以及日常维护、故障排除、替换故障元件等业务。

15)口令功能

对各等级的运行管理人员进行口令级别设置,以确定管理人员的管理范围,管理人员在岗位交接班时用口令替换形式完成。口令级可分为操作员级、应用软件级(包括数据库)、系统软件级等。

16)汉化功能

系统人机操作界面进行全"汉化"处理,系统最低应配置中华人民共和国一级汉字库。

17)系统的维护、修改、扩展功能

系统具有对各种用户画面、数据库、系统参数等实现人机交互式在线维护、修改、编辑、定义、扩展等功能。

18)系统自检功能

系统具有远方诊断功能,具有容错、自诊断、自恢复功能,主站设备自检标志达到设备级,被控站设备自检标志达到模块级,故障时能提示报警并记录和召唤打印。当系统外部断电恢复后,系统能够自动恢复正常运行。

系统具有对各通道进行监视的功能,并能对通道误码率进行统计。

19)事件顺序记录(SOE)

全网时钟统一对时,毫秒级精度记录主要断路器和保护信号的状态、动作顺

序及动作事件。形成动作顺序表。除显示于系统画面外,并可打印(召唤和自动打印)、存到历史数据库中,帮助调度运行人员判明系统事故起因和断路器跳闸顺序。

对采用接受系统对时方式同步的变电所综合自动化系统,可对通信线路传输

引起的时延进行校正计算;

周期性的进行时钟同步。

20)数据转发功能

实时数据可以通过网络转发;

转发界面友好、统一,用户可自行增删及修改;

转发过程可控制多路转发,用户可以实时启动、定时启动或人工启动。

2.3中央监控系统网络配置方案

中央监控系统网络配置方案主要有双冗余网络配置、单网配置和数据采集网与应用网分别配置。三种方案比较如表3-1所示。

表3-1 中央监控系统网络配置方案比较

比较类别双冗余配置网络单网配置数据采集网与应用网分别配置

运行方式主备或同时运行单台运行两网分开运行,彼此之间无影响可靠性可靠性高可靠性低可靠性低

经济性投资较高投资较低投资较低

适用范围标准较高工程标准较低工程标准较低工程

网络配置方案确定:通过以上比较可知,如果工程标准较低,可选用数据采集网与应用网分别配置的方案;如果该工程标准较高,则需要采用双网冗余配置方案,保证系统正常、高效运行。由于地铁供电系统工程标准较高,故采用双冗余网配置方案。

2.4 中央监控系统结构

基于中央监控系统设计原则所设计的一个轨道交通的电力监控和数据采集系统(SCADA) 整体网络拓扑结构如图3-1所示。控制中心与被控站之间采用通信系统专用透明以太网络通信通道。控制中心监控系统主要包括冗余SCADA 服务器、冗余数据库服务器、操作员工作站、统计报表工作站、维护工作站、网关等主要节点。其中冗余数据库服务器采用共享磁盘阵列实现数据高度一致共享,采用RAID5 逻辑磁盘组实现磁盘冗余备份。系统采用冗余100 Mbit 以太网双网体系结构,网络通信协议为TCP/ IP协议。正常情况下,两个LAN 网同时工作,传送不同的系统信息。当其中一个网络发生异常或故障时,系统自动将全部需传送的信息切换到另一个网络上。SCADA 服务器利用隔离的数据采集网,接收被控站通过通信系统专用透明以太网络通道上传的生数据,将其处理成熟数据后,从网络服务器后端的双网提供给全系统其它节点机使用。位于停车场的供电复示系统,通过通信系统提供的透明以太网通道与控制中心监控系统通信。供电复示系统利用网络服务器作为路由,从采集网经由网络服务器享受后端主网的数据服务。

图3-1 中央监控系统结构图

2.5中央监控系统硬件配置方案

中央监控系统的硬件设备组成有以下特点:采用主备、冗余、分层、分布式C/ S 结构, TCP/ IP 协议,具有有效的故障隔离和抗干扰措施。主要硬件设备有以太网交换机、服务器(实时、历史及磁盘阵列) 、前端处理器、各操作员工作站、打印机、大屏幕显示器和在线式不间断电源(UPS) 、紧急后备盘( IBP) 等,分别分布在控制中心和各车站、车辆段。

1.局域网络设备

控制中心局域网结构根据4.2节内容选择交换机配置数量。交换机接口的数量根据工程实际情况选择,并预留一定数量端口。交换机应尽量选择标准配置。

选择端口类型时,需要考虑系统与通信网络的接口距离,如果双方接口距离较大(超过100米),应选择光接口,避免增加单独的光电转换装置。

2.系统服务器

控制中心设冗余高端服务器作为全县信息中心,可将全线各车站和车辆段的必

要信息汇集到实时数据库中,支持个工作站的监管功能,支持全线SCADA功能。

服务器的数量可以根据工程投资条件及可靠性要求选择单台或双台,如果采用双台服务器,则双台服务器形成双机热备用。两台服务器内存储的数据进行定时校对,以保证系统数据的一致。

根据工程对历史数据的存储要求及工程投资条件,控制中心可以由系统服务器兼作历史服务器,也可以配置专用的历史服务器,用于历史数据存储。

3.维护工作站、调度员工作站等

控制中心应配置维护工作站,负责全线计算机设备的组态、维护管理,支持系统维护工程师功能。设调度员工作站,实现电力调度员操作功能。视用户要求及工程投资条件可设模拟培训工作站、网管工作站等,以实现员工的模拟培训,并对全线网络进行管理,做到性能管理、配置管理和故障管理。

另外,如果与其他系统存在数据接口,宜设接口工作站,并采取软件或硬件网络隔离措施没,保证系统的安全。

4.打印机

按照电力调度及系统维护的需求,控制中心至少需要配置两台打印机。

打印机可以配置为网络打印机或者普通打印机。网络打印机可以直接与网络内各工作站连接,普通打印机需要通过某台工作站实现打印机共享。

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