2014远动监控技术实验资料
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《远动监控技术》模拟系统实验 电气工程学院
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《远动监控技术》
实验指导书
服务器IP:100.0.0.4以太网交换机1#调度员工作站IP:100.0.0.11通讯前置机IP:100.0.0.102#调度员工作站IP:100.0.0.213#调度员工作站IP:100.0.0.214#调度员工作站IP:100.0.0.221#RTU柜薛店变电所2#RTU柜瓷窑湾变电所3#RTU柜吉首变电所串口环型通道通讯单元
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第 2 页 共 19 页 实验一、调度员工作站的功能及实验操作
一、 实验目的
熟悉工业监控模拟系统调度中心的结构。了解调度系统软件体系，学习使用用户界面并动手操作。探索各种功能并分析原因。
二、实验原理
1、GM-2000 DAS 分布式管理自动化系统
结构可以分为：
1、 调度中心 2、 信道 3、 被控端子系统
远动系统的网络IP地采用：100.0.0.XX和101.0.0.XX定义两个网络的地址。
2、GM-2000 DAS 分布式管理自动化系统软件体系
2、1 客户/服务器结构
指网络中服务的提供方式，请求服务的一方叫客户方，提供服务的一方叫服《远动监控技术》模拟系统实验 电气工程学院
第 3 页 共 19 页 务器方。客户、服务器服务既可在一台机器上完成，也可分布在网络上的不同机器上。
客户机／服务器（C/S）体系结构是在单一体系结构、宿主式体系结构和局域网广义网体系结构的基础上发展起来的，它既保留了宿主式体系结构中的数据集中管理、安全可靠和数据一致性的优点，又保留了文件服务器方式的多用户共享主机系统的数据资源和外设资源，降低了系统成本。
2、2操作系统简介
1、 WINDOWS操作系统
基于INTEL或相应平台，窗口界面，图形操作系统，用于个人计算机或PC服务器。其特点为：操作直观、简便但安全性欠缺；
2 、UNIX操作系统
字符界面，多用于基于RISC的小型机或服务器。UNIX操作系统可靠性高、安全性强、网络功能强大，但操作不直观
2、3数据库管理系统
1、常用的关系数据库管理系统有：Microsoft SQL SERVER、SYBASE、Oracle、Informix等。
2、关系数据库管理系统提供海量数据的存储、更新及查询、检索；
3、关系数据库管理系统支持SQL（Structure query languange）查询语言。
4、关系数据库管理系统支持ODBC（open database connection，开放数据库连接）接口标准，无论采用何种数据库管理系统，应用软件均可以采用相同的接口访问数据库系统。
5、WINDOWS操作系统可通过控制面板中管理工具之ODBC界面设置。
3、用户界面
系统提供了方便灵活易用的Windows的界面，采用多文档、多视图的界面形式，可以同时打开多个监视和控制画面，随意的定制各种界面元素的显示和隐藏，并提供了“全屏”和“正常”两种界面模式。用户可通过菜单或者快捷键Ctrl+F在两种状态中切换。
登录、注销和更改密码
调度员工作站通过用户登录的方式验证用户身份，根据用户的不同权限决定用户可以进行的操作，没有登录系统的使用者只能查看当前供电情况和进行数据的召唤操作，不能进行任何种类的控制操作。
系统启动后在默认状态下没有登录，用户可以通过登录窗口进行身份验证后登录系统，系统根据添加用户所设定的用户身份后自动确定用户的权限，系统采用一次登录，连续有效的方式管理登录信息，即用户在登录系统之后，自动管理用户的登录信息，并在需要验证身份的时候自动验证，直到用户选择注销身份。
用户在不需要进行控制操作的时候尽量不要登录系统，需要操作时才登录系统，以免误操作的发生，操作完毕应尽快注销登录，使系统回到不可控状态，以《远动监控技术》模拟系统实验 电气工程学院
第 4 页 共 19 页 免造成安全事故，用户离开操作台和换班时请务必注销身份。
典型的主接线界面布局如下图所示：
工具栏
主画面 报文窗口
细目窗口
分页窗口 菜单栏
状态栏
调度员工作站主界面
三、实验设备
1、工业监控模拟系统调度员工作站； 2、工业监控模拟系统数据库服务器；
3、工业监控模拟系统通信处理机；
4、SCADA软件包。
四、实验报告
细目窗口
分页窗口 《远动监控技术》模拟系统实验 电气工程学院
第 5 页 共 19 页 操作开关编号 执行的操作 操作结果
211 合闸 1.单位结果已上送，为成功
2.单控已被确认，但无变位上送，
执行超时
221 分闸 选择失败
212 分闸 1.单控结果已上送，为成功
2.执行超时
2041 合闸 该对象已变位，单控成功
2031 合闸 1.选择成功
2.已变位，单控成功
五、实验分析
1、理解分析各部分网络构成,了解最新铁路供电调度系统的组成及扩展方法
答: 网络分别由调度中心，信道，被控端子系统组成。西南交大RTU实验台系统从总体上划分两大部分，调度系统和被控站；调度系统又包括三大部分：通讯前置机、调度员工作站、后台服务器；被控站包含四个变电所：薛店变电所、瓷窑湾变电所、吉首变电所、临颍变电所。
依据系统设备所在地理位置,综合调度系统可分为两部分,一是综合调度中心系统和设备,另一部分是分散在铁路沿线的车站 综合信息系统 和设备。车站综合信息系统也是一个局域网,可选用小型服务器和100M以太网实现与调度中心的信息交换。依照系统功能,综合调度系统亦分为管理部分、行调部分和维护部分。依结构划分, 综合调度中心系统又分为直接为用户服务的客户机系统, 储存、处理信息的服务器系统, 以及传输信息的网络设备。每个用户系统就是一个客户机系统, 客户机系统由工作站和多个显示器组成; 服务器系统采用具有共享磁盘阵列的双机热备用系统, 由数据库服务器、行车调度与控制服务器、通信管理服务 器组成; 网络 系统由交换机、路由器、专用通道组成, 构建网络时,
必须考虑信息安全问题。
以下方式可用于扩展供电调度系统：
（1）采用光纤介质实现广域网传输, 保证信道有足够的带宽和快速的传输,
也为将来扩网留有空间;
（2）采用标准的接口设备和信息交换协议, 便于系统的开发和升级;
（3） 选用先进可靠成熟的操作系统、数据库和软件开发平台, 支持多任务、多进程, 具有灵活性和开放性特性;
（4） 尽量引进国外先进的商用硬件设备和系统软件, 根据我国高速铁路的要求来组成我们的应用系统;
2、学生了解牵引变电所的设计规范，学会分析不同的牵引变电所设计图。
答:1. 牵引变电所电源侧主接线应结合外部电源条件确定，宜采用线路变压器组接线或分支接线；馈线侧接线宜采用上下行断路器互为备用的接线型式，并符合上、下行分别供电和并联供电的运行方式要求。
2．分区所主接线应按同一供电臂的上、下行并联供电及非正常供电运行的越区供电设计。上、下行并联供电应采用断路器接线方式，越区供电应采用隔离开关接线方式。
3. 自耦变压器所主接线应按上、下行并联供电设计，并应采用断路器接线《远动监控技术》模拟系统实验 电气工程学院
第 6 页 共 19 页 方式。
4．牵引变压器应采用无载调压方式，无载调压开关应纳入远程监控。
5. 220kV配电装置一般采用户外单体式布置，在地形困难或重污秽的地区及重要城市，可采用GIS组合电器。
时速300公里及以上高速铁路的27.5kV配电装置宜采用GIS开关柜。
6. 220kV GIS组合电器宜采用屋内布置，各元件间的布置应根据安装、检修、试验和运行维护等的需要确定，其室外带电部分的最小安全净距应符合现行铁道行业标准《铁路电力牵引供电设计规范》TB10009的有关规定。
3、分析牵引变电所主要控制开关，利用仿真实验系统进行操作。分析遥控、遥信的实现。
答：牵引变电所的开关分为自动开关和手动开关，自动开关可以通过系统遥控。控制方式有两种，方式一：遥控过程严格按“选择-返校-执行”的原则操作执行，确保控制操作准确可靠，同一时间只允许一个调度员工作站对其控制。方式二：一步操作（直控方式），复归控制采用直控方式。开关处于“合”位，需要进行分闸控制，当发出执行命令后，CRT画面上的该开关“红灯闪烁”，直到分闸位置信号返回变“绿灯”为止。同样的开关处于“分”位，需要进行合闸控制，当发出之星命令后，CRT画面上的该开关“绿灯闪烁”，直到合闸位置信号返回变“红灯”为止。
遥信可以进行解锁闭锁的功能。当被控站设备或通道故障时，为实时掌握现场开关的实际状态，可以通过鼠标点击闭锁按钮，闭锁电动开关的遥信，使之成为不可信对象。并在CRT画面上利用开关模拟置位操作功能对开关手动置位，当点击解锁按钮时，画面上所有处于闭锁状态的电动开关立即解锁，使之成为可信对象。同时遥信可以进行系统状态监视。包括开关分／合、当地／远方、闭锁，重合闸的投/撤，手车的推入/拉出等状态均可在CRT上以不同颜色或图符进行实时显示。显示器上开关符号的颜色：合闸为红色；分闸为绿色。开关符号的省缺设置为合闸为实心，分闸为空心。
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实验二、远动执行端(RTU)系统实验
一、实验目的
熟悉远动执行端（RTU）的系统配置，了解变电站RTU的模块结构。利用调度系统操作RTU，实现遥控、遥信功能，记录开关指示。进行遥控、遥信实现原理分析，实验结果分析。
二、实验原理
1、执行端（RTU）的组成
实验系统中一共使用了三个远动盘，这三个远动盘分别为薛店变电所、瓷窑湾变电所、吉首变电所这三个变电所使用。这三个远动盘里分别装有GM-2000型 RTU系统，而GM-2000型 RTU 系统主要由总控单元，控制、采集单元，交流采样单元等三个主要部分构成。
