《城軌監(jiān)控技術(shù)》PPT課件

孟孟 軍軍1SCADA 系統(tǒng)系統(tǒng)概述概述1 11 1 微機監(jiān)控系統(tǒng)概述微機監(jiān)控系統(tǒng)概述1 11 11 1 工業(yè)自動化與計算機工業(yè)自動化與計算機 微型計算機的出現(xiàn)，加速了信息社會的進程，并由此微型計算機的出現(xiàn)，加速了信息社會的進程，并由此而產(chǎn)生了種種令人神往的預測。而產(chǎn)生了種種令人神往的預測。微電子技術(shù)影響較大的領(lǐng)域之一，是自動化技術(shù)工具微電子技術(shù)影響較大的領(lǐng)域之一，是自動化技術(shù)工具的進步和完善。自動化技術(shù)工具的進步和完善促進了自動的進步和完善。自動化技術(shù)工具的進步和完善促進了自動化技術(shù)的進一步發(fā)展，工廠（工業(yè)生產(chǎn)）自動化、農(nóng)業(yè)自化技術(shù)的進一步發(fā)展，工廠（工業(yè)生產(chǎn)）自動化、農(nóng)業(yè)自動化、辦公室自動化、家庭自動化，即所謂動化、辦公室自動化、家庭自動化，即所謂“4A4A”，已成，已成為國際上的熱門話題。為國際上的熱門話題。工業(yè)過程控制是計算機的一個很重要的應用領(lǐng)域。工業(yè)工業(yè)過程控制是計算機的一個很重要的應用領(lǐng)域。工業(yè)控制機正是為滿足這一特定的工業(yè)應用領(lǐng)域而發(fā)展起來的?？刂茩C正是為滿足這一特定的工業(yè)應用領(lǐng)域而發(fā)展起來的。它是現(xiàn)代化工業(yè)實現(xiàn)自動化不可缺少的工具。它是現(xiàn)代化工業(yè)實現(xiàn)自動化不可缺少的工具。工業(yè)控制機工業(yè)控制機是以電子計算機為核心的測量與控制系統(tǒng)。是以電子計算機為核心的測量與控制系統(tǒng)。工業(yè)測控系統(tǒng)通常是由包括工業(yè)測控系統(tǒng)通常是由包括傳感器、過程輸入輸出設(shè)傳感器、過程輸入輸出設(shè)備、計算機以及執(zhí)行機構(gòu)備、計算機以及執(zhí)行機構(gòu)等部分組成的。由系統(tǒng)對客觀世等部分組成的。由系統(tǒng)對客觀世界的各種工作狀態(tài)進行實時數(shù)據(jù)采集、處理并對其實施控界的各種工作狀態(tài)進行實時數(shù)據(jù)采集、處理并對其實施控制，從而完成自動測控任務(wù)。制，從而完成自動測控任務(wù)。航空、航天、核能、電力、煤炭、石油、化工、冶金、航空、航天、核能、電力、煤炭、石油、化工、冶金、機械、電子、交通、輕工、紡織等，都在努力實現(xiàn)這種測機械、電子、交通、輕工、紡織等，都在努力實現(xiàn)這種測控自動化?？刈詣踊?。1 11 12 2 計算機與微機監(jiān)控系統(tǒng)計算機與微機監(jiān)控系統(tǒng) 凡有微型計算機參與生產(chǎn)過程的監(jiān)視、監(jiān)測和控制管理凡有微型計算機參與生產(chǎn)過程的監(jiān)視、監(jiān)測和控制管理的系統(tǒng)都可叫做微機監(jiān)控系統(tǒng)。的系統(tǒng)都可叫做微機監(jiān)控系統(tǒng)。計算機參與生產(chǎn)過程控制有計算機參與生產(chǎn)過程控制有開環(huán)控制開環(huán)控制和和閉環(huán)控制閉環(huán)控制兩類方兩類方式。式。開環(huán)控制（離線控制）開環(huán)控制（離線控制）：計算機的計算結(jié)果僅作為指導：計算機的計算結(jié)果僅作為指導生產(chǎn)的參考，生產(chǎn)過程的控制尚須由人工干預實施。生產(chǎn)的參考，生產(chǎn)過程的控制尚須由人工干預實施。閉環(huán)控制（在線控制）閉環(huán)控制（在線控制）：系統(tǒng)的輸出量對控制作用有直：系統(tǒng)的輸出量對控制作用有直接影響，計算機的計算結(jié)果，直接用來控制執(zhí)行機構(gòu)，生接影響，計算機的計算結(jié)果，直接用來控制執(zhí)行機構(gòu)，生產(chǎn)過程的控制無需人工干預。產(chǎn)過程的控制無需人工干預。對于任何生產(chǎn)活動都應給以科學的管理，為此，首先對于任何生產(chǎn)活動都應給以科學的管理，為此，首先必須及時掌握生產(chǎn)的實際情況，然后才能作出正確的判斷，必須及時掌握生產(chǎn)的實際情況，然后才能作出正確的判斷，使生產(chǎn)過程盡可能維持在最佳狀態(tài)。使生產(chǎn)過程盡可能維持在最佳狀態(tài)。采集生產(chǎn)過程的實時采集生產(chǎn)過程的實時數(shù)據(jù)進行監(jiān)視和控制是科學管理生產(chǎn)的基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)進行監(jiān)視和控制是科學管理生產(chǎn)的基礎(chǔ)。初級階段：人工進行；初級階段：人工進行；高級階段：機器承擔，按照人的意志自動完成。高級階段：機器承擔，按照人的意志自動完成。現(xiàn)代生活中有許多的大型工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)，比如電力系統(tǒng)、鐵現(xiàn)代生活中有許多的大型工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)，比如電力系統(tǒng)、鐵路系統(tǒng)等，組成大型工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)設(shè)備及生產(chǎn)部門多，路系統(tǒng)等，組成大型工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)設(shè)備及生產(chǎn)部門多，且分散在相距甚遠的廣闊地區(qū)。為了保證系統(tǒng)的正常工作，構(gòu)且分散在相距甚遠的廣闊地區(qū)。為了保證系統(tǒng)的正常工作，構(gòu)成系統(tǒng)的各部分必須在一個調(diào)度機構(gòu)的統(tǒng)一指揮下協(xié)調(diào)工作。成系統(tǒng)的各部分必須在一個調(diào)度機構(gòu)的統(tǒng)一指揮下協(xié)調(diào)工作。為此，調(diào)度機構(gòu)要隨時了解系統(tǒng)各部分在生產(chǎn)過程中的實際情為此，調(diào)度機構(gòu)要隨時了解系統(tǒng)各部分在生產(chǎn)過程中的實際情況，并要此基礎(chǔ)上作出對生產(chǎn)過程進行指揮的策略。為了使調(diào)況，并要此基礎(chǔ)上作出對生產(chǎn)過程進行指揮的策略。為了使調(diào)試工作既滿足實時性好，又保證可靠性高，于是便產(chǎn)生了遠動，試工作既滿足實時性好，又保證可靠性高，于是便產(chǎn)生了遠動，并要綜合了自動控制理論、計算機技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)之后迅并要綜合了自動控制理論、計算機技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)之后迅速發(fā)展起來。速發(fā)展起來。1.2 遠動技術(shù)的概念遠動技術(shù)的概念 遠動技術(shù)是遠動技術(shù)是對物體或各種過程進行遠距離測量和控制的綜合對物體或各種過程進行遠距離測量和控制的綜合技術(shù)，稱為遠動技術(shù)，稱為遠動(TelecontrolTelecontrol)技術(shù)，它具有在人和機器或機器與技術(shù)，它具有在人和機器或機器與機器之間遠距離交換信息的功能。機器之間遠距離交換信息的功能。傳統(tǒng)遠動裝置的主要功能為傳統(tǒng)遠動裝置的主要功能為“四遙四遙”遙控、遙調(diào)、遙測、遙控、遙調(diào)、遙測、遙信。遙信。一、一、“四遙四遙”功能的定義功能的定義 1.遙控即遠程命令遙控即遠程命令(TelecommandTelecommand):對被控對象進行遠距離對被控對象進行遠距離控制，即應用遠和通信技術(shù)，使運行設(shè)備的運行狀態(tài)產(chǎn)生變化。控制，即應用遠和通信技術(shù)，使運行設(shè)備的運行狀態(tài)產(chǎn)生變化。被控對象可以是固定的也可以是運動的。這種命令只取有限個被控對象可以是固定的也可以是運動的。這種命令只取有限個離散值，通常只取兩種狀態(tài)命令，例如開關(guān)的離散值，通常只取兩種狀態(tài)命令，例如開關(guān)的“分分”、“合合”指令。指令。2.遙調(diào)即遠程調(diào)節(jié)遙調(diào)即遠程調(diào)節(jié)(TeleadjustingTeleadjusting):對被控站某些設(shè)備的工對被控站某些設(shè)備的工作狀態(tài)和參數(shù)的遠距離調(diào)節(jié)，即對具有兩個以上狀態(tài)的運行設(shè)作狀態(tài)和參數(shù)的遠距離調(diào)節(jié)，即對具有兩個以上狀態(tài)的運行設(shè)備進行控制的遠程命令。例如在供電系統(tǒng)中遙調(diào)常用于有載調(diào)備進行控制的遠程命令。例如在供電系統(tǒng)中遙調(diào)常用于有載調(diào)壓變壓器抽頭的升、降調(diào)節(jié)和其它具有分級升降功能的場合。壓變壓器抽頭的升、降調(diào)節(jié)和其它具有分級升降功能的場合。3.遙測即遠程測量遙測即遠程測量(TelemeteringTelemetering):對被測對象的某些參數(shù)進對被測對象的某些參數(shù)進行遠距離測量，應用遠程通信技術(shù)傳輸被測變量的值。如可以行遠距離測量，應用遠程通信技術(shù)傳輸被測變量的值。如可以遙測牽引供電系統(tǒng)中變電所、分區(qū)亭中的有功和無功功率、電遙測牽引供電系統(tǒng)中變電所、分區(qū)亭中的有功和無功功率、電度、電壓、電流等電氣參數(shù)，及接觸網(wǎng)故障點等非電氣參數(shù)。度、電壓、電流等電氣參數(shù)，及接觸網(wǎng)故障點等非電氣參數(shù)。又如在國民經(jīng)濟、科學研究和國防的許多部門，由于一些特殊又如在國民經(jīng)濟、科學研究和國防的許多部門，由于一些特殊原因，人們無法接近被測對象，就需要通過遙測來了解和監(jiān)控原因，人們無法接近被測對象，就需要通過遙測來了解和監(jiān)控被測對象的情況。采用遙測技術(shù)，可以提高各部門折自動化程被測對象的情況。采用遙測技術(shù)，可以提高各部門折自動化程度，改善勞動條件，提高勞動生產(chǎn)率和管理調(diào)度質(zhì)量。度，改善勞動條件，提高勞動生產(chǎn)率和管理調(diào)度質(zhì)量。4.遙信即遠程指示遙信即遠程指示(Teleindication;TelesignalizationTeleindication;Telesignalization):將被將被控站的設(shè)備狀態(tài)信號遠距離傳送給調(diào)度端，即對諸如告警信號、控站的設(shè)備狀態(tài)信號遠距離傳送給調(diào)度端，即對諸如告警信號、開關(guān)位置這樣的狀態(tài)信號的遠程監(jiān)視。開關(guān)位置這樣的狀態(tài)信號的遠程監(jiān)視。主要任務(wù)：主要任務(wù)：集中控制集中控制集中監(jiān)視集中監(jiān)視正常狀態(tài)下實現(xiàn)合理的系統(tǒng)遠行正常狀態(tài)下實現(xiàn)合理的系統(tǒng)遠行方式；方式；事故時，及時了解事故的發(fā)生和事故時，及時了解事故的發(fā)生和范圍，加快事故處理，提高安全范圍，加快事故處理，提高安全經(jīng)濟運行水平經(jīng)濟運行水平實現(xiàn)無人化或少人化，提高運行實現(xiàn)無人化或少人化，提高運行操作質(zhì)量，改善勞動條件操作質(zhì)量，改善勞動條件 監(jiān)視控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，簡稱為微機遠動系統(tǒng)，即監(jiān)視控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，簡稱為微機遠動系統(tǒng)，即SCDASSCDAS系統(tǒng)系統(tǒng)(S Supervisory upervisory C Control and ontrol and D Data ata A Acquisition cquisition S Systemystem)。被控端稱為遠方終端，即。被控端稱為遠方終端，即RTURTU(R Remote emote T Terminal erminal U Unitnit)SCDASSCDAS除了完成常規(guī)的除了完成常規(guī)的“四遙四遙”功能外，還可以完成數(shù)功能外，還可以完成數(shù)據(jù)處理和管理功能，編制各種不同的圖形、報表，提供復示終據(jù)處理和管理功能，編制各種不同的圖形、報表，提供復示終端，與其它系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)等功能，提供操作人員的在線培訓、防誤端，與其它系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)等功能，提供操作人員的在線培訓、防誤操作以及輔助決策等功能。操作以及輔助決策等功能。城市軌道交通電力城市軌道交通電力SCADA系統(tǒng)是遠動系統(tǒng)的一個典型應系統(tǒng)是遠動系統(tǒng)的一個典型應用用1.3 遠動技術(shù)的發(fā)展遠動技術(shù)的發(fā)展 20世紀世紀30年代用于鐵路遠輸系統(tǒng)年代用于鐵路遠輸系統(tǒng) 40年代用于電力系統(tǒng)。年代用于電力系統(tǒng)。我國的遠動技術(shù)從我國的遠動技術(shù)從20世紀世紀50年代起步，年代起步，50年代末在電力系年代末在電力系統(tǒng)中使用。統(tǒng)中使用。60年代電氣化鐵道遠動系統(tǒng)在我國開始研制，年代電氣化鐵道遠動系統(tǒng)在我國開始研制，80年代才得年代才得到廣泛應用。到廣泛應用。遠動系統(tǒng)經(jīng)歷了繼電器、晶體管遠動系統(tǒng)經(jīng)歷了繼電器、晶體管(分立元件分立元件)、集成電路和微、集成電路和微機遠動系統(tǒng)幾個階段，相應的遠動系統(tǒng)也稱為第一代、第二代、機遠動系統(tǒng)幾個階段，相應的遠動系統(tǒng)也稱為第一代、第二代、第三代和第四代遠動系統(tǒng)。前三代稱為布線邏輯遠動系統(tǒng)，第第三代和第四代遠動系統(tǒng)。前三代稱為布線邏輯遠動系統(tǒng)，第四代即為微機遠動系統(tǒng)。目前，廣泛應用的電鐵遠動系統(tǒng)均為四代即為微機遠動系統(tǒng)。目前，廣泛應用的電鐵遠動系統(tǒng)均為微機遠動系統(tǒng)。微機遠動系統(tǒng)。1.4計算機遠動的基本組成計算機遠動的基本組成 計算機遠動系統(tǒng)的主要任務(wù)是對物體和各種過程實時進行遠計算機遠動系統(tǒng)的主要任務(wù)是對物體和各種過程實時進行遠距離監(jiān)控與調(diào)度，因此可以給出一個計算機遠動系統(tǒng)組成的基距離監(jiān)控與調(diào)度，因此可以給出一個計算機遠動系統(tǒng)組成的基本模式：本模式：調(diào)度端調(diào)度端通信信道通信信道被控端被控端1被控端被控端2被控端被控端3被控端被控端4被控端被控端N信號轉(zhuǎn)換裝置信號轉(zhuǎn)換裝置1信號轉(zhuǎn)換裝置信號轉(zhuǎn)換裝置2信號轉(zhuǎn)換裝置信號轉(zhuǎn)換裝置3信號轉(zhuǎn)換裝置信號轉(zhuǎn)換裝置4信號轉(zhuǎn)換裝置信號轉(zhuǎn)換裝置N遠程維護遠程維護MODEMMODEMD ig iPO RT實時打印機報表打印機D ig iPO RTGPS系統(tǒng)D ig iPO RTD ig iPO RT調(diào)度員工作站調(diào)度員工作站維護工作站維護工作站拷貝機通道雙切網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器WEB工作站工作站大屏系統(tǒng)通信系統(tǒng)UPS變電所的監(jiān)控變電所的監(jiān)控變電所的監(jiān)控變電所的監(jiān)控遠程維護Q1：工業(yè)測控系統(tǒng)通常由那幾部分組成？如何完成自動測：工業(yè)測控系統(tǒng)通常由那幾部分組成？如何完成自動測控任務(wù)？控任務(wù)？傳感器、過程輸入輸出設(shè)備、計算機以及執(zhí)行機構(gòu)傳感器、過程輸入輸出設(shè)備、計算機以及執(zhí)行機構(gòu) 對客觀世界的各種工作狀態(tài)進行實時數(shù)據(jù)采集、處理對客觀世界的各種工作狀態(tài)進行實時數(shù)據(jù)采集、處理并對其實施控制，從而完成自動測控任務(wù)。并對其實施控制，從而完成自動測控任務(wù)。Q2：遠動技術(shù)是：遠動技術(shù)是對物體或各種過程進行遠距離對物體或各種過程進行遠距離 和和 的綜的綜合技術(shù)，具有在人和機器或機器與機器之間遠距離合技術(shù)，具有在人和機器或機器與機器之間遠距離 的的功能。功能。Q3：四遙信息中屬于數(shù)字量信息的是：四遙信息中屬于數(shù)字量信息的是()。A.YX B.YC C.YT D.YK測量測量控制控制交換信息交換信息A、DQ4：SCADA是指？是指？Supervisory Control And Data Acquisition 監(jiān)視控制和數(shù)據(jù)采集監(jiān)視控制和數(shù)據(jù)采集Q5：遠動系統(tǒng)的主要任務(wù)？：遠動系統(tǒng)的主要任務(wù)？集中監(jiān)視集中監(jiān)視 集中控制集中控制Q6：計算機遠動的基本組成？：計算機遠動的基本組成？遠動系統(tǒng)的分類遠動系統(tǒng)的分類 1.1.按遠動功能的實現(xiàn)方式分：按遠動功能的實現(xiàn)方式分：布線邏輯式遠動系統(tǒng)布線邏輯式遠動系統(tǒng) 計算機遠動系統(tǒng)計算機遠動系統(tǒng) 2.2.按遠動裝置采用的元件是否有接點分：按遠動裝置采用的元件是否有接點分：有接點遠動系統(tǒng)有接點遠動系統(tǒng) 無接點遠動系統(tǒng)無接點遠動系統(tǒng) 3.3.按遠動技術(shù)的信息傳輸方式分：按遠動技術(shù)的信息傳輸方式分：循環(huán)式遠動系統(tǒng)循環(huán)式遠動系統(tǒng) 問答式遠動系統(tǒng)問答式遠動系統(tǒng) 4.4.按遠動裝置的工作方式分：按遠動裝置的工作方式分：1 1：1 1工作方式遠動系統(tǒng)工作方式遠動系統(tǒng) (每個被控端對應一臺調(diào)度端每個被控端對應一臺調(diào)度端)1 1：N N工作方式遠動系統(tǒng)工作方式遠動系統(tǒng) (調(diào)度端一臺裝置對應調(diào)度端一臺裝置對應N N臺被控端臺被控端)M M：N N工作方式遠動系統(tǒng)工作方式遠動系統(tǒng) (調(diào)度端調(diào)度端M M臺裝置對應臺裝置對應N N臺被控端臺被控端)5.5.按遙控、遙測系統(tǒng)傳輸指令和信息是利用無線信道還是按遙控、遙測系統(tǒng)傳輸指令和信息是利用無線信道還是有線信道分有線信道分：無線信道遠動系統(tǒng)，常用的無線傳輸手段有無線電、紅外線、無線信道遠動系統(tǒng)，常用的無線傳輸手段有無線電、紅外線、激光、微波等。激光、微波等。有線信道遠動系統(tǒng)，常用的有線傳輸手段有郵電載波、有線有線信道遠動系統(tǒng)，常用的有線傳輸手段有郵電載波、有線載波、同軸電纜、電力線、電話線載波、光纖等。載波、同軸電纜、電力線、電話線載波、光纖等。6.6.按被控對象是分散還是集中分：按被控對象是分散還是集中分：分散式遠動系統(tǒng)分散式遠動系統(tǒng) 集中型遠動系統(tǒng)集中型遠動系統(tǒng) 此外還可根據(jù)被控對象是固定還是活動，是鏈式分布還是輻此外還可根據(jù)被控對象是固定還是活動，是鏈式分布還是輻射分布分為固定目標或活動目標遠動系統(tǒng)；鏈式或輻射式遠動射分布分為固定目標或活動目標遠動系統(tǒng)；鏈式或輻射式遠動系統(tǒng)。系統(tǒng)。1.5 1.5 遠動系統(tǒng)配置的基本模式遠動系統(tǒng)配置的基本模式 遠動配置遠動配置(Telecontrol configuration)(Telecontrol configuration)是指主站與若干子站以是指主站與若干子站以及連接這些站的傳輸鏈路的組合體。及連接這些站的傳輸鏈路的組合體。1.1.點對點配置點對點配置(Point-to-Point Configuration)(Point-to-Point Configuration)：主站與子站之間通：主站與子站之間通過專用的傳輸鏈路相連接的一種配置。過專用的傳輸鏈路相連接的一種配置。2.2.多路點對點配置多路點對點配置(Multiple Point-to-Point Configuration)(Multiple Point-to-Point Configuration)：主站通過各自鏈路與多主站通過各自鏈路與多個子站相連的一種配置，主站與各子站可同時交換數(shù)據(jù)。個子站相連的一種配置，主站與各子站可同時交換數(shù)據(jù)。3.多點星形配置多點星形配置(Multipoint-star Configuration)(Multipoint-star Configuration)：主站與多個子：主站與多個子站相連的一種配置。任何時刻只許一個子站向主站傳輸數(shù)據(jù)；站相連的一種配置。任何時刻只許一個子站向主站傳輸數(shù)據(jù)；主站可以選擇一個或多個子站傳輸數(shù)據(jù)，也可向全部子站同時主站可以選擇一個或多個子站傳輸數(shù)據(jù)，也可向全部子站同時傳輸全局性報文。傳輸全局性報文。4.多點共線配置多點共線配置(Multi-partyline Configuration)(Multi-partyline Configuration)：主站通過一公主站通過一公共鏈路與多個子站相連的一種配置。任何時刻只許一個子站傳共鏈路與多個子站相連的一種配置。任何時刻只許一個子站傳輸數(shù)據(jù)到主站；主站可以選擇一個或多個子站傳輸數(shù)據(jù)，也可輸數(shù)據(jù)到主站；主站可以選擇一個或多個子站傳輸數(shù)據(jù)，也可向全部子站同時傳輸全局性報文。向全部子站同時傳輸全局性報文。5.多點環(huán)型配置多點環(huán)型配置(Multipoint-ring Configuration)(Multipoint-ring Configuration)：所有站之間的所有站之間的通信鏈路形成環(huán)狀，主站可以通過兩條不同的路徑與每一子站通信鏈路形成環(huán)狀，主站可以通過兩條不同的路徑與每一子站通信。通信。1.6 對計算機遠動系統(tǒng)的要求對計算機遠動系統(tǒng)的要求(性能指標性能指標)對任何一種遠動系統(tǒng)而言，可以用遠動系統(tǒng)的性能指標來衡對任何一種遠動系統(tǒng)而言，可以用遠動系統(tǒng)的性能指標來衡量其優(yōu)劣或作為設(shè)計選型的要求，一般來說有以下幾個方面：量其優(yōu)劣或作為設(shè)計選型的要求，一般來說有以下幾個方面：1.可靠性可靠性 遠動設(shè)備中每個設(shè)備的可靠性一般用平均故障間隔時間遠動設(shè)備中每個設(shè)備的可靠性一般用平均故障間隔時間(MTBF)(MTBF)即兩次偶然故障的平均間隔時間來表示。而整個系統(tǒng)的即兩次偶然故障的平均間隔時間來表示。而整個系統(tǒng)的可靠性通?？梢杂每煽啃酝ǔ？梢杂谩翱捎寐士捎寐省眮肀硎荆簛肀硎荆菏街型Ｓ脮r間包括故障和維修時間。影響系統(tǒng)可用率的重要因式中停用時間包括故障和維修時間。影響系統(tǒng)可用率的重要因素有：設(shè)備的質(zhì)量、維護檢修情況、環(huán)境條件、電源供電可靠素有：設(shè)備的質(zhì)量、維護檢修情況、環(huán)境條件、電源供電可靠性及其備用程度。性及其備用程度。%100停用時間運行時間運行時間系統(tǒng)可用率遠動信息在傳輸過程中，會因為干擾出現(xiàn)差錯。傳輸可靠性是遠動信息在傳輸過程中，會因為干擾出現(xiàn)差錯。傳輸可靠性是用信息的差錯率來表示的。用信息的差錯率來表示的。差錯率包括誤編比特率、誤碼率、誤字節(jié)率，常用誤碼率表示。差錯率包括誤編比特率、誤碼率、誤字節(jié)率，常用誤碼率表示。在通常情況下，差錯率要求在信噪比大于在通常情況下，差錯率要求在信噪比大于15dB時，誤碼率小于時，誤碼率小于10-5。2.容量與功能容量與功能3.實時性強實時性強4.數(shù)據(jù)準確數(shù)據(jù)準確%100傳輸數(shù)據(jù)的總量信息出現(xiàn)差錯的數(shù)量差錯率5.設(shè)計合理設(shè)計合理6.可維護性好可維護性好7.信道混用信道混用8.設(shè)備多樣化設(shè)備多樣化9.兼容性強兼容性強10.使用方便使用方便11.抗干擾能力強抗干擾能力強22.1調(diào)度端功能調(diào)度端功能 調(diào)度端裝設(shè)以微機為基礎(chǔ)的主監(jiān)控機，它監(jiān)控所選定的遠方調(diào)度端裝設(shè)以微機為基礎(chǔ)的主監(jiān)控機，它監(jiān)控所選定的遠方終端裝置終端裝置(RTU)，遠方終端由微處理器和接口電路等組裝而成。，遠方終端由微處理器和接口電路等組裝而成。這種計算機的遠動裝置具有體積小、可靠性高、易于擴展、價這種計算機的遠動裝置具有體積小、可靠性高、易于擴展、價格比較便宜的特點。格比較便宜的特點。1.數(shù)據(jù)收集數(shù)據(jù)收集 調(diào)度端收集各調(diào)度端收集各RTU發(fā)送來的數(shù)據(jù)，在終端上顯發(fā)送來的數(shù)據(jù)，在終端上顯示有關(guān)數(shù)據(jù)。示有關(guān)數(shù)據(jù)。2.數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理 對對RTU送來的數(shù)據(jù)進行處理、運算、判斷。送來的數(shù)據(jù)進行處理、運算、判斷。3.控制與調(diào)節(jié)控制與調(diào)節(jié) 實現(xiàn)人實現(xiàn)人機對話，形成命令與下發(fā)命令到機對話，形成命令與下發(fā)命令到RTU實現(xiàn)遙控操作。實現(xiàn)遙控操作。4.人人機聯(lián)系機聯(lián)系 在調(diào)度端收集整理與處理在調(diào)度端收集整理與處理RTU上送數(shù)據(jù)，顯上送數(shù)據(jù)，顯示有關(guān)數(shù)據(jù)，發(fā)送遙控、遙測命令校對命令。在人示有關(guān)數(shù)據(jù)，發(fā)送遙控、遙測命令校對命令。在人機聯(lián)系的機聯(lián)系的另一方面就是制表打印，定點打印負荷、電能、日、月運行報另一方面就是制表打印，定點打印負荷、電能、日、月運行報表，召喚打印，操作報表打印，異常及事故打印，畫面拷貝等。表，召喚打印，操作報表打印，異常及事故打印，畫面拷貝等。2.2 調(diào)度端的硬件結(jié)構(gòu)調(diào)度端的硬件結(jié)構(gòu) 調(diào)度端遠動設(shè)備是以單機或多機為基礎(chǔ)的計算機系統(tǒng)，完成調(diào)度端遠動設(shè)備是以單機或多機為基礎(chǔ)的計算機系統(tǒng)，完成遙控命令的發(fā)送和遙測、遙信數(shù)據(jù)的接收、輸出執(zhí)行等功能。遙控命令的發(fā)送和遙測、遙信數(shù)據(jù)的接收、輸出執(zhí)行等功能。目前主要用微機作為主機，另配上大屏幕彩色顯示器、打印目前主要用微機作為主機，另配上大屏幕彩色顯示器、打印機、鼠標或光筆等外部設(shè)備構(gòu)成。主機完成大量的數(shù)據(jù)處理、機、鼠標或光筆等外部設(shè)備構(gòu)成。主機完成大量的數(shù)據(jù)處理、人機聯(lián)系、畫面曲線顯示等工作。為減輕主機的負擔，加快運人機聯(lián)系、畫面曲線顯示等工作。為減輕主機的負擔，加快運算速度，滿足實時控制的要求，系統(tǒng)一般還配置前置機，來承算速度，滿足實時控制的要求，系統(tǒng)一般還配置前置機，來承擔遠動信息的收集與處理擔遠動信息的收集與處理(通信通信)。集中式（單機、冗余）集中式（單機、冗余）分布式分布式調(diào)度端結(jié)構(gòu)框圖如下圖所示。調(diào)度端結(jié)構(gòu)框圖如下圖所示。新一代調(diào)度管理系統(tǒng)是分布式網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)，共享一套數(shù)據(jù)庫新一代調(diào)度管理系統(tǒng)是分布式網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)，共享一套數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)管理系統(tǒng),人機交互系統(tǒng)和分布式支撐環(huán)境人機交互系統(tǒng)和分布式支撐環(huán)境.系統(tǒng)各網(wǎng)絡(luò)功能節(jié)點系統(tǒng)各網(wǎng)絡(luò)功能節(jié)點可以集成在同一節(jié)點上可以集成在同一節(jié)點上,也可分散駐留于不同節(jié)點也可分散駐留于不同節(jié)點,配置靈活配置靈活,每個每個單獨的系統(tǒng)都可獨立運行單獨的系統(tǒng)都可獨立運行.分布式分布式SCADA系統(tǒng)調(diào)度端一般為局域網(wǎng)系統(tǒng)，其主要系統(tǒng)系統(tǒng)調(diào)度端一般為局域網(wǎng)系統(tǒng)，其主要系統(tǒng)為數(shù)據(jù)服務(wù)器，為數(shù)據(jù)服務(wù)器，WEB服務(wù)器，調(diào)度員工作站，維護工作站，通服務(wù)器，調(diào)度員工作站，維護工作站，通信前置機及打印機，模擬屏（大屏幕顯示器）等外設(shè)組成信前置機及打印機，模擬屏（大屏幕顯示器）等外設(shè)組成2.3 軟件軟件 軟件從層次上來分，可分為三大類，即系統(tǒng)軟件、支持軟軟件從層次上來分，可分為三大類，即系統(tǒng)軟件、支持軟件和應用軟件。件和應用軟件。系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件 由計算機公司提供，面向機器本身，其算法和功能不依賴于由計算機公司提供，面向機器本身，其算法和功能不依賴于特定的用戶。它的主要任務(wù)是使硬件所提供的能力可以得到充特定的用戶。它的主要任務(wù)是使硬件所提供的能力可以得到充分的利用，支持用戶的應用軟件的運行并提供恰當?shù)姆?wù)。分的利用，支持用戶的應用軟件的運行并提供恰當?shù)姆?wù)。操作系統(tǒng)是微機最基本的系統(tǒng)軟件，由它來管理內(nèi)存分配，操作系統(tǒng)是微機最基本的系統(tǒng)軟件，由它來管理內(nèi)存分配，鍵盤操作，屏幕顯示，驅(qū)動軟盤，硬盤等外設(shè)。操作系統(tǒng)有一鍵盤操作，屏幕顯示，驅(qū)動軟盤，硬盤等外設(shè)。操作系統(tǒng)有一部分固化在主機內(nèi)存中，大部分是在開機后，從軟盤或硬盤調(diào)部分固化在主機內(nèi)存中，大部分是在開機后，從軟盤或硬盤調(diào)入內(nèi)存。入內(nèi)存。支持軟件支持軟件 對于遠動系統(tǒng)來說主要包括：數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和監(jiān)控圖形生對于遠動系統(tǒng)來說主要包括：數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和監(jiān)控圖形生成系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)包括建立數(shù)據(jù)庫、修改數(shù)據(jù)、提取數(shù)成系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)包括建立數(shù)據(jù)庫、修改數(shù)據(jù)、提取數(shù)據(jù)和存儲數(shù)據(jù)。據(jù)和存儲數(shù)據(jù)。應用軟件應用軟件 應用軟件包括：數(shù)據(jù)收集軟件、模擬屏接口軟件、同后臺機應用軟件包括：數(shù)據(jù)收集軟件、模擬屏接口軟件、同后臺機通信的軟件、計算軟件等。通信的軟件、計算軟件等。1 1、客戶、客戶/服務(wù)器服務(wù)器(C/S)(C/S)模式模式2 2、分布式數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)分散到各個節(jié)點獨立、分布式數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)分散到各個節(jié)點獨立的數(shù)據(jù)處理能力通過網(wǎng)絡(luò)可構(gòu)成整體數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)處理能力通過網(wǎng)絡(luò)可構(gòu)成整體數(shù)據(jù)庫2.4 RTU的主要功能的主要功能1采集狀態(tài)量信息采集狀態(tài)量信息 通過一些接口電路，把變電所的斷路器、隔離開關(guān)的狀態(tài)轉(zhuǎn)通過一些接口電路，把變電所的斷路器、隔離開關(guān)的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槎M制數(shù)據(jù)，存儲在計算機的某個內(nèi)存區(qū)。變?yōu)槎M制數(shù)據(jù)，存儲在計算機的某個內(nèi)存區(qū)。2采集模擬量測量值采集模擬量測量值 所謂采集，即把變電所的一些電流量、電壓、功率等模擬量，所謂采集，即把變電所的一些電流量、電壓、功率等模擬量，通過互感器、變送器、通過互感器、變送器、AD轉(zhuǎn)換器變成二進制數(shù)據(jù)，存儲在計轉(zhuǎn)換器變成二進制數(shù)據(jù)，存儲在計算機的某個內(nèi)存區(qū)。算機的某個內(nèi)存區(qū)。3與調(diào)度端進行通信與調(diào)度端進行通信 把采集到的各種數(shù)據(jù)，組成一幀一幀的報文送往調(diào)度端，并把采集到的各種數(shù)據(jù)，組成一幀一幀的報文送往調(diào)度端，并接收調(diào)度端送來的命令報文。通信規(guī)約一般有應答式接收調(diào)度端送來的命令報文。通信規(guī)約一般有應答式(polling)、循環(huán)式循環(huán)式(CDT)等。等。RTU應具備通信速率的選擇功能，還應有支應具備通信速率的選擇功能，還應有支持光端機、微波、載波、無線電臺等信道通信轉(zhuǎn)換功能。持光端機、微波、載波、無線電臺等信道通信轉(zhuǎn)換功能。4被測量越死區(qū)傳送被測量越死區(qū)傳送 每次采集到的模擬量與上一次采集到的模擬量每次采集到的模擬量與上一次采集到的模擬量(舊值舊值)進行比較，進行比較，若差值超過一定的限度若差值超過一定的限度(死區(qū)死區(qū))，則送往調(diào)度端，否則，認為無變，則送往調(diào)度端，否則，認為無變化，不傳送。這可以大大地減少數(shù)據(jù)的傳輸量?；?，不傳送。這可以大大地減少數(shù)據(jù)的傳輸量。5事件順序記錄事件順序記錄(SOE)當某個開關(guān)狀態(tài)發(fā)生變位后，記錄下開關(guān)號，變位后的狀態(tài)，當某個開關(guān)狀態(tài)發(fā)生變位后，記錄下開關(guān)號，變位后的狀態(tài)，以及變位的時刻。事件順序記錄有助于調(diào)度人員及時掌握被控以及變位的時刻。事件順序記錄有助于調(diào)度人員及時掌握被控對象發(fā)生事故時各開關(guān)和保護動作狀況及動作時間，以區(qū)分事對象發(fā)生事故時各開關(guān)和保護動作狀況及動作時間，以區(qū)分事件順序，作出運行對策和事故分析。時間分辨率是事件順序記件順序，作出運行對策和事故分析。時間分辨率是事件順序記錄的重要指標，分為錄的重要指標，分為RTU內(nèi)與內(nèi)與RTU之間兩種。之間兩種。(1)SOE的的RTU內(nèi)分辨率。內(nèi)分辨率。在同一在同一RTU內(nèi)，順序發(fā)生一串事件后，兩事件間能夠辨認的內(nèi)，順序發(fā)生一串事件后，兩事件間能夠辨認的最小時間稱為最小時間稱為SOE的站內(nèi)分辨率。在調(diào)度自動化中，的站內(nèi)分辨率。在調(diào)度自動化中，SOE的站的站內(nèi)分辨率一般要求小于內(nèi)分辨率一般要求小于5ms，其大小由，其大小由RTU的時鐘精度及獲取事的時鐘精度及獲取事件的方法決定。件的方法決定。(2)SOE的的RTU之間分辨率。之間分辨率。SOE的的RTU之間分辨率，即站間分辨率，是指各之間分辨率，即站間分辨率，是指各RTU之間順之間順序發(fā)生一串事件后，兩事件間能夠辨認的最小時間，它取決于序發(fā)生一串事件后，兩事件間能夠辨認的最小時間，它取決于系統(tǒng)時鐘的誤差和通道延時的誤差、中央處理機的處理延時等，系統(tǒng)時鐘的誤差和通道延時的誤差、中央處理機的處理延時等，SOE的站間分辨率一般要求小于的站間分辨率一般要求小于10ms，這是一項整個遠動系統(tǒng)，這是一項整個遠動系統(tǒng)的性能要求指標。的性能要求指標。6執(zhí)行遙控命令執(zhí)行遙控命令 調(diào)度端發(fā)來遙控命令，調(diào)度端發(fā)來遙控命令，RTU收到命令，確認無誤后，即進行收到命令，確認無誤后，即進行遙控操作，通過接口電路，執(zhí)行機構(gòu)，使某個或多個斷路器或遙控操作，通過接口電路，執(zhí)行機構(gòu)，使某個或多個斷路器或隔離開關(guān)進行隔離開關(guān)進行“合合”或或“分分”的操作。的操作。7系統(tǒng)對時系統(tǒng)對時 RTU站間站間SOE分辨率是一項系統(tǒng)指標，因此它要求各分辨率是一項系統(tǒng)指標，因此它要求各RTU的的時鐘與調(diào)度中心的時鐘嚴格同步。采用時鐘同步的措施有以下時鐘與調(diào)度中心的時鐘嚴格同步。采用時鐘同步的措施有以下兩點：兩點：(1)采用全球定位系統(tǒng)采用全球定位系統(tǒng)GPS。該方法需要在各站點安裝該方法需要在各站點安裝GPS接收機、天線、放大器，并通接收機、天線、放大器，并通過標準過標準RS-232口和口和RTU相連。相連。(2)采用軟件對時。采用軟件對時。CDT、DNP、Modbus等規(guī)約提供了軟件對時手段，可采用軟等規(guī)約提供了軟件對時手段，可采用軟件對時。但由于受到通信速率的影響，需要采取修正措施。這件對時。但由于受到通信速率的影響，需要采取修正措施。這種方法的優(yōu)點是不需要增加硬件設(shè)備。種方法的優(yōu)點是不需要增加硬件設(shè)備。8自恢復和自檢測功能自恢復和自檢測功能 RTU作為遠動系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集單元，必須保證不間斷地完成作為遠動系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集單元，必須保證不間斷地完成和和SCADA系統(tǒng)的通信，但系統(tǒng)的通信，但RTU的工作環(huán)境惡劣，具有強大電磁的工作環(huán)境惡劣，具有強大電磁干擾，運行中難免發(fā)生程序受干擾，或通信瞬時中斷等異常情干擾，運行中難免發(fā)生程序受干擾，或通信瞬時中斷等異常情況，有時也會發(fā)生電源瞬時掉電，這都會造成況，有時也會發(fā)生電源瞬時掉電，這都會造成RTU死機，而使死機，而使系統(tǒng)無法收到該被控對象的信息。因此要求系統(tǒng)無法收到該被控對象的信息。因此要求RTU在遇這些情況在遇這些情況時，能在最短時間內(nèi)自動恢復，重新從頭開始運行程序，為了時，能在最短時間內(nèi)自動恢復，重新從頭開始運行程序，為了維護方便，通常要求維護方便，通常要求RTU含有自檢程序。含有自檢程序。除以上功能外，除以上功能外，RTU還應有以下功能：還應有以下功能：1當?shù)仫@示與參數(shù)整定輸入在當?shù)仫@示與參數(shù)整定輸入在RTU上安裝一個當?shù)劓I盤和上安裝一個當?shù)劓I盤和LED或或LCD顯示器，使得顯示器，使得RTU的采集量在當?shù)鼐涂梢燥@示到顯的采集量在當?shù)鼐涂梢燥@示到顯示器上，也可通過鍵盤輸入遙測量的轉(zhuǎn)換系數(shù)和修改保護整定示器上，也可通過鍵盤輸入遙測量的轉(zhuǎn)換系數(shù)和修改保護整定值等。值等。2.一發(fā)多收，有時一臺一發(fā)多收，有時一臺RTU要向不同上級計算機發(fā)布信息，要向不同上級計算機發(fā)布信息，或通信規(guī)約不相同，需實現(xiàn)多規(guī)約轉(zhuǎn)發(fā)?；蛲ㄐ乓?guī)約不相同，需實現(xiàn)多規(guī)約轉(zhuǎn)發(fā)。3CRT顯示與打印制表，要求顯示與打印制表，要求RTU具有當?shù)仫@示功能，并具有當?shù)仫@示功能，并能將異常事故報告打印出來。能將異常事故報告打印出來。2.5 RTU的硬件構(gòu)成的硬件構(gòu)成 傳統(tǒng)的遠動裝置是由晶體管或集成電路，通過邏輯設(shè)計構(gòu)成傳統(tǒng)的遠動裝置是由晶體管或集成電路，通過邏輯設(shè)計構(gòu)成的，稱為布線邏輯遠動的，稱為布線邏輯遠動(或硬件遠動或硬件遠動)。自從微型計算機應用于遠。自從微型計算機應用于遠動以來，遠動的功能設(shè)計主要由軟件的設(shè)計來實現(xiàn)，所以又稱動以來，遠動的功能設(shè)計主要由軟件的設(shè)計來實現(xiàn)，所以又稱為軟件遠動。為軟件遠動。3城市軌道交通電力監(jiān)控系統(tǒng)城市軌道交通電力監(jiān)控系統(tǒng)2.1 概述 城市軌道交通電力監(jiān)控系統(tǒng)主要是對城市軌道交通全線各城市軌道交通電力監(jiān)控系統(tǒng)主要是對城市軌道交通全線各類變配電所、接觸網(wǎng)等電力設(shè)備運行情況進行分層分布遠程實類變配電所、接觸網(wǎng)等電力設(shè)備運行情況進行分層分布遠程實時監(jiān)視和控制。時監(jiān)視和控制。調(diào)度中心及時掌握各個變電站的運行情況，直接對設(shè)備進調(diào)度中心及時掌握各個變電站的運行情況，直接對設(shè)備進行操作，及時了解故障情況，處理供變配電系統(tǒng)的各種異常事行操作，及時了解故障情況，處理供變配電系統(tǒng)的各種異常事故及報警事件，保障系統(tǒng)的正常運行，故及報警事件，保障系統(tǒng)的正常運行，提升供變配電系統(tǒng)調(diào)度、管理及維修的自動化程度，提高提升供變配電系統(tǒng)調(diào)度、管理及維修的自動化程度，提高供電質(zhì)量，并且還可做到與其他自動化系統(tǒng)互換數(shù)據(jù)，充分發(fā)供電質(zhì)量，并且還可做到與其他自動化系統(tǒng)互換數(shù)據(jù)，充分發(fā)揮整體優(yōu)勢，進行全系統(tǒng)的信息綜合管理，保證系統(tǒng)安全、可揮整體優(yōu)勢，進行全系統(tǒng)的信息綜合管理，保證系統(tǒng)安全、可靠地運行?？康剡\行。它對城軌供電系統(tǒng)主變電所、牽引變電所、降壓變電所等它對城軌供電系統(tǒng)主變電所、牽引變電所、降壓變電所等不同類別變電所內(nèi)的高壓不同類別變電所內(nèi)的高壓66110 KV設(shè)備、中壓設(shè)備、中壓1035 KV設(shè)設(shè)備、直流備、直流750 V或直流或直流1500 V設(shè)備、低壓設(shè)備、低壓400 V設(shè)備、交直流電設(shè)備、交直流電源屏、排流柜、軌道電位限制裝置等對象進行監(jiān)控，實現(xiàn)對各源屏、排流柜、軌道電位限制裝置等對象進行監(jiān)控，實現(xiàn)對各種設(shè)備的控制、信息采集、數(shù)據(jù)分析處理、遠方維護、統(tǒng)計報種設(shè)備的控制、信息采集、數(shù)據(jù)分析處理、遠方維護、統(tǒng)計報表、畫面調(diào)閱、歷史數(shù)據(jù)查詢等功能。表、畫面調(diào)閱、歷史數(shù)據(jù)查詢等功能。典型的電力監(jiān)控系統(tǒng)由四部分組成：位于控制中心的電力典型的電力監(jiān)控系統(tǒng)由四部分組成：位于控制中心的電力調(diào)度中心主站（即中央監(jiān)控系統(tǒng)）、位于變電所的遠程終端調(diào)度中心主站（即中央監(jiān)控系統(tǒng)）、位于變電所的遠程終端RTU、通信網(wǎng)絡(luò)、位于供電維修基地的供電復示系統(tǒng)。、通信網(wǎng)絡(luò)、位于供電維修基地的供電復示系統(tǒng)。20世紀末，隨著計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，各個世紀末，隨著計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，各個分立的自動化系統(tǒng)逐步走向綜合集成，城市軌道交通各專業(yè)的分立的自動化系統(tǒng)逐步走向綜合集成，城市軌道交通各專業(yè)的自動化系統(tǒng)采用統(tǒng)一的計算機網(wǎng)絡(luò)平臺和統(tǒng)一的軟件體系，構(gòu)自動化系統(tǒng)采用統(tǒng)一的計算機網(wǎng)絡(luò)平臺和統(tǒng)一的軟件體系，構(gòu)成綜合監(jiān)控系統(tǒng)，從而實現(xiàn)不同自動化系統(tǒng)的集成。成綜合監(jiān)控系統(tǒng)，從而實現(xiàn)不同自動化系統(tǒng)的集成。典型的綜合監(jiān)控系統(tǒng)有一般集成電力監(jiān)控系統(tǒng)、環(huán)境與設(shè)典型的綜合監(jiān)控系統(tǒng)有一般集成電力監(jiān)控系統(tǒng)、環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)等自動化系統(tǒng)，這種方式有利于不同系統(tǒng)之間的數(shù)備監(jiān)控系統(tǒng)等自動化系統(tǒng)，這種方式有利于不同系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)信息互通、軟硬件資源共享。據(jù)信息互通、軟硬件資源共享。綜合監(jiān)控系統(tǒng)運行所依賴的底層基礎(chǔ)依然是原先各分立系綜合監(jiān)控系統(tǒng)運行所依賴的底層基礎(chǔ)依然是原先各分立系統(tǒng)的遠程終端數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)或設(shè)備。統(tǒng)的遠程終端數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)或設(shè)備。電力監(jiān)控系統(tǒng)集成于綜合監(jiān)控系統(tǒng)后，電力監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計電力監(jiān)控系統(tǒng)集成于綜合監(jiān)控系統(tǒng)后，電力監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計范圍包括：范圍包括：電力調(diào)度中心主站及供電復示系統(tǒng)的功能設(shè)計電力調(diào)度中心主站及供電復示系統(tǒng)的功能設(shè)計 變電所綜合自動化系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計變電所綜合自動化系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計 電力調(diào)度中心主站系統(tǒng)、供電復示系統(tǒng)的硬件及軟件則由電力調(diào)度中心主站系統(tǒng)、供電復示系統(tǒng)的硬件及軟件則由綜合監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)一建設(shè)。綜合監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)一建設(shè)。雙方的硬件接口一般位于變電所綜合自動化系統(tǒng)與綜合監(jiān)雙方的硬件接口一般位于變電所綜合自動化系統(tǒng)與綜合監(jiān)控系統(tǒng)的通信連接裝置的通信端子。控系統(tǒng)的通信連接裝置的通信端子。2.2 2.2 一般要求一般要求1.電力監(jiān)控系統(tǒng)在控制中心應該設(shè)有電力調(diào)度中心。電力監(jiān)控系統(tǒng)在控制中心應該設(shè)有電力調(diào)度中心。如果采用電力監(jiān)控系統(tǒng)集成于綜合自動化系統(tǒng)的建設(shè)模式，電力調(diào)度中如果采用電力監(jiān)控系統(tǒng)集成于綜合自動化系統(tǒng)的建設(shè)模式，電力調(diào)度中心綜合監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)一設(shè)計。心綜合監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)一設(shè)計。如果電力監(jiān)控系統(tǒng)是獨立建設(shè)模式，中心內(nèi)須設(shè)置一套中央監(jiān)控系統(tǒng)，如果電力監(jiān)控系統(tǒng)是獨立建設(shè)模式，中心內(nèi)須設(shè)置一套中央監(jiān)控系統(tǒng)，采集各變電所的采集各變電所的“四遙四遙”信息，實現(xiàn)對全線供電系統(tǒng)的遠程監(jiān)控功能。信息，實現(xiàn)對全線供電系統(tǒng)的遠程監(jiān)控功能。2.中央監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成方式應該保證系統(tǒng)運行的可靠性，系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備，中央監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成方式應該保證系統(tǒng)運行的可靠性，系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備，如系統(tǒng)服務(wù)器，前置數(shù)據(jù)處理機、交換機等進行冗余配置。系統(tǒng)計算機訪問如系統(tǒng)服務(wù)器，前置數(shù)據(jù)處理機、交換機等進行冗余配置。系統(tǒng)計算機訪問模式、網(wǎng)絡(luò)配置形式等可根據(jù)當時技術(shù)條件選擇適用于工程實際的方案。該模式、網(wǎng)絡(luò)配置形式等可根據(jù)當時技術(shù)條件選擇適用于工程實際的方案。該要求適用于電力監(jiān)控系統(tǒng)獨立建設(shè)模式。要求適用于電力監(jiān)控系統(tǒng)獨立建設(shè)模式。3.為了滿足電力調(diào)度中心與變電所值班、維護人員的通信需求，在電力調(diào)度為了滿足電力調(diào)度中心與變電所值班、維護人員的通信需求，在電力調(diào)度中心須設(shè)置電力調(diào)度電話總機，各變電所內(nèi)設(shè)電力調(diào)度電話分機。主變電所中心須設(shè)置電力調(diào)度電話總機，各變電所內(nèi)設(shè)電力調(diào)度電話分機。主變電所根據(jù)當?shù)仉娏Σ块T的要求設(shè)與上級電力管理部門聯(lián)系的調(diào)度電話。根據(jù)當?shù)仉娏Σ块T的要求設(shè)與上級電力管理部門聯(lián)系的調(diào)度電話。4.電力監(jiān)控系統(tǒng)的通信通道必須冗余配置，主、備用通信通道應電力監(jiān)控系統(tǒng)的通信通道必須冗余配置，主、備用通信通道應支持手支持手/自動切換功能。通信接口類型可以選擇為串口或者以太自動切換功能。通信接口類型可以選擇為串口或者以太網(wǎng)口等，但是其通信速率不得低于相關(guān)規(guī)范的要求。當電力監(jiān)網(wǎng)口等，但是其通信速率不得低于相關(guān)規(guī)范的要求。當電力監(jiān)控系統(tǒng)獨立建設(shè)時，此處通信通道指的是電力調(diào)度中心與變電控系統(tǒng)獨立建設(shè)時，此處通信通道指的是電力調(diào)度中心與變電所綜合自動化系統(tǒng)之間的通道。所綜合自動化系統(tǒng)之間的通道。5.全線各變電所設(shè)置變電所綜合自動化系統(tǒng)，各變電所綜合自動全線各變電所設(shè)置變電所綜合自動化系統(tǒng)，各變電所綜合自動化系統(tǒng)均可以脫離控制中心獨立運行?；到y(tǒng)均可以脫離控制中心獨立運行。6.變電所綜合自動化系統(tǒng)為分層、分散式結(jié)構(gòu)。根據(jù)設(shè)備功能，變電所綜合自動化系統(tǒng)為分層、分散式結(jié)構(gòu)。根據(jù)設(shè)備功能，自動化系統(tǒng)分為三層：間隔設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)通信層、站級管理層。自動化系統(tǒng)分為三層：間隔設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)通信層、站級管理層。7.如果變電所為無人值守的模式，且經(jīng)濟條件許可，在變電所主如果變電所為無人值守的模式，且經(jīng)濟條件許可，在變電所主要設(shè)備房間內(nèi)可設(shè)置閉路電視監(jiān)控裝置。在電力調(diào)度中心設(shè)置要設(shè)備房間內(nèi)可設(shè)置閉路電視監(jiān)控裝置。在電力調(diào)度中心設(shè)置圖像監(jiān)視終端，以實現(xiàn)監(jiān)視變電所內(nèi)的情況。圖像監(jiān)視終端，以實現(xiàn)監(jiān)視變電所內(nèi)的情況。8.電力監(jiān)控系統(tǒng)軟、硬件屬于國內(nèi)成熟產(chǎn)品，應該優(yōu)先選用技術(shù)電力監(jiān)控系統(tǒng)軟、硬件屬于國內(nèi)成熟產(chǎn)品，應該優(yōu)先選用技術(shù)成熟、功能完善、性能優(yōu)越、國內(nèi)領(lǐng)先的產(chǎn)品。成熟、功能完善、性能優(yōu)越、國內(nèi)領(lǐng)先的產(chǎn)品。9.電力監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備選型應立足于國產(chǎn)化設(shè)備。電力監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備選型應立足于國產(chǎn)化設(shè)備。10.各級監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)及系統(tǒng)設(shè)備應滿足電磁兼容的各項標準和要求。各級監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)及系統(tǒng)設(shè)備應滿足電磁兼容的各項標準和要求。11.如果所建設(shè)的工程有遠期規(guī)劃，系統(tǒng)設(shè)計時應適度預留遠期如果所建設(shè)的工程有遠期規(guī)劃，系統(tǒng)設(shè)計時應適度預留遠期擴展裕量。擴展裕量。2.3 系統(tǒng)構(gòu)成1 采用分立系統(tǒng)建設(shè)模式時的系統(tǒng)構(gòu)成采用分立系統(tǒng)建設(shè)模式時的系統(tǒng)構(gòu)成 傳統(tǒng)的分立電力監(jiān)控系統(tǒng)由電力調(diào)度中心主站系統(tǒng)、通信傳統(tǒng)的分立電力監(jiān)控系統(tǒng)由電力調(diào)度中心主站系統(tǒng)、通信通道、變電所綜合自動化系統(tǒng)、供電復示系統(tǒng)四部分組成。通道、變電所綜合自動化系統(tǒng)、供電復示系統(tǒng)四部分組成。2 采用綜合監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)模式時的系統(tǒng)構(gòu)成采用綜合監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)模式時的系統(tǒng)構(gòu)成 在控制中心及車站集成了電力監(jiān)控系統(tǒng)、環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控在控制中心及車站集成了電力監(jiān)控系統(tǒng)、環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)等系統(tǒng)，綜合系統(tǒng)等系統(tǒng)，綜合監(jiān)控系統(tǒng)為這些不監(jiān)控系統(tǒng)為這些不同的系統(tǒng)提供了一同的系統(tǒng)提供了一個綜合的信息平臺，個綜合的信息平臺，這些系統(tǒng)的主要硬件、這些系統(tǒng)的主要硬件、軟件均由綜合監(jiān)控系軟件均由綜合監(jiān)控系統(tǒng)來統(tǒng)一構(gòu)建，綜合統(tǒng)來統(tǒng)一構(gòu)建，綜合監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)各系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)各系統(tǒng)在中心級和車站級的在中心級和車站級的系統(tǒng)功能。系統(tǒng)功能。2.4 2.4 監(jiān)控對象監(jiān)控對象 電力監(jiān)控系統(tǒng)要實現(xiàn)遙控、遙測、遙信、遙調(diào)功能，應以電力監(jiān)控系統(tǒng)要實現(xiàn)遙控、遙測、遙信、遙調(diào)功能，應以監(jiān)控對象為基礎(chǔ)進行系統(tǒng)的構(gòu)建。監(jiān)控對象為基礎(chǔ)進行系統(tǒng)的構(gòu)建。在系統(tǒng)設(shè)計時，首先應該明確供電系統(tǒng)需要監(jiān)控的具體范在系統(tǒng)設(shè)計時，首先應該明確供電系統(tǒng)需要監(jiān)控的具體范圍和具體對象，然后根據(jù)這些對象的具體運行方式、控制模式圍和具體對象，然后根據(jù)這些對象的具體運行方式、控制模式等情況進行系統(tǒng)功能及軟硬件設(shè)計。電力監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控對象隨等情況進行系統(tǒng)功能及軟硬件設(shè)計。電力監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控對象隨不同地區(qū)外電源電網(wǎng)現(xiàn)狀、不同類型供電系統(tǒng)建設(shè)形式而不同，不同地區(qū)外電源電網(wǎng)現(xiàn)狀、不同類型供電系統(tǒng)建設(shè)形式而不同，監(jiān)控對象需要按照供電系統(tǒng)的具體內(nèi)容而定。監(jiān)控對象需要按照供電系統(tǒng)的具體內(nèi)容而定。具體到某個工程時，應根據(jù)該工程的供電系統(tǒng)實際設(shè)計情具體到某個工程時，應根據(jù)該工程的供電系統(tǒng)實際設(shè)計情況、當?shù)仉娏φ{(diào)度部門的具體需求進行修改、補充，以滿足電況、當?shù)仉娏φ{(diào)度部門的具體需求進行修改、補充，以滿足電力調(diào)度的需求。力調(diào)度的需求。2.5 技術(shù)指標 系統(tǒng)技術(shù)指標是指系統(tǒng)建設(shè)完成后的應用性指標，此指標系統(tǒng)技術(shù)指標是指系統(tǒng)建設(shè)完成后的應用性指標，此指標在系統(tǒng)建設(shè)時也作為系統(tǒng)招標的限制性內(nèi)容，系統(tǒng)集成商的軟在系統(tǒng)建設(shè)時也作為系統(tǒng)招標的限制性內(nèi)容，系統(tǒng)集成商的軟硬件配置需要滿足此指標的要求。硬件配置需要滿足此指標的要求。下面為工程設(shè)計時設(shè)計文件中應該包含的技術(shù)指標，這些下面為工程設(shè)計時設(shè)計文件中應該包含的技術(shù)指標，這些指標也應該作為系統(tǒng)驗收時的驗證性指標，用來檢測系統(tǒng)集成指標也應該作為系統(tǒng)驗收時的驗證性指標，用來檢測系統(tǒng)集成商所提供的產(chǎn)品是否為合格產(chǎn)品。商所提供的產(chǎn)品是否為合格產(chǎn)品。技術(shù)指標的具體數(shù)值根據(jù)各工程系統(tǒng)軟硬件的復雜程度、技術(shù)指標的具體數(shù)值根據(jù)各工程系統(tǒng)軟硬件的復雜程度、系統(tǒng)規(guī)模的大小而有所不同。系統(tǒng)規(guī)模的大小而有所不同。工程設(shè)計時系統(tǒng)技術(shù)指標設(shè)定主要參考工程設(shè)計時系統(tǒng)技術(shù)指標設(shè)定主要參考地鐵設(shè)計規(guī)范地鐵設(shè)計規(guī)范（GB50157-2003）、）、城市軌道交通直流牽引供電系統(tǒng)城市軌道交通直流牽引供電系統(tǒng)（GB10411-2005）等規(guī)范和標準確定。）等規(guī)范和標準確定。由于計算機與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，系統(tǒng)指標也應該結(jié)合由于計算機與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，系統(tǒng)指標也應該結(jié)合當前的自動化系統(tǒng)技術(shù)水平確定。當前的自動化系統(tǒng)技術(shù)水平確定。2.6 2.6 中央監(jiān)控系統(tǒng)中央監(jiān)控系統(tǒng) 2.6.1中央監(jiān)控系統(tǒng)功能中央監(jiān)控系統(tǒng)功能 中央監(jiān)控系統(tǒng)，即電力調(diào)度中心主站系統(tǒng)，簡稱電力調(diào)度中央監(jiān)控系統(tǒng)，即電力調(diào)度中心主站系統(tǒng)，簡稱電力調(diào)度中心，其功能主要有控制、數(shù)據(jù)采集處理、顯示、報警、查詢中心，其功能主要有控制、數(shù)據(jù)采集處理、顯示、報警、查詢等。等。1.控制及操作功能控制及操作功能 2.數(shù)據(jù)采集與處理功能數(shù)據(jù)采集與處理功能 3.顯示功能顯示功能 4.報警功能報警功能 5.系統(tǒng)權(quán)限管理功能系統(tǒng)權(quán)限管理功能 6.歷史數(shù)據(jù)備份與復原歷史數(shù)據(jù)備份與復原2.6.2 中央監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)配置方案中央監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)配置方案 在系統(tǒng)設(shè)計時根據(jù)工程需要、技術(shù)發(fā)展、經(jīng)濟條件等可以在系統(tǒng)設(shè)計時根據(jù)工程需要、技術(shù)發(fā)展、經(jīng)濟條件等可以選擇不同的配置方案。選擇不同的配置方案。目前城市軌道交通工程中，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)配置的基本方案主要目前城市軌道交通工程中，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)配置的基本方案主要有以下三種類型：有以下三種類型：1.雙冗余網(wǎng)絡(luò)配置雙冗余網(wǎng)絡(luò)配置 雙冗余網(wǎng)絡(luò)配置方案需要設(shè)兩套并列運行的以太網(wǎng)交換機，雙冗余網(wǎng)絡(luò)配置方案需要設(shè)兩套并列運行的以太網(wǎng)交換機，它們可以按照主備方式運行，也可以同時運行。該方案系統(tǒng)運它們可以按照主備方式運行，也可以同時運行。該方案系統(tǒng)運行可靠性高，相應的建設(shè)投資也高，適用于建設(shè)標準較高的工行可靠性高，相應的建設(shè)投資也高，適用于建設(shè)標準較高的工程。網(wǎng)絡(luò)配如圖程。網(wǎng)絡(luò)配如圖2-3所示。所示。1.雙冗余網(wǎng)絡(luò)配置雙冗余網(wǎng)絡(luò)配置 雙冗余網(wǎng)絡(luò)配置方案需要設(shè)兩套并列運行的以太網(wǎng)交換機，雙冗余網(wǎng)絡(luò)配置方案需要設(shè)兩套并列運行的以太網(wǎng)交換機，它們可以按照主備方式運行，也可以同時運行。該方案系統(tǒng)運它們可以按照主備方式運行，也可以同時運行。該方案系統(tǒng)運行可靠性高，相應的建設(shè)投資也高，適用于建設(shè)標準較高的工行可靠性高，相應的建設(shè)投資也高，適用于建設(shè)標準較高的工程。程。2.單網(wǎng)配置單網(wǎng)配置 單網(wǎng)配置方案設(shè)一套以太網(wǎng)交換機，如果交換機出現(xiàn)故障，單網(wǎng)配置方案設(shè)一套以太網(wǎng)交換機，如果交換機出現(xiàn)故障，則整個系統(tǒng)將無法運行。該方案運行可靠性低，但相應的建設(shè)則整個系統(tǒng)將無法運行。該方案運行可靠性低，但相應的建設(shè)投資也低，適用于建設(shè)標準較低的工程。投資也低，適用于建設(shè)標準較低的工程。3.數(shù)據(jù)采集網(wǎng)與應用網(wǎng)分別配置數(shù)據(jù)采集網(wǎng)與應用網(wǎng)分別配置 此方案將數(shù)據(jù)采集網(wǎng)與應用網(wǎng)分開設(shè)置，采集網(wǎng)專用于控此方案將數(shù)據(jù)采集網(wǎng)與應用網(wǎng)分開設(shè)置，采集網(wǎng)專用于控制中心與各變電所之間的數(shù)據(jù)交換，應用網(wǎng)用于控制中心內(nèi)服制中心與各變電所之間的數(shù)據(jù)交換，應用網(wǎng)用于控制中心內(nèi)服務(wù)器、工作站之間的通信。該方案可以減少數(shù)據(jù)采集過程對應務(wù)器、工作站之間的通信。該方案可以減少數(shù)據(jù)采集過程對應用網(wǎng)的影響，適用于控制中心與變電所采用點對點方式通信的用網(wǎng)的影響，適用于控制中心與變電所采用點對點方式通信的工程，也適用于數(shù)據(jù)采集量較大，而控制中心服務(wù)器等設(shè)備配工程，也適用于數(shù)據(jù)采集量較大，而控制中心服務(wù)器等設(shè)備配置等級又較低的工程。同時，因該方案系統(tǒng)運行可靠性低，設(shè)置等級又較低的工程。同時，因該方案系統(tǒng)運行可靠性低，設(shè)備硬件配置要求相對較低，相應建設(shè)投資較低，因而適用于建備硬件配置要求相對較低，相應建設(shè)投資較低，因而適用于建設(shè)標準較低的工程。設(shè)標準較低的工程。2.6.3 中央監(jiān)控系統(tǒng)硬件配置方案1.局域網(wǎng)絡(luò)設(shè)備局域網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 控制中心局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)根據(jù)控制中心局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)根據(jù)4.2節(jié)內(nèi)容選擇交換機配置數(shù)量。交換機接口節(jié)內(nèi)容選擇交換機配置數(shù)量。交換機接口的數(shù)量根據(jù)工程實際情況選擇，并預留一定數(shù)量端口。交換機應盡量選擇標的數(shù)量根據(jù)工程實際情況選擇，并預留一定數(shù)量端口。交換機應盡量選擇標準配置。準配置。選擇端口類型時，需要考慮系統(tǒng)與通信網(wǎng)絡(luò)的接口距離，如果雙方接口選擇端口類型時，需要考慮系統(tǒng)與通信網(wǎng)絡(luò)的接口距離，如果雙方接口距離較大（超過距離較大（超過100米），應選擇光接口，避免增加單獨的光電轉(zhuǎn)換裝置。米），應選擇光接口，避免增加單獨的光電轉(zhuǎn)換裝置。2.系統(tǒng)服務(wù)器系統(tǒng)服務(wù)器 控制中心設(shè)冗余高端服務(wù)器作為全縣信息中心，可將全線各車站和車輛控制中心設(shè)冗余高端服務(wù)器作為全縣信息中心，可將全線各車站和車輛段的必要信息匯集到實時數(shù)據(jù)庫中，支持個工作站的監(jiān)管功能，支持全線段的必要信息匯集到實時數(shù)據(jù)庫中，支持個工作站的監(jiān)管功能，支持全線SCADA功能。功能。服務(wù)器的數(shù)量可以根據(jù)工程投資條件及可靠性要求選擇單臺或雙臺，如服務(wù)器的數(shù)量可以根據(jù)工程投資條件及可靠性要求選擇單臺或雙臺，如果采用雙臺服務(wù)器，則雙臺服務(wù)器形成雙機熱備用。兩臺服務(wù)器內(nèi)存儲的數(shù)果采用雙臺服務(wù)器，則雙臺服務(wù)器形成雙機熱備用。兩臺服務(wù)器內(nèi)存儲的數(shù)據(jù)進行定時校對，以保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的一致。據(jù)進行定時校對，以保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的一致。根據(jù)工程對歷史數(shù)據(jù)的存儲要求及工程投資條件，控制中心可以由系統(tǒng)根據(jù)工程對歷史數(shù)據(jù)的存儲要求及工程投資條件，控制中心可以由系統(tǒng)服務(wù)器兼作歷史服務(wù)器，也可以配置專用的歷史服務(wù)器，用于歷史數(shù)據(jù)存儲。服務(wù)器兼作歷史服務(wù)器，也可以配置專用的歷史服務(wù)器，用于歷史數(shù)據(jù)存儲。3.維護工作站、調(diào)度員工作站等維護工作站、調(diào)度員工作站等控制中心應配置維護工作站，負責全線計算機設(shè)備的組態(tài)、維控制中心應配置維護工作站，負責全線計算機設(shè)備的組態(tài)、維護管理，支持系統(tǒng)維護工程師功能。設(shè)調(diào)度員工作站，實現(xiàn)電護管理，支持系統(tǒng)維護工程師功能。設(shè)調(diào)度員工作站，實現(xiàn)電力調(diào)度員操作功能。視用戶要求及工程投資條件可設(shè)模擬培訓力調(diào)度員操作功能。視用戶要求及工程投資條件可設(shè)模擬培訓工作站、網(wǎng)管工作站等，以實現(xiàn)員工的模擬培訓，并對全線網(wǎng)工作站、網(wǎng)管工作站等，以實現(xiàn)員工的模擬培訓，并對全線網(wǎng)絡(luò)進行管理，做到性能管理、配置管理和故障管理。絡(luò)進行管理，做到性能管理、配置管理和故障管理。另外，如果與其他系統(tǒng)存在數(shù)據(jù)接口，宜設(shè)接口工作站，并采另外，如果與其他系統(tǒng)存在數(shù)據(jù)接口，宜設(shè)接口工作站，并采取軟件或硬件網(wǎng)絡(luò)隔離措施沒，保證系統(tǒng)的安全。取軟件或硬件網(wǎng)絡(luò)隔離措施沒，保證系統(tǒng)的安全。4.打印機打印機按照電力調(diào)度及系統(tǒng)維護的需求，控制中心至少需要配置兩臺按照電力調(diào)度及系統(tǒng)維護的需求，控制中心至少需要配置兩臺打印機。打印機。打印機可以配置為網(wǎng)絡(luò)打印機或者普通打印機。網(wǎng)絡(luò)打印機可打印機可以配置為網(wǎng)絡(luò)打印機或者普通打印機。網(wǎng)絡(luò)打印機可以直接與網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各工作站連接，普通打印機需要通過某臺工作以直接與網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各工作站連接，普通打印機需要通過某臺工作站實現(xiàn)打印機共享。站實現(xiàn)打印機共享。2.7城市軌道交通變電站綜合自動化系統(tǒng) 變電所綜合自動化系統(tǒng)是建立在現(xiàn)代計算機技