通信學論文-基于SCADA的通信站環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的研究與應用.doc

通信學論文-基于SCADA的通信站環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的研究與應用摘要：電力系統(tǒng)通信和安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)、調(diào)度自動化系統(tǒng)被人們稱為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的三大支柱，是電力系統(tǒng)不可缺少的重要基礎設施。關(guān)鍵詞：SCADA通信站環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)研究與應用1通信站環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)工程通信站環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)主要包括機房環(huán)境及動力設備監(jiān)控系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)兩部分。電力通信網(wǎng)目前通信站一般都位于變電所內(nèi)，除了地調(diào)中心通信機房有人值班外，其他通信站均為無人值守通信站。實施這些通信站的通信電源乃至整個機房環(huán)境監(jiān)控是很有必要的。1.1通信機房動力環(huán)境監(jiān)測量范圍1.1.1機房溫/濕度。1.1.2智能動力設備(配電屏、整流設備、蓄電池組)要求采集如下信息：交流配電：三相交流輸入電壓、故障告警；交流輸入故障(過壓、欠壓、缺相)。直流配電：直流母線總電壓；直流輸出過壓欠壓；壓限告警。整流單元：輸出總電壓、總電流；整流模塊故障總告警。蓄電池組：電池組總電壓。載波設備總告警。通信機房消防報警由變電站統(tǒng)一考慮。1.1.3無通信機房的110kV變電站，動力監(jiān)測基本要求：交流配電：三相交流輸入電壓、故障告警；交流輸入故障(過壓、欠壓、缺相)。直流配電：直流母線總電壓；直流輸出過壓欠壓；壓限告警。整流單元：輸出總電壓、總電流；整流模塊故障總告警。蓄電池組：電池組總電壓。載波設備總告警。1.2變電站端監(jiān)測顯示要求上述通信機房動力環(huán)境監(jiān)測信號（遙信、遙測和開關(guān)量等）在變電站要求畫面顯示，告警畫面變色閃動、聲音告警。聲音告警確認后可人工屏蔽。1.3地調(diào)端監(jiān)測顯示要求各供電局所轄的變電站的無人值班通信機房動力環(huán)境監(jiān)測信號要求送到本局調(diào)度自動化系統(tǒng)，開通供電局地調(diào)端通信中心機房登錄Web服務器的權(quán)限，以瀏覽方式監(jiān)視通信機房動力環(huán)境狀態(tài)，其畫面要求具備聲、光告警。1.4省網(wǎng)通信調(diào)度監(jiān)測顯示要求220kV及以上變電站通信機房動力環(huán)境監(jiān)測信號要求送到中調(diào)調(diào)度自動化系統(tǒng)，通信調(diào)度員通過登錄中調(diào)DMIS的Web服務器，瀏覽各通信機房動力環(huán)境狀態(tài)和告警信息。1.5通信機房閉路監(jiān)視要求在通信機房安裝攝像頭，實現(xiàn)對整個機房的閉路監(jiān)視。并將監(jiān)視信號接入變電站閉路監(jiān)視系統(tǒng)。同時可對異常/事故前狀態(tài)及異常/事故時的狀態(tài)進行錄像。并將監(jiān)視信號接入地調(diào)監(jiān)控中心監(jiān)視系統(tǒng)，由地調(diào)監(jiān)控中心監(jiān)視。2通信機房動力環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)實施該系統(tǒng)按功能共分三個子系統(tǒng)：前端信號采集系統(tǒng)、監(jiān)控子站和監(jiān)控服務器系統(tǒng)。2.1前端信號采集系統(tǒng)前端信號采集系統(tǒng)系統(tǒng)主要硬件是紅外一體化攝像機、溫濕度傳感器、交流電壓變送器、直流電壓變送器組成。2.2監(jiān)控子站在通信機房的19”機柜里安裝一臺硬盤錄像機，用于把通信機房內(nèi)攝像頭的模擬信號處理為數(shù)字信號通過網(wǎng)絡傳輸，經(jīng)過協(xié)議轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換成E1信號接口，通過河池通信網(wǎng)絡傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。2.3監(jiān)控服務器系統(tǒng)（通過SCADA系統(tǒng)完成）2.3.1主站端硬件系統(tǒng)：利用調(diào)度中心現(xiàn)有的SCADA數(shù)據(jù)庫服務器、音箱、以太網(wǎng)光纖收發(fā)器。2.3.2主站端軟件系統(tǒng)：利用調(diào)度中心現(xiàn)有監(jiān)控軟件、數(shù)據(jù)庫軟件、操作系統(tǒng)軟件、殺毒軟件。界面的開發(fā)任務由SCADA系統(tǒng)廠家完成。3設備主要功能和技術(shù)參數(shù)3.1主站端3.1.1主站端硬件系統(tǒng)：利用調(diào)度中心現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫服務器、音箱、以太網(wǎng)光纖收發(fā)器。3.1.2主站端軟件系統(tǒng)：利用調(diào)度中心現(xiàn)有監(jiān)控軟件、數(shù)據(jù)庫軟件、操作系統(tǒng)軟件、殺毒軟件。界面的開發(fā)任務由SCADA系統(tǒng)廠家完成。3.1.3主站端功能介紹：以形象直觀的圖形界面方式實時顯示本LSC所轄范圍內(nèi)各基站監(jiān)控對象的分布狀況、工作狀態(tài)和運行參數(shù)。提供整個監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡構(gòu)成模擬瀏覽圖，能夠快速進入所選擇的基站，瀏覽基站監(jiān)控信息。監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息的顯示可按端局和按設備類別支持多種列表顯示方式。自診斷功能，對監(jiān)控系統(tǒng)本身設備的故障及時監(jiān)測并能發(fā)出告警。信息打印功能具有：a出現(xiàn)告警立即打印；b根據(jù)管理需要定時打??；c屏幕拷貝打印。實時接收各通站動力設備和機房環(huán)境的告警信息，具有以下告警功能：a分級告警功能顯示；b緊急告警；c重要告警；d一般告警；e告警提示；f告警確認；g告警分類顯示；h告警查詢。具有統(tǒng)計功能，能生成以下各種統(tǒng)計報表及曲線圖：a日、月、年告警統(tǒng)計表；b日、月、年監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計報表；c每天的設備運行參數(shù)或曲線；d監(jiān)控中心中的告警數(shù)據(jù)、操作數(shù)據(jù)和監(jiān)測數(shù)據(jù)等能保存一年以上。安全管理功能：a用戶和用戶組管理功能，這些功能包括增加、刪除、查詢和修改等，此功能只能由授權(quán)的用戶實施。b用戶的權(quán)限配置和管理功能，對用戶的權(quán)限級別可以進行配置。c系統(tǒng)操作權(quán)限的劃分和配置功能。當操作人員取得相應權(quán)限時，可進行相應操作。對用戶實施的操作進行鑒權(quán)的功能，保證具有權(quán)限的用戶才能實施相應的操作。同時系統(tǒng)應有設備操作記錄，設備操作記錄包括操作人員工號、被操作設備名稱、操作內(nèi)容、操作時間等。相關(guān)的控制機制，對于監(jiān)控對象的接入以及監(jiān)控設備的接入進行安全管理。系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份和恢復功能。報表管理功能：a用戶利用監(jiān)控系統(tǒng)提供的工具軟件，生成并打印出各種統(tǒng)計資料、交接班日志、派修工單、機歷卡及曲線圖等。b提供歷史告警紀錄日、月、年及自定義時段的報表和相關(guān)統(tǒng)計報表。c提供按照告警級別、告警類型、設備類型等條件統(tǒng)計的歷史告警次數(shù)或告警歷時統(tǒng)計報表。d提供任意遙測量或遙測量組合自定義時段的歷史數(shù)據(jù)曲線分析數(shù)據(jù)。e提供運行狀態(tài)量曲線分析數(shù)據(jù)。f提供系統(tǒng)操作紀錄輸出報表。g提供登退錄系統(tǒng)輸出報表。h提供系統(tǒng)交接班日志管理輸出報表；i提供自定義打印輸出報表功能。顯示功能：系統(tǒng)可實時顯示和刷新監(jiān)控范圍內(nèi)所有局站、設備以及全部監(jiān)控點的運行參數(shù)、所處狀態(tài)、配置屬性。提供可在線定制的組態(tài)頁面顯示綜合性的局站或設備群組的監(jiān)控信息。同時提供詳細資料頁面顯示任意設備的監(jiān)控信息。對監(jiān)控對象進行分層次、分類型的顯示與管理。監(jiān)控對象狀態(tài)（告警、故障權(quán)限等）顯示醒目清晰,可在指定的現(xiàn)場運行流程圖上通過逐層擴展，最后將故障定位在監(jiān)控對象上。界面能夠按照需要及時詳細的提示和統(tǒng)計系統(tǒng)發(fā)生的任何告警和事件。3.2分站端3.2.1分站端硬件系統(tǒng)：監(jiān)控主機、溫濕度傳感器、直流電壓變送器、交流電壓變送器。3.2.2分站端功能介紹：周期性地采集各監(jiān)控模塊的數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)處理和發(fā)送。隨時接收并快速響應來自監(jiān)控主站的數(shù)據(jù)查詢和控制命令，并將控制命令下發(fā)給監(jiān)控模塊。收集故障告警信息，告警優(yōu)先主動上報。能進行基本的數(shù)據(jù)處理、存儲，具備接入計算機進行現(xiàn)場維護操作的功能。具有保存告警信息及監(jiān)測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計值至少2天的能力。具有本地控制優(yōu)先的功能，可屏蔽監(jiān)控中心發(fā)出的遙控命令并以適當方式通知監(jiān)控中