基于通用軟件平臺的客專PSCADA系統(tǒng)一體化解決方案

1、基于通用軟件平臺的基于通用軟件平臺的客運(yùn)專線客運(yùn)專線PSCADA系統(tǒng)系統(tǒng)主要內(nèi)容 總體方案 應(yīng)用挑戰(zhàn) 平臺選擇 調(diào)度系統(tǒng)總體方案 客運(yùn)專線PSCADA系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)建設(shè)原則 統(tǒng)籌規(guī)劃、分步實(shí)施 建設(shè)目標(biāo) 統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) 統(tǒng)一制式 統(tǒng)一調(diào)度指揮 先進(jìn)成熟 安全可靠 靈活穩(wěn)定 總體方案 客運(yùn)專線PSCADA系統(tǒng)調(diào)度模式“4+1”調(diào)度模式 北京、上海、武漢、廣州四大區(qū)域調(diào)度所集中調(diào)度 鐵道部客專調(diào)度指揮中心 正常模式 監(jiān)視四大調(diào)度所牽引供電及電力配電系統(tǒng)核心設(shè)備的工作狀態(tài) 在必要時(shí)提供指導(dǎo)性協(xié)調(diào)處理方案。 災(zāi)備模式 部調(diào)度中心實(shí)現(xiàn)對北京、上海、武漢、廣州其中一個(gè)調(diào)度所的災(zāi)難備用 武漢調(diào)度所作為部調(diào)度中心的災(zāi)

2、難備用系統(tǒng)規(guī)劃建設(shè)的四大客專調(diào)度所管轄范圍北京調(diào)度所北京調(diào)度所72030190北京-承德16總長度總長度151413121110987654321序序號號203020302020202020102010200820202020200820022020201020102010建成建成年度年度6901km297哈齊城際596津唐城際136145京津城際津塘段17287京秦城際118885108.16長吉城際1691276246津秦客專2101503118.44京津城石城際642太青客專（青石段）73596189.93石太客專6406秦沈客運(yùn)專線120京哈（京唐段）9167

3、1673.09京蘭快運(yùn)通道16512021900.7哈大客專189154211318.2京滬高速20302020到發(fā)旅客列到發(fā)旅客列車對數(shù)車對數(shù)車車站站數(shù)數(shù)長度長度(km)線路名稱線路名稱武漢調(diào)度所武漢調(diào)度所144896220101620漢滬蓉通道2總長度總長度1序序號號2010建成建成年度年度3688km216157402068京廣客運(yùn)專線20302020到發(fā)旅客列到發(fā)旅客列車對數(shù)車對數(shù)車車站站數(shù)數(shù)長度長度(km)(km)線路名稱線路名稱廣州調(diào)度所廣州調(diào)度所182010300海南東環(huán)線103568km總長度總長度62010111.1龍廈鐵路95201092.6茂湛鐵路86201596廣肇城際

4、7212008142.1廣珠城際618201098廣深城際552010104.3廣深（港）客運(yùn)專線4172010511廈深13273福廈14298.3溫福14282.4甬溫沿海鐵路3359廣茂213900貴廣快速鐵路通道1車站車站數(shù)目數(shù)目建成建成年度年度線路線路長度長度項(xiàng)目名稱項(xiàng)目名稱序序號號上海調(diào)度所上海調(diào)度所282010540向福104293km總長度總長度92010131昌九城際98202078.2蘇嘉城際892010130滬通鐵路7112010250.76寧安城際6202010317.5滬寧城際5112010251寧杭城際42020880杭長客運(yùn)專線3132010314.5滬杭甬客運(yùn)專

5、線220201400徐蘭客運(yùn)專線1車站車站數(shù)目數(shù)目建成建成年度年度線路線路長度長度項(xiàng)目名稱項(xiàng)目名稱序序號號總體方案規(guī)劃建設(shè)的客運(yùn)專線PSCADA系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)總體方案PSCADA系統(tǒng)的構(gòu)成及外部接口總體部署PSCADA系統(tǒng)的分步實(shí)施圖部調(diào)度中心北京調(diào)度所京滬高速哈大客專京蘭快運(yùn)通道京哈（京唐段）石太客專太青客專（青石段）京石城際京津城際津秦客專長吉城際京秦城際京津城際津塘段青-煙-威-榮城際2020年2010年2008年滬杭甬客運(yùn)專線杭長客運(yùn)專線2020年寧杭城際滬寧城際寧安城際滬通鐵路蘇嘉城際昌九城際向福合肥-淮南-蚌埠城際常州-常熟-蘇州城際2010年京廣客運(yùn)專線2010年徐蘭客運(yùn)專線漢滬蓉

6、通道綿陽-成都-樂山城際成都-內(nèi)江-重慶城際上海調(diào)度所武漢調(diào)度所2020年貴廣快速鐵路通道廣茂沿海鐵路甬臺溫鐵路客運(yùn)專線溫福鐵路客運(yùn)專線福廈鐵路客運(yùn)專線廈深2010年廣深（港）客運(yùn)專線廣深城際廣珠城際2008年廣肇城際2015年茂湛鐵路龍廈鐵路海南東環(huán)線南寧-柳州城際廣州調(diào)度所武廣客運(yùn)專線鄭西客運(yùn)專線合武客運(yùn)專線 應(yīng)用挑戰(zhàn)客運(yùn)專線PSCADA系統(tǒng)面臨全新的挑戰(zhàn) 再建項(xiàng)目劇增 監(jiān)控模式改變 系統(tǒng)規(guī)模劇增應(yīng)用挑戰(zhàn)再建項(xiàng)目劇增 2005 營業(yè)里程：7.5萬公里 電氣化里程：2萬公里 2010 營業(yè)里程：8.5萬公里 電氣化里程： 3.5萬公里 客運(yùn)專線：5000公里 2020年 總里程：10萬公里

7、電氣化里程：5萬公里 客運(yùn)專線：2萬公里應(yīng)用挑戰(zhàn)監(jiān)控模式改變 牽引供電、電力配電二電合一 “4+1”調(diào)度模式 北京、上海、武漢、廣州四大區(qū)域調(diào)度所集中調(diào)度 鐵道部客專調(diào)度指揮中心 正常模式：監(jiān)視 異常模式：實(shí)現(xiàn)對北京、上海、武漢、廣州其中一個(gè)調(diào)度所的災(zāi)難備用 應(yīng)用挑戰(zhàn)系統(tǒng)規(guī)模劇增 牽引供電 增加了AT所 所有上網(wǎng)隔離開關(guān)納入監(jiān)控 電力配電 通信、信號、光纖直放站箱變、環(huán)網(wǎng)柜納入監(jiān)控 所有的10/0.4KV低壓變電所納入監(jiān)控 所有的高、低壓回路納入監(jiān)控 單條線路監(jiān)控轉(zhuǎn)向區(qū)域、多線路監(jiān)控應(yīng)用挑戰(zhàn) PSCADA系統(tǒng)容量估計(jì)序號名稱本次招標(biāo)里程數(shù)本次招標(biāo)的被控站數(shù)量本次被控站平均公里數(shù)容量估算用的被控

8、站設(shè)置平均公里數(shù)1牽引變電所2238公里48處47公里/處45公里/處2分區(qū)所（開閉所）2238公里43處52公里/處48公里/處3AT所2238公里81處28公里/處26公里/處4電力變配電所2238公里52處43公里/處40公里/處5箱式變電所2238公里1169處2公里/處2公里/處n 客專PSCADA系統(tǒng) 站點(diǎn)設(shè)置基礎(chǔ)數(shù)值應(yīng)用挑戰(zhàn) PSCADA系統(tǒng)容量估計(jì)n 客專PSCADA系統(tǒng) I/O監(jiān)控點(diǎn)估算基礎(chǔ)數(shù)值序序號號被控站名稱被控站名稱招標(biāo)文件要求的招標(biāo)文件要求的I/O容量容量增加增加20%容容量后的量后的I/O估估算點(diǎn)數(shù)算點(diǎn)數(shù)遙控遙控遙信遙信模擬量模擬量電度量電度量小計(jì)小計(jì)1牽引變電所1

9、95600157896011502分區(qū)所322003202643203開閉所481924802883504AT所1664160961205電力變配電所64800641694411506箱式變電所4896720216220應(yīng)用挑戰(zhàn) PSCADA系統(tǒng)容量估計(jì)n北京客專調(diào)度所監(jiān)控I/O容量估算表序序 號號線線 路路 名名 稱稱長長 度度 （KMKM）建建 成成 年年 度度車車 站站 數(shù)數(shù) 目目牽引供電監(jiān)控牽引供電監(jiān)控I/OI/O容量容量電力配電監(jiān)控電力配電監(jiān)控I/OI/O容量容量I/OI/O點(diǎn)數(shù)合計(jì)點(diǎn)數(shù)合計(jì)普速牽引普速牽引I/OI/O點(diǎn)數(shù)點(diǎn)數(shù)普速電力普速電力I/OI/O點(diǎn)數(shù)點(diǎn)數(shù)變電所變電所分區(qū)分區(qū)(

10、 (開開閉）閉）所所ATAT所所變（配變（配）電所）電所箱變箱變1京滬高速1318.22010212927 51 33 659 231460 4247537898 2哈大客專900.72010212019 35 23 450 158152 2902325895 3京蘭快運(yùn)通道1673.0920103735 64 42 837 293774 5391148101 4京哈（京唐段）120202033 5 3 60 21071 38673450 5秦沈客運(yùn)專線4062002698 16 10 203 71289 1308211673 6石太客專189.932008644 7 5 95 33349 6

11、1205460 7太青客專（青石段）64220201413 25 16 321 112727 2068718458 8京石城際26320201665 10 7 132 46180 84747561 9京津城際118.442008332 5 3 59 20797 38163405 10津秦客專2462010655 9 6 123 43195 79277073 11長吉城際108.162010522 4 3 54 18992 34853110 12京秦城際28720201766 11 7 144 50394 92488251 13京津城際津塘段452020111 2 1 23 7901 14501

12、294 14哈齊城際297203076 11 7 149 52150 95708539 應(yīng)用挑戰(zhàn) PSCADA系統(tǒng)容量估計(jì)n武漢客專調(diào)度所監(jiān)控I/O容量估算表序序 號號線線 路路 名名 稱稱長長 度度 （KMKM）建建 成成 年年 度度車車 站站 數(shù)數(shù) 目目牽引供電監(jiān)控牽引供電監(jiān)控I/OI/O容量容量電力配電監(jiān)控電力配電監(jiān)控I/OI/O容容量量I/OI/O點(diǎn)數(shù)合計(jì)點(diǎn)數(shù)合計(jì)普速牽引普速牽引I/OI/O點(diǎn)數(shù)點(diǎn)數(shù)普速電力普速電力I/OI/O點(diǎn)數(shù)點(diǎn)數(shù)變電變電所所分區(qū)分區(qū)開閉開閉所所ATAT所所變（配）變（配）電所電所箱變箱變1京廣客運(yùn)專線20682010404643805210343631156663

13、6594552徐蘭客運(yùn)專線140020203129543570024582345111402503漢滬蓉通道16202010623634624181028445252200465754綿陽-成都-樂山城際320201077128160561881031192005江油-廣元城際150201033647526338483343136成都-內(nèi)江-重慶城際294201076117147516239473845358521027539188564168245I/OI/O點(diǎn)數(shù)合計(jì)點(diǎn)數(shù)合計(jì)10275390.180.16應(yīng)用挑戰(zhàn) PSCADA系統(tǒng)容量估計(jì)n廣州客專調(diào)度所監(jiān)控I/O容量估算表序序 號號線線 路

14、路 名名 稱稱長長 度度 （KMKM）建建 成成 年年 度度車車 站站 數(shù)數(shù) 目目牽引供電監(jiān)控牽引供電監(jiān)控I/OI/O容量容量電力配電監(jiān)控電力配電監(jiān)控I/OI/O容量容量I/OI/O點(diǎn)數(shù)點(diǎn)數(shù)合計(jì)合計(jì)普速牽引普速牽引I/OI/O點(diǎn)數(shù)點(diǎn)數(shù)普速電力普速電力I/OI/O點(diǎn)數(shù)點(diǎn)數(shù)變變電電所所分區(qū)分區(qū)( (開開閉閉) )所所ATAT所所變（配變（配）電所）電所箱變箱變1貴廣快速鐵路通道900132019 352345015490429000258752廣茂35987 1491806303611568103213沿海鐵路00000甬溫282.41466 1171414958691008119溫福298.31

15、476 1171495237896128576福廈2731366 1171374793587977849廈深5112010171111 20132568972516466146914廣深（港）客運(yùn)專線1152010532 435820193370633065廣深城際9820101822 424917208315828186廣珠城際142.120082133 547124951457940857廣肇城際962015622 424816856309327608茂湛鐵路92.62010522 424616259298426629龍廈鐵路111.12010622 4356195083580319410

16、海南東環(huán)線30020101876 1281505267696678625合計(jì)合計(jì)38028479 138891901666467122493109293應(yīng)用挑戰(zhàn) PSCADA系統(tǒng)容量估計(jì)n上?？蛯Ｕ{(diào)度所監(jiān)控I/O容量估算表序序 號號線線 路路 名名 稱稱長長 度度 （KMKM）建建 成成 年年 度度車車 站站 數(shù)數(shù) 目目牽引供電監(jiān)控牽引供電監(jiān)控I/OI/O容量容量電力配電監(jiān)控電力配電監(jiān)控I/OI/O容容量量I/OI/O點(diǎn)數(shù)合點(diǎn)數(shù)合計(jì)計(jì)普速牽引普速牽引I/OI/O點(diǎn)數(shù)點(diǎn)數(shù)普速電力普速電力I/OI/O點(diǎn)數(shù)點(diǎn)數(shù)變電所變電所分區(qū)分區(qū)( (開開閉閉) )所所ATAT所所變（配變（配）電所）電所箱變箱變1

17、滬杭甬客運(yùn)專線314.520101377 1281575522210134 90422杭長客運(yùn)專線88020202018 342244015451728356 253003寧杭城際25120101165 106126440728088 72164滬寧城際317.520102077 1281595574910231 91285寧安城際250.7620101165 106125440308080 72096滬通鐵路1302010933 5365228264189 37387蘇嘉城際78.22020822 3239137312520 22488昌九城際1312010933 5366230024221

18、 37669向福5402010281211 21142709481717400 1552510合肥-淮南-蚌埠城際13133 5366230024221 3766合計(jì)合計(jì)31481097066 121791574552918101466 90533應(yīng)用挑戰(zhàn) PSCADA系統(tǒng)容量估計(jì)序序號號調(diào)度所名稱調(diào)度所名稱里程里程牽引供電監(jiān)控牽引供電監(jiān)控I/OI/O容量容量電力配電監(jiān)控電力配電監(jiān)控I/OI/O容量容量I/OI/O點(diǎn)數(shù)點(diǎn)數(shù)合計(jì)合計(jì)變電所變電所分區(qū)分區(qū)( (開閉）所開閉）所ATAT所所變（配）電所變（配）電所箱變箱變數(shù)數(shù)量量I/OI/O點(diǎn)數(shù)點(diǎn)數(shù)數(shù)數(shù)量量I/OI/O點(diǎn)數(shù)點(diǎn)數(shù)數(shù)數(shù)量量I/OI/O點(diǎn)數(shù)

19、點(diǎn)數(shù)數(shù)數(shù)量量I/OI/O點(diǎn)數(shù)點(diǎn)數(shù)數(shù)數(shù)量量I/OI/O點(diǎn)數(shù)點(diǎn)數(shù)1北京調(diào)度所7000156178889146 46667269 32308 175 201250 3500 7700001229113 2武漢調(diào)度所6000133153333125 40000231 27692 150 172500 3000 6600001053526 3廣州調(diào)度所40008910222283 26667154 18462 100 115000 2000 440000702350 4上海調(diào)度所3000677666763 20000115 13846 75 86250 1500 330000526763 n 客專PSC

20、ADA系統(tǒng)監(jiān)控容量估計(jì)平臺選擇 硬件平臺硬件要求 高擴(kuò)展性 分步實(shí)施硬件選型 原則：實(shí)現(xiàn) 模塊化、可擴(kuò)展 系統(tǒng)共用設(shè)備 服務(wù)器 交換機(jī) UPS 存儲(chǔ)系統(tǒng)平臺選擇 服務(wù)器選型 服務(wù)器采用刀片服務(wù)器刀片服務(wù)器 即一個(gè)單獨(dú)的主板上包含一個(gè)完整的服務(wù)器計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 處理器 內(nèi)存 網(wǎng)絡(luò)連接 本地磁盤存儲(chǔ) 外部存儲(chǔ)訪問接口 熱插拔平臺選擇 刀片服務(wù)器刀片中心 將服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)、I/O 緊密地集成在一起 支持6-14路刀片服務(wù)器 高可靠性措施 熱插拔冗余電源及風(fēng)扇 熱插拔冗余電源及風(fēng)扇 冗余備板總線 主要廠家 IBM HP 平臺選擇 刀片服務(wù)器應(yīng)用價(jià)值多服務(wù)器基礎(chǔ)架構(gòu)Layer 2 SwitchesS

21、SL AppliancesCaching AppliancesStorage Fibre SwitchesStorage Fibre SwitchesSSL AppliancesCaching Appliances沒有使用刀片中心時(shí)沒有使用刀片中心時(shí)所面臨的復(fù)雜基礎(chǔ)架構(gòu)所面臨的復(fù)雜基礎(chǔ)架構(gòu)FileServersWebServersSecurityGatewayWebSphere ApplicationServersNetworkServersApplicationServersSecurityServersApplicationServersSANLayer 4-7 SwitchesPubli

22、c Internet/Intranet ClientsRouters (Layer 3 Switches)FirewallsERPAppSecterminalWebGateF/PWSClients平臺選擇 刀片服務(wù)器應(yīng)用價(jià)值刀片服務(wù)器簡化IT基礎(chǔ)架構(gòu)Public Internet/Intranet ClientsRouters (Layer 3 Switches)FirewallsSANWebF/PGateAppSecTermERPWS結(jié)果結(jié)果 : 減少成本 1/4 減少電力成本 1/3 減少空間占用 1/2 減少網(wǎng)絡(luò)布線 便于分線構(gòu)筑、動(dòng)態(tài)擴(kuò)展 解決了小型機(jī)一次投入過大、容量估計(jì)存在風(fēng)險(xiǎn)、成

23、本分?jǐn)偫щy的問題平臺選擇 網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)交換機(jī)采用三層模塊化核心交換機(jī)或可堆疊交換機(jī)當(dāng)調(diào)度所的規(guī)模擴(kuò)展時(shí)，可以通過擴(kuò)展核心交換機(jī)的端口模塊或交換機(jī)的堆疊以滿足調(diào)度系統(tǒng)終極建設(shè)后的網(wǎng)絡(luò)端口數(shù)量需求。 平臺選擇 UPS選型采用模塊化、熱插拔結(jié)構(gòu)、模塊冗余并聯(lián)輸出的UPS技術(shù)特點(diǎn) 可用性高 控制模塊、控制低壓電源模塊均為兩塊冗余配備，功率模塊冗余并聯(lián)輸出 可擴(kuò)容性好 負(fù)載增加，只需增加功率模塊即可 可維護(hù)性高 全模塊化熱插拔設(shè)計(jì)，使得該系統(tǒng)維修時(shí)間縮短，維修難度降低 可管理性好 標(biāo)配多種通訊和管理卡，提供對環(huán)境的溫濕度監(jiān)控和報(bào)警，通過網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控管理主流廠家：APC平臺選擇 軟件平臺技術(shù)路線 通用軟件平臺

24、系統(tǒng)集成商 應(yīng)用業(yè)務(wù)二次集成 優(yōu)勢 提高軟件可靠性 縮短開發(fā)周期，滿足工程實(shí)施進(jìn)度的要求 國際化，為未來的技術(shù)輸出奠定基礎(chǔ)平臺選擇 PSCADA軟件構(gòu)成系統(tǒng)軟件 操作系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 集群管理軟件 平臺軟件 位于系統(tǒng)軟件之上、應(yīng)用軟件之下，可按用戶需求進(jìn)行二次開發(fā)的、成熟可靠的、通用軟件平臺應(yīng)用軟件 基于PSCADA平臺軟件二次開發(fā)的、實(shí)現(xiàn)PSCADA系統(tǒng)功能的軟件 包括：數(shù)據(jù)管理層、業(yè)務(wù)邏輯層、人機(jī)界面層平臺選擇 Wonderware ArchestrA平臺軟件要求 超大規(guī)模的監(jiān)控容量 分布式統(tǒng)一部署能力 高可靠性 高擴(kuò)展性 成熟穩(wěn)定平臺選擇 Wonderware ArchestrA 平

25、臺選擇 Wonderware ArchestrA Wonderware公司 當(dāng)前世界范圍內(nèi)自動(dòng)化和信息化軟件市場占有率和技術(shù)創(chuàng)新的領(lǐng)先者 全球超過100,000個(gè)各類企業(yè)大約有325,000套授權(quán)軟件在運(yùn)行 行業(yè)覆蓋電力、冶金等制造型企業(yè)和交通，市政等基礎(chǔ)設(shè)施企業(yè) 2007年，交大光芒與Wonderware 公司建立戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系 雙方共同成立研發(fā)團(tuán)隊(duì) 將交大光芒鐵路供電SCADA領(lǐng)域的成功應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)和Wonderware的優(yōu)秀軟件平臺進(jìn)行深度的集成 共同完成軟件系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的部署和運(yùn)行整合 所研發(fā)系統(tǒng)已在合武鐵路、石太客專上線運(yùn)行 平臺選擇 Wonderware ArchestrA

26、Wonderware ArchestrA平臺軟件 開發(fā)遵循嚴(yán)格的軟件工程管理規(guī)范 在Microsoft的實(shí)驗(yàn)室完成了對100臺服務(wù)器、400臺客戶端、總I/O容量達(dá)150萬點(diǎn)的超大規(guī)模試驗(yàn)系統(tǒng)的壓力測試 完全滿足客運(yùn)專線綜合SCADA系統(tǒng)的高可靠性要求 平臺選擇 Wonderware ArchestrA平臺軟件應(yīng)用價(jià)值面向?qū)ο蟮墓こ涕_發(fā)方法 構(gòu)建工程應(yīng)用的基礎(chǔ)模板 加快工程實(shí)例化進(jìn)程 項(xiàng)目開發(fā)成果得以重用 并發(fā)開展多個(gè)項(xiàng)目成為可能$變壓器$單相變壓器$三相變壓器單相變壓器1單相變壓器2三相變壓器1三相變壓器2平臺選擇 Wonderware ArchestrA平臺軟件應(yīng)用價(jià)值分布式對象化部署能力

27、 輕松實(shí)現(xiàn)重新配置和負(fù)載分布 滿足分期建設(shè) 容量逐步擴(kuò)展的需求應(yīng)用及通信服務(wù)器應(yīng)用及通信服務(wù)器1合武合武_變電所變電所1合武合武_變電所變電所2合武合武_變電所變電所3合武合武_變電所變電所6合武合武_變電所變電所4合武合武_變電所變電所5合武合武_操作站操作站1合武合武_操作站操作站2應(yīng)用及通信服務(wù)器應(yīng)用及通信服務(wù)器2武廣武廣_操作站操作站1武廣武廣_操作站操作站2武廣武廣_變電所變電所1武廣武廣_變電所變電所2武武廣廣_變電所變電所3武武廣廣_變電所變電所6武武廣廣_變電所變電所4武武廣廣_變電所變電所5應(yīng)用及通信服務(wù)器應(yīng)用及通信服務(wù)器3鄭西鄭西_操作站操作站1鄭西鄭西_操作站操作站2鄭西鄭西_變電所變電所1鄭西鄭西_變電所變電所2鄭西鄭西_變電所變電所3鄭西鄭西_變電所變電所6鄭西鄭西_變電所變電所4鄭西鄭西_變電所變電所5平臺選擇 Wonderware ArchestrA平臺軟件