sblep-計算機監(jiān)控系統(tǒng)培訓中文法文正在翻譯-h9000v

計算機監(jiān)控系統(tǒng)H90004.0北京中水科水電科技開發(fā)有限公司2017年2月北京中水科水電科技開發(fā)有限公司目錄H9000V4.0開發(fā)背景設計思路與開發(fā)方向H9000V4.0系統(tǒng)總體結構H9000系統(tǒng)全冗余分布式實時數(shù)據(jù)庫H9000系統(tǒng)軟件總體結構H9000V4.0規(guī)約H9000V4.0技術特點及新功能H9000V4.0系統(tǒng)的升級策略北京中水科水電科技開發(fā)有限公司H9000V4.0開發(fā)背景計算機監(jiān)控系統(tǒng)在水電站廣泛應用，技術趨于成熟

水電建設向巨型機組特大型電站方向發(fā)展高可靠性、高系統(tǒng)性能指標要求在系統(tǒng)結構、巨型機組的數(shù)據(jù)采集與控制等技術要求上還存在一定差距

進一步提高系統(tǒng)的性能指標和可靠性指標采用新技術進行系統(tǒng)性的升級完善2005年6月立項開發(fā)H9000V4.0系統(tǒng)北京中水科水電科技開發(fā)有限公司簡介H9000

系列計算機監(jiān)控系統(tǒng)H9000系列計算機監(jiān)控系統(tǒng)，是中國水利水電科學研究院自動化所1994年開發(fā)的新一代面向對象的分布開放水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)；已有180多套水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)投入實際工程運行；H9000系統(tǒng)也從V1.0發(fā)展到V4.0，是一套完整成熟的水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)。

北京中水科水電科技開發(fā)有限公司簡介H9000V4系列計算機監(jiān)控系統(tǒng)H9000V4系列計算機監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)：總結了中國水利水電科學研究院自動化所在此領域近30年的經(jīng)驗全面繼承了H9000V3系統(tǒng)的特點和優(yōu)點參照了國內外當代最新計算機硬件產品、軟件產品、實時工業(yè)控制產品與未來發(fā)展趨勢系統(tǒng)具有可靠性高、功能齊全、可擴充性、可移植性等特點支持異型機網(wǎng)絡互聯(lián)北京中水科水電科技開發(fā)有限公司H9000V4.0系統(tǒng)開發(fā)方向H9000/V4.0版：針對三峽電站等大型電站大型電站多層多機多網(wǎng)冗余結構的研究重點解決特大型電站海量數(shù)據(jù)的采集、傳輸處理等關鍵技術問題智能化的報警與處理GTK環(huán)境下的人機聯(lián)系界面協(xié)調的實時與歷史數(shù)據(jù)管理北京中水科水電科技開發(fā)有限公司H9000V4系列的設計思想應積極采用符合國際開放的標準,使系統(tǒng)與國際技術發(fā)展同步應積極而有選擇地吸取先進技術及思想應具有較強的應變能力,而不局限于單一的硬件或軟件平臺應努力采用標準化及開放的硬件及軟件產品,防止采用非標產品應提供完善的標準化系統(tǒng)軟件,并提供強有力的組態(tài)開發(fā)手段應有所為而有所不為,集中精力開發(fā)系統(tǒng)應用軟件及系統(tǒng)集成應滿足特大型水電站運行對監(jiān)控系統(tǒng)高實時響應性可靠性的要求應具有獨立自主的版權應具有較強的生命力及可移植性北京中水科水電科技開發(fā)有限公司H9000V4.0系統(tǒng)總體結構分層分布式系統(tǒng)結構（三網(wǎng)四層）廠站層：信息查詢層/信息層/控制層現(xiàn)地控制層：控制網(wǎng)絡層/現(xiàn)場總線網(wǎng)絡層多層多機多網(wǎng)/雙機雙網(wǎng)/單機單網(wǎng)網(wǎng)絡：控制網(wǎng)/信息網(wǎng)/信息發(fā)布網(wǎng)信息發(fā)布網(wǎng)通過網(wǎng)絡安全單向物理隔離設備與電站信息網(wǎng)連接控制層次：調度層/廠站層/現(xiàn)地控制層調度層：國調/網(wǎng)調/梯調控制層同時連接電站控制網(wǎng)和信息網(wǎng)

信息層連接電站信息網(wǎng)

信息查詢層連接信息發(fā)布網(wǎng)北京中水科水電科技開發(fā)有限公司H9000V4.0系統(tǒng)總體結構現(xiàn)地控制單元層：與電站控制網(wǎng)連接采用現(xiàn)場總線技術，完成指定設備的現(xiàn)地監(jiān)控任務，按被控對象單元分布，由全廠各現(xiàn)地控制單元（LCU）構成；廠站控制層：同時連接電站控制網(wǎng)和電站信息網(wǎng)完成全廠設備的實時信息采集處理、監(jiān)視與控制任務，由數(shù)據(jù)采集服務器、操作員站、應用服務器及調度網(wǎng)關通信服務器等構成；廠站信息層：與電站信息網(wǎng)連接完成全廠設備運行信息管理和整理歸檔任務，由歷史數(shù)據(jù)服務器、培訓仿真站、語音報警服務器及報表打印服務器等構成；生產信息查詢層：與信息發(fā)布網(wǎng)連接完成有關全廠實時和歷史信息查詢工作，實現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的WEB發(fā)布功能，由WEB數(shù)據(jù)服務器、WEB發(fā)布服務器等構成

北京中水科水電科技開發(fā)有限公司H9000V4.0計算機監(jiān)控系統(tǒng)總體結構圖電站控制網(wǎng)(100M冗余光纖以太網(wǎng))操作員站A/B工程師站培訓仿真站OnCall站上級調度中心打印服務器1FWEB服務器物理隔離電站信息網(wǎng)(1000M冗余光纖以太網(wǎng))歷史數(shù)據(jù)服務器廠房信息發(fā)布網(wǎng)100/1000M廠內通訊服務器中控室計算機房查詢終端應用服務器調度通訊服務器狀態(tài)檢修服務器WEB數(shù)據(jù)服務器認證加密信息網(wǎng)交換機2F3FnFGISPPSCMM數(shù)據(jù)采集服務器北京中水科水電科技開發(fā)有限公司H9000V4.0系統(tǒng)網(wǎng)絡結構采用分層網(wǎng)絡結構，分為電站控制網(wǎng)、電站信息網(wǎng)和信息發(fā)布網(wǎng)三層；隔離不同網(wǎng)絡信息，減少相互干擾，網(wǎng)絡的安全可靠性均得到了提高；實現(xiàn)網(wǎng)絡信息分流，系統(tǒng)的性能可顯著提高；提高網(wǎng)絡結構的靈活性，適應不同應用。星型網(wǎng)絡結構和環(huán)型網(wǎng)絡結構的對比分析：星型：結構簡單，方便靈活，性能好；環(huán)型：自愈功能，可靠性高，節(jié)點不應過多

；系統(tǒng)主干交換機之間雙環(huán)網(wǎng)，廠站層設備和各LCU網(wǎng)絡采用雙星型網(wǎng)接入主交換機。

北京中水科水電科技開發(fā)有限公司三峽右岸電站監(jiān)控系統(tǒng)總體結構圖電站控制網(wǎng)(100MB冗余光纖以太網(wǎng))數(shù)據(jù)采集服務器C操作員站A/B/C工程師站培訓仿真站OnCall報表服務器1FR2FR3FR1GISR1PPSR1CMMR12FRWEB發(fā)布服務器物理隔離電站信息網(wǎng)(100MB冗余光纖以太網(wǎng))13FR14FR18FR3PPSR3GISR歷史數(shù)據(jù)服務器雙1000MB環(huán)以太網(wǎng)地下廠房右岸廠房信息發(fā)布網(wǎng)100/1000MB地下廠房電站級控制子網(wǎng)(100MB冗余光纖以太網(wǎng))2CMMR移動站2PPSR左岸中控室操作員站D/E右岸中控室計算機房2GISR查詢終端調度通訊服務器WEB數(shù)據(jù)服務器MIMIC防火墻……打印機工程師站網(wǎng)調國調梯調廠內通訊服務器物理隔離大屏幕及控制器數(shù)據(jù)采集服務器A數(shù)據(jù)采集服務器B應用服務器北京中水科水電科技開發(fā)有限公司100MB冗余光纖以太網(wǎng)操作員站A/B/C工程師站培訓仿真站電話語音報警站報表服務器1F2F3FGISPPSCMM6FWEB發(fā)布服務器物理隔離歷史數(shù)據(jù)服務器廠房信息發(fā)布網(wǎng)100/1000MB中控室計算機房查詢終端應用服務器調度通訊站數(shù)據(jù)采集服務器WEB數(shù)據(jù)服務器模擬屏驅動器…網(wǎng)調國調梯調廠內通訊站大屏幕及控制器H9000V4.0總體結構圖(控制網(wǎng)、信息網(wǎng)合并)狀態(tài)檢修服務器北京中水科水電科技開發(fā)有限公司機組LCU雙機冗余+獨立測溫電站控制以太網(wǎng)工業(yè)交換機PLCAPLCBRIOLCU觸摸屏RTD1#2#3#MB+網(wǎng)交流采樣光纖中繼器測溫觸摸屏進水口閘門遠程I/O部分機組溫度測量部分PLCCPLCD……光纖環(huán)網(wǎng)RIO雙機熱備PLCH9000V4.0高可靠性現(xiàn)地控制單元雙網(wǎng)雙CPU雙總線雙電源24V直流工控電源同期裝置交流采樣模擬量隔離配電器防雷北京中水科水電科技開發(fā)有限公司開放的環(huán)境：硬件SchineiderUnityQuantumPLCUnityPremiumPLCMomentumPLCGEPACRX7iPLCPACRX3iPLCVersaMaxPLCSiemensS7-400PLCS7-300PLCABControlLogixPLCIWHRTechnologyMX9300PLCMX9200PLC64位

RISC工作站SUN/HP/IBM32位工作站HP/Dell/IBM北京中水科水電科技開發(fā)有限公司特大型電站監(jiān)控系統(tǒng)時鐘管理子系統(tǒng)30-100m輸出模塊配置脈沖輸出：12路 30米串行口輸出：RS-4224路/ 150米

RS-2324路 30

米IRIG-B碼輸出：8路 TTL電平200米 1kHz調制2km光纖輸出： 4路 2kmRJ45以太網(wǎng)：1路，NTP網(wǎng)絡對時協(xié)議 時鐘二級擴展機箱電纜/光纜(2km)時鐘精度1μs

對時精度1ms2U機箱(6個輸出模塊)4U機箱(12個輸出模塊)主機箱+二級擴展單機系統(tǒng)/雙機冗余系統(tǒng)主機箱天線BSS-3型衛(wèi)星時鐘系統(tǒng)結構示意圖北京中水科水電科技開發(fā)有限公司H9000系統(tǒng)全冗余分布式實時數(shù)據(jù)庫獨具特色的全冗余分布式結構

廠站層所有服務器與計算機均配置有完整的全廠實時數(shù)據(jù)庫；實時數(shù)據(jù)庫的同步刷新；實時數(shù)據(jù)庫常駐內存，系統(tǒng)實時性能很高。同步和一致性問題數(shù)據(jù)庫復制冗余傳送數(shù)據(jù)緩沖區(qū)定時全數(shù)據(jù)傳送與召喚傳送北京中水科水電科技開發(fā)有限公司H9000系統(tǒng)全冗余分布式實時數(shù)據(jù)庫高可靠性的無主對等模式對比集中實時數(shù)據(jù)庫服務器模式：客戶/服務器模式；實時數(shù)據(jù)集中存放帶來的可靠性和通信瓶頸等問題；不利于功能分布；只能滿足中小型電站監(jiān)控系統(tǒng)的運行要求；隨著廠站層配置的服務器與計算機節(jié)點的增加，也就是客戶數(shù)量的增加系統(tǒng)性能將急劇下降。

北京中水科水電科技開發(fā)有限公司H9000系統(tǒng)軟件總體結構分布式系統(tǒng)架構吸收采用面向服務的分布式系統(tǒng)架構的優(yōu)點；監(jiān)控系統(tǒng)功能軟件結構清晰簡潔，系統(tǒng)各節(jié)點的軟件結構基本一致；各節(jié)點完成的功能由系統(tǒng)配置文件定義，根據(jù)需要可以很方便的完成系統(tǒng)功能的重現(xiàn)分配；系統(tǒng)功能可配置在網(wǎng)絡中任意位置的節(jié)點上，并可被復制和重復使用，既可獨立運行也可協(xié)同工作；單個設備的故障不影響系統(tǒng)功能，通過自動冗余切換及時恢復；切換過程無擾動，也可手動切換。

北京中水科水電科技開發(fā)有限公司H9000系統(tǒng)軟件總體結構圖H9000/Baseline基本應用軟件DPPSDPSLANDHSTMSSMSHvoice通訊軟件TCP/IP32/64位工作站/服務器H9000/APS高級應用軟件AGCAVCEDCESTASSimulogH9000/DB數(shù)據(jù)庫軟件RTDB/HistAOracle/SQLH9000/Toolkit工具軟件IPMDEtoolHReportPDCDBgenSimuGen實時監(jiān)控界面OIX信息發(fā)布瀏覽界面WOIX操作系統(tǒng)UNIX/Windows圖形系統(tǒng)GTKX/MotifMS/GUI編程語言ANSICC++.NetC#PBH9000APP應用軟件OS系統(tǒng)軟件H9000數(shù)據(jù)庫平臺實時數(shù)據(jù)庫歷史數(shù)據(jù)庫北京中水科水電科技開發(fā)有限公司H9000系統(tǒng)功能軟件結構圖北京中水科水電科技開發(fā)有限公司H9000系統(tǒng)功能軟件結構圖北京中水科水電科技開發(fā)有限公司H9000系統(tǒng)采用分層分布式系統(tǒng)結構，監(jiān)控系統(tǒng)功能分布在系統(tǒng)內各主機和LCU上，必須通過內部網(wǎng)絡通信來實現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享并形成一個完整的計算機實時控制系統(tǒng)，完成全部數(shù)據(jù)采集處理與監(jiān)控功能。

H9000系統(tǒng)數(shù)據(jù)規(guī)約是專為系統(tǒng)內部通信設計的一組數(shù)據(jù)通信約定，系統(tǒng)內部各通信軟件、數(shù)據(jù)處理軟件及應用軟件均應嚴格遵守，確保H9000系統(tǒng)功能的正常實現(xiàn)。H9000系統(tǒng)數(shù)據(jù)規(guī)約：與PLC的通訊（控制網(wǎng)/點對點網(wǎng)絡通信方式）H9000系統(tǒng)內部網(wǎng)絡通訊（信息網(wǎng)/廣播方式）H9000V4.0規(guī)約北京中水科水電科技開發(fā)有限公司實時數(shù)據(jù)庫增加了廠站層，從原來三層結構變?yōu)樗膶樱簭S站(STATION)：電站 stn_id組(GROUP)： LCU設備 dev_id記錄(RECORD)：數(shù)據(jù)類型 data_type項(ENTRY): 數(shù)據(jù)點 point_id實時值ANLG_DATA結構中data擴展為4字節(jié)整型數(shù)，并支持浮點格式增加了開關量輸出、模擬量輸出、曲線點、設備功能塊、短信息通報等數(shù)據(jù)類型豐富了數(shù)據(jù)屬性定義數(shù)據(jù)記錄分區(qū)（事件區(qū)、報警區(qū)）所有數(shù)據(jù)命令包采用全時標（含年月日時分秒及毫秒）H9000V4.0規(guī)約與V3.0的不同點北京中水科水電科技開發(fā)有限公司正常數(shù)據(jù):

正常數(shù)據(jù)格式用于傳送超過變化死區(qū)范圍但不產生越復限報警的模擬量、脈沖量、整定值和曲線點數(shù)據(jù)；

正常數(shù)據(jù)不變不送，按正常數(shù)據(jù)格式組包，采用廣播通訊方式，使網(wǎng)上每個節(jié)點均可同時收到有關實時數(shù)據(jù)，更新各節(jié)點實時數(shù)據(jù)庫。報警數(shù)據(jù):

報警數(shù)據(jù)格式用于傳送模擬量越復限報警和趨勢報警數(shù)據(jù)，開關量變位報警數(shù)據(jù)，以及所有類型的數(shù)據(jù)質量位報警數(shù)據(jù)；

按報警數(shù)據(jù)格式組包，報警數(shù)據(jù)除更新各節(jié)點實時數(shù)據(jù)庫外，還進入隨機報警記錄區(qū)產生報警和歷史記錄。H9000系統(tǒng)內部數(shù)據(jù)網(wǎng)絡通信北京中水科水電科技開發(fā)有限公司定時送數(shù):

系統(tǒng)啟動后首先采用廣播通訊方式發(fā)送一次全部數(shù)據(jù)，以后每1-10分鐘廣播發(fā)送一次全數(shù)據(jù)，按定時全送數(shù)據(jù)格式組包，用于更新各節(jié)點實時數(shù)據(jù)庫。信息通報數(shù)據(jù)信息通報數(shù)據(jù)格式用于系統(tǒng)各功能模塊發(fā)布定制的或內容自定義的信息，這類數(shù)據(jù)需存入報警記錄區(qū)但不更新數(shù)據(jù)庫。H9000系統(tǒng)內部數(shù)據(jù)網(wǎng)絡通信北京中水科水電科技開發(fā)有限公司命令發(fā)送(PLC直接上網(wǎng)結構):

擁有控制權的計算機節(jié)點設備按命令格式組包，寫入命令發(fā)送記錄區(qū)，命令分析程序將命令發(fā)送記錄區(qū)的命令轉換為PLC命令格式，并采用點對點網(wǎng)絡通信方式將命令發(fā)送到相應的PLC。在信息網(wǎng)上廣播發(fā)送，以便在各節(jié)點上產生命令操作記錄（成功/失?。?；H9000系統(tǒng)內部命令網(wǎng)絡通訊北京中水科水電科技開發(fā)有限公司安全監(jiān)視(圖形,立體三維,P-Q圖,曲線,實時動畫效果,閃爍,標牌,時間)事件順序記錄(1-20ms)/故障報警/參數(shù)越限報警/操作記錄/計算機系統(tǒng)綜合信息記錄/報警過濾管理器數(shù)據(jù)采集、網(wǎng)絡通訊、實時數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)管理事故追憶(可在線定義)趨勢記錄與分析(可在線定義)/趨勢報警/溫度保護畫面軟拷貝/畫面硬拷貝(選件)語音報警(選件)/電話語音/傳呼系統(tǒng)報警(選件)WEB瀏覽打印制表與歷史數(shù)據(jù)管理(一年)系統(tǒng)自檢與雙機切換/自恢復/遠方診斷標準化的系統(tǒng)設計與軟件開發(fā)北京中水科水電科技開發(fā)有限公司國際合作研究，特大型機組海量數(shù)據(jù)的高實時性采集按數(shù)據(jù)類型的多TCP/IP連接并行工作模式數(shù)據(jù)掃描周期的多數(shù)據(jù)傳送請求與處理采用主進程+多子進程+多線程技術多數(shù)據(jù)采集服務器的負荷管理與互備用冗余強大的SCADA數(shù)據(jù)采集功能技術保密承諾聯(lián)合開發(fā)北京中水科水電科技開發(fā)有限公司高精度、寬數(shù)據(jù)表示范圍（浮點、4字節(jié)整型數(shù)）數(shù)據(jù)趨勢報警數(shù)據(jù)屬性定義（事故/故障/重要點）三態(tài)點處理分類的數(shù)據(jù)記錄區(qū)（事件區(qū),未復歸報警區(qū)）靈活的智能報警功能(條件閉鎖)完善的重復報警處理機制強大的SCADA數(shù)據(jù)采集功能北京中水科水電科技開發(fā)有限公司全冗余的H9000系統(tǒng)網(wǎng)絡通訊全冗余的網(wǎng)絡通訊

數(shù)據(jù)包編號冗余傳輸無網(wǎng)絡切換時間完全的雙網(wǎng)冗余，保證任何節(jié)點只要有一個網(wǎng)絡正常即可實時收到全部數(shù)據(jù)

故障狀態(tài)檢測與切換實時數(shù)據(jù)采用不變不送加定時全送的方式模擬量：當超過傳送死區(qū)或數(shù)據(jù)品質有變化時傳送；狀態(tài)量：有狀態(tài)變位或數(shù)據(jù)品質有變化時才傳送；定時周期全數(shù)據(jù)傳送。北京中水科水電科技開發(fā)有限公司基于GTK圖形標準全鼠標驅動，無鍵盤設計面向對象編程組態(tài)，界面簡潔，操作靈活方便多樣化的查詢/調試/跟蹤方式/過濾器世界座標系統(tǒng)，無級縮放、細節(jié)顯示、漫游矢量漢字真彩顏色顯示、三維符號庫、動態(tài)曲線顯示多窗口顯示、多級菜單交互作圖,交互制表,全組態(tài)軟件支持WEB瀏覽多媒體、多格式圖形新型的圖形與人機界面系統(tǒng)目前：OIX仍是國內最好的人機聯(lián)系界面北京中水科水電科技開發(fā)有限公司H9000V4OIX:操作員界面矢量漢字基于GTK北京中水科水電科技開發(fā)有限公司安全可靠的操作控制策略操作員站控制范圍設定操作對象鎖定（防止對同一設備同時操作）命令閉鎖（主機、用戶權限、閉鎖條件）命令時限（超時命令自動取消）北京中水科水電科技開發(fā)有限公司OIX人機聯(lián)系系統(tǒng)：控制操作北京中水科水電科技開發(fā)有限公司信息模糊搜索與查詢北京中水科水電科技開發(fā)有限公司事故追憶與回放北京中水科水電科技開發(fā)有限公司綜合參數(shù)統(tǒng)計、計算與分析自動發(fā)電控制(AGC)/(梯級)經(jīng)濟運行(EDC)自動電壓控制(AVC)設備的指令操作控制操作：自動、單步、順控防誤操作閉鎖/操作指導/故障原因提示運行指導與培訓仿真(選件)操作票(選件)/動態(tài)操作票編輯(選件)LCU現(xiàn)地操作完善的系統(tǒng)應用功能北京中水科水電科技開發(fā)有限公司