遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控技術(shù)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn)與設(shè)計(jì)指導(dǎo)優(yōu)秀課件

1、1,遠(yuǎn) 動(dòng) 監(jiān) 控 技 術(shù),西南交通大學(xué)電氣工程學(xué)院,2,第一章 緒論,本章主要回答以下幾個(gè)問題: 1、遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)是什么？有何作用？ 2、遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展怎樣？ 3、遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)基本概念、基本構(gòu)成是什么？ 4、電氣化鐵道遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)與電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)動(dòng) 監(jiān)控系統(tǒng)相比，有何特點(diǎn),3,1、遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)是什么？ 實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程監(jiān)視以及遠(yuǎn)程控制的系統(tǒng)，稱之為遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng),電力調(diào)度中心（控制中心） 電力變電所,人工自動(dòng)無人值守,發(fā)電輸電配電用電,4,數(shù)據(jù)傳輸,網(wǎng)絡(luò)功能,測(cè)量功能,控制功能,報(bào)警功能,指示功能,累加功能,事件順序功能,監(jiān)控系統(tǒng)的基本功能,5,遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的作用,提高系統(tǒng)的

2、自動(dòng)化水平，大大提高生產(chǎn)效率; 及時(shí)采集系統(tǒng)信息，隨時(shí)掌握系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性; 及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障、及時(shí)處理故障，有效縮短故障處理時(shí)間，減少故障損失； 減小了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證第一線人員的操作安全; 減少不必要的人工浪費(fèi)，達(dá)到減員增效的目的; 為變電站無人職守、以及智能電網(wǎng)提供必備的技術(shù)手段和裝備,電力系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備之一 智能電網(wǎng)的基礎(chǔ) 核心課程,6,重要設(shè)備和關(guān)鍵過程 的監(jiān)控 發(fā)電廠 化工廠 生產(chǎn)線管理 機(jī)械人、機(jī)件臂系統(tǒng) 各種工業(yè)鍋爐監(jiān)控保 護(hù)系統(tǒng) 其它各種需要遠(yuǎn)程實(shí) 時(shí)監(jiān)控的設(shè)備,地理分布或無人值守的監(jiān)控系統(tǒng) 電力系統(tǒng)變電站和配電網(wǎng) 鐵路系統(tǒng)電力系統(tǒng)調(diào)度網(wǎng) 無線通

3、訊基站網(wǎng) 地鐵、輕軌電力調(diào)度系統(tǒng) 鐵路系統(tǒng)道口，信號(hào)管理系統(tǒng) 交通安全監(jiān)側(cè) 壩體、隧道、橋梁、機(jī)場(chǎng)和碼頭 等安全監(jiān)控網(wǎng) 石油和天然氣等管道監(jiān)控管理系統(tǒng) 城市供熱、供水系統(tǒng)監(jiān)控和調(diào)度 環(huán)境、天文等無人檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)的管理,監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域,7,2、遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展 以電氣化鐵道遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)為例,廣泛使用的電鐵遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)均為微機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng),遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)在20世紀(jì)30年代首先用于鐵路運(yùn)輸系統(tǒng),我國在20世紀(jì)50年代末才在電力系統(tǒng)中采用,電氣化鐵道(簡稱電鐵)遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)在我國60年代開始研制,80年代微機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)的研制成功，才得到了廣泛應(yīng)用,目前：牽引全部采用遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)，電力逐步采用,8,我校電氣化鐵道遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)的成就（最早

4、、領(lǐng)先、院士,寶鳳段牽引供電遠(yuǎn)動(dòng)裝置”為國內(nèi)第一套牽引供電遠(yuǎn)動(dòng)裝置。1964年獲國家工業(yè)新產(chǎn)品三等獎(jiǎng),電氣化鐵道分區(qū)亭遠(yuǎn)動(dòng)裝置”為國內(nèi)第一套集成電路電鐵分區(qū)亭遠(yuǎn)動(dòng)裝置。1980年獲四川省科技成果二等獎(jiǎng),電氣化鐵道多微機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)裝置”被鑒定為國內(nèi)首創(chuàng)、填補(bǔ)國內(nèi)空白，并于1987年獲四川省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，1988年獲國家科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)、打破了日本專家的預(yù)言,川黔線牽引供電微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng) ” （1989年）為世行貸款、國際中標(biāo)項(xiàng)目、是我國第一套國際中標(biāo)的國產(chǎn)遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)，它的中標(biāo)標(biāo)志著國外同類產(chǎn)品對(duì)中國市場(chǎng)的壟斷局面從此被打破，同時(shí)也標(biāo)志著由錢清泉教授的微機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)達(dá)到了國際先進(jìn)水平,9,牽引供電遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)

5、調(diào)度軟件。于1991年獲四川省優(yōu)秀軟件產(chǎn)品二等獎(jiǎng),大秦線牽引變電所遠(yuǎn)動(dòng)裝置”（國家“八五”重大工程項(xiàng)目），該裝置投入運(yùn)行，為大秦線重載列車的牽引供電提供了重要的安全保障。1990年獲國家重大技術(shù)裝備成果三等獎(jiǎng),DWY牽引供電微機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)”，該系統(tǒng)技術(shù)先進(jìn)，功能完善，是牽引供電系統(tǒng)安全運(yùn)營的重要裝備, 并于1992年被國家科委列為國家級(jí)科技成果重點(diǎn)推廣計(jì)劃項(xiàng)目，1996年獲國家教委科技進(jìn)步一等獎(jiǎng),DWY-II型牽引供電微機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)” 1994年通過鐵道部鑒定，同年獲部科技進(jìn)步三等獎(jiǎng),我校電氣化鐵道遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)的成就,10,我校電氣化鐵道遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)的成就,廣深線電力監(jiān)控系統(tǒng)。于1998年獲鐵道部科技進(jìn)步

6、二等獎(jiǎng),牽引變電所安全監(jiān)控和綜合自動(dòng)化。于2002年通過鐵道部 鑒定，2004年獲中國鐵道學(xué)會(huì)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng),鐵路供電SCADA系統(tǒng)。于2003年通過四川省科技廳鑒定,電力配電自動(dòng)化系統(tǒng)。于2004年通過四川省科技廳鑒定,PTS1牽引供電調(diào)度仿真與培訓(xùn)裝置”屬國內(nèi)首創(chuàng)，1996年獲鐵道部科技進(jìn)步三等獎(jiǎng),11,我校電氣化鐵道遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控技術(shù)發(fā)展歷程,我校研制的遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)主要業(yè)績分布圖,市場(chǎng)占有率： 75,12,第一代-布線邏輯式（繼電器式、晶體管式、集成電路的遠(yuǎn)動(dòng)裝置） 特點(diǎn)：所有功能由硬件電路完成。按預(yù)定的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)、使構(gòu)成裝置的各部分電路按固定的時(shí)間順序工作來完成預(yù)定的功能。 第二代-軟件化的遠(yuǎn)

7、動(dòng)裝置：功能由計(jì)算機(jī)硬件和完成指定功能的軟件（加工程序）來實(shí)現(xiàn)，對(duì)程序進(jìn)行修訂，就能夠改變系統(tǒng)的功能。 第三代-基于PC機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)（客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)） 目前普遍采用,2、遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展分類,13,片級(jí)設(shè)計(jì)：用戶根據(jù)自己的要求選用不同種類的微處理器片、存儲(chǔ)器片、輸入輸出片等聯(lián)成各自的系統(tǒng)。 模塊級(jí)設(shè)計(jì)：直接采用單板機(jī)或軟硬件結(jié)合的多功能集成模塊構(gòu)成用戶系統(tǒng)。 系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)：直接使用具有完整的硬件和軟件結(jié)構(gòu)的微型機(jī)系統(tǒng)，適當(dāng)配置一些接口電路，構(gòu)成系統(tǒng),從硬件設(shè)計(jì)上劃分,14,缺點(diǎn): 1 軟件之間的耦合程度高，系統(tǒng)難于擴(kuò)展、維護(hù)； 2 軟件依賴于硬件平臺(tái)，不能實(shí)現(xiàn)資源重用； 3 容錯(cuò)性

8、差，局部故障影響整體； 4 系統(tǒng)開放性差,1） 第一/二代 SCADA系統(tǒng),遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)監(jiān)控中心的發(fā)展分類,15,缺點(diǎn): 1、系統(tǒng)中客戶與服務(wù)器之間的通信協(xié)議（應(yīng)用層協(xié)議）依賴于不同的廠家，不同廠家開發(fā)的軟件或硬件難于實(shí)現(xiàn)集成； 2、服務(wù)器是整個(gè)系統(tǒng)的瓶頸,2） 第三代 SCADA系統(tǒng),16,目前正在發(fā)展的是第四代： 第四代-基于信息化的遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng) 主要特征是采用Internet技術(shù)、Agent技術(shù)、自律分布系統(tǒng)技術(shù)ADS、面向?qū)ο蠹夹g(shù)、組件技術(shù)以及JAVA等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)SCADA系統(tǒng)與其它信息系統(tǒng)的增值集成，實(shí)現(xiàn)控制和管理過程的綜合化、智能化。 具體特征：1、變（配）電所采用綜合自動(dòng)化系統(tǒng)； 2、控

9、制中心采用綜合調(diào)度； 3、以上新技術(shù)的采用等。 本課程以現(xiàn)有的第三代遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)為例，介紹其功能和工作原理,3） 第四代 SCADA系統(tǒng),17,3、遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的基本概念,1）監(jiān)控系統(tǒng) 凡是基于計(jì)算機(jī)的生產(chǎn)過程的監(jiān)視、監(jiān)測(cè)、控制、管理的系統(tǒng)都可稱之為監(jiān)控系統(tǒng)。 （2）遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù) 監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)度端（控制中心）與執(zhí)行（被控）端之間實(shí)現(xiàn)遙控、遙信、遙測(cè)、遙調(diào)、遙視技術(shù)的總稱。 （3）遙控 YK：（Romote-Control, Telecontrol） 從調(diào)度端發(fā)出命令以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方操作和切換。如開關(guān)的“分”、“合”、故障信號(hào)的復(fù)歸等,18,4）遙信 YX：(Telesignal) 將被控站的設(shè)備狀態(tài)信號(hào)遠(yuǎn)距離

10、傳送給調(diào)度端。如開關(guān)位置信號(hào)、報(bào)警信號(hào)等。 （5）遙測(cè) YC：(Telemetering) 將被控站的某些運(yùn)行和環(huán)境參數(shù)傳送給調(diào)度端。如有功和無功功率、電度、電壓、電流等電氣參數(shù)，溫/濕度、接觸網(wǎng)故障點(diǎn)的距離等非電參數(shù),6）遙調(diào) YT：(Teleadjusting) 調(diào)度端直接對(duì)被控站某些設(shè)備的工作狀態(tài)和參數(shù)的調(diào)整。如變壓器電壓（抽頭）等。 （7）遙視 YS：(Teleseeing，Remote Video Monitoring) 現(xiàn)場(chǎng)重要設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、重要場(chǎng)所的環(huán)境狀態(tài)等通過視頻圖像傳送到調(diào)度端。安全監(jiān)視,19,遙測(cè)信息：各種運(yùn)行參數(shù)，分為電量和非電量兩類。 遙信信息：斷路器、隔離開關(guān)等的

11、狀態(tài)信號(hào)。 遙調(diào)信息：改變運(yùn)行設(shè)備狀態(tài)的命令。必須進(jìn)行返送 校核。無誤才能發(fā)送執(zhí)行命令。 遙控信息：傳送改變運(yùn)行設(shè)備參數(shù)的命令。遙視,遠(yuǎn)動(dòng)信息,上行信息：遙測(cè)和遙信信息。事件順序記錄，返送時(shí) 鐘報(bào)文和遙控返送校核信息等。 下行信息：遙調(diào)信息遙控信息。對(duì)時(shí)功能中設(shè)置時(shí)鐘 召喚時(shí)鐘命令，裝置復(fù)歸，廣播命令等,20,五遙”的區(qū)別與聯(lián)系,概念辨析： 監(jiān)控系統(tǒng)、SCADA、遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)、調(diào)度自動(dòng)化,8. SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition System) 能夠完成常規(guī)“四遙”功能的監(jiān)視控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。簡稱遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)（Telecontrol Sys

12、tem，或Remote-Control System。 9. 調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng) (Dispatching Automation System) SCADA 數(shù)據(jù)處理和管理功能與其它系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)在線培訓(xùn)、輔助決策等功能。有時(shí)也常簡稱為遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng),21,幾種典型的監(jiān)控系統(tǒng),1）電力遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng),22,2) 配電網(wǎng)自動(dòng)化,MDS: Micro-computer based Dispatching System,23,樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)示例,監(jiān)控房屋設(shè)施的各項(xiàng)設(shè)備事務(wù)，如門警、電梯運(yùn)營、消防系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、水工、備用電力系統(tǒng)等等的自動(dòng)化管理,3)樓宇自動(dòng)化,24,4)石油和天然氣等各種管道監(jiān)控管理系統(tǒng),25

13、,5)地鐵、輕軌電力系統(tǒng),列車信息自動(dòng)采集系統(tǒng),26,2）操作指導(dǎo) OG（Operation Guide,3、監(jiān)控系統(tǒng)的分類及基本結(jié)構(gòu),1）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) DAS（Data Acquisition System,27,計(jì)算機(jī)通過數(shù)字輸入通道采集被控對(duì)象的各參數(shù)，經(jīng)過一定的控制規(guī)律運(yùn)算后得到的結(jié)果，再經(jīng)過數(shù)字輸出通道，直接作用于被控對(duì)象，使各被控參數(shù)符合所要求的性能指標(biāo)。 優(yōu)點(diǎn): 靈活性大。只要改變相應(yīng)的程序,改變控制規(guī)律,3）直接數(shù)字控制系統(tǒng)DDC(Direct Digital Control,28,4）監(jiān)視控制系統(tǒng)SCC （Supervisory Computer Control,監(jiān)督計(jì)算機(jī)根

14、據(jù)生產(chǎn)過程的參數(shù)和數(shù)學(xué)模型計(jì)算參數(shù)的最佳給定值，作為模擬或數(shù)字調(diào)節(jié)器的給定值,29,5）分級(jí)控制系統(tǒng) HC ( Hierarchy Control,30,6）集散控制系統(tǒng) DCS(Distributed Control System,也稱分散控制系統(tǒng) DCS(De-centralized Control System,31,3、監(jiān)控系統(tǒng)的分類及基本結(jié)構(gòu),遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)示意圖,32,控 制 中 心,RTU,監(jiān)視控制 控制程序 改變數(shù)據(jù)庫 參數(shù)設(shè)置,模擬量 數(shù)字量 累加量 診斷結(jié)果,通信接口,GPS標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號(hào),通信接口,主站,現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備,通信系統(tǒng),1）遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的工作流程,33,2）遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的原理框圖,3

15、4,3）遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)框圖,35,3、遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的基本構(gòu)成,主站、控制端 or 調(diào)度端，CC 包括主機(jī)、 備用主機(jī)、人機(jī)接口、模擬盤、通訊裝置、網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備,1）控制中心,36,傳輸介質(zhì)包括音頻實(shí)回線（電話線）、光纖、電力載波、無線電等,遠(yuǎn)動(dòng)通道示意圖,2）通信通道,37,RTU主要配置有CPU、I/O（輸入/輸出）模板、通信接口單元，以及通訊機(jī)、GPS天線、電源、機(jī)箱等輔助設(shè)備,3）被控端或遠(yuǎn)方終端單元,RTU, Remote Terminal Unit,38,遙測(cè)信息：各種運(yùn)行參數(shù)，分為電量和非電量兩類。 遙信信息：斷路器、隔離開關(guān)等的狀態(tài)信號(hào)。 遙調(diào)信息：改變運(yùn)行設(shè)備狀態(tài)的命令。必須進(jìn)行

16、返送 校核。無誤才能發(fā)送執(zhí)行命令。 遙控信息：傳送改變運(yùn)行設(shè)備參數(shù)的命令。遙視,一、遠(yuǎn)動(dòng)信息,上行信息：遙測(cè)和遙信信息。事件順序記錄，返送時(shí) 鐘報(bào)文和遙控返送校核信息等。 下行信息：遙調(diào)信息遙控信息。對(duì)時(shí)功能中設(shè)置時(shí)鐘 召喚時(shí)鐘命令，裝置復(fù)歸，廣播命令等,39,循環(huán)傳輸模式CDT（Cyclic Data Transmission）方式：以被控端為主，被控站的遠(yuǎn)動(dòng)信息按規(guī)約規(guī)定組成幀，再編排幀的順序，周期性地以循環(huán)方式向調(diào)度端傳送。信息傳送是周期性的，發(fā)端不顧及收端的需要，也不需收端給以回答。 問答傳輸模式Polling（查詢）方式：調(diào)度端與被控端采用一問一答的方式進(jìn)行通訊。調(diào)度端需要主動(dòng)向被控

17、端發(fā)送查詢報(bào)文，被控端按調(diào)度端的查詢要求發(fā)送回答報(bào)文。要保證調(diào)度端發(fā)問后收到正確的回答，必須保證有上下行信道,二、遠(yuǎn)動(dòng)信息的傳輸模式,40,三、常用的遠(yuǎn)動(dòng)信道,專用有線信道：由遠(yuǎn)動(dòng)裝置產(chǎn)生的遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)，以直流電的幅值、極性或交流電的頻率在架空明線或?qū)Ｓ秒娎|中傳送。常作近距離傳輸。 電力線載波信道：載波電話，遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)占用一個(gè)話路（音頻段）：0.3-3.4kHz。直接利用電力線作信道，無需額外投資，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固,信道（通道）：信號(hào)傳輸時(shí)經(jīng)過的通道。 遠(yuǎn)動(dòng)通道：傳輸遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)的通道,41,無線電信道：由發(fā)射機(jī)、發(fā)射天線、自由空間、接收天線和接收機(jī)組成。利用自由空間傳輸，不需架設(shè)通信線路，可節(jié)約大量金屬材料并

18、減少維護(hù)工作量。 微波信道；頻率300MHz300GHz的無線電傳播信號(hào)。直線傳播，遠(yuǎn)距離時(shí)設(shè)中繼站。頻帶寬，傳輸穩(wěn)定，方向性強(qiáng)，保密性好。 光纖信道：電光轉(zhuǎn)換、光信號(hào)傳播，光電轉(zhuǎn)換過程。信道容量大，衰減小，不受外界電磁場(chǎng)干擾，誤碼率低,42,第一章 緒論,第一節(jié) 概論 第二節(jié) 監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、分類及發(fā)展 第三節(jié) 遠(yuǎn)動(dòng)信息與遠(yuǎn)動(dòng)信道 第四節(jié) 遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的基本功能 第五節(jié) 電氣化鐵道遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn) 第六節(jié) 遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的性能指標(biāo),43,對(duì)遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)，通常要求具有如下基本功能： 1、遙控 單控（單個(gè)對(duì)象的控制）：斷路器、隔離開關(guān)的合閘 /分閘，重合閘的投入/切除 開關(guān)的程控 信號(hào)復(fù)歸 測(cè)控、保護(hù)單元復(fù)

19、歸 測(cè)控/保護(hù)單元定值整定、修改及查詢。定值整定及 修改時(shí)，必須輸入密碼后方可執(zhí)行 開關(guān)的操作閉鎖、遙信閉鎖控制 當(dāng)?shù)乇O(jiān)控與遠(yuǎn)方監(jiān)控系統(tǒng)間控制權(quán)的獲取控制 安全監(jiān)控系統(tǒng)攝像頭控制,44,2）程控 程控操作是若干個(gè)單控過程的組合，其操作過程與單控相似，由若干步單控過程的組合完成。 （3）復(fù)歸控制 這是無遙信狀態(tài)返回的遙控對(duì)象類，用于二次回路信號(hào)繼電器、信號(hào)燈的復(fù)歸控制,45,2 遙信功能 對(duì)開關(guān)的位置信號(hào)、主要設(shè)備故障信號(hào)、保護(hù)裝置及自動(dòng)裝置動(dòng)作信號(hào)等進(jìn)行實(shí)時(shí)采集并分類歸入數(shù)據(jù)庫中，并在監(jiān)視器上顯示，打印機(jī)上記錄上述事件結(jié)果，同時(shí)對(duì)故障信息提供聲光報(bào)警。遙信信號(hào)內(nèi)容包括： 變電所電動(dòng)開關(guān)位置信號(hào)

20、 變電所內(nèi)事故信號(hào)、預(yù)告信號(hào) 變電所內(nèi)交、直流電源系統(tǒng)故障信號(hào) 系統(tǒng)設(shè)備自檢信息 控制中心通過監(jiān)視器和模擬盤/大屏幕投影上的模擬開關(guān)的顏色來顯示其狀態(tài)：合閘為紅色，分閘為綠色。 當(dāng)變電所設(shè)備或饋線發(fā)生故障時(shí)，把故障信息迅速地傳遞到控制中心顯示、打印，同時(shí)啟動(dòng)音響報(bào)警，報(bào)警信號(hào)包含事故報(bào)警和預(yù)告報(bào)警兩種，各種信息按不同顏色分類顯示和打印,46,3 遙測(cè)功能 遙測(cè)內(nèi)容： 變（配）電所三相進(jìn)線電流、電壓，母線電壓（三相），主要饋線電流、電壓（三相），進(jìn)線有功功率、有/無功電度，饋線有功電度、瞬時(shí)功率因數(shù)、平均功率因數(shù)，開關(guān)站線路電流及電壓（三相）等。 遙測(cè)顯示： （1）顯示器顯示：在主接線畫面上，實(shí)

21、時(shí)顯示電流、電壓、有/無功功率、有/無功電度量、瞬時(shí)功率因數(shù)計(jì)算值。 （2）制表顯示：打印日/月報(bào)報(bào)表，進(jìn)行有/無功電度量累加和平均功率因數(shù)計(jì)算值,47,4 遙調(diào)功能 遙調(diào)實(shí)現(xiàn)對(duì)主變電所內(nèi)有載調(diào)壓變壓器進(jìn)行調(diào)節(jié)，遙調(diào)結(jié)果在監(jiān)視器主接線畫面上顯示。 5 調(diào)度事務(wù)管理功能 控制中心根據(jù)從變電所采集的設(shè)備運(yùn)行信息，保護(hù)、開關(guān)動(dòng)作等信息，設(shè)備正常信息，分析設(shè)備的動(dòng)作次數(shù)、累計(jì)運(yùn)行時(shí)間、異常或故障發(fā)生情況，為調(diào)度決策提供依據(jù)，以便及時(shí)通知運(yùn)營維護(hù)部門進(jìn)行不安全狀態(tài)下的檢修及事故狀態(tài)下的搶修。并可根據(jù)維修部門的要求，結(jié)合供電系統(tǒng)運(yùn)行情況和行車組織計(jì)劃，制定合理的變電設(shè)備、饋線或接觸網(wǎng)設(shè)備檢修維護(hù)計(jì)劃，并下

22、達(dá)到供電車間執(zhí)行,48,6 運(yùn)行數(shù)據(jù)歸檔及統(tǒng)計(jì)報(bào)表功能 分類保存操作信息、事件和報(bào)警信息的歷史記錄，以便進(jìn)行查詢和故障分析；實(shí)現(xiàn)模擬量測(cè)量數(shù)據(jù)及開關(guān)跳閘次數(shù)等的日?qǐng)?bào)、月報(bào)、年報(bào)等統(tǒng)計(jì)報(bào)表。系統(tǒng)可根據(jù)調(diào)度人員的要求建立各種檔案報(bào)表，采用自動(dòng)或手動(dòng)方式錄入數(shù)據(jù)，并可進(jìn)行定時(shí)和隨時(shí)打印。 電度報(bào)表包括“日?qǐng)?bào)表”、“月報(bào)表”和“年報(bào)表”。日?qǐng)?bào)表顯示內(nèi)容主要有：每小時(shí)的電度量。當(dāng)日最大電流及出現(xiàn)時(shí)間，最高最低電壓及出現(xiàn)時(shí)間等參數(shù)。月報(bào)顯示內(nèi)容主要有：每天的電度量。當(dāng)月最大電流及出現(xiàn)時(shí)間，最高最低電壓及出現(xiàn)時(shí)間等參數(shù)。年報(bào)顯示內(nèi)容主要有：每月的電度量。當(dāng)年最大電流及出現(xiàn)時(shí)間，最高最低電壓及出現(xiàn)時(shí)間等參數(shù)。

23、為電度量參數(shù)提供手動(dòng)置數(shù)功能。電度量報(bào)表可手動(dòng)修改，修改后的合計(jì)、功率因數(shù)等量自動(dòng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。 負(fù)荷報(bào)表包括“日?qǐng)?bào)表”、“月報(bào)表”和“年報(bào)表”。記錄牽引及變配電所的電流負(fù)荷。 遙測(cè)極值統(tǒng)計(jì)表包括“遙測(cè)極值統(tǒng)計(jì)日?qǐng)?bào)表”、“遙測(cè)極值統(tǒng)計(jì)月報(bào)表”，“遙測(cè)極值統(tǒng)計(jì)年報(bào)表”。 后臺(tái)管理系統(tǒng)提供還有：遙測(cè)越限報(bào)表、操作（事件）記錄表、開關(guān)動(dòng)作統(tǒng)計(jì)表、故測(cè)記錄表、斷路器跳閘記錄表,49,7 用戶畫面顯示功能 系統(tǒng)主要用戶畫面包括： 供電系統(tǒng)示意圖 動(dòng)態(tài)顯示帶電狀態(tài)接觸網(wǎng)線路、電力線路示意圖 變電所主接線示意圖 監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成圖，可動(dòng)態(tài)監(jiān)視系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行狀況 各種記錄、警報(bào)、程控等用戶畫面 各種報(bào)表、曲線顯示畫面,

24、50,8 數(shù)據(jù)打印及畫面拷貝功能 系統(tǒng)可以對(duì)實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)打印及定時(shí)報(bào)表打印，同時(shí)對(duì)所有監(jiān)視器畫面均可實(shí)現(xiàn)隨機(jī)拷貝。 9 大屏幕投影顯示功能 提供對(duì)系統(tǒng)宏觀整體運(yùn)行狀況顯示，并動(dòng)態(tài)顯示變電所開關(guān)位置及接觸網(wǎng)等饋線帶電狀態(tài)?？梢造`活定義顯示內(nèi)容及顯示窗口，支持多屏幕拼接顯示方式。同時(shí)提供視頻信號(hào)輸入端子，用于視頻信號(hào)的輸入顯示,51,10 模擬培訓(xùn)功能 該功能可以對(duì)操作人員、運(yùn)行維護(hù)人員進(jìn)行上崗前的模擬操作培訓(xùn)，進(jìn)入模擬培訓(xùn)狀態(tài)下，用軟件模擬操作過程和操作結(jié)果，但不會(huì)對(duì)設(shè)備發(fā)送指令。 11 口令級(jí)別設(shè)置功能 對(duì)不同工作性質(zhì)的工作人員設(shè)置不同的安全操作口令，以確保系統(tǒng)的安全運(yùn)行。工作人員在崗位交接班

25、時(shí)用口令替換形式完成。口令級(jí)可分為操作員級(jí)、應(yīng)用軟件級(jí)（包括數(shù)據(jù)庫）、系統(tǒng)軟件級(jí)等。不同等級(jí)的運(yùn)行管理人員具有不同的口令級(jí)別。 操作員級(jí)：可進(jìn)行遙控操作、調(diào)度管理工作。 應(yīng)用軟件級(jí)：可對(duì)數(shù)據(jù)庫、畫面等應(yīng)用軟件實(shí)現(xiàn)在線維護(hù)。 系統(tǒng)員級(jí)：可對(duì)系統(tǒng)程序進(jìn)行編程和修改,52,12 報(bào)警功能 系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)以下報(bào)警： 越限報(bào)警：當(dāng)測(cè)量值越限時(shí)，顯示和打印報(bào)警信息。報(bào)警信息包括越限發(fā)生和恢復(fù)時(shí)間（時(shí)、分、秒）、報(bào)警條文及報(bào)警參數(shù)等，報(bào)警限值可進(jìn)行修改； 預(yù)告報(bào)警：當(dāng)設(shè)備或線路異常時(shí)，顯示和打印報(bào)警信息。報(bào)警信息包括報(bào)警發(fā)生和恢復(fù)時(shí)間（時(shí)、分、秒）及設(shè)備異常狀態(tài)； 事故報(bào)警：當(dāng)保護(hù)動(dòng)作時(shí)，顯示和打印報(bào)警信息。

26、報(bào)警信息包括報(bào)警發(fā)生和恢復(fù)時(shí)間（時(shí)、分、秒）及保護(hù)動(dòng)作說明。 13 系統(tǒng)維護(hù)、修改、擴(kuò)展功能 對(duì)各種用戶畫面、數(shù)據(jù)庫、系統(tǒng)參數(shù)等實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互式在線維護(hù)、修改、編輯、定義、擴(kuò)展等功能,53,14 系統(tǒng)時(shí)鐘同步功能 系統(tǒng)能夠與外部時(shí)鐘系統(tǒng)的接口?？梢酝ㄟ^外部時(shí)鐘對(duì)SCADA系統(tǒng)主站進(jìn)行同步，同時(shí)主站與被控站設(shè)備具有時(shí)鐘同步功能，實(shí)現(xiàn)整個(gè)SCADA系統(tǒng)與外部主時(shí)鐘的同步。通常有軟時(shí)鐘同步功能和GPS衛(wèi)星時(shí)鐘同步功能。 15 自檢功能 系統(tǒng)具有容錯(cuò)、自診斷、自恢復(fù)功能，主站設(shè)備自檢標(biāo)志達(dá)到設(shè)備級(jí)，被控站設(shè)備自檢標(biāo)志達(dá)到模塊級(jí)。當(dāng)系統(tǒng)外部斷電恢復(fù)后，系統(tǒng)能夠自動(dòng)恢復(fù)正常運(yùn)行。 16 通道自動(dòng)/手切切換功

27、能 系統(tǒng)具有對(duì)通道狀態(tài)監(jiān)視、切換功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)通道的監(jiān)視和低電平告警。當(dāng)主用通道發(fā)生故障時(shí)可自動(dòng)投入備用通道，并具有主、備通道手動(dòng)切換手段,54,17 復(fù)示功能 通過復(fù)示系統(tǒng)能夠在相應(yīng)的職能管理部門，監(jiān)視全線變電所設(shè)備、接觸網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)行情況，使供電維護(hù)人員及時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)事故信息，提高處理事故的工作效率，縮短停電時(shí)間。與控制中心實(shí)現(xiàn)通訊，完成維修調(diào)度作業(yè)計(jì)劃的發(fā)送和接收。 18 其它功能 如與其它系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)、集成等,55,第一章 緒論,第一節(jié) 概論 第二節(jié) 監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、分類及發(fā)展 第三節(jié) 遠(yuǎn)動(dòng)信息與遠(yuǎn)動(dòng)信道 第四節(jié) 遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的基本功能 第五節(jié) 電氣化鐵道遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn) 第六節(jié) 遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的性能

28、指標(biāo),56,與電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)相比，鐵路遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)： 電氣化鐵道供電系統(tǒng)，也稱為牽引供電系統(tǒng) (Traction Power Supply System)，是電力系統(tǒng)的一個(gè)特殊用戶，它的特殊性決定了電氣化鐵道的遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)(電鐵遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)、鐵路電力遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng))與電力系統(tǒng)中的遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)(電力遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng))有共性，也有區(qū)別。它們的基本功能和作用是一樣的，但系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟约耙恍┚唧w技術(shù)和要求又不盡相同。 主要表現(xiàn)在： 1、干擾： 牽引供電系統(tǒng)的負(fù)荷電力機(jī)車，目前大多采用整流型的交直流傳動(dòng)。由于采用晶閘管整流，因而在整流過程中不可避免地會(huì)產(chǎn)生諧波成份。這些諧波，對(duì)與接觸網(wǎng)相距不遠(yuǎn)的遠(yuǎn)動(dòng)通道，有相當(dāng)嚴(yán)重的諧波

29、干擾。因此在設(shè)計(jì)電鐵遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，必須采取強(qiáng)有效的措施來克服這種通訊干擾(包括硬件抗干擾措施和軟件抗干擾措施,57,2、通訊結(jié)構(gòu) 電力系統(tǒng)：各變電所、發(fā)電廠(站)的地理布局大多為輻射狀的分散布局，因此其相應(yīng)的電力遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的通道結(jié)構(gòu)也多為星型輻射狀結(jié)構(gòu)； 牽引供電系統(tǒng)：各變電所、分區(qū)亭、開閉所則是沿鐵路線分布，其通訊線路呈相應(yīng)的分布。因此電鐵遠(yuǎn)動(dòng)通道為適應(yīng)這種特點(diǎn)，大多采用鏈型結(jié)構(gòu)、環(huán)型結(jié)構(gòu)、總線型結(jié)構(gòu)，有時(shí)也要包含星型結(jié)構(gòu)。 對(duì)于鏈型、環(huán)型結(jié)構(gòu)，必須考慮到信號(hào)的中繼轉(zhuǎn)發(fā)、實(shí)時(shí)性以及誤碼累積等問題，這在星型結(jié)構(gòu)中是不需特別考慮的。 3、系統(tǒng)功能及容量 電力系統(tǒng)：側(cè)重的是對(duì)遙測(cè)量的采集和監(jiān)視，要求遙

30、測(cè)數(shù)量大、采集精度高而對(duì)遙控開關(guān)的控制數(shù)量少、操作頻率低。 牽引供電系統(tǒng)：由于每天都需要對(duì)接觸網(wǎng)進(jìn)行停電檢修，因此對(duì)變電所開關(guān)的操作頻繁，開關(guān)數(shù)量多，且可靠性要求極高，以確保行車安全和檢修人員人身安全,58,4、通訊媒介 電力系統(tǒng)：多采用電力線載波作為遠(yuǎn)動(dòng)通道，目前發(fā)展光纖； 電鐵遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)：多采用音頻實(shí)回線、載波電纜或光纖作為遠(yuǎn)動(dòng)通道，這是因?yàn)殡婅F的電力線(接觸網(wǎng))存在大量的諧波，這些諧波的存在嚴(yán)重影響到用電力線作為傳輸通道的通訊質(zhì)量，從而影響到遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的可靠性。另一方面，電鐵遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的管轄范圍內(nèi)常包括多個(gè)變電所、分區(qū)亭等，電力線是分段不同相供電的。在不同相的交會(huì)處，電力線是不連通的。載波如何有效地在這些交會(huì)處傳輸，這也是一個(gè)問題。因此，電鐵遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)都不采用電力線載波的方式。 5、可靠性 牽引供電系統(tǒng)的負(fù)荷電力機(jī)車，是一個(gè)移動(dòng)沖擊