第四代微機防誤閉鎖系統(tǒng)

1、第四代微機防誤閉鎖系統(tǒng)FY2000LY（藍牙）系統(tǒng) 在總結多年來變電站防誤閉鎖裝置開發(fā)、研究、生產經驗的基礎上，根據各地電力部門的要求，在確保變電站運行人員安全操作設備的同時，運用新技術、新工藝，消化吸收國內外先進技術。隨著市場經濟的發(fā)展，微機綜合智能化系統(tǒng)的廣泛使用，用戶對供電可靠性要求越來越高，避免或減少電網事故的發(fā)生是電力系統(tǒng)追求的目標。 針對目前現(xiàn)狀，我公司研制開發(fā)的FY2000LY無線分布式數字防誤閉鎖裝置，使用短距離無線通訊的最新“藍牙”技術, 實現(xiàn)無線數字化通訊，使電力防誤操作實現(xiàn)了全數字化，為網上遠程維護、網上監(jiān)控打下了堅實的基礎。一、系統(tǒng)由來一、系統(tǒng)由來 該系統(tǒng)采用先進的多媒

2、體技術，在電腦上實現(xiàn)模擬操作，可與后臺監(jiān)控系統(tǒng)進行通訊，集防誤閉鎖系統(tǒng)與操作票專家系統(tǒng)于一體。操作票專家系統(tǒng)具有多種開票方式，包括圖形開票、手工開票、典型票開票等，方便不同的運行人員使用。在操作簡單方便、更流暢的同時，全面地、徹底地實現(xiàn)防誤功能與操作票輸出一體化，大大的降低了操作人員的工作強度。 由于FY2000LY數字防誤閉鎖裝置具有強大的數據交換能力。徹底解決了現(xiàn)有防誤閉鎖裝置普遍存在的漏洞，可以說該產品使防誤閉鎖裝置走出了原產品發(fā)展的瓶頸時代。邁進了數字信息化行列，其市場前景非常廣闊。續(xù)續(xù)二、系統(tǒng)原理 FY2000LY型微機防誤閉鎖裝置電腦圖形軟件及電腦鑰匙為核心設備，在系統(tǒng)軟件中，預先

3、編寫了本電廠的電氣一次系統(tǒng)結線圖和所有設備的操作規(guī)則，并將其固化在電腦軟件中。網絡結構為中心拓撲。藍牙主站（主控微機）充當中心站，所有基站（發(fā)射站）或終端（電腦鑰匙）的訪問均由其進行控制。在網絡所覆蓋的區(qū)域內劃分出許多蜂窩或小區(qū)，每一個小區(qū)內設立一個無線基站，向上采用專用信道與藍牙主站相連，向下采用公共信道與無線終端通訊，從而起到信號發(fā)射、擴大覆蓋范圍的作用 。 當運行人員啟動系統(tǒng)，在電腦顯示器上模擬試操作時，圖形軟件根據已有的專家系統(tǒng)對每項操作進行智能判斷，若操作正確，則允許進行下一步操作；若操作錯誤，則顯示錯誤操作項的設備名稱及編號并通過語音提示錯誤操作類型，提示操作人員進行更正。續(xù) 模擬

4、試操作結束后，控制軟件將操作命令通過藍牙網絡傳送給終端電腦鑰匙，用電腦鑰匙進行現(xiàn)場操作，每操作完一步，電腦鑰匙都會自動將操作信息上傳給控制軟件，再由控制軟件下發(fā)第二步操作命令。達到實時閉鎖的目的。 操作時，電腦鑰匙自動顯示當前倒閘操作項目，運行人員將電腦鑰匙插入相應的編碼鎖內，通過其編碼頭檢測操作對象是否正確。若正確，電腦鑰匙用語音發(fā)出允許操作命令，同時開放其閉鎖回路或機構，這時可以進行倒閘操作。若走錯間隔或誤操作，電腦鑰匙用語音發(fā)出錯誤警告，提醒操作人員錯誤操作的類型，并在液晶顯示器屏上顯示當前錯誤操作設備的編號及應操作設備編號，達到強制閉鎖的目的，操作人員在得到可靠安全保障的同時又接受良好

5、的培訓，并體現(xiàn)了“第二監(jiān)護人”的作用。電腦鑰匙及時的將操作信息通過無線藍牙匯報給防誤主機存貯，以便管理人員查詢考核。 對于監(jiān)控后臺聯(lián)機的設備，可以實現(xiàn)防誤主機向監(jiān)控后臺發(fā)送軟閉鎖命令，實現(xiàn)后臺閉鎖。三、系統(tǒng)配置 采用藍牙（BlueTooth）無線技術配套我司的藍牙設備構造可覆蓋一個變電站或發(fā)電廠的小型無線數據通訊網。利用該數據網實現(xiàn)主控微機（藍牙主站、藍牙基站）與電腦鑰匙（無線終端）間的無縫連接。目的是提高現(xiàn)有系統(tǒng)的實時性、可靠性。 該網絡的物理構成主要包括藍牙主站（主控微機）、無線基站（無線發(fā)射裝置）、無線終端（電腦鑰匙）、控制軟件等幾個部分。 結構如下圖所示：結構示意圖四、技術特點 1)

6、藍牙的抗干擾設計 藍牙是一種無線數據與數字通信的開放性全球規(guī)范，以實現(xiàn)近距離無線連接為目標。為保證在嘈雜的無線環(huán)境中安全可靠的工作，藍牙特別設計了“快速確認”和“跳頻”方案以確保鏈路穩(wěn)定?！疤l”技術是把頻帶分成若干個跳頻信道，在一次連接中，無線電收發(fā)器按一定的碼序列不斷地從一個信道跳到另一個信道，只有收發(fā)雙方是按這個規(guī)律進行通信的，而其它的干擾不可能按同樣的規(guī)律進行干擾；跳頻的瞬時帶寬是很窄的，但通過跳頻擴展頻譜技術使這個窄頻譜成百倍地擴展成寬頻帶，使干擾的可能影響變成很小。與其它工作在相同頻段的系統(tǒng)相比，藍牙跳頻更快，數據包更短，從而使藍牙比其它系統(tǒng)都更穩(wěn)定。續(xù)2) 藍牙的低干擾性藍牙技術

7、使用的是2.4兆赫的頻率，目前這個頻段已經有大量設備在使用，如業(yè)務無線電設備，對講機，醫(yī)療器械等等。一般地說，無線通訊設備對使用相同頻率的設備會產生微小干擾，不過可以放心的是，變電站的主要設備均不會使用上述頻率。此外，由于藍牙輸出功率很小（只有1mW），是微波爐使用功率的百萬分之一，是移動電話的一小部分，因此藍牙無線信號在變電站這類強電磁環(huán)境中，其干擾基本可以忽略不計。續(xù)3) 藍牙的信息安全性藍牙的基帶協(xié)議中定義了設備鑒權和鏈路數據加密所需要的安全算法及處理過程。為了提供應用保護和信息加密，系統(tǒng)在鏈路層使用四種不同的實體來保證安全，即唯一的藍牙設備地址（BD-ADDR）、一個鑒權字、一個加密字

8、、一個隨機數。藍牙設備地址是一個對每個藍牙單元唯一的48位IEEE地址，藍牙地址是公開的而且可經MMI（Man Machine Interface 人機接口）交換，也可自動通過藍牙單元查詢規(guī)則獲得；鑒權字長度通常為128位，藍牙單元的鑒權采用競爭響應方案，在此方案中，客戶方對密鑰的確認使用對稱密鑰通過2-move協(xié)議進行校驗，對稱密鑰是指當前客戶方/校驗器共享同一個密鑰；加密字通常在鑒權過程中從鑒權字獲得，目前加密字的長度為64位，用于通過對分組有效凈載荷加密以保護用戶信息；隨機數由隨機數發(fā)生器產生，其在安全功能方面有很多用途，如競爭應答方案、產生鑒權字和加密字等，隨機數不是靜態(tài)參數，它會經常

9、改變。因此，藍牙系統(tǒng)可確保系統(tǒng)通信的安全性。續(xù)4) 藍牙系統(tǒng)的可靠性藍牙系統(tǒng)運運用藍牙這種開放性的無線連接規(guī)范，綜合了同步CDMA（Synchronous CDMA）、智能天線（Smart Antenna）、軟件無線電（Software Radio）等國際最前沿的通信技術的精華，同時運用網絡中心拓撲技術，成功解決強電磁干擾環(huán)境中無線信息發(fā)送及接收的穩(wěn)定性和成功率等關鍵問題，并成功降低了發(fā)射功率，確保產品在變電站干擾敏感區(qū)的安全使用。5) 靈活性藍牙系統(tǒng)中基站和藍牙電腦鑰匙中的射頻收發(fā)信機與基帶電路的接口都是A/D或D/A變換器，并且全部基帶信號處理都是在數字信號處理器(DSP)中用軟件來完成。

10、因此具有靈活性大和適應能力強，便于改進和產品升級換代等特點，是國內、外最先進的軟件實現(xiàn)基帶信號處理的無線通信系統(tǒng)。續(xù)6) 傳送范圍藍牙的傳送功率為1mw時，通訊范圍為10cm到10m。結合微機防誤閉鎖系統(tǒng)本身的特點（通信的容量較?。ㄟ^降低波特率（采用通信速率為9600B/S的藍牙通訊方式），在確保系統(tǒng)功能可以正常發(fā)揮的基礎上，波特率較低，戶外輻射范圍可達100m以上，配合主站和基站之間的有線網絡，藍牙系統(tǒng)中藍牙通訊有效范圍可達300m500m以上。7) 兼容性藍牙系統(tǒng)與其它型號的FY2000型微機防誤閉鎖系統(tǒng)具較好兼容性，可對已投運的各型產品進行升級，用較少的資金實現(xiàn)藍牙系統(tǒng)的先進功能。五

11、、主要部件參數FKTT通訊適配器通訊適配器可實現(xiàn)PC機與電腦鑰匙通訊的通訊轉換功能，并兼具完善的恒流充放電回路，給電腦鑰匙充放電，有效消除電池極化現(xiàn)象。技術參數技術參數直插式充電通訊設計：使通訊、充電更穩(wěn)定可靠液晶顯示器：12864點陣液晶屏，全漢字顯示充電、放電情況及通訊情況平均無故障時間 ：50000小時電磁驅動接口：與藍牙主站直接通訊電磁及功率：AC或DC220V供電，電源消耗250W續(xù)FKTT通訊適配器通訊適配器通訊狀態(tài)示意圖續(xù)無線通訊網工作頻帶：2.45GHz0.5MHz；單機最大發(fā)射功率：870dbm；接收機靈敏度：-86dbm； 最大基站數：16個；最多支持鑰匙數：4把； 藍牙主

12、站藍牙主站藍牙網絡的通訊處理核心，實現(xiàn)藍牙通訊網絡內藍牙基站的控制、電腦鑰匙與五防系統(tǒng)的數據傳輸等功能。技術參數技術參數 供電及功率：AC或DC220V，電源消耗50W； 使用電源：12V及雙7.8V續(xù)藍牙基站藍牙基站主要實現(xiàn)網絡信號的覆蓋范圍，負責藍牙鑰匙與五防系統(tǒng)的數據傳輸中轉功能。技術參數技術參數供電及功率：AC或DC220V，電源消耗30W；使用電源：雙7.8V基站最大輻射面積：400M（直徑）主站與終端基站間電纜最大長度：700M；續(xù)電腦鑰匙電腦鑰匙功能強大的電腦鑰匙，內部固化“五防閉鎖專家系統(tǒng)，不但能接收操作票，監(jiān)控倒閘操作，并可在操作過程中實時記錄一次設備當前的運行方式。內部采用

13、看門狗IC，具有極強的抗擾自糾能力，可在強磁場環(huán)境下穩(wěn)定工作。將控制、檢測、驗電、通訊、充電等多種功能匯集于一體，可靠性高，操作簡單方便。在實際倒閘操作中,電腦鑰匙同樣根據自身記錄的設備運行方式和內部固化的閉鎖專家系統(tǒng)，結合當前的操作步驟，以語音的方式提示每步操作的執(zhí)行情況，對錯誤的操作在強制閉鎖的同時，指出錯誤的原因和性質，并予以記錄，對正確的操作，語音提示操作人員按程序進行，從而完成強制“五防”功能。續(xù)A、電源：4.8VDC專用NiH充電電池，充足電后可連續(xù)使用24小時以上B、能夠記憶存儲操作票，當關閉電源時，記憶內容不會丟失c、最大識別、控制編碼鎖數：768個d、靜態(tài)電流：開鎖時最大電流

14、200mAe、一次接收步驟：藍牙通訊63項；RS232通訊248項f、具有操作匯報、設備對位功能g、具有操作記錄、追憶功能h、具有智能解鎖功能i、具有靈活操作功能續(xù)j、具有自檢、記憶、清除等功能k、允許斷路器操作回路電流：3mA5Al、抗電強度：正電極對外殼1500V，負電極對外殼1000Vm、抗沖擊強度：8gn、外形尺寸：1056530mo、壽命：100000次六、主要功能簡述1、無線傳輸操作票：無線傳輸操作票：系統(tǒng)通過藍牙無線方式實現(xiàn)無線傳輸操作票，在藍牙網絡覆蓋范圍內，電腦鑰匙都可以接收到主機發(fā)送的操作票任務。2、多把鑰匙并行操作：多把鑰匙并行操作：是指操作設備場地較遠在兩個或幾個場地（

15、如主控室和高壓場地）交替進行的操作任務。使用藍牙通訊方式可實現(xiàn)24把鑰匙間的信息同步，現(xiàn)場解鎖操作效率較高，3、引入遙測判斷：引入遙測判斷：該系統(tǒng)在與監(jiān)控系統(tǒng)接口，并且接收后臺監(jiān)控系統(tǒng)遙測值的前提下，五防系統(tǒng)可設定遙測定值，將遙測信息引入五防邏輯判斷，使用遙測作為邏輯判斷時，遙測值的門限值定位要標準，且各數據文件中制作遙測名稱，如：Typtab.fil、Ktndat.fil、Kldata.fil文件中。續(xù)4、實時在線閉鎖：當電腦鑰匙在執(zhí)行倒閘操作過程中，：當電腦鑰匙在執(zhí)行倒閘操作過程中，當設備狀態(tài)發(fā)生改變，當前操作設備與其變位設備沖突，當設備狀態(tài)發(fā)生改變，當前操作設備與其變位設備沖突，系統(tǒng)會自動閉鎖當前操作設備，注：此功能使用時電腦鑰系統(tǒng)會自動閉鎖當前操作設備，注：此功能使用時電腦鑰匙必須開啟邏輯復查功能，且電腦鑰匙中必須有邏輯條件，匙必須開啟邏輯復查功能，且電腦鑰匙中必須有邏輯條件，邏輯條件編寫必須規(guī)范，否則會適得其反邏輯條件編寫必須規(guī)范，否則會適得其反。5、操作視頻跟蹤：此功