基于com+組件的分布式在線變電站監(jiān)控五防一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

基于com+組件的分布式在線變電站監(jiān)控五防一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

0防一體化技術(shù)的發(fā)展受限隨著電動(dòng)汽車技術(shù)的普及和運(yùn)營管理模式的進(jìn)步，防誤封閉技術(shù)提出了許多新的要求。在這些需求的推動(dòng)下，防誤封閉主導(dǎo)計(jì)算機(jī)的技術(shù)也有所增加。在線微型機(jī)的反誤閉孔技術(shù)是一個(gè)發(fā)展迅速的分支。但是,由于長期以來電力系統(tǒng)往往都是先有一、二次設(shè)備,然后才考慮閉鎖的問題,導(dǎo)致五防閉鎖系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)一直是獨(dú)立發(fā)展和使用的,由于設(shè)備獨(dú)立,造成資源和工作量的浪費(fèi),同時(shí)通信接口困難,使不同廠家閉鎖和監(jiān)控不能實(shí)現(xiàn)通信,雖然近期出現(xiàn)的離線式監(jiān)控五防一體化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)和五防系統(tǒng)融合,也由于不能實(shí)時(shí)獲得現(xiàn)場一次設(shè)備狀態(tài)、在線跟蹤操作執(zhí)行情況、固定鎖式樣繁多、防止“走空程”效果差等原因限制了發(fā)展。在這種情況下,在線式監(jiān)控五防一體化系統(tǒng)作為防誤閉鎖技術(shù)新的發(fā)展需求而被提出,必將代表防誤閉鎖技術(shù)新的發(fā)展趨勢。1防封閉功能在線監(jiān)控五防一體化系統(tǒng)是在現(xiàn)有的在線式微機(jī)防誤閉鎖系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)獨(dú)立的基礎(chǔ)上,將五防閉鎖功能直接融入計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng),共享各種硬件和軟件資源。從硬件上看,在監(jiān)控機(jī)的基礎(chǔ)上增加五防操作主控機(jī)和現(xiàn)場鎖具;在軟件部分將防誤模塊嵌入監(jiān)控系統(tǒng)中,使該微機(jī)既作為監(jiān)控系統(tǒng)的后臺(tái)機(jī),又作為防誤系統(tǒng)的主機(jī),稱為監(jiān)控五防一體機(jī)。1.1防操作控制板聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)合并后監(jiān)控系統(tǒng)和五防系統(tǒng)共用一次接線圖和實(shí)時(shí)庫,五防操作預(yù)演和五防規(guī)則校驗(yàn)在監(jiān)控五防一體機(jī)上完成,在生成完整的操作票后,由監(jiān)控五防一體機(jī)將操作票下發(fā)給五防操作主控機(jī)。五防操作主控機(jī)首先對(duì)當(dāng)前步操作進(jìn)行五防規(guī)則校驗(yàn),從而實(shí)現(xiàn)開票閉鎖和倒閘操作過程閉鎖的雙重閉鎖功能。若五防規(guī)則校驗(yàn)通過,五防操作主控機(jī)立即對(duì)當(dāng)前操作任務(wù)對(duì)應(yīng)的鎖具發(fā)送解鎖命令,待解鎖完成后,將解鎖結(jié)果主動(dòng)通知監(jiān)控五防一體機(jī)。監(jiān)控五防一體機(jī)接收到解鎖成功信息后,對(duì)當(dāng)前解鎖操作對(duì)應(yīng)的開關(guān)進(jìn)行遙控操作,遙控執(zhí)行成功后,告知五防操作主控機(jī)執(zhí)行下一步操作票任務(wù)。五防操作主控機(jī)接收命令后,首先對(duì)當(dāng)前鎖具進(jìn)行閉鎖操作,閉鎖操作成功后,再執(zhí)行下一步操作任務(wù)。這樣依次執(zhí)行每步操作票任務(wù),操作票執(zhí)行完畢后由五防操作主控機(jī)通知監(jiān)控五防一體化機(jī),五防操作結(jié)束。五防操作主控機(jī)按周期實(shí)時(shí)對(duì)鎖具狀態(tài)進(jìn)行檢測,以確保五防操作時(shí)鎖具能夠正常執(zhí)行解鎖閉鎖命令,達(dá)到無人值班的目的。一旦檢測出某個(gè)鎖具出現(xiàn)故障,則立即通知監(jiān)控五防一體化機(jī),由監(jiān)控五防一體化機(jī)通知工作人員立即對(duì)鎖具進(jìn)行維修或更換。若由于工程需要,監(jiān)控五防一體化系統(tǒng)需要接入其他廠家的五防操作主控機(jī)時(shí),則需要接入規(guī)約轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)兩者正常通信。1.2防一體化及鎖具部分通過將五防系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)硬件和軟件相結(jié)合,在系統(tǒng)配置上節(jié)約了一臺(tái)微機(jī)及配套的硬件設(shè)備,各種實(shí)時(shí)信息也可直接相互引用而不必傳送,在系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)上具有以下優(yōu)點(diǎn):具備一次設(shè)備狀態(tài)實(shí)時(shí)采集功能,監(jiān)控五防一體化系統(tǒng)可實(shí)時(shí)獲得現(xiàn)場一次設(shè)備的狀態(tài),同時(shí)經(jīng)模擬和實(shí)際操作生成的信息更加完善可靠,避免斷路器、隔離開關(guān)等設(shè)備輔助節(jié)點(diǎn)接觸不良造成的錯(cuò)誤信息;大大減少模擬操作時(shí)間,使得現(xiàn)場的正常操作和故障處理時(shí)間更快;具備鎖具閉鎖狀態(tài)實(shí)時(shí)采集功能,五防監(jiān)控一體化機(jī)可以實(shí)時(shí)采集在線式防誤鎖具的閉鎖狀態(tài),并可實(shí)現(xiàn)對(duì)鎖具操作情況的跟蹤以及在線檢測等功能;實(shí)時(shí)跟蹤操作狀態(tài),有效防止操作中“走空程”的問題,由于五防操作主控機(jī)可直接控制現(xiàn)場鎖具的解鎖、閉鎖操作,五防監(jiān)控主控機(jī)在檢測到設(shè)備狀態(tài)正確變位后,再開放下一步操作,可同步解決“走空程”的問題。2我國dna三種架構(gòu)下的組件模型技術(shù)隨著INTERNET/INTRANET的普及,迫切要求軟件能夠具有更好的可重用性、可擴(kuò)展性及高可靠性,提出了分布式應(yīng)用的要求,DNA三層架構(gòu)下的組件模型技術(shù)正是順應(yīng)了這些要求而出現(xiàn)。通過COM+分布式組件技術(shù)所實(shí)現(xiàn)的監(jiān)控五防一體化系統(tǒng)滿足DNA三層式架構(gòu),通過組件化軟件的各功能模塊,整套系統(tǒng)既可以在一臺(tái)PC上獨(dú)立運(yùn)行,又可以分布運(yùn)行在符合TCP/IP協(xié)議的WindowsNT網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。2.1系統(tǒng)平臺(tái)設(shè)計(jì)在三層結(jié)構(gòu)下,表示層、應(yīng)用邏輯層、數(shù)據(jù)服務(wù)層被分割成三個(gè)相對(duì)獨(dú)立的單元(如圖2所示)。表示層負(fù)責(zé)與用戶交互并把相應(yīng)的請(qǐng)求通過調(diào)用中間層的組件(COM+)傳遞給應(yīng)用邏輯層。應(yīng)用層的組件執(zhí)行具體的事務(wù)邏輯并通過SQL等方式向第三層的組件提出數(shù)據(jù)或其他資源請(qǐng)求。監(jiān)控五防一體化系統(tǒng)采用三層體系結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)時(shí),用戶界面層也就是客戶端,分為操作員工作站、保護(hù)工程師站、五防工作站和WEB工作站,各工作站共用邏輯處理層和數(shù)據(jù)服務(wù)層;邏輯處理層也就是常說的中間層,采用COM+來實(shí)現(xiàn),邏輯處理層實(shí)現(xiàn)了服務(wù)器的主要功能,通過四個(gè)COM組件:前置程序、實(shí)時(shí)庫、數(shù)據(jù)庫處理模塊及日志存儲(chǔ)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)收發(fā)、處理、存儲(chǔ)等功能;數(shù)據(jù)服務(wù)層實(shí)現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)、系統(tǒng)參數(shù)、事件信息的保存等,通過數(shù)據(jù)庫操作模塊來實(shí)現(xiàn)其全部功能,在這里將數(shù)據(jù)服務(wù)層和應(yīng)用邏輯層統(tǒng)稱為服務(wù)器,數(shù)據(jù)服務(wù)層也可以放在獨(dú)立的機(jī)器上作為數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。如圖3所示。當(dāng)系統(tǒng)規(guī)模較小時(shí),系統(tǒng)能夠安裝在一臺(tái)PC上,規(guī)模較大時(shí)該系統(tǒng)則可以由多臺(tái)PC機(jī)組成,各臺(tái)PC獨(dú)立運(yùn)行不同的功能模塊,把整個(gè)系統(tǒng)的功能分布在網(wǎng)絡(luò)上的各個(gè)節(jié)點(diǎn)上。重要功能節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)雙機(jī)冗余配置,以提高系統(tǒng)的安全性、可靠性和整體性能。由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用分布式組件技術(shù),使得五防工作站的使用非常靈活,既可以使用自己的在線五防系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控五防一體化,也可以根據(jù)工程需要接入其它廠家的五防系統(tǒng)或者五防操作主控機(jī)和現(xiàn)場鎖具。2.2系統(tǒng)防病毒功能監(jiān)控五防一體化系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫采用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和ORACLE數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)相結(jié)合的方法。監(jiān)控系統(tǒng)和五防系統(tǒng)通過共用一套實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)來提供快速的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的存取以滿足實(shí)時(shí)性要求,同時(shí)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)具有的分布式網(wǎng)絡(luò)功能,能管理全網(wǎng)分布式的數(shù)據(jù)庫,保護(hù)全網(wǎng)數(shù)據(jù)的一致性,這樣五防開票系統(tǒng)通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫可確保數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性。通過ORACLE數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)所提供的通用數(shù)據(jù)庫接口國際標(biāo)準(zhǔn),能方便地實(shí)現(xiàn)信息共享,與其它系統(tǒng)的互連才能按照標(biāo)準(zhǔn)方式進(jìn)行,系統(tǒng)才能真正具有完全意義上的開放性。實(shí)時(shí)庫和ORACLE數(shù)據(jù)庫管理組件是使用ATL產(chǎn)生的多線程公寓模式COM+組件服務(wù)器,提供一致的讀寫接口。數(shù)據(jù)庫模塊分布設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)如圖4所示。2.3防操作歷史存儲(chǔ)系統(tǒng)合并后,五防參數(shù)配置在監(jiān)控系統(tǒng)參數(shù)配置程序中實(shí)現(xiàn),五防遙信表僅需和監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備的站號(hào)及點(diǎn)號(hào)進(jìn)行對(duì)應(yīng);五防閉鎖、解鎖操作歷史信息在歷史庫中進(jìn)行保存,同時(shí)ORACLE數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)也能夠方便地實(shí)現(xiàn)五防操作任務(wù)、操作票的存儲(chǔ)。五防功能實(shí)現(xiàn)軟件流程如圖6。3防圖的顯示五防監(jiān)控一體化系統(tǒng)五防操作預(yù)演主界面圖如圖7所示,包括標(biāo)題欄,菜單欄和工作區(qū)空間,其中工作區(qū)空間在默認(rèn)情況下包含兩個(gè)子窗體,左邊的子窗體即為五防操作預(yù)演的主界面,右邊的子窗體為主接線圖的顯示界面,在進(jìn)入五防操作預(yù)演的狀態(tài)下,此時(shí)的主接線圖即為五防圖,用于五防圖形開票。4防鎖應(yīng)以深目前國內(nèi)真正開展在線五防閉鎖與計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)完全融合的廠家不多,本監(jiān)控五防一體化