牽引供電遠動教程課件

牽引供電遠動系統(tǒng)教程牽引供電遠動教程牽引供電遠動系統(tǒng)一、遠動系統(tǒng)概述：

1.1名詞解釋

1>遠動（Telecontrol）：應用通信技術(shù)，完成遙測、遙信、遙控和遙調(diào)等功能的總稱。

2>、遠動系統(tǒng)（TelecontrolSystemorRemote-ControlSystem）：對廣闊地區(qū)的生產(chǎn)過程進行監(jiān)視和控制的系統(tǒng)，它包括對生產(chǎn)過程信息的采集、處理、傳輸和顯示等全部功能與設(shè)備。牽引供電遠動教程1.1遠動系統(tǒng)概述3>、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)（supervisorycontrolanddataacquisition（SCADA））：對廣闊地區(qū)的生產(chǎn)過程進行數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視和控制的系統(tǒng)。

4>、遠動網(wǎng)絡(luò)（networkintelecontrol）：若干遠動站通過傳輸鏈路，彼此進行通信聯(lián)系的整體。牽引供電遠動教程1.1遠動系統(tǒng)概述5>、通道（channel）在數(shù)據(jù)傳輸中，傳輸信號的單一通路或其一段頻帶。

6>、調(diào)度中心，控制中心（dispatchingcentre，loaddispatchingcentre,，controlcentre）監(jiān)視控制發(fā)電、輸電或配電網(wǎng)運行的所在地。

7>、主站，控制站（masterstation，controllingstation）對子站實現(xiàn)遠程監(jiān)控的站。牽引供電遠動教程1.1遠動系統(tǒng)概述8>、子站，被控站（slavestation，controlledstation，remotestation，outstation）受主站監(jiān)視和控制的站。

9>、規(guī)約（protocol）在遠動系統(tǒng)中，為了正確地傳送信息，必須有一套關(guān)于信息傳輸順序、信息格式和信息內(nèi)容等的約定。這一套約定，稱為規(guī)約。一般有問答式和循環(huán)式牽引供電遠動教程1.1遠動系統(tǒng)概述10>、前置機（front-endprocessor）對進站或出站的數(shù)據(jù)，完成緩沖處理和通信控制功能的處理機。

11>、遠動終端（remoteterminalunit(RTU)）由主站監(jiān)控的子站，按規(guī)約完成遠動數(shù)據(jù)采集、處理、發(fā)送、接收以及輸出執(zhí)行等功能的設(shè)備。（變電所站綜合自動化系統(tǒng)）牽引供電遠動教程1.1遠動系統(tǒng)概述12>、遙測（遠程測量telemetering）應用通信技術(shù)，傳輸被測變量的測量值。包括有功、無功、電流、電壓、電度等。

13>、遙信（遠程信號teleindication，telesignalization）應用通信技術(shù)，完成對設(shè)備狀態(tài)信息的監(jiān)視，如告警狀態(tài)或開關(guān)位置、閥門位置等。牽引供電遠動教程1.1遠動系統(tǒng)概述14>、遙控（遠程命令telecommand）應用通信技術(shù)，完成改變運行設(shè)備狀態(tài)的命令。如開關(guān)、刀閘閉合、斷開等。

15>、遙調(diào)（遠程調(diào)節(jié)teleadjusting）應用通信技術(shù)，完成對具有兩個以上狀態(tài)的運行設(shè)備的控制。如變壓器檔位調(diào)節(jié)。牽引供電遠動教程1.2遠動技術(shù)發(fā)展過程

1.2遠動技術(shù)發(fā)展過程遠動技術(shù)的發(fā)展與計算機技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān)，計算機硬件的發(fā)展經(jīng)歷了繼電器、晶體管、集成電路、超大規(guī)模集成電路幾個階段，遠動裝置的發(fā)展也從繼電器為主的有節(jié)點式裝置，發(fā)展到晶體管式為主的無節(jié)點式裝置，隨之而來是由集成元件構(gòu)成的全集成電路裝置的誕生，這三種都屬于布線式邏輯裝置，它們按照預定的要求進行設(shè)計，使構(gòu)成裝置的各部分邏輯電路按固定的時間順序工作，以完成預定的功能。這些裝置屬于硬牽引供電遠動教程1.2遠動技術(shù)發(fā)展過程

件式的，不能隨意進行功能上的擴展。再后來就是微機遠動裝置，即目前廣泛使用的計算機遠動裝置，整個裝置的功能交給輸入的軟件進行控制，所以又稱為軟件化遠動裝置，與硬件式遠動裝置相比，軟件化的遠動裝置具有了更高的靈活性和可擴展性。相應遠動裝置發(fā)展而言，遠動系統(tǒng)的發(fā)展可劃分為第一代、第二代、第三代、第四代。第一代、第二代、第三代遠動系統(tǒng)成為布線式邏輯遠動系統(tǒng)，第四代即微機遠動系統(tǒng)。

牽引供電遠動教程1.3遠動系統(tǒng)主要功能1.3遠動系統(tǒng)主要功能總體上說，遠動系統(tǒng)的主要任務有兩個，一是集中監(jiān)視，提供安全經(jīng)濟運行水平。正常情況下實現(xiàn)合理的系統(tǒng)運行方式。事故時，及時了解事故的發(fā)生和范圍，加快事故處理；二是集中控制，提高勞動生產(chǎn)率。調(diào)度人員可以借助遠動裝置進行遙控或者遙調(diào)，實現(xiàn)無人化或者少人化，并提高運行操作質(zhì)量，改善運行人員的勞動條件。牽引供電遠動教程1.3遠動系統(tǒng)主要功能

具體來說，傳統(tǒng)遠動系統(tǒng)(SCADA)提供了遙控、遙調(diào)、遙測、遙信，現(xiàn)代遠動系統(tǒng)提供了更多的功能，如計算多個站的功率總和、計算輸電線線損、誤碼率統(tǒng)計、各種圖形報表制作、顯示、打印，提供復示終端，與其它系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)等等，所以現(xiàn)代遠動系統(tǒng)常常稱為微機調(diào)度自動化系統(tǒng)（DispatchingAutomationSystem），簡稱為微機監(jiān)控系統(tǒng)（SupervisoryControlSystem），注：下文所說的電氣化鐵道遠動系統(tǒng)通常指微機監(jiān)控系統(tǒng)。牽引供電遠動教程1.4電氣化鐵道遠動系統(tǒng)特點1.4電氣化鐵道遠動系統(tǒng)特點

1>牽引網(wǎng)上諧波成分對遠動系統(tǒng)通道構(gòu)成嚴重干擾，必須采取強有力措施克服這種通訊干擾（包括硬件抗干擾措施和軟件抗干擾措施）。諧波引起的原因是牽引供電系統(tǒng)的負荷-電力機車，大多采用整流型的交-直流傳動，晶體管整流的過程中不可避免會產(chǎn)生大量諧波成分。牽引供電遠動教程1.4電氣化鐵道遠動系統(tǒng)特點2>電氣化鐵道遠動系統(tǒng)調(diào)度所與各變電所、分區(qū)所、開閉所呈星形輻射分布，所以，通訊線路也呈星形分布，電氣化鐵道遠動通道為適應這種特點，大多采用鏈型結(jié)構(gòu)、環(huán)型結(jié)構(gòu)、總線型結(jié)構(gòu)，有時也包含星型結(jié)構(gòu)。電力系統(tǒng)布局多為輻射狀分散布局。牽引供電遠動教程環(huán)型結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)圖牽引供電遠動教程點對點網(wǎng)絡(luò)圖牽引供電遠動教程1.4電氣化鐵道遠動系統(tǒng)特點3>系統(tǒng)功能和容量上，電氣化鐵道遠動系統(tǒng)也區(qū)別于電力遠動系統(tǒng)。電力遠動系統(tǒng)中，側(cè)重遙測量的采集和監(jiān)視，要求遙測數(shù)量大、采集精度高而對遙控開關(guān)的控制數(shù)量少、操作頻率低。電氣化鐵道遠動系統(tǒng)中，因為每天都需要對接觸網(wǎng)進行停電檢修，因此對變電所開關(guān)的操作頻繁，開關(guān)數(shù)量多，且可靠性要求極高，以確保行車安全及檢修人員安全。牽引供電遠動教程1.4電氣化鐵道遠動系統(tǒng)特點4>通訊媒介上看，電氣化鐵道遠動系統(tǒng)多采用音頻實回線、載波電纜或光纖作為遠動通道，這是因為諧波的存在，使用上述通訊媒介可以最大限度的降低諧波對通道的影響，獲得較高的通訊質(zhì)量。電力遠動系統(tǒng)通常采用電力線載波作為遠動通道。牽引供電遠動教程1.4電氣化鐵道遠動系統(tǒng)特點5>牽引供電系統(tǒng)負荷-電力機車是一個移動沖擊性負荷，與電力系統(tǒng)的靜止負荷相比，電氣量變化幅度大，更容易造成牽引供電網(wǎng)故障，這就要求電氣化鐵道遠動系統(tǒng)具有更高的可靠性和實時性，以便及時準確地將故障信息傳送到控制中心進行處理，縮短事故的影響時間。牽引供電遠動教程1.5電氣化鐵道遠動系統(tǒng)的性能指標1.5電氣化鐵道遠動系統(tǒng)的性能指標

1>可靠性包括裝置本身的可靠性及信息傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

2>容量及功能遙控、遙調(diào)、遙測、遙信等對象的數(shù)量，稱為裝置的容量。功能上應滿足用戶要求，并能擴充牽引供電遠動教程1.5電氣化鐵道遠動系統(tǒng)的性能指標

3>實時性

4>抗干擾能力包括硬件抗干擾和軟件抗干擾。牽引供電遠動教程遠動系統(tǒng)功能及組成二、遠動系統(tǒng)功能及組成：

2.1控制站組成及功能控制站設(shè)備主要由服務器，磁盤擴容設(shè)備（磁盤陣列、磁帶機），冗余配置的數(shù)據(jù)庫服務器，調(diào)度員操作工作站，通訊前置處理機，系統(tǒng)維護工作站，大幅模擬屏（或大屏幕投影顯示系統(tǒng)），實時打印設(shè)備，報表打印設(shè)備，畫面拷貝設(shè)備，電源系統(tǒng)，連接電纜等組成。牽引供電遠動教程2.1控制站組成及功能1>、主機系統(tǒng)主機系統(tǒng)主要用于數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)服務及定時任務管理，進行數(shù)據(jù)的后臺處理，管理實時數(shù)據(jù)和部分歷史數(shù)據(jù)，負責網(wǎng)上節(jié)點資源的分配、管理和網(wǎng)絡(luò)信息交換，進行網(wǎng)絡(luò)信息匯總、組織和派發(fā)，為數(shù)據(jù)工作站、操作工作站提供初加工數(shù)據(jù)。牽引供電遠動教程2.1控制站組成及功能

主機執(zhí)行主要程序時需要具備的功能模塊：

a、網(wǎng)絡(luò)服務

b、數(shù)據(jù)處理（進程間通訊，下行命令及上行信息處理）

c、數(shù)據(jù)服務（向操作工作站提供實時及近期數(shù)據(jù)服務，向數(shù)據(jù)工作站提供數(shù)據(jù)源，向備機提供原始數(shù)據(jù)）

d、設(shè)備監(jiān)管

e、定時服務（定時遙測、遙信、對鐘，報表定時處理、打印，定時檢測設(shè)備）

f、進程監(jiān)管（進程狀態(tài)檢測，雙機切換）牽引供電遠動教程2.1控制站組成及功能

備機執(zhí)行備用程序時需具備的模塊：

a、網(wǎng)絡(luò)通訊（與主機交換信息）

b、數(shù)據(jù)處理（與主機數(shù)據(jù)處理相似，但不向外輸出信息）

c、監(jiān)視主機工作狀態(tài)

d、雙機切換牽引供電遠動教程2.1控制站組成及功能2>數(shù)據(jù)庫服務器數(shù)據(jù)庫服務器是遠動系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫（靜態(tài)數(shù)據(jù)庫）的人機接口。一般安裝了大型商業(yè)數(shù)據(jù)庫（oracle、sybase、DB2、mysql等），負責整個系統(tǒng)參數(shù)庫、歷史數(shù)據(jù)庫的建立、管理，并提供數(shù)據(jù)庫表創(chuàng)建、增、刪、改、查等操作功能。每臺服務器都有獨立數(shù)據(jù)庫，通過數(shù)據(jù)庫接口軟件進行的各種操作對兩個獨立數(shù)據(jù)庫都有效，專門的軟件管理雙機數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)二者完全相同，單個數(shù)據(jù)庫故障不影響系統(tǒng)運行。牽引供電遠動教程2.1控制站組成及功能3>通信前置處理機通信前置處理機及遠動通道線路和設(shè)備是連接監(jiān)控主站及被控站的橋梁。通信前置處理機通訊應用軟件具備如下功能模塊：

a、網(wǎng)絡(luò)通訊（與主機交換主站的下行命令信息及RTU上行信息及通訊設(shè)備信息）

b、查詢RTUc、上下行信息轉(zhuǎn)發(fā)

d、信道監(jiān)視牽引供電遠動教程2.1控制站組成及功能4>操作員工作站操作員工作站是實施調(diào)度作業(yè)的人機界面，并集中反映調(diào)度意圖效果，監(jiān)視牽引供電設(shè)備運行狀態(tài)。

操作員工作站監(jiān)控應用軟件具有如下功能模塊：

a、網(wǎng)絡(luò)通訊牽引供電遠動教程2.1控制站組成及功能b、操作管理（遠動操作、本地操作、命令管理）遠動操作包括單控、程控、遙信、遙測、遙調(diào)、故障錄波數(shù)據(jù)、故障信號復歸等操作。

牽引供電遠動教程2.1控制站組成及功能

本地操作包括各種畫面調(diào)出與切換（調(diào)度員操作界面使用），統(tǒng)計報表的調(diào)出與切換，電量曲線的選擇顯示（歷史曲線顯示），記錄的調(diào)出顯示（歷史事項查詢），對模擬屏的一些操作（驗燈，驗警），報警信息確認（息音、停閃），手動開關(guān)位置設(shè)定（人工置入、遙信置反），打印設(shè)備狀態(tài)標志設(shè)置，隨機打印報表，記錄命令操作，控制權(quán)切換，畫面拷貝打印等操作。牽引供電遠動教程2.1控制站組成及功能c、上行信息處理（后臺進行，獲取需要的數(shù)據(jù)）牽引供電遠動教程2.1控制站組成及功能5>系統(tǒng)維護工作站

a、數(shù)據(jù)編輯器

b、畫面編輯器

c、系統(tǒng)監(jiān)控器

d、報表編輯

e、系統(tǒng)功能配置牽引供電遠動教程2.1控制站組成及功能6>其它設(shè)備

a、電源系統(tǒng)

b、實時打印機

c、報表打印機

d、畫面拷貝機

e、大幅模擬屏（大屏幕顯示系統(tǒng)）

f、連接電纜牽引供電遠動教程2.2被控站組成及功能

2.2被控站組成及功能

1>硬件組成

a、控制處理子系統(tǒng)

b、遙控輸出子系統(tǒng)

c、遙信輸入子系統(tǒng)

d、模擬置輸入接口

e、電度量輸入接口

f、故障點參數(shù)接口

g、通訊接口子系統(tǒng)

h、電源子系統(tǒng)牽引供電遠動教程2.2被控站組成及功能2>軟件組成

a、中斷服務程序

b、主模塊

c、初始化模塊

d、遙測采集模塊

e、下行任務模塊

f、上行任務模塊

g、檢查模塊

h、鍵盤與顯示

i、遙控選擇牽引供電遠動教程被控站功能結(jié)構(gòu)圖牽引供電遠動教程被控站設(shè)備結(jié)構(gòu)圖(凱發(fā))牽引供電遠動教程被控站裝置系統(tǒng)局域網(wǎng)圖(許繼)牽引供電遠動教程2.3遠動網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)組成及功能2.3遠動網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)組成及功能

1>主要硬件設(shè)備及功能

a、路由器(Router)：用來完成在相互連接的網(wǎng)絡(luò)把信息從源地點移動到目標地點的活動設(shè)備。當數(shù)據(jù)從一個子網(wǎng)傳輸?shù)搅硪粋€子網(wǎng)時，可通過路由器來完成；路由器具有判斷網(wǎng)絡(luò)地址、選擇路徑和網(wǎng)絡(luò)流量控制的功能。是不同網(wǎng)絡(luò)之間互相連接的樞紐。牽引供電遠動教程cisco路由器圖牽引供電遠動教程2.3遠動網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)組成及功能b、網(wǎng)絡(luò)交換機(switch)：就是一種在通信系統(tǒng)中完成信息交換功能的設(shè)備。路由和交換之間的主要區(qū)別就是交換發(fā)生在OSI參考模型的第二層（數(shù)據(jù)鏈路層），而路由發(fā)生在第三層，即網(wǎng)絡(luò)層牽引供電遠動教程網(wǎng)絡(luò)交換機圖牽引供電遠動教程網(wǎng)絡(luò)交換機圖牽引供電遠動教程2.3遠動網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)組成及功能c、協(xié)議轉(zhuǎn)換器和網(wǎng)橋協(xié)議轉(zhuǎn)換器簡稱協(xié)轉(zhuǎn),也叫接口轉(zhuǎn)換器,用于構(gòu)架網(wǎng)絡(luò)連接，將一種協(xié)議轉(zhuǎn)換為另一種協(xié)議。它能使處于通信網(wǎng)上采用不同高層協(xié)議的主機仍然互相合作，完成各種分布式應用。網(wǎng)橋?qū)蓚€相似的網(wǎng)絡(luò)連接起來，并對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的流通進行管理；不但能擴展網(wǎng)絡(luò)的距離或范圍，而且可提高網(wǎng)絡(luò)的性能、可靠性和安全性牽引供電遠動教程協(xié)議轉(zhuǎn)換器圖牽引供電遠動教程網(wǎng)橋圖牽引供電遠動教程2.3遠動網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)組成及功能d、光電轉(zhuǎn)換器：俗稱光貓,是為了將光纖介質(zhì)轉(zhuǎn)換成銅線接入。光電轉(zhuǎn)換器是一種類似于基帶MODEM（數(shù)字調(diào)制解調(diào)器）的設(shè)備，和基帶MODEM不同的是接入的是光纖專線，是光信號牽引供電遠動教程光電轉(zhuǎn)換器圖牽引供電遠動教程2.3遠動網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)組成及功能e、調(diào)制解調(diào)器(Modem):

所謂調(diào)制，就是把數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成電話線上傳輸?shù)哪M信號；解調(diào)，即把模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。合稱調(diào)制解調(diào)器。它的作用是利用模擬信號傳輸線路傳輸數(shù)字信號牽引供電遠動教程調(diào)制解調(diào)器圖牽引供電遠動教程2.3遠動網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)組成及功能2>主要遠動通訊方式：

a、光纖通信：光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸?shù)耐ㄐ欧绞?。在光纖通信系統(tǒng)中，作為載波的光波頻率比電波的頻率高得多，而作為傳輸介質(zhì)的光纖又比同軸電纜或?qū)Рü艿膿p耗低得多，所以說光纖通信的容量要比微波通信大幾十倍。光纖是用玻璃材料構(gòu)造的，它是電氣絕緣體，因而不需要擔心接地回路，光纖之間的串繞非常??；光波在光纖中傳輸，不會因為光信號泄漏而擔心傳輸?shù)男畔⒈蝗烁`聽；光纖的芯很細，由多芯組成光纜的直徑也很小，所以用光纜作為傳輸信道，使傳輸系統(tǒng)所占空間小，解決了地下管道擁擠的問題。

牽引供電遠動教程2.3遠動網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)組成及功能

光纖通信在技術(shù)功能構(gòu)成上主要分為：

(1)信號的發(fā)射；

(2)信號的合波；

(3)信號的傳輸和放大；

(4)信號的分離；

(5)信號的接收。

牽引供電遠動教程2.3遠動網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)組成及功能光纖通信技術(shù)的特點：

(1)頻帶極寬，通信容量大。

(2)損耗低，中繼距離長。

(3)抗電磁干擾能力強。

(4)無串音干擾，保密性好。除以上特點之外，還有光纖徑細、重量輕、柔軟、易于鋪設(shè)；光纖的原材料資源豐富，成本低；溫度穩(wěn)定性好、壽命長。由于光纖通信具有以上的獨特優(yōu)點，其不僅可以應用在通信的主干線路中，還可以應用在電力通信控制系統(tǒng)中，進行監(jiān)測、控制。

牽引供電遠動教程2.3遠動網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)組成及功能b、串口通信(RS232

)：串口通信的概念非常簡單，串口按位（bit）發(fā)送和接收字節(jié)。盡管比按字節(jié)（byte）的并行通信慢，但是串口可以在使用一根線發(fā)送數(shù)據(jù)的同時用另一根線接收數(shù)據(jù)。它很簡單并且能夠?qū)崿F(xiàn)遠距離通信，長度可達1200米。通信使用3根線完成：（2針）發(fā)送，（3針）接收，（5針）地線。由于串口通信是異步的，端口能夠在一根線上發(fā)送數(shù)據(jù)同時在另一根線上接收數(shù)據(jù)。RS-232只限于通信設(shè)備(貓)間點對點的通信。RS-232串口通信最遠距離是50英尺。

牽引供電遠動教程RS232串口接頭圖牽引供電遠動教程2.3遠動網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)組成及功能b、RJ45以太網(wǎng)通信：即采用統(tǒng)一的網(wǎng)線，統(tǒng)一的TCP/IP協(xié)議進行局域網(wǎng)無縫連接進行的通信。常用的接線方式為交叉式接線T568B:白橙，橙，白綠，藍，白藍，綠，白棕，棕。其中使用的是1、2、3、6芯，1和2芯用于發(fā)送；3和6芯用于接收。

牽引供電遠動教程網(wǎng)線(RJ45)圖牽引供電遠動教程2.3遠動網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)組成及功能c、音