簡述數(shù)據(jù)通信的特點范文

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關(guān)鍵詞：地鐵供電；SCADA系統(tǒng)；調(diào)試；

Abstract: Metro SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) system is a metro important part of the power supply system, which is mainly responsible for the distribution substation at all MTR stations for data acquisition, monitoring, and control, this paper outlines the SCADA system components, and the SCADA system debugging is important and difficult for reference only.

Keywords: Metro Power; SCADA system; debugging;

中圖分類號：U231+.8 文獻標識碼：A文章編號：2095-2104（2013）

一、 SCADA系統(tǒng)概述

1 SCADA系統(tǒng)的特征

1.1 實時性

SCADA系統(tǒng)的實時性與多任務(wù)性是其重要特征之一，當然根據(jù)行業(yè)的不同，SCADA系統(tǒng)對實時性與多任務(wù)性的要求也不一樣，如在地鐵電力等領(lǐng)域?qū)崟r性要求很高，而供水供氣等行業(yè)對實時性要求較低。

1.2 開放性

SCADA系統(tǒng)大多遵循國際標準或行業(yè)標準，滿足開放性的要求。系統(tǒng)的軟件多采用全開放式的體系結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)具有良好的擴展能力，也有利于更好地與其它相關(guān)系統(tǒng)的連接與廣泛集成。

1.3 可靠性

SCADA系統(tǒng)關(guān)鍵節(jié)點以及重要的功能單元采用冗余配置，保證整個系統(tǒng)功能的可靠性不受單個節(jié)點或單元故障影響。在硬件方面選擇工業(yè)級標準的硬件，有時用小型服務(wù)器代替普通監(jiān)控機，以提高系統(tǒng)的可靠性。

1.4 安全性

SCADA系統(tǒng)具有隔離故障功能，切除故障不會影響各節(jié)點的運行。SCADA系統(tǒng)可設(shè)置軟、硬件防火墻，以達到有效杜絕病毒和黑客入侵的目的。為了杜絕病毒對系統(tǒng)的破壞，在上位機（Master Computer）和下位機（Slaver Computer）選擇操作系統(tǒng)時不選用Windows操作系統(tǒng)平臺，而選用UNIX操作系統(tǒng)平臺、Linux操作系統(tǒng)平臺。

1.5可維護性

SCADA入運行后能得到可靠的維修服務(wù)。支持在線遠程診斷功能，可以在遠方通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)施診斷系統(tǒng)的運行情況。系統(tǒng)應(yīng)當有完善的維修服務(wù)支持，以便于系統(tǒng)投

2 SCADA 系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)分析

2.1 數(shù)據(jù)通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

SCADA 系統(tǒng)通常會包含以下幾種類型的數(shù)據(jù)通信：現(xiàn)場測控儀表、執(zhí)行機構(gòu)與各下位機智能節(jié)點之間的通信；下位機系統(tǒng)與 SCADA 系統(tǒng)服務(wù)器之間的通信；監(jiān)控中心不同功能計算機之間的通信和監(jiān)控中心網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器與遠程客戶端之間的通信。由于SCADA 系統(tǒng)中的各種智能化、數(shù)字化設(shè)備越來越多，分布范圍越來越廣，功能越來越強，所需要的數(shù)據(jù)通信能力和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)要求也越來越高。因此，數(shù)據(jù)通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在SCADA 系統(tǒng)中的作用越來越重要。

2.1.1 數(shù)據(jù)通信技術(shù)

數(shù)據(jù)通信技術(shù)從本質(zhì)上來說是一種信息傳遞技術(shù)，其現(xiàn)代概念可定義為：利用光、電技術(shù)手段，借助光波或電磁波，實現(xiàn)從一地向另一地迅速而準確的信息傳遞和交換。數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)是指以計算機為中心，通過數(shù)據(jù)傳輸信道將分布在各處的數(shù)據(jù)終端設(shè)備連接起來，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信為目的的系統(tǒng)。它一般由數(shù)據(jù)信息的發(fā)送設(shè)備、接收設(shè)備、傳輸介質(zhì)、傳輸報文、通信協(xié)議等組成。數(shù)據(jù)傳輸信號分為模擬信號和數(shù)字信號。數(shù)據(jù)的傳輸模式按數(shù)據(jù)代碼的傳輸順序可分為：并行傳輸和串行傳輸；按數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐椒绞娇煞譃椋和絺鬏敽彤惒絺鬏敚桓鶕?jù)數(shù)據(jù)的傳輸方向與時間的關(guān)系可分為：單工傳輸、半雙工傳輸和全雙工傳輸；按數(shù)據(jù)信號特點可分為：基帶傳輸、頻帶傳輸和數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸。

2.1.2 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

基于 PC 遠程監(jiān)控的 SCADA 技術(shù)的實現(xiàn)離不開現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展。現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)是由現(xiàn)代通信網(wǎng)元組成的集合體，用以支持實現(xiàn)組織內(nèi)外部的語音、數(shù)據(jù)、多媒體形式的通信要求。

通信網(wǎng)絡(luò)的基本構(gòu)成要素是終端設(shè)備、傳輸鏈路、交換設(shè)備和接入設(shè)備。除了這些硬件設(shè)備外，為了保證網(wǎng)絡(luò)能正確、穩(wěn)定、可靠、合理的運行，使用戶間可以快速建立連接并有效交換信息，達到通信質(zhì)量一致、運轉(zhuǎn)可靠性和信息透明性等要求，還必須有網(wǎng)絡(luò)運行管理的軟件，如標準、信令、協(xié)議等。現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)的分類標準多樣：可以按傳輸介質(zhì)分為導線、電纜、光纜通信網(wǎng)和微波、短波、移動、衛(wèi)星通信網(wǎng)等；按技術(shù)分為 PDH 通信系統(tǒng)、SDH 通信系統(tǒng)、DWDM 通信系統(tǒng)、CDMA移動通信網(wǎng)、ATM 網(wǎng)絡(luò)、幀中繼（FR）網(wǎng)等；按業(yè)務(wù)類型可分為電報網(wǎng)、電話網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)、計算機通信網(wǎng)、多媒體通信網(wǎng)和綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)等；按地域可分為本地通信網(wǎng)、長途通信網(wǎng)和國際通信網(wǎng)或局域網(wǎng)（LAN）、城域網(wǎng)（MAN）和廣域網(wǎng)（WAN）等；按照網(wǎng)絡(luò)屬性可分為公用網(wǎng)和專用網(wǎng)。

2.2 I/O 接口和數(shù)據(jù)采集

I/O 接口技術(shù)是伴隨著計算機技術(shù)產(chǎn)生的，它是連接 CPU 與其設(shè)備并進行數(shù)據(jù)交換的信息通道。在 SCADA 系統(tǒng)中，I/O 接口技術(shù)被廣泛采用在系統(tǒng)上、下位機與現(xiàn)場設(shè)備信息通信中。通常 I/O 通道除了有模數(shù)（A/D）、數(shù)模（D/A）、數(shù)字輸入（DI）、數(shù)字輸出（DO）等設(shè)備外，還包括一些輔助部件，如多路轉(zhuǎn)換開關(guān)、放大器、采樣保持器等。這些輔助設(shè)備既可以部分地與 I/O 設(shè)備做在一起構(gòu)成相對獨立的數(shù)據(jù)采集設(shè)備，也可以做成獨立的卡件（如端子板形式），再將這些卡件通過電纜與 I/O 設(shè)備連接，構(gòu)成輸入/輸出通道。I/O 接口主要實現(xiàn)了數(shù)據(jù)緩沖、信號轉(zhuǎn)換、驅(qū)動功能、中斷管理和隔離功能。

2.3自動控制技術(shù)

自動控制就是利用各類自動控制裝置和儀表（包括工業(yè)控制計算機）代替人的操作，使生產(chǎn)過程或機器設(shè)備自動地按照預定的規(guī)律運行，或使它的某些參數(shù)（如溫度、壓力、流量、成分、電流、電壓、轉(zhuǎn)速等）按預定要求變化或在一定的精度范圍內(nèi)保持恒定。 反饋是通過檢測裝置將系統(tǒng)的輸出返回到系統(tǒng)的輸入端，與設(shè)定值進行比較，產(chǎn)生偏差信號作為控制器的輸入量。自動控制和反饋是自動控制系統(tǒng)中的兩個重要概念。控制系統(tǒng)可分為開環(huán)控制系統(tǒng)、閉環(huán)控制系統(tǒng)、定值控制系統(tǒng)、隨動控制系統(tǒng)、程序控制系統(tǒng)、連續(xù)控制系統(tǒng)、離散控制系統(tǒng)、線性控制系統(tǒng)和非線性控制系統(tǒng)等。

2.4 軟件系統(tǒng)架構(gòu)

傳統(tǒng)的軟件系統(tǒng)架構(gòu)有 C/S、B/S 模式等。隨著 2000 年后軟件架構(gòu)進入應(yīng)用普及階段，商業(yè)化的架構(gòu)風格迅速出現(xiàn)并普及開來。市場上具有代表性的技術(shù)風格有：N 層的客戶端/服務(wù)器架構(gòu)風格、面向服務(wù)的架構(gòu)風格（SOA）等。

（1）N 層的客戶端/服務(wù)器架構(gòu)N 層的客戶端/服務(wù)器架構(gòu)模式是為了區(qū)別傳統(tǒng)的二層和三層 C/S 模式的一種更加靈活的層次式架構(gòu)風格。分層設(shè)計是一種最常見的架構(gòu)設(shè)計方法，它能夠有效地使設(shè)計簡化，使設(shè)計的系統(tǒng)機構(gòu)清晰，便于提高復用能力和產(chǎn)品維護能力。

（2）面向服務(wù)的架構(gòu)風格（SOA）

面向服務(wù)的體系架構(gòu)將應(yīng)用程序的不同功能單元（稱為服務(wù)）通過這些服務(wù)之間定義良好的接口和契約聯(lián)系起來。接口是采用中立的方式進行定義的，它應(yīng)該獨立于實現(xiàn)服務(wù)的硬件平臺、操作系統(tǒng)和編程語言。這使得構(gòu)件在各種這樣的系統(tǒng)中的服務(wù)可以以一種統(tǒng)一和通用的方式進行交互。

二、SCADA 系統(tǒng)的系統(tǒng)調(diào)試

1 SCADA 系統(tǒng)調(diào)試的難點和必要性

SCADA 系統(tǒng)是一個龐大復雜的分布式測控系統(tǒng)，SCADA 系統(tǒng)調(diào)試工作是

聯(lián)系設(shè)備建設(shè)和系統(tǒng)運營的紐帶，是完善系統(tǒng)功能使其適合運營需要的必要步驟，目前，系統(tǒng)監(jiān)控點數(shù)均已達幾十萬點，為完成系統(tǒng)監(jiān)控功能，必須對所有接入點進行 100%測試；系統(tǒng)接口眾多，包含集成的子系統(tǒng)和互聯(lián)系統(tǒng)，工程協(xié)調(diào)難度大；系統(tǒng)調(diào)試工作量大，系統(tǒng)調(diào)試工作往往得根據(jù)現(xiàn)場施工安裝進度的變化而更改計劃，且經(jīng)常會因為子系統(tǒng)不具備測試條件或測試一次不能通過而增加系統(tǒng)調(diào)試的時間；系統(tǒng)調(diào)試周期長，從子系統(tǒng)單機調(diào)試到系統(tǒng)最終驗收測試；系統(tǒng)性能要求高，增加了系統(tǒng)調(diào)試的要求。但是，為滿足 SCADA 系統(tǒng)的監(jiān)控功能能夠按期實現(xiàn)，必須編制系統(tǒng)高效的系統(tǒng)調(diào)試計劃，并按計劃執(zhí)行；并且，為縮短系統(tǒng)工程驗收時間，常常是將系統(tǒng)調(diào)試測試報告作為系統(tǒng)驗收測試的參考。

2 SCADA 系統(tǒng)調(diào)試的內(nèi)容

系統(tǒng)調(diào)試分為單機調(diào)試、集成子系統(tǒng)調(diào)試和綜合聯(lián)調(diào)三個階段。其中，單機調(diào)試的目的是為了檢驗設(shè)備安裝到現(xiàn)場后是否正常，設(shè)備配置是否正確；集成子系統(tǒng)調(diào)試是為了檢驗 SCADA 系統(tǒng)與各子系統(tǒng)是否連通，是否具備各子系統(tǒng)的基本功能；綜合聯(lián)調(diào)是為了檢驗 SCADA 系統(tǒng)與互聯(lián)系統(tǒng)是否連通，是否具備基本功能和聯(lián)動功能。單機調(diào)試的內(nèi)容包括：上電后各設(shè)備、模塊工作指示燈狀態(tài)應(yīng)正常；設(shè)備的硬件配置、軟件配置、網(wǎng)絡(luò)地址配置、預置參數(shù)應(yīng)符合設(shè)計要求。集成子系統(tǒng)調(diào)試的內(nèi)容包括：SCADA 系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)調(diào)試；集成子系統(tǒng)與現(xiàn)場監(jiān)控對象的接口調(diào)試；集成子系統(tǒng)現(xiàn)場級監(jiān)控設(shè)備的功能測試；集成子系統(tǒng)與 SCADA 系統(tǒng)軟件平臺的接口調(diào)試；SCADA 系統(tǒng)的集成子系統(tǒng)的專業(yè)功能測試；冗余設(shè)備無擾動自動切換測試。其中，內(nèi)外部接口測試應(yīng)符合接口測試規(guī)范；點對點、端到端測試應(yīng)按 100%且同時進行；集成子系統(tǒng)專業(yè)功能應(yīng)符合設(shè)計要求。

綜合聯(lián)調(diào)的內(nèi)容包括：SCADA 系統(tǒng)與互聯(lián)系統(tǒng)接口調(diào)試、SCADA 系統(tǒng)的互聯(lián)專業(yè)功能調(diào)試以及聯(lián)動功能調(diào)試。其中，SCADA 系統(tǒng)與互聯(lián)系統(tǒng)接口調(diào)試應(yīng)按接口調(diào)試規(guī)范進行；點對點、端到端測試應(yīng)按 100%進行且端到端測試應(yīng)在點對點測試完成之后；對于非控制類測試點應(yīng)覆蓋所有設(shè)備類型，每種設(shè)備類型宜采用抽測方式，抽測數(shù)量應(yīng)不低于該類型設(shè)備總數(shù)的 10%，每個抽中的設(shè)備應(yīng)進行 100%測試；互聯(lián)系統(tǒng)專業(yè)功能應(yīng)符合設(shè)計要求；系統(tǒng)聯(lián)動功能應(yīng)符合設(shè)計要求。

結(jié)語

SCADA 系統(tǒng)對于城市軌道交通供電系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全起到了重要的作用 ，其完善的系統(tǒng)和可靠的技術(shù)為城市軌道交通的安全運營起到了關(guān)鍵的支持，隨著城市軌道交通的不斷發(fā)展， 該系統(tǒng)也在不斷的完善。

參考文獻：

[1] 王開滿,張慎明,江平·軌道交通自動化監(jiān)控系統(tǒng)的特點及其發(fā)展趨勢[ J]·城市軌道交通研究·2006(02)·

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關(guān)鍵詞 云技術(shù) 私有云 數(shù)據(jù)網(wǎng)

中圖分類號：TP309 文獻標識碼：A

Private Cloud Application Prospect in Shanxi

Electric Power Data Network

MENG Yaning， WANG Dong

（Information & Telecommunication Co. of SEPC， Taiyuan， Shanxi 030001）

Abstract In combination with concept of cloud technologies and private cloud， this paper analysis the feasibility of application in Shanxi Electric Power Data Network. It describes the advantages of builds enterprise private cloud. By building a private cloud services in the smart grid， will make the enterprise informatization level to a new height.

Key words cloud technology； private cloud； data network

0 概念簡述

早期提出的云技術(shù)主要是指云計算，現(xiàn)今所提到的云技術(shù)除包含云計算外，還包括云存儲和云安全等。

云計算是一種通過互聯(lián)網(wǎng)以服務(wù)的方式提供動態(tài)可伸縮的虛擬化的資源的計算模式。“云”通常為一些大型服務(wù)器集群，包括計算服務(wù)器、存儲服務(wù)器、寬帶資源等。

云存儲是從云計算衍出來的。云存儲是將用戶的大容量信息存儲在網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)中心，用戶端設(shè)備不必安裝大容量硬盤，用戶只需輸入用戶名和密碼就可以安全提取數(shù)據(jù)。

云安全是網(wǎng)絡(luò)時代信息安全的最新體現(xiàn)，它融合了并行處理、網(wǎng)絡(luò)計算、未知病毒行為判斷等新興技術(shù)和概念，為保證用戶信息和網(wǎng)絡(luò)安全而產(chǎn)生的新型網(wǎng)絡(luò)防御技術(shù)。

私有云也叫做內(nèi)部云或企業(yè)云，是為一個客戶單獨使用而構(gòu)建的，因而提供對數(shù)據(jù)、安全性和服務(wù)質(zhì)量的最有效控制。

1 山西電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)（簡稱：數(shù)據(jù)網(wǎng)）概述

山西省電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)，是利用在建的山西省電力主干光纖網(wǎng)，在高可靠性的SDH光纖傳輸通道上建立高帶寬、高性能、透明的、綜合多種業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，為山西省電力公司和相關(guān)電力企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營、信息化建設(shè)提供服務(wù)。數(shù)據(jù)網(wǎng)采用MPLS VPN技術(shù)組網(wǎng)，已承載了包括管理信息系統(tǒng)、變電站生產(chǎn)視頻監(jiān)控、營銷采集、高清視頻會議、NGN、調(diào)度信息管理系統(tǒng)及各類通信帶外網(wǎng)管等三十多種業(yè)務(wù)。

2 私有云在數(shù)據(jù)網(wǎng)中應(yīng)用的可行性分析

數(shù)據(jù)網(wǎng)作為服務(wù)于電力行業(yè)的專網(wǎng)，具有鮮明的行業(yè)特點，各種業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)的實時性、安全性和可靠性的要求有著較大的差異，同時有些業(yè)務(wù)之間還需要隔離，私有云的應(yīng)用可以充分利用數(shù)據(jù)網(wǎng)的潛能來滿足各個應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)和發(fā)展需要，也符合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展趨勢。

首先，數(shù)據(jù)網(wǎng)本身是構(gòu)建在高可靠性的光纖傳輸網(wǎng)中。現(xiàn)有省到市的通道帶寬為千兆、市到縣的通道帶寬為155M，而縣至35kV變電站的帶寬為N？M。借助通道優(yōu)勢，可以為各種業(yè)務(wù)提供高速、高密度、大容量的數(shù)據(jù)傳輸基礎(chǔ)。

其次，良好的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)為企業(yè)私有云提供安全的物理平臺。骨干數(shù)據(jù)網(wǎng)采用三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計，整個網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)由核心層、匯聚層、接入層三部分構(gòu)成。省公司核心節(jié)點的2套核心路由器以GE接口互聯(lián)，各自以POS 622M接口連接備調(diào)核心路由器，同時以GE接口與11個分公司骨干路由器分別互聯(lián)。除長治地區(qū)外，各地區(qū)骨干數(shù)據(jù)網(wǎng)的第一臺路由器利用POS 155M接入備調(diào)核心路由器，長治采用GE方式直連。省公司作為核心點的2臺核心路由器以雙GE接口捆綁互聯(lián)；2臺接入路由器以雙GE接口捆綁互聯(lián)；核心路由器與接入路由器以雙GE接口采用口字型結(jié)構(gòu)捆綁互聯(lián)。核心層負責整個網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)交換，核心層節(jié)點設(shè)置在省公司，通過兩臺核心路由器實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的全冗余及流量的負載均衡。 220kV及以上變電站和電廠的接入路由器，均采用2個2M分別連接各自地調(diào)的骨干路由器。每個站點的一個2M通過主干SDH傳輸電路提供的透明電路連接，另外一個2M通過主干區(qū)域網(wǎng)SDH或地區(qū)城網(wǎng)傳輸設(shè)備提供的傳輸電路連接。市級骨干數(shù)據(jù)網(wǎng)同樣采用三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計，整個網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)由核心層（地市）、匯聚層（縣局和110KV站）、接入層（35KV站、變電所/營業(yè)站等）三部分構(gòu)成。2臺市網(wǎng)核心通過1000M鏈路與原有地市骨干7609互聯(lián)構(gòu)成城網(wǎng)的核心。骨干層設(shè)備安裝在縣支公司，用于匯聚35KV站、變電所/營業(yè)站等節(jié)點。雙設(shè)備、雙鏈路、多路由等優(yōu)勢，將會在企業(yè)私有云的安全性及穩(wěn)定性上提供強有利的支撐。

第三，數(shù)據(jù)網(wǎng)作為透明的傳輸平臺，為信息化資源的虛擬化、池化、服務(wù)化提供了條件，使資源動態(tài)部署、按需獲取、智能調(diào)度等成為可能，也使資源的利用率、運行效率等大幅提升。在企業(yè)私有云里，只需要配備簡單的接口裝置，通過通信端口連接，就可以隨時隨地地通過各種終端設(shè)備，享受綜合的信息服務(wù)。

第四，數(shù)據(jù)網(wǎng)覆蓋范圍廣，擴展性好。現(xiàn)有數(shù)據(jù)網(wǎng)覆蓋了省公司、分公司、縣支公司、供電所、35kV及以上變電站、電廠、特高壓等共計2300多臺路由器。隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴大，計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)安全以及配套設(shè)施等性價比，也得到明顯提高，勢必會為企業(yè)私有云今后的覆蓋及推廣提供強有力的支持。

3 企業(yè)私有云的優(yōu)勢

（1）統(tǒng)一管理。當面對海量的數(shù)據(jù)或者涉及繁多的管理面時，分散管理往往是不能保證數(shù)據(jù)的一致性，而且用戶分別管理自己的存儲，所有人都做重復性工作，勢必就會大大降低工作效率，造成人力資源的浪費；對信息的有效控制變得很難，信息泄露以及安全性會變成一個突出的問題。統(tǒng)一管理很好地解決了上述問題，在同一個管理界面下對數(shù)據(jù)進行維護，用戶無需再自己處理數(shù)據(jù)管理的繁瑣工作，節(jié)約成本的同時、安全性問題也可以得到有效解決。

（2）易于實現(xiàn)集中備份和容災。存儲設(shè)備不可能保證時刻都是可靠的，硬件壞了可以更換維修，但是數(shù)據(jù)丟失，如果是關(guān)鍵業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的丟失，有可能給企業(yè)帶來巨大的損失。因此就需要對數(shù)據(jù)進行備份冗余保護，并且在適當?shù)臅r候以可接受的成本來實現(xiàn)業(yè)務(wù)的容災，保證應(yīng)用與業(yè)務(wù)的可用性。與其它分散的存儲相比，集中式地處理數(shù)據(jù)備份與應(yīng)用與業(yè)務(wù)容災要更加易于實現(xiàn)與管理，而且更加高效。

（3）易于擴展、升級方便。由于用戶只知道存儲的接口，并不關(guān)心如何實現(xiàn)存儲，換言之就相當于給私有存儲云與用戶之前加入了一個中間層，如果對私有存儲云的后臺進行變動，則不會影響用戶的使用。這就為私有存儲云空間進行擴展、維護、升級帶來了靈活性，使得后臺的變動的影響最小化。

（4）節(jié)約成本、綠色節(jié)能。由于各種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)是集中存儲，并且易于擴展與升級，因此可以結(jié)合相應(yīng)存儲虛擬化，對容量進行靈活配置，提高大容量，高效率的數(shù)據(jù)訪問服務(wù)。同時可以利用虛擬機技術(shù)對硬件設(shè)備進行虛擬化，充分利用硬件的效益。相比分散存儲，間接上減少了設(shè)備的投資，同時又減少了硬件設(shè)備能源的消耗，從而達到綠色節(jié)能的目的。

參考文獻

[1] 黃磊.淺談“私有云”如何解惑大型企業(yè)IT發(fā)展困境[J].電信科學，2010（8）.

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篇3

關(guān)鍵詞：ARINC429，DSP，CPLD，HI-8582；

中圖分類號： C35 文獻標識碼： A

Design and Implementation of

ARINC429 Data Bus Communication System Based on DSP

Li Yinhua Song Yan，

（CASIC in Harbin of Fenghua co.， LTD， Harbin 150036， China）

Abstract： In the view of application of the ARINC429 air bus， this paper puts forward a design scheme based on DSP. An analysis will be made on the whole system structure， and the software and hardware design will be given based on the analysis. Hardware design gives the system’s hardware schematics， analysis of system performance and functions of some parts； Software design focuses on the receiving， transmitting data module of ARINGC429 bus， the corresponding flow chart is given. The experimental results show that the design scheme has a simple hardware circuit design， good real-time performance， compatibility and generality， to meet the requirements of the design aviation bus.

Key words：ARINC429，DSP，CPLD，HI-8582

0.引言

ARINC429總線是航空電子設(shè)備的數(shù)字傳輸標準，目前廣泛的應(yīng)用于各種航空電子設(shè)備中，絕大多數(shù)的現(xiàn)役民用飛機，如波音系列飛機、歐洲空中客車等機種，其航空電子設(shè)備系統(tǒng)間的信息交換采用的就是ARINC429串行總線標準。ARINC429是一種研發(fā)較早、目前工程應(yīng)用很好的航空總線，有著規(guī)范定義簡單實用、設(shè)計維護相對容易，設(shè)計成本較低、電子設(shè)備與現(xiàn)有航空電子系統(tǒng)兼容性好等一系列優(yōu)勢。

現(xiàn)在的ARINC429數(shù)據(jù)總線接口大多采用單片機做控制器，由于指令周期較長，使得數(shù)據(jù)傳輸速度受到限制，不能滿足實時性要求。針對當前ARINC429總線接口的這個缺陷。本論文研究了一種基于DSP技術(shù)的ARINC429數(shù)據(jù)總線通信接口板。通過該接口板，上位PC機可對內(nèi)部應(yīng)用ARINC429總線的機載電子設(shè)備進行測控，然后對所得數(shù)據(jù)進行分析，確定機載電子設(shè)備的工作狀態(tài)，并做出相關(guān)處理，下位機實時收發(fā)處理ARINC429總線上傳輸?shù)母鞣N數(shù)據(jù)。

1.總體方案設(shè)計

構(gòu)造完整的ARINC429總線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)主要是實現(xiàn)實時429總線數(shù)據(jù)信息的接收和發(fā)送，并能在簡單友好的人機工作界面上直觀顯示。當有數(shù)據(jù)從429總線上傳輸時，429接口電路能夠準確地將其接收，并把它送到中央處理器（DSP），經(jīng)中央處理器處理（DSP）后，繼續(xù)向上位PC機發(fā)送；當上位PC機的消息傳輸?shù)絹頃r，由中央處理器（DSP）進行實時處理后，控制429收發(fā)模塊將數(shù)據(jù)傳送到429 總線上；以此完成一次數(shù)據(jù)的流通的過程。

為使系統(tǒng)能夠既節(jié)約成本提高系統(tǒng)的可靠性，又可組成網(wǎng)絡(luò)，本文給出了基于DSP的一種具有16個接收通道/2個發(fā)送通道的ARINC429總線接口卡；通訊系統(tǒng)的整體設(shè)計框架如圖1所示，將整個數(shù)據(jù)通信設(shè)計成下位機+上位機的雙CPU 結(jié)構(gòu)，DSP 為下位機。

圖1通訊系統(tǒng)整體設(shè)計框圖

2.硬件電路設(shè)計

2.1芯片選型

根據(jù)低功耗、低成本的性能要求，考慮到運算速度、存儲空間大小、性能價格比、硬件資源、開發(fā)工具、功耗以及芯片訂貨的難易程度等多個方面，本系統(tǒng)選擇了TI公司TMS320F2812作為系統(tǒng)的控制器，設(shè)計一種基于DSP的ARNIC429航空總線通訊系統(tǒng)，它具有峰值運行每秒150萬條指令（MIPS）的處理速度和單周期完成32×32位MAC運算功能，同時它還具有128k×16的片上Flash，18k×16的片上RAM以及大量的片上外設(shè)。其開發(fā)既可使用C28x匯編也可使用ANSIC/C++語言[1]。

邏輯控制CPLD模塊，主要用于產(chǎn)生、傳輸系統(tǒng)各模塊需要的控制信號，并完成DSP和HI8582的接口電路設(shè)計，設(shè)計中選用了ALTERA公司生產(chǎn)的一款性價比很高的MAX7000S系列的EPM7128AETC100[18]。這款CPLD采用第二代多數(shù)組矩陣結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)和先進的0.81微米CMOS EEPROM技術(shù)制造的，速度可達180MHz，可用邏輯門最大為5000門，宏單元最多可達到256個，其引腳到引腳的延時可達5ns。

模擬多路開關(guān)是一種重要的器件，在多路被測信號共享一路A/D轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，通常用來將多路被測信號分別傳送到A/D轉(zhuǎn)換器進行轉(zhuǎn)換，以便計算機能對多路被測信號進行處理。通過對性能、集成度、價格、系統(tǒng)硬件配合度等多方面考慮終于選擇了雙4選1多路模擬開關(guān)HCC4052B作為系統(tǒng)擴展信道的芯片。

2.2ARINC429總線收發(fā)數(shù)據(jù)模塊

ARINC429數(shù)據(jù)收發(fā)模塊電路的主體由HI-8582構(gòu)成。HI-8582內(nèi)部集成有兩個接收器、一個發(fā)送器、定時電路、總線驅(qū)動電路等，這使得HI-8582可以直接連接在ARINC429總線上，完成數(shù)據(jù)接收、發(fā)送所需要的數(shù)據(jù)串-并、并-串轉(zhuǎn)換以及電平轉(zhuǎn)換。

發(fā)送數(shù)據(jù)時，發(fā)送器接口將經(jīng)過DSP預處理的并行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為普通的串行數(shù)據(jù)信息，再把普通的串行傳輸?shù)男畔⒆儞Q為雙極性歸零信號，最后傳輸?shù)紸RINC429總線上。發(fā)送器部分包括FFIO內(nèi)存、奇偶校驗發(fā)生器、發(fā)送器字間隔產(chǎn)生電路和驅(qū)動電路。可通過寫控制寄存器來設(shè)定發(fā)送信道延遲、發(fā)送信道字間隔，還可通過讀取狀態(tài)位檢查其工作狀態(tài)（包括FIFO空、FIFO滿、是否正在發(fā)送）。發(fā)送模塊結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。

圖2 發(fā)送模塊結(jié)構(gòu)框圖

接收數(shù)據(jù)時，ARINC429總線上的雙極性歸零信號經(jīng)過接收器的譯碼還原為普通的串行數(shù)據(jù)，串行數(shù)據(jù)經(jīng)過移位寄存器轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)進入接收器緩沖區(qū)。同時對接收到的數(shù)據(jù)自動實行差錯控制；對字間隔、位間隔出錯進行自動檢測，若無錯誤，則將數(shù)據(jù)分兩次送至DSP的數(shù)據(jù)總線上供讀取。雙極性歸零串行信號含有自同步信息，接收器電路中的時鐘脈沖檢波電路可以還原發(fā)送器的時鐘脈沖，從而保證接收器和發(fā)送器同步。接收模塊結(jié)構(gòu)框圖如圖3所示。

圖3 接收模塊結(jié)構(gòu)框圖

2.3多信道拓展模塊

以上介紹的只是一路發(fā)送信道和接收信道，由于本系統(tǒng)需要構(gòu)建2路獨立的發(fā)送信道和16路獨立的接收信道，因此必須通過CPLD與多路選擇開關(guān)協(xié)同擴展接收通道。當DSP通過429總線接收器接收數(shù)據(jù)時，必須先設(shè)定好多路開關(guān)的值來選通接收通道，且同時最多能選通4條接收通道。當CPLD選通4052B以后，實現(xiàn)雙4選1輸入429數(shù)據(jù)，429數(shù)據(jù)經(jīng)過HI-8582處理實現(xiàn)一次數(shù)據(jù)的接收過程。

CPLD對多路開關(guān)選通通道基于引腳A、B的邏輯組合（如下表1所示），由于本系統(tǒng)運用雙CPLD+雙HI-8582構(gòu)成硬件雙信道，因此必須采用4片4052B芯片才能構(gòu)成16個429數(shù)據(jù)接收信道，其中4片模擬多路開關(guān)的邏輯選擇模式均相同，因此只簡述其一。

表1 選通信號邏輯關(guān)系

2.4DSP控制模塊

在整個系統(tǒng)的設(shè)計中，DSP主要用于控制CPLD工作、數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)、與外設(shè)主機通信。DSP是整個系統(tǒng)的中樞，控制各個部分協(xié)調(diào)工作。當機載總線上有數(shù)據(jù)傳來時，通信模塊能夠準確迅速地接收，并把信息送到DSP處理器，經(jīng)處理后，繼續(xù)向上位機發(fā)送；當上位機的指令信息傳來時，由DSP處理器實時處理后，控制通信模塊將數(shù)據(jù)傳送到機載總線上。

DSP控制模塊的硬件電路連接最主要的就是HI-8582與DSP的接口設(shè)計。由于TMS320F2812是32位的處理器，而HI-8582是16位接口芯片，在接口設(shè)計中利用一片CPLD實現(xiàn)接口，該接口模塊是用復雜可編程邏輯器CPLD完成的，主要包括以下幾個部分：

① HI-8582工作所需的CLK時鐘信號及復位信號/MR的產(chǎn)生。

該時鐘信號首先是由一個12MHz的晶振提供信號給CPLD，經(jīng)過分頻再由圖形編輯的方式編程【2】產(chǎn)生HI-8582工作所需要的時鐘1MHz。/MR是HI-8582的主復位信號，將直接由DSP送到HI-8582。

② 協(xié)議芯片HI-8582的控制信號、狀態(tài)信號以及數(shù)據(jù)信號傳輸通路的設(shè)計。

DSP對HI-8582的操作主要有四種，即寫控制信號、寫數(shù)據(jù)、讀狀態(tài)信號和讀數(shù)據(jù)。通過對相關(guān)DSP地址總線進行譯碼，再配合DSP的寫有效信號/WE和讀有效信號/RD，可以區(qū)分這四種操作。其具體的對應(yīng)關(guān)系如表2。

表2 讀寫操作邏輯關(guān)系

圖4為DSP和協(xié)議芯片HI-8582之間邏輯接口示意圖，其中XD[0..15]為DSP雙向數(shù)據(jù)總線，BD[0..15]為協(xié)議芯片HI-8582的雙向數(shù)據(jù)總線，DO[0..15]、DI[0..15]、A[0..15]、B[0..15]為CPLD部分的單向數(shù)據(jù)總線，S[0..8]為狀態(tài)信號傳輸總線，C[0..9]為控制信號傳輸總線。通過對DSP進行軟件編程，由圖4所示的邏輯電路便可實現(xiàn)以上四種操作，完成DSP和HI-8582之間的信號傳輸。具體的操作流程如下：寫數(shù)據(jù)操作時，數(shù)據(jù)經(jīng)總線DI[0..15]和B[0..15]寫入HI-8582；寫控制信號操作時，經(jīng)DSP編程產(chǎn)生的控制信號如/SEL、/EN、/PL、ENTX、/CWSTR等，由總線DI[0..15]和C[0..9]送到HI-8582的各引腳，對協(xié)議芯片進行控制；讀數(shù)據(jù)操作時，來自HI-8582的數(shù)據(jù)經(jīng)總線A[0..15]和DO[0..15]傳輸?shù)紻SP并進行進一步的處理；讀狀態(tài)信號操作時，協(xié)議芯片的狀態(tài)信號如/HF、/D/R、TX/R等，經(jīng)總線S[0..8]和DO[0..15]傳輸?shù)紻SP。

圖4 DSP和HI-8582接口邏輯電路示意圖

3.數(shù)據(jù)通信模塊軟件

ARINC429模塊采用中斷式接收、查詢式發(fā)送的方式來實現(xiàn)ARNIC數(shù)據(jù)通信。系統(tǒng)上電后先調(diào)用初始化模塊完成對DSP協(xié)議芯片HI-8582的初始化設(shè)置，為數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送做好準備。HI-8582的接收和發(fā)送對時序有著嚴格的要求，而這些要求又體現(xiàn)在控制信號上。HI-8582的控制信號，如/SEL、/EN、/PL、ENTX、/CWSTR等是由DSP編程產(chǎn)生的，而又通過CPLD控制協(xié)議芯片HI-8582。

（1）數(shù)據(jù)接收模塊

當協(xié)議芯片HI-8582的接收器接收到數(shù)據(jù)并且其緩沖區(qū)內(nèi)數(shù)據(jù)達到半滿時將觸發(fā)中斷，隨后系統(tǒng)響應(yīng)中斷并進入數(shù)據(jù)接收子程序。接收子程序?qū)栏癜凑誋I-8582接受數(shù)據(jù)的時序要求發(fā)出控制信號，將數(shù)據(jù)從接收器的緩沖區(qū)讀取，完成一個次數(shù)據(jù)字接收，具體的程序流程如圖5所示。

圖5 數(shù)據(jù)字接收流程圖

（2）數(shù)據(jù)發(fā)送模塊

本模塊程序流程如圖6所示：發(fā)送數(shù)據(jù)前，先向協(xié)議芯片HI-8582寫入控制字，對控制寄存器進行設(shè)置；然后查詢發(fā)送器的狀態(tài)標志/HFT，檢查發(fā)送器緩沖區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)沒有半滿；接著按照數(shù)據(jù)發(fā)送的時序要求向HI-8582發(fā)送控制信號/PL1、/PL2，將要發(fā)送的數(shù)據(jù)寫入發(fā)送器緩沖區(qū)；最后使能發(fā)送器，將數(shù)據(jù)發(fā)送到429總線上，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的發(fā)送功能。

圖6 數(shù)據(jù)字發(fā)送流程圖

上述過程只是系統(tǒng)實現(xiàn)讀寫單個數(shù)據(jù)字的過程，在硬件中增加了多路開關(guān)后就涉及到大量數(shù)據(jù)同時接收的問題，為此設(shè)計一個接口函數(shù)完成大批量的讀寫操作，上述作為子系統(tǒng)嵌入到接口函數(shù)中以供調(diào)用【3】。

數(shù)據(jù)接收接口函數(shù)定義：

/

INTU16 A429Rece （

INTU16 ChanNum， //A429通道號

INT32U *pRxBuf， //存放數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的指針

INT16U nByte）； //接收數(shù)據(jù)的個數(shù)

/

數(shù)據(jù)發(fā)送接口函數(shù)定義：

/

INTU16 A429Send（

INTU16 ChanNum， //A429通道號

INT32U *pTxBuf， //寫入數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)指針

INT16U nByte）； //發(fā)送數(shù)據(jù)的個數(shù)

/

數(shù)據(jù)接收函數(shù)的功能主要是在選定接收通道號，以中斷的方式從429總線接收nByte個數(shù)據(jù)字進入緩沖區(qū)，則數(shù)據(jù)接收函數(shù)流程圖如圖7所示；數(shù)據(jù)接收函數(shù)實現(xiàn)的功能是在選定接收信道號，把pRxBuf緩沖區(qū)中的nByte個數(shù)據(jù)字寫入總線發(fā)送，數(shù)據(jù)發(fā)送函數(shù)流程圖如圖8所示。

圖7 數(shù)據(jù)接收函數(shù)流程圖

圖8 數(shù)據(jù)發(fā)送函數(shù)流程圖

4.測試結(jié)果與分析

DSP對HI-8582的操作最先接觸的就是邏輯電路，因此首先調(diào)試實現(xiàn)邏輯電路的CPLD。CPLD主要完成DSP從HI-8582讀取數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息和把數(shù)據(jù)或控制信號寫到HI-8582的操作。對CPLD的內(nèi)部操作邏輯和時序進行仿真，讀操作的仿真結(jié)果如圖9所示，寫操作的仿真結(jié)果如圖10所示。

圖9 CPLD內(nèi)部讀操作仿真結(jié)果

從圖9可以看出，A5是讀取狀態(tài)和讀取數(shù)據(jù)的選擇信號，當A5為低電平時，DSP通過CPLD把HI-8582總線（DB0～15）上的數(shù)據(jù)讀到其外部總線（XD0～15）上，當A5為高電平時，DSP通過CPLD把HI-8582狀態(tài)引腳上的數(shù)據(jù)讀到其外部總線（XD0～15）上。

圖10 CPLD內(nèi)部寫操作仿真結(jié)果

從圖10可以看出，A4是寫控制信號和寫數(shù)據(jù)的選擇信號，當A4為低電平時，DSP通過CPLD把其外部總線（XD0～15）上的數(shù)據(jù)寫到HI-8582數(shù)據(jù)總線（DB0～15）上，當A4為高電平時，DSP通過CPLD把其外部數(shù)據(jù)總線（XD0～15）上的數(shù)據(jù)寫到HI-8582控制引腳上。

把該部分數(shù)據(jù)讀寫操作的硬件描述語言燒入CPLD后，經(jīng)測試和上面的仿真結(jié)果一致，正確地實現(xiàn)了DSP對HI-8582的讀寫操作要求。

5.結(jié)語

本文闡述了一種基于DSP的ARINC429總線通信系統(tǒng)。該設(shè)計構(gòu)造了以DSP為硬件基礎(chǔ)，以CPLD為核心的輔助控制系統(tǒng)，使得整個設(shè)計具有響應(yīng)速度快，電路設(shè)計簡單，可靠性和實時性高的優(yōu)點，可以達到良好的控制效果，又有效降低了功耗和設(shè)計成本。經(jīng)初步測試其性能能夠滿足航電系統(tǒng)的需要，該設(shè)計是切實可行的。

參考文獻：

[1] INCORPORATED T.TMS320C28X系統(tǒng)DSP的CPU與外設(shè)[M].張衛(wèi)寧譯.北京：清華大學出版社，2004.

篇4

關(guān)鍵詞；電力系統(tǒng)電氣自動化應(yīng)用

中圖分類號：O434.19文獻標識碼： A文章編號：

1，電力系統(tǒng)中自動化控制技術(shù)

1．1 電網(wǎng)調(diào)度自動化 

電網(wǎng)調(diào)度自動化主要組成部分，由電網(wǎng)調(diào)度控制中心的計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、工作站、服務(wù)器、大屏蔽顯示器、打印設(shè)備等，其主要是通過電力系統(tǒng)專用廣域網(wǎng)連結(jié)的，下級電網(wǎng)調(diào)度控制中心、調(diào)度范圍內(nèi)的發(fā)電廠、變電站終端設(shè)備(如測量控制等裝置)等構(gòu)成。

1．2 變電站自動化

變電站自動化的目的是取代人工監(jiān)視和電話人工操作，提高工作效率，擴大對變電站的監(jiān)控功能，提高變電站的安全運行水平。變電站自動化的內(nèi)容就是對站內(nèi)運行的電氣設(shè)備進行全方位的監(jiān)視和有效控制，其特點是全微機化的裝置替代各種常規(guī)電磁式設(shè)備；二次設(shè)備數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化，盡量采用計算機電纜或光纖代替電力信號電纜；操作監(jiān)視實現(xiàn)計算機屏幕化：運行管理、記錄統(tǒng)計實現(xiàn)自動化。變電站自動化除了滿足變電站運行操作任務(wù)外還作為電網(wǎng)調(diào)度自動化不可分割的重要組成部分，是電力生產(chǎn)現(xiàn)代化的一個重要環(huán)節(jié)。

1．3 發(fā)電廠分散測控系統(tǒng)(DCS) 

發(fā)電廠分散控制系統(tǒng)(DCS)一般采用分層分布式結(jié)構(gòu)，由過程控制單元(PCU)、運行員工作站(0S)、工程師工作站(ES)和冗余的高速數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)(以太網(wǎng))組成。過程控制單元(PCU)由可冗余配置的主控模件(MCU)和智能I／0模件組成。MCU模件通過冗余的I／0總線與智能FO模件通訊。PCU直接面向生產(chǎn)過程，接受現(xiàn)場變送器、熱電偶、熱電阻、電氣量、開關(guān)量、脈沖量等信號，經(jīng)運算處理后進行運行參數(shù)、設(shè)備狀態(tài)的實時顯示和打印以及輸出信號直接驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)，完成生產(chǎn)過程的監(jiān)測、控制和聯(lián)鎖保護等功能。

2，電子技術(shù)、計算機技術(shù)的發(fā)展不斷推動電力系統(tǒng)自動化進步

隨著上世紀八十年代單片機技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，我國電力系統(tǒng)自動化設(shè)備實現(xiàn)了全面的更新?lián)Q代。國產(chǎn)的工業(yè)計算機和引進的PC機技術(shù)為電力系統(tǒng)調(diào)度自動化、電廠監(jiān)控系統(tǒng)、變電站綜合自動化奠定了基礎(chǔ)。開發(fā)的應(yīng)用軟件可以實現(xiàn)電力系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)采集、匯總、分類、分析、存檔、顯示、打印、報警、完成操作控制等任務(wù)。 最近幾年以來，各種嵌入式產(chǎn)品的出現(xiàn)，例如嵌入式高性能微處理器、嵌入式計算機、嵌入式操作系統(tǒng)、嵌入式以太網(wǎng)等產(chǎn)品使電力系統(tǒng)中的裝置類設(shè)備如測量控制設(shè)備、繼電保護裝置、數(shù)據(jù)通信控制器等得以再次更新?lián)Q代，裝置的硬件電路和應(yīng)用程序結(jié)構(gòu)簡化，產(chǎn)品性能大大提高，裝置信息處理速度更快，功耗更低，功能擴展能力更強。

3，當前電力系統(tǒng)自動化依賴IT技術(shù)向前發(fā)展的重要技術(shù) 

當前電力系統(tǒng)自動化依賴于電子技術(shù)、計算機技術(shù)繼續(xù)向前發(fā)展的主要熱點有：① 電力一次設(shè)備智能化；② 電力一次設(shè)備在線狀態(tài)檢測；③ 光電式電力互感器；④ 適應(yīng)光電互感器技術(shù)的新型繼電保護及測控裝置；⑤特高壓電網(wǎng)中的二次設(shè)備開發(fā)。

3．1 電力一次設(shè)備智能化

常規(guī)電力一次設(shè)備和二次設(shè)備安裝地點一般相隔幾十至幾百米距離，互相間用強信號電力電纜和大電流控制電纜連接，而電力一次設(shè)備智能化是指一次設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計時考慮將常規(guī)二次設(shè)備的部分或全部功能就地實現(xiàn)，省卻大量電力信號電纜和控制電纜，通常簡述為一次設(shè)備自帶測量和保護功能。如常見的“智能化開關(guān)”、“智能化開關(guān)柜”、“智能化箱式變電站”等。

3．2 電力一次設(shè)備在線狀態(tài)檢測

對電力系統(tǒng)一次設(shè)備如發(fā)電機、汽輪機、變壓器、斷路器、開關(guān)等設(shè)備的重要運行參數(shù)進行長期連續(xù)的在線監(jiān)測，不僅可以監(jiān)視設(shè)備實時運行狀態(tài)，而且還能分析各種重要參數(shù)的變化趨勢，判斷有無存在故障的先兆，從而延長設(shè)備的維修保養(yǎng)周期，提高設(shè)備的利用率，為電力設(shè)備由定期檢修向狀態(tài)檢修過度提供保障

3．3 光電式電力互感器

電力互感器是輸電線路中不可缺少的重要設(shè)備，其作用是按一定比例關(guān)系將輸電線路上的高電壓和大電流數(shù)值降到可以用儀表直接測量的標準數(shù)值，以便用儀表直接測量。其缺點是隨電壓等級的升高絕緣難度越大，設(shè)備體積和質(zhì)量也越大；信號動態(tài)范圍小，導致電流互感器會出現(xiàn)飽和現(xiàn)象，或發(fā)生信號畸變；互感器的輸出信號不能直接與微機化計量及保護設(shè)備接口。在這里，電磁兼容、絕緣、耐環(huán)境條件、電子電路的供電電源同樣是技術(shù)難點之一。

4，變配電所的應(yīng)用

4.1保護的功能類型

保護的類型包括：線路保護、出線保護、貫通線路保護、自閉線路保護、電容器保護、變壓器保護等。另外，常用到的保護內(nèi)容有：過電流保護、過電壓保護、低頻減載等。

4.2通信功能

所有通信，包括與上級站的通信，實現(xiàn)通信、遙控、遙調(diào)、故障錄波數(shù)據(jù)上報等。此外，通信功能還可以作為調(diào)度自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點， 向調(diào)度主站轉(zhuǎn)發(fā)就近或其他自動化裝置的數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)上通下達的作用。

4.3遠動功能

變配電所實時監(jiān)控，即遠動功能，該功能包括遙測、遇信和遏調(diào)及故障報警、數(shù)據(jù)統(tǒng)計和計算、圖形、生產(chǎn)報表、曲線等的描繪。

4.4管理功能

變配電所運行管理功能，包括運行狀態(tài)、信息、變量、事件的監(jiān)視、記錄、存檔、打印等功能。保護管理功能，包括保護方式字和運行參數(shù)的讀取、修改、存儲、下載等。操作管理功能，包括操作閉鎖、操作記錄、操作管理等。設(shè)備管理功能，包括設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)視、統(tǒng)計及維修記錄等。

篇5

關(guān)鍵詞：智能建筑；構(gòu)成；火災特點；防控對策

智能建筑是傳統(tǒng)建筑藝術(shù)和現(xiàn)代信息技術(shù)的完美結(jié)合，是21世紀國家科學技術(shù)與文化水平發(fā)展的重要標志。隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，智能建筑在我國獲得了蓬勃發(fā)展，同時，智能建筑的消防安全問題也引起消防領(lǐng)域的關(guān)注。

一、智能建筑簡述

智能建筑（Intelligent Building，IB）是以建筑為平臺，兼?zhèn)浣ㄖO(shè)備、辦公自動化及通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，是集結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)、管理于一體的最優(yōu)化組合，向人們提供一個安全、高效、舒適、便利的建筑環(huán)境。

1.智能建筑的構(gòu)成

智能建筑是建筑自動化系統(tǒng)（Building Management Automation System，BAS）、通信自動化系統(tǒng)（Communication Automation System，CAS）、辦公自動化系統(tǒng)（Office Automation System，OAS）三者通過結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)（Structured Cabling System，SCS）、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的有機集成，其中建筑環(huán)境是智能建筑的支持平臺。

BAS的功能是調(diào)節(jié)、控制建筑內(nèi)的各種設(shè)施，包括變配電、照明、通風、空調(diào)、電梯、給排水、消防、安保、能源管理等，檢測、顯示其運行參數(shù)，監(jiān)視、控制其運行狀態(tài)，根據(jù)外界條件、環(huán)境因素、負載變化情況自動調(diào)節(jié)各種設(shè)備，使其始終運行于最佳狀態(tài)；自動監(jiān)測并處理諸如停電、火災、地震等意外事件；自動實現(xiàn)對電力、供熱、供水等能源的使用、調(diào)節(jié)與管理，從而保障工作或居住環(huán)境既安全可靠，又節(jié)約能源，而且舒適宜人。

CAS是保證建筑物內(nèi)語音、數(shù)據(jù)、圖像傳輸?shù)幕A(chǔ)上，同時與外部通信網(wǎng)（如電話網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)、計算機網(wǎng)、衛(wèi)星以及廣電網(wǎng)）相連，與世界各地互地互通信息的系統(tǒng)。CAS主要由程控數(shù)字用戶交換機網(wǎng)（Private Automation Branch exchange，PABX）和有線電視網(wǎng)（CATV）兩大網(wǎng)構(gòu)成。

OAS分為辦公設(shè)備自動化系統(tǒng)和物業(yè)管理系統(tǒng)。辦公設(shè)備自動化系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)處理、文字處理、郵件處理、文檔資料處理、編輯排版、電子報表和輔助決策等功能。對具有通信功能的多機事務(wù)處理型辦公系統(tǒng)，應(yīng)能擔負起電視會議、聯(lián)機檢索和圖形、圖像、聲音等處理任務(wù)。物業(yè)管理系統(tǒng)不但包括原傳統(tǒng)物業(yè)管理的內(nèi)容，即日常管理、清潔綠化、安全保衛(wèi)、設(shè)備運行和維護，也增加了新的管理內(nèi)容，如固定資產(chǎn)管理（設(shè)備運轉(zhuǎn)狀態(tài)記錄及維護、檢修的預告，定期通知設(shè)備維護及開列設(shè)備保養(yǎng)工作單，設(shè)備的檔案管理等）、租賃業(yè)務(wù)管理、租務(wù)管理，同時賦予日常管理、安全保衛(wèi)、設(shè)備運行和維護新的管理內(nèi)容和方式（如水、電、煤氣遠程抄表等）。

SCS又稱綜合布線系統(tǒng)（Premises Distribution System，PDS），它是建筑物或建筑群內(nèi)部之間的傳輸網(wǎng)絡(luò)。它把建筑物內(nèi)部的語音交換、智能數(shù)據(jù)處理設(shè)備及其廣義的數(shù)據(jù)通信設(shè)施相互連接起來，并采用必要的設(shè)備同建筑物外部數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)或電話局線路相連接。其系統(tǒng)包括所有建筑物與建筑群內(nèi)部用以交連以上設(shè)備的電纜和相關(guān)的布線器件。

智能建筑采用的計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要有以太網(wǎng)、FDDI網(wǎng)（Fiber Distributed Data Interface）、異步傳輸模式（ATM）、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ISDN）等等。

2.智能建筑的功能特點

（1）性能良好的通信設(shè)備，具有多種內(nèi)部及外部信息交換手段；

（2）能對建筑物內(nèi)部機械電氣設(shè)備進行綜合自動控制，實現(xiàn)運行狀態(tài)監(jiān)視和統(tǒng)計記錄的自動化，以及安全狀態(tài)監(jiān)視為中心的防災自動化；

（3）具有電子計算機系統(tǒng)，能實現(xiàn)辦公自動化；

（4）具有充分的適應(yīng)性和可擴展性；

（5）所有功能可隨技術(shù)進步和社會需要而不斷向前發(fā)展。

二、智能建筑的火災特點

1.火勢蔓延快

建筑物越高，風速越大，熱對流效應(yīng)越明顯，火災的蔓延擴大速度也越快。另外，數(shù)量眾多的樓梯間、電梯井、管道井等豎向管井煙囪效應(yīng)大，也是火災迅速蔓延的途徑。

2.起火因素多

建筑內(nèi)部功能復雜，電氣化和自動化程度高，電器設(shè)備多且用電負荷大，漏電、短路等故障的幾率增加，容易形成點火源；另外，由于建筑內(nèi)人員眾多，人為因素引發(fā)火災的幾率也會增加；再者，裝修過程中大量使用的高分子材料，耐火等級低，容易燃燒。

3.疏散難度高

火災發(fā)生時，普通電梯自動切斷電源停止使用，由于建筑內(nèi)人員眾多，難以在較短時間內(nèi)將人員全部撤離危險區(qū)。

4.經(jīng)濟損失大

智能建筑的OAS、CAS中各種電器設(shè)備眾多，一旦發(fā)生火災，這些設(shè)備極易燃燒，會造成巨大的經(jīng)濟損失。

三、智能建筑火災的防控對策

1.設(shè)置防火分區(qū)，控制火勢蔓延

按照國家消防技術(shù)規(guī)范的要求劃分防火分區(qū)，進行防火分隔，減小建筑物水平的對流效應(yīng)和豎向的煙囪效應(yīng)，防止火勢大面積蔓延。

2.嚴格防火管理，落實管理制度

要選用安全可靠的電器產(chǎn)品和燃氣設(shè)備，不使用明火或電熱絲的電器和燃器設(shè)備器具，其次電器設(shè)備及其線路和燃氣設(shè)備及其管道按標準、規(guī)范要求安裝鋪設(shè)，不得擅自亂接、亂拉、亂裝。供氣管道在地面進入建筑前應(yīng)設(shè)置緊急切斷閥。對電氣設(shè)備、燃氣設(shè)備、機械設(shè)備等，必須定期維持保養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)故障及時修復，使其始終處于良好狀態(tài)。

3.使用阻燃材料，提高耐火等級

建筑裝修和室內(nèi)裝修采用阻燃材料，是預防火災擴大蔓延的有效措施。在建筑中消除火源是不可能的，但是采用不燃、難燃裝飾或陳設(shè)是可能的，盡可能采用不燃材料或難燃材料做好內(nèi)部裝修，提高建筑的耐火等級，是從根本上減少火災發(fā)生、避免和減少火災傷亡以及財產(chǎn)損失的重要措施之一。

4.增加疏散途徑，加強自救教育

一方面，建筑設(shè)計時要設(shè)置消防電梯和疏散樓梯，保證在發(fā)生火災時，疏散途徑安全暢通；另一方面，要加強建筑內(nèi)人員的安全自救教育，使他們熟知各種避難方法，提高他們的心理承受能力，從而在火災發(fā)生時能夠有序、有效地安全疏散。

參考文獻：

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[2] 姚文華.對智能建筑設(shè)計的思考[J].合作經(jīng)濟與科技，2010，5（392）：127-128.

[3] 潘宇.對智能建筑系統(tǒng)構(gòu)成的認識[J].機電信息，2005，（5）：43-45.

[4] 朱占琴，李學革.對智能建筑系統(tǒng)建設(shè)、構(gòu)成的探討[J].民營科技，2010，（1）：207.

[5] 王旭東，劉寶利.智能建筑與消防[J].建筑科學，2008，24（10）：8-10.

篇6

關(guān)鍵詞：變電站自動化系統(tǒng)　站內(nèi)監(jiān)控功能　通訊規(guī)約

近年來，隨著“兩網(wǎng)”改造的深入和電網(wǎng)運行水平的提高，大量采用遠方集中控制、操作等自動化技術(shù)的變電站投入運行，既提高了勞動生產(chǎn)率，又減少了人為誤操作的可能。采用變電站自動化技術(shù)是變電站計算機應(yīng)用的方向，也是電網(wǎng)發(fā)展的趨勢，值得大力推廣。但工程實際當中，部分變電站自動化系統(tǒng)功能不能充分發(fā)揮出來，存在問題較多，無法正常運行。造成這種情況的一個原因就是系統(tǒng)選型的問題。如果一個變電站自動化系統(tǒng)選擇合適的話，不僅可以節(jié)省投資、節(jié)約材料，而且由于系統(tǒng)功能全、質(zhì)量高，其可靠性高、可信度大，更便于運行操作。因此，把好變電站自動化系統(tǒng)的選擇關(guān)意義十分重大。基于改造經(jīng)驗，本文總結(jié)了變電站自動化系統(tǒng)應(yīng)具備的結(jié)構(gòu)、功能、通訊網(wǎng)絡(luò)的選擇方法，同時也分析了該產(chǎn)品目前存在的問題。

1　變電站結(jié)構(gòu)形式的選擇

目前應(yīng)用較廣泛的變電站自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式主要有集中式、分散與集中相結(jié)合和全分散式三種類型。現(xiàn)將三種結(jié)構(gòu)形式的特點簡述如下。

1.1　集中式

集中式結(jié)構(gòu)的變電站自動化系統(tǒng)是指采用不同檔次的計算機，擴展其外圍接口電路，集中采集變電站的模擬量、開關(guān)量和數(shù)字量等信息，集中進行計算與處理，分別完成微機控制、微機保護和一些自動控制等功能[1]。這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，可減少占地面積，造價低，適用于對35kV或規(guī)模較小的變電站，但運行可靠性較差，組態(tài)不靈活。

1.2　分散與集中相結(jié)合

分散與集中相結(jié)合的變電站自動化系統(tǒng)是將配電線路的保護和測控單元分散安裝在開關(guān)柜內(nèi)，而高壓線路和主變壓器保護裝置等采用集中組屏的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。此結(jié)構(gòu)形式較常用，它有如下特點：

（1）10～35kV 饋線保護采用分散式結(jié)構(gòu)，就地安裝，可節(jié)約控制電纜，通過現(xiàn)場總線與保護管理機交換信息。

（2）高壓線路保護和變壓器保護采用集中組屏結(jié)構(gòu)，保護屏安裝在控制室或保護室中，同樣通過現(xiàn)場總線與保護管理機通信，使這些重要的保護裝置處于比較好的工作環(huán)境，對可靠性較為有利。

（3）其他自動裝置中，備用電源自投控制裝置和電壓、無功綜合控制裝置采用集中組屏結(jié)構(gòu)，安裝于控制室或保護室中。

1.3　全分散式

全分散式的變電站自動化是以一次主設(shè)備如開關(guān)、變壓器、母線等為安裝單位，將控制、I/O、閉鎖、保護等單元分散，就地安裝在一次主設(shè)備（屏柜）上。站控單元通過串行口與各一次設(shè)備相連，并與管理機和遠方調(diào)度中心通信。它有如下特點：

（1）簡化了變電站二次部分的配置，大大縮小了控制室的面積。

（2）減少了施工和設(shè)備安裝工程量。由于安裝在開關(guān)柜的保護和測控單元在開關(guān)柜出廠前已由廠家安裝和調(diào)試完畢，再加上敷設(shè)電纜的數(shù)量大大減少，因此現(xiàn)場施工、安裝和調(diào)試的工期隨之縮短。

（3）簡化了變電站二次設(shè)備之間的互連線，節(jié)省了大量連接電纜。

（4）全分散式結(jié)構(gòu)可靠性高，組態(tài)靈活，檢修方便，且抗干擾能力強，可靠性高。

上述三種變電站自動化系統(tǒng)的推出，雖有時間先后，但并不存在前后替代的情況，變電站結(jié)構(gòu)形式的選擇應(yīng)根據(jù)各種系統(tǒng)特點和變電站的實際情況，予以選配。如以RTU為基礎(chǔ)的變電站自動化系統(tǒng)可用于已建變電站的自動化改造，而分散式變電站自動化系統(tǒng)，更適用于新建變電站。

2　變電站自動化系統(tǒng)的主要功能

變電站自動化系統(tǒng)功能很多，在選擇時，除了必須保證所選系統(tǒng)功能滿足變電站的需要之外，而且要求技術(shù)有一定的先進性，防止由于功能欠缺影響系統(tǒng)以后的安全運行或很快過時。現(xiàn)將變電站自動化系統(tǒng)所應(yīng)具備的功能概括如下：

（1）站內(nèi)監(jiān)控功能（SCADA功能）　此功能包括站內(nèi)數(shù)據(jù)采集與處理、運行監(jiān)視及報警記錄、設(shè)備檢測與診斷、報表編輯生成修改與打印、人機交互聯(lián)系及系統(tǒng)維護管理、計算統(tǒng)計、歷史數(shù)據(jù)記錄、事件順序記錄（SOE）、事故追憶、遠方通信等常用SCADA功能。

（2）控制和調(diào)節(jié)　通過鍵盤在屏幕所顯示的畫面上對各可控設(shè)備進行開/合，投/退等控制操作，對各可調(diào)設(shè)備進行升/降、定值設(shè)定等調(diào)節(jié)控制。控制開關(guān)時可以按選擇一返校一執(zhí)行的方式實現(xiàn)每次操作一個對象的控制，也可以按批次控制、順序控制的方式一次對多個對象進行控制（無論那種控制方式，都要具備完整的控制閉鎖功能）：進行調(diào)節(jié)時可以一次調(diào)節(jié)一檔，也可以一次調(diào)節(jié)多檔，但同樣要具備完整的調(diào)節(jié)閉鎖和邊界報警功能。

（3）電壓無功控制　對于110kV電壓等級以上變電站，要求變電站自動化系統(tǒng)實現(xiàn)分布式站內(nèi)自動電壓無功控制（VQC）。對于35kV變電站，站內(nèi)自動電壓無功控制功能不作要求，但應(yīng)滿足遠方調(diào)整電壓無功，即通過自動化系統(tǒng)可在當?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)或調(diào)度端實現(xiàn)遠方手動調(diào)整變壓器分接頭和投切電容器功能。

（4）對時系統(tǒng)　對時要求是變電站自動化系統(tǒng)的最基本要求。110kV樞紐站和220kV站要求系統(tǒng)具有GPS對時功能，要求對變電站層設(shè)備和間隔層IED設(shè)備（包括智能電度表等）均實現(xiàn)GPS對時。并具有時鐘同步網(wǎng)絡(luò)傳輸校正措施。110kV終端站、35kV變電站不要求GPS對時功能，但要求具有一定精度的站內(nèi)系統(tǒng)對時功能，定時完成由系統(tǒng)主機或由調(diào)度端發(fā)出的對站內(nèi)間隔層設(shè)備的對時功能。

（5）故障錄波　故障錄波的數(shù)據(jù)和波形是電網(wǎng)事故運行分析的重要參數(shù)。35kV變電站和一般的110kV終端站可以不要求安裝故障錄波，一些分析信息可從保護裝置的簡短記錄和SOE中提取。但110kV樞紐站要求具有故障錄波功能。

（6）小電流接地選線　該功能要求配備三相CT或?qū)Ｓ昧阈駽T，一般通過IED檢出母線開口三角電壓越限，主站在收到信號后調(diào)該母線各IED在接地瞬間記錄的零序電壓電流資料，匯總分析后作出判斷。對于有35kV和10kV饋電線路的變電站，應(yīng)裝設(shè)分布的通過網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)的小電流接地選線系統(tǒng)。

（7）五防閉鎖　五防閉鎖功能是自動化必須考慮的主要問題之一。目前國內(nèi)大多數(shù)變電站自動化沒有實現(xiàn)隔離開關(guān)的自動控制，電動隔離開關(guān)機械轉(zhuǎn)動的不可靠性是原因之一。這種由于一次設(shè)備帶來的不完善的自動化系統(tǒng)，不僅給運行維護管理帶來了麻煩，而且使得自動化系統(tǒng)的五防閉鎖必須和一些廠家的現(xiàn)場智能鑰匙（智能鎖控器）扯在一起，目前還沒有比較好的解決方案。隨著一次設(shè)備的工藝質(zhì)量提高，一些廠站電動隔離開關(guān)使用情況基本沒有問題。隔離開關(guān)采用電動操作，自動化系統(tǒng)的五防閉鎖方案是比較完善和可靠的，用戶可根據(jù)自己的情況加以選擇。

（8）繼電保護　保護裝置作為系統(tǒng)的有機部分要求和自動化系統(tǒng)保持相對獨立，一般要求保證電磁兼容指標，設(shè)置專用熔斷器（35kV電壓等級以上）電源回路，保護CT與測量CT分開，A/D轉(zhuǎn)換14位，可遠方投退壓板和控制字，在線修改定值，帶簡短的事故采樣數(shù)據(jù)和動作記錄。

（9）同期　由于實現(xiàn)電網(wǎng)互聯(lián)是必然趨勢，故負責系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)線聯(lián)絡(luò)變壓器的樞紐變電站仍需配待自動同期裝置，使待并列的兩個系統(tǒng)在電壓、頻率、相位角都能滿足條件的情況下對進行并列操作，這部分功能也應(yīng)納入自動化系統(tǒng)。

（10）消防、保衛(wèi)　由于值班人員的減少和自動化系統(tǒng)功能的完善，消防、保衛(wèi)自動監(jiān)視設(shè)備也應(yīng)納入變電站自動化系統(tǒng)一并考慮，要求能及時將煙霧、溫度、案情等報警信息傳送給值班人員或上級調(diào)度中心。對于按無人值班設(shè)計的變電站，更應(yīng)該重視這部分功能的實現(xiàn)。

3　內(nèi)部局域通信網(wǎng)絡(luò)及傳輸規(guī)約的選擇

數(shù)據(jù)通信網(wǎng)是構(gòu)成變電站自動化系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，內(nèi)部通信網(wǎng)絡(luò)及傳輸規(guī)約的標準化是使變電站自動化邁向標準化難點之一，很難達成一致。

3.1　變電站通信網(wǎng)絡(luò)

變電站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)傳輸信息時間應(yīng)符合國際標準要求：設(shè)備層和間隔層之間、間隔內(nèi)各個設(shè)備之間、間隔層各間隔單元之間為1～100ms；間隔層和變電站層之間為10～1000ms；變電站層各個設(shè)備之間、變電站和控制中心之間≥1000ms[2]。RS422和RS485串口傳輸速率指標都是不錯的，可在1000m內(nèi)傳輸速率100kbps，短距離速率可到10Mbps；RS422串口為全雙工，RS485串口為半雙工，媒介訪問方式為主從問答式，屬總線結(jié)構(gòu)。這兩個網(wǎng)絡(luò)的不足在于節(jié)點數(shù)目比較少，無法實現(xiàn)多主冗余，有“瓶頸”問題，在35kV變電站和110kV終端變電站等小中型變電站，RS422和RS485可作為主要網(wǎng)絡(luò)采用。

中型樞紐110kV站接點數(shù)一般在40個左右，多主冗余要求、節(jié)點數(shù)量增加使RS422和RS485難以勝任。現(xiàn)場總線網(wǎng)可以方便的增減節(jié)點，具有點對點、一點對多點和全網(wǎng)廣播傳送數(shù)據(jù)的功能，常用的有Lonworks網(wǎng)，CAN網(wǎng)。Lonworks網(wǎng)上的所有節(jié)點是平等的，CAN網(wǎng)可以方便的構(gòu)成多主機構(gòu)，不存在“瓶頸”問題。據(jù)近年國內(nèi)數(shù)百個站的經(jīng)驗，CAN網(wǎng)和Lonworks網(wǎng)可作為目前一般中型的110kV樞紐變電站自動化通信網(wǎng)絡(luò)采用。

220～500kV變電站節(jié)點數(shù)據(jù)多，站內(nèi)分布成百上千個CPU，大量數(shù)據(jù)信息流的涌動和對速率指標要求高的分布母線保護的采用（要求速率130kB/s），Lonworks網(wǎng)絡(luò)的實時性、帶寬和時間同步指標會力不從心。應(yīng)考慮采用Ethernet網(wǎng)。

3.2　系統(tǒng)傳輸規(guī)約的現(xiàn)狀

國內(nèi)變電站自動化系統(tǒng)的傳輸規(guī)約使用較為混亂，無論是在站內(nèi)不同廠家設(shè)備之間還是在和遠方調(diào)度的連接中，由規(guī)約轉(zhuǎn)換問題而引發(fā)的軟件編程成為實際工程調(diào)試量最大的項目，必須加以統(tǒng)一。目前各個地方情況不一，現(xiàn)場大多采用各形式CDT、SC－1801、U4f、DNP3.0等一些規(guī)約，1995年IEC為了在兼容的設(shè)備之間達到互換目的，頒布了IEC60870－5－101傳輸規(guī)約，1997年原電力工業(yè)部頒布了國際101規(guī)約的國內(nèi)版本DL/T634－1997。該規(guī)約為調(diào)度端和站端之間的信息傳輸制定了標準，建議今后變電站自動化設(shè)備的遠方調(diào)度傳輸協(xié)議上應(yīng)采用101規(guī)約。

對于站內(nèi)通信規(guī)約，各生產(chǎn)廠家基本是各作各的，造成不同廠家設(shè)備通信連接的困難和以后維護的隱患。IEC在1997年頒布了IEC60870－5－103規(guī)約，國家經(jīng)貿(mào)委在1999年頒布了103規(guī)約的國內(nèi)版本DL/T667－1997。103規(guī)約為繼電保護和間隔層（IED）設(shè)備與變電站層設(shè)備間的數(shù)據(jù)通信傳輸規(guī)定了標準，建議今后的變電站自動化站內(nèi)協(xié)議采用103規(guī)約。

轉(zhuǎn)貼于 　4　設(shè)備選型中的幾個問題

4.1　生產(chǎn)廠家的問題

目前在變電站自動化系統(tǒng)選型當中存在著如所選系統(tǒng)功能不夠全面，產(chǎn)品質(zhì)量不過關(guān)，系統(tǒng)性能指標達不到要求等情況。主要有以下問題：由于我國市場經(jīng)濟體制不成熟，廠家過分重視經(jīng)濟利益，用戶過分追求技術(shù)含量，不重視產(chǎn)品的性能，因而一批技術(shù)含量雖較高，但產(chǎn)品并不過關(guān)，甚至結(jié)構(gòu)、可靠性很差的所謂高技術(shù)產(chǎn)品仍能不斷使用。廠家只要有人買就生產(chǎn)，改進的積極性也就不高，甚至有些產(chǎn)品生產(chǎn)過程中缺乏起碼的質(zhì)量保證措施，有些外購件的生產(chǎn)更是缺乏管理，因而導致部分投產(chǎn)的變電站問題百出。還有一種情況，有些廠家就某產(chǎn)品只組織技術(shù)鑒定，沒搞產(chǎn)品鑒定。另外，生產(chǎn)廠家對變電站自動化系統(tǒng)的功能、作用、結(jié)構(gòu)及各項技術(shù)性能指標宣傳和介紹不夠，導致電力企業(yè)內(nèi)部專業(yè)人員對系統(tǒng)認識不透徹，造成設(shè)計漏洞較多。

4.2　不同產(chǎn)品的接口問題

接口是自動化系統(tǒng)中非常重要而又長期以來未得到妥善解決的問題之一，包括RTU與通信控制器、保護與通訊控制器、小電流接地裝置與通訊控制器、故障錄波與通訊控制器、無功裝置與通訊控制器、通訊控制器與主站、通訊控制器與模擬盤等設(shè)備之間的通訊。這些不同廠家的產(chǎn)品要在數(shù)據(jù)接口方面溝通，需花費軟件人員很大精力去協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)格式、通訊規(guī)約等問題。當不同廠家的產(chǎn)品、種類很多時，問題會很嚴重。如果所有廠家的自動化產(chǎn)品的數(shù)據(jù)接口遵循統(tǒng)一的、開放的數(shù)據(jù)接口標準，則上述問題可得到圓滿解決，用戶可以根據(jù)各種產(chǎn)品的特點進行選擇，以滿足自身的使用要求。

4.3　變電站自動化系統(tǒng)的抗干擾問題和采取的措施

關(guān)于變電站自動化系統(tǒng)的抗干擾問題，亦即所謂的電磁兼容問題，是一個非常重要然而卻常常被忽視的方面。傳統(tǒng)上的變電站自動化設(shè)備出廠抗干擾試驗手段相當原始，僅僅做一些開關(guān)電焊機、風扇、手提電話等定性實驗，到現(xiàn)場后往往也只加上開合斷路器的試驗，一直沒有一個定量的指標，這是一個極大的隱患。變電站自動化系統(tǒng)的抗干擾措施是保證變電站自動化系統(tǒng)可靠和穩(wěn)定地運行的基礎(chǔ)，選擇時應(yīng)注意，合格的變電站自動化產(chǎn)品，除滿足一般檢驗項目外，主要還應(yīng)通過高低溫試驗、耐濕熱試驗、雷電沖擊電壓試驗、動模試驗，而且還要重點通過四項電磁兼容試驗，分別是：1MHz脈沖干擾試驗；靜電放電干擾試驗；輻射電磁場干擾試驗；快速瞬變干擾試驗。

4.4　設(shè)備選型應(yīng)遵循的原則

近些年來，變電站自動化方面的工作，既有經(jīng)驗也有教訓。但實踐證明，只要堅持按照“運行可靠、功能實用、技術(shù)先進、價格合理、維護方便、易于推廣”的選型原則去實施，便會成效顯著，偏離了這個原則，就收不到應(yīng)有的效果。

運行可靠體現(xiàn)在：（1）本身各模塊能穩(wěn)定協(xié)調(diào)地工作；（2）關(guān)鍵部分一定要有冗余、備份等措施，不因單個模塊的故障而影響整個系統(tǒng)的正常運行；（3）抗干擾能力強。功能實用體現(xiàn)在：（1）基本功能、日常操作所需的功能必須完備、簡明；（2）信息分流，哪一層需要的信息才送往哪一層。

技術(shù)先進體現(xiàn)在：（1）采用當前的主流技術(shù)；（2）符合開放、分布分散分層的標準。一定要改變可靠的必然在技術(shù)上落后、技術(shù)先進的必然不可靠的觀念。如果能夠把握好設(shè)計開發(fā)、生產(chǎn)制造、安裝投運的各個環(huán)節(jié)，是可以做到先進性與可靠性相統(tǒng)一的。

價格合理、維護方便、推廣容易也都是非常重要的因素，與以上幾個方面是相輔相成的。

另外，各電力公司所擁有的變電站自動化系統(tǒng)型號數(shù)量不宜過多，各電壓等級的自動化系統(tǒng)不宜超過3種，否則不利于運行人員掌握和維護。

5　結(jié)束語

由于微處理器和通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，變電站自動化系統(tǒng)的技術(shù)水平有了很大的提高，結(jié)構(gòu)體系不斷完善，全分布式自動化系統(tǒng)的出現(xiàn)為變電站自動化系統(tǒng)的選型提供了一個更廣闊的選擇余地。伴隨著變電站自動化系統(tǒng)應(yīng)用的增多，無論是新建、擴建或技改工程，變電站自動化系統(tǒng)的選型都應(yīng)該嚴格執(zhí)行國電公司下發(fā)的有關(guān)選型規(guī)定，力求做到選型規(guī)范化。經(jīng)選用的變電站自動化系統(tǒng)不僅技術(shù)先進、功能齊全、性能價格比高，系統(tǒng)的可擴展性和適用性要好，而且要求生產(chǎn)廠家具有相當技術(shù)實力，有一定運行業(yè)績和完整的質(zhì)量保證體系、完善的售后服務(wù)體系。

6　參考文獻

1　黃益莊.變電站綜合自動化技術(shù).中國電力出版社

2　石樹平等.論變電站自動化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及要求.繼電器，2000(10)

篇7

關(guān)鍵詞 計算機通信信號

中圖分類號：TP39 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2013）23-0007-02

計算機通信是一門融合了計算機技術(shù)與通信技術(shù)的交叉學科，計算機技術(shù)是信息革命之后飛速發(fā)展起來新生技術(shù)，它改變了人們的生產(chǎn)與生活方式，在通信方面的變化尤其明顯，進入新世紀后，模擬信號到數(shù)字化信號的變革已經(jīng)基本完成，但是計算機技術(shù)在通信領(lǐng)域的發(fā)展空間還很大，很多新技術(shù)新工藝層出不窮，也為未來的發(fā)展提供了足夠的想象空間。在未來的發(fā)展中，計算機通信技術(shù)必然會成為人類遠距離通信手段的主流。

1 通信技術(shù)的概念

現(xiàn)代通信技術(shù)的定義為運用數(shù)據(jù)來實現(xiàn)通信目的的過程，同時也是在計算機和終端設(shè)備層面，計算機和計算機之間實現(xiàn)的信息傳遞的技術(shù)，是現(xiàn)代計算機技術(shù)與通信技術(shù)有機結(jié)合的產(chǎn)物。這項技術(shù)廣泛應(yīng)用在軍事中，如武器操控體系、指揮自動化過程、信息收集系統(tǒng)、情報檢索等方面。在商業(yè)決策分析系統(tǒng)和辦公自動化等領(lǐng)域也得到了很充分的應(yīng)用。

2 計算機通信的發(fā)展

人類的通信歷史十分悠久，從形式比較簡單的語言、信件到近代的電報電話，人們交換信息的手段一直演變。科技進步的同時，人類信息的傳遞擺脫了傳統(tǒng)的視聽覺模式，電信號成為主流的信息載體，人類通信領(lǐng)域發(fā)生了革命性的變革。信息革命發(fā)展到今天，通信模式的類型繁多，通信工具種類不斷增加。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進步，計算機通信己經(jīng)取得了顯著的成果。

進入新世紀，遙感技術(shù)，計算機技術(shù)與通信技術(shù)的發(fā)展迅猛，計算機設(shè)備與軟件，還有計算機通信網(wǎng)絡(luò)與周邊應(yīng)用軟件的研發(fā)不斷推陳出新，計算機通信實現(xiàn)了更廣泛的發(fā)展。在計算機硬件與軟件的飛速發(fā)展的形勢下，計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展尤為突出，通信技術(shù)可以充分詮釋出計算機資源。設(shè)備的利用率得到提升，同時實現(xiàn)了多層面的資源共享。日常生活中，人民更多的使用計算機來生產(chǎn)、處理、交換與傳播各類形式的信息。

3 計算機通信技術(shù)的特點

計算機通信是以數(shù)據(jù)傳輸為目的傳播技術(shù)，但是卻不是僅僅是數(shù)據(jù)的簡單傳遞，這個領(lǐng)域還涉及到數(shù)據(jù)傳輸與數(shù)據(jù)交換，傳輸過程中的數(shù)據(jù)整理層面，這些方面都需要計算機技術(shù)的支持。與其他傳輸通信模式比較，計算機通信的有以下特點，首先，適合應(yīng)用于多媒體通信。文字符號，語言和圖像文件等多媒體信息都可以完成二值信號的傳輸，針對數(shù)據(jù)傳輸與處理的總體流程，監(jiān)控與管理都是通過計算處理的二進制信號來實現(xiàn)。其次是數(shù)據(jù)信息傳遞效率較高，相比模擬信號而言，上傳數(shù)據(jù)的速度為2900 bit/s，平均每分鐘可傳 20000 b，而數(shù)字信息的傳遞速度為70 kbit/s，能以60萬個字符每分鐘的速度傳播。由以上可見，數(shù)字信息傳輸相比模擬信號的傳輸速度上有絕對優(yōu)勢。最后，計算機通信平均呼叫持續(xù)時間比較短，約四分之一的數(shù)據(jù)通信持續(xù)時間

4 計算機的通信原理

計算機關(guān)于分類信息傳導等技術(shù)方面主要包含了以下幾點：光纖通信、數(shù)字微波通信、衛(wèi)星通信、移動通信和圖像通信。光纖通信的載頻是以光波為傳到方法，通過使用光導纖維充當傳導媒介的一種通信方法，光導纖維其具有的主要優(yōu)點是波頻范圍寬、損耗率低、耐腐蝕性強；數(shù)字微波通信是指通過使用波長范圍內(nèi)的電磁波利用中間傳導站，從而對信號進行傳導的一種通信方法。它的主要優(yōu)點是信號可以重新生成、信息的保密性好；衛(wèi)星通信是在地球上的無線電通信站彼此作用是通過使用人造太空衛(wèi)星作為中間傳導站，然后進行的通信設(shè)備。其主要優(yōu)點是可進行遠距離間的通信、工作時波頻范圍寬、通信的線路運行穩(wěn)定、通信的質(zhì)量高；移動通信，則是指人可在移動的過程中達到了通信的目的。即最大的優(yōu)點是可以在移動的當中實現(xiàn)通信，由于移動通信具有信息地點的靈活性，經(jīng)濟效益相對與其他方式的通訊具有明顯的優(yōu)勢，所以在當今移動通訊取得了迅速、穩(wěn)定的發(fā)展；計算機通信和其他方式的通訊相比，其傳輸方式是將電信號先轉(zhuǎn)變成為邏輯信號，這種轉(zhuǎn)變的方法就是把高電壓和低電壓表達為二進制數(shù)中的1和0，然后就可以通過這些不同的二進特有的序列排列順序來表達出人們所要表達的所有信息。也就是將數(shù)據(jù)以二進制中的1和0的比特電流所產(chǎn)生的電壓變化作為表達方式，產(chǎn)生的脈沖經(jīng)過通訊設(shè)備等媒介來傳導數(shù)據(jù)，取得了通信的目的，這個過程即其通訊方式的全部工作原理。

5 計算機通信的應(yīng)用

計算機通信技術(shù)對教育領(lǐng)域的發(fā)展意義重大。運用數(shù)字遠程教學為人力資源的開發(fā)創(chuàng)造了有利條件。目前國內(nèi)采用的遠程教學方法是通過衛(wèi)星通訊實現(xiàn)教育的目的，這種模式克服了傳統(tǒng)學校教育的空間局限性，在全日制中小學中都起到了很明顯的作用，遠程教育實際上是一類開放式教育手段，擴大教育面的同時，很好的開發(fā)了人力資源；從而實現(xiàn)了教育資源的分享和提高教學質(zhì)量的目的，遠程教育在很大程度上節(jié)省了人力，節(jié)約了很多經(jīng)費，從而使教育的成本得到降低，同時學生們對于此類教學的方式有深刻的了解，提升了教學效果。

計算機通信技術(shù)對人們?nèi)粘Ｉ睿屓祟惖纳罡颖憷顒拥姆秶S之擴大。工業(yè)革命之后，工人在上班的過程中，最大的苦惱就是辦公或工廠距離自己家的很遠，花費在路上的時間很多，而當今，人們通過這種技術(shù)實現(xiàn)了在家工作，完成工作后通過發(fā)達的信息通道傳輸出去，視頻電話等通信手段的發(fā)展，加強了人與人之間的交流，尤其是國際層面上的交流更加廣泛；人們的購物方式也發(fā)生了改變，計算機通信給人們的消費提供了便利。彌補距離上的不便。社會的發(fā)展總是與相應(yīng)的文化接軌，計算機通信技術(shù)可以促進民族與民族之間的一種國際化的交流，將本民族的傳統(tǒng)文化傳揚到國際舞臺上，同時也促進了對其他民族的相關(guān)文化的吸收，為國家繁榮作出貢獻，以上都是伴隨著社會物質(zhì)生產(chǎn)的發(fā)展而繁榮起來的。現(xiàn)代的通信技術(shù)主要依托視聽傳媒。衛(wèi)星通信手段與計算機結(jié)合達到信息儲存的放大的目的，將各國家的文化有機的融合在一起，促進彼此進步與發(fā)展。

傳統(tǒng)的無線計算機通信技術(shù)主要由蜂窩通信技術(shù)、無線局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)與衛(wèi)星通信手段等。無線計算機通信技術(shù)與便攜式計算機的快速普及將是今后關(guān)注的熱點。無線計算機通信已經(jīng)在很多領(lǐng)域得到了應(yīng)用，比如出租汽車的派遣、銷售網(wǎng)絡(luò)的管理與電子郵件收發(fā)等。移動電子郵件系統(tǒng)構(gòu)是無線移動計算機通信的技術(shù)核心部分。

綜上所述，計算機通信技術(shù)是信息通信時代的核心基礎(chǔ)，也面向今后信息時代的主要信息基礎(chǔ)設(shè)施，這類技術(shù)的首要目的是創(chuàng)建一個高速高效、統(tǒng)一兼容的全球性通信體系。未來幾十年里先進的網(wǎng)絡(luò)可以與應(yīng)用的發(fā)展方向無疑會更快，具有革命性光纖傳輸工藝的高速數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)也會逐步應(yīng)用，以適應(yīng)高速計算機通信中同步傳輸模式技術(shù)為主流的總體趨勢。計算機通信技術(shù)在民用與軍用領(lǐng)域都發(fā)揮著重要的作用，會越來越明顯的改變國家的面貌與人們的生活。

參考文獻

[1]陳嵐，萬國春.計算機通信技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展前景[J].南昌職業(yè)技術(shù)師范學院學報，2000.

篇8

關(guān)鍵詞 智能變電站；在線監(jiān)測系統(tǒng)

中圖分類號TM63 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2013）100-0199-02

電力是現(xiàn)代社會生產(chǎn)生活中不可或缺的基礎(chǔ)行業(yè)，隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，在迅速積累物質(zhì)財富的同時，社會的生產(chǎn)生活方式也得到巨大的改變。在人們的日常生活的衣食住行中，以汽車為代表的交通工具、家用電器、照明用具、電子終端產(chǎn)品等等電子電器化生活用品的出現(xiàn)；在工業(yè)生產(chǎn)中大規(guī)模、大功率、高度集成的電子電器化和自動化的現(xiàn)代化生產(chǎn)設(shè)備；如此種種都對電力供應(yīng)的規(guī)模、功率以及綜合性能提出了更高的要求。從過去的電力技術(shù)的規(guī)模化到如今的集成化、智能化發(fā)展趨勢，智能電網(wǎng)已經(jīng)成為了電力技術(shù)的發(fā)展新動向，立足于新希通訊技術(shù)、傳感器技術(shù)、控制技術(shù)的日趨成熟，智能化已經(jīng)完全覆蓋了從發(fā)電、輸電、變電、配電、儲電以及用電的整個電力供應(yīng)流程，實現(xiàn)了高效、安全和協(xié)調(diào)兼容的電力控制的特點。在電力管理中，變電站是保障電網(wǎng)運行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，由于變電站操控的技術(shù)復雜性和高風險性，對變電站的狀態(tài)監(jiān)控成為了確保變電站安全穩(wěn)定運行的技術(shù)保障，對于技術(shù)集成程度更高的智能化變電站，進行實時性和跟隨性更好的在線狀態(tài)監(jiān)測，已經(jīng)成為了智能變電站控制技術(shù)的主要技術(shù)手段。

1 當前變電站的狀態(tài)監(jiān)測的發(fā)展現(xiàn)狀

傳統(tǒng)的變電站的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)是獨立于電站控制管理的自動化系統(tǒng)的，主要是通過停機檢修以及計劃檢修等方式實現(xiàn)對變電站設(shè)備的狀態(tài)控制和監(jiān)測，具體工作原理是通過多通道的監(jiān)測單元以現(xiàn)場總線的方式匯總到狀態(tài)監(jiān)測中心處理器，再通過局域以太網(wǎng)的形式上傳到主服務(wù)器，進行實時數(shù)據(jù)和分析和處理，可以清晰的看出，這種狀態(tài)監(jiān)測模式存在以下幾點缺陷：1）設(shè)備臃腫，集成化程度低，針對不同規(guī)模和不同技術(shù)性能的變電站，監(jiān)測系統(tǒng)需要鋪設(shè)大量的狀態(tài)監(jiān)測單元，加之數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)處理模塊，整個監(jiān)測系統(tǒng)組件繁雜，不僅難以管理，也給系統(tǒng)的排查檢修制造了相當?shù)睦щy；2）接口信息處理能力差，變電站內(nèi)的監(jiān)測目標眾多，不同的監(jiān)測系統(tǒng)之間的通信接口標準不一，難以進行數(shù)據(jù)的串行和數(shù)據(jù)共享，這給數(shù)據(jù)通信設(shè)備的檢修和數(shù)據(jù)共享帶來了極大的不便，也直接增大了電力企業(yè)的管理成本；3）監(jiān)測系統(tǒng)和自動化控制系統(tǒng)的兼容性較差，由于狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)和主機自動化控制系統(tǒng)，屬于兩個并行控制系統(tǒng)，兩者之間的兼容性較差，數(shù)據(jù)和資源難以實現(xiàn)共享，控制指令的傳達也需要中間處理模塊，不僅增加了管理工作量，也大大延緩了控制效率。

2 智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)研究

智能變電站是信息數(shù)字化技術(shù)、功能集成化技術(shù)、結(jié)構(gòu)模塊化技術(shù)和狀態(tài)可視化技術(shù)的應(yīng)用綜合，通過在線監(jiān)測的控制技術(shù)平臺，可以實現(xiàn)包括在線測量、計量、狀態(tài)監(jiān)測分析、控制操作、保護策略以及其他各項實時控制功能。總的來說在線監(jiān)測系統(tǒng)可以以組件、模塊以及一體化的構(gòu)造方式進行系統(tǒng)建設(shè)。具體的在線監(jiān)測的內(nèi)容主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

2.1對于變電處理過程設(shè)備的在線監(jiān)測

變電處理是一個聯(lián)動過程，具體涉及到的電力設(shè)備包括：變壓器、繼電器、斷路器、電容器以及氣體絕緣組合電器等等，對于變壓器、高壓斷路器等等設(shè)備的在線監(jiān)測已經(jīng)取得了較好的實際應(yīng)用成果，監(jiān)測精度也得到了進一步提高，因此，對于智能開關(guān)和電氣絕緣設(shè)備的在線監(jiān)測成為關(guān)鍵問題。基于成熟的動量因子分析法，構(gòu)建相應(yīng)的狀態(tài)分析模型，以智能開關(guān)中的控制回路斷線情況、彈簧儲能時間、開關(guān)工作時間和開合次數(shù)、開關(guān)溫度、閘線線圈電壓電流數(shù)值，以電氣絕緣組件的局部放電情況、氣壓、氣體含水量、避雷效果等為實際的監(jiān)測對象，建立實時的在線監(jiān)測系統(tǒng)，獲取開關(guān)性能和絕緣性能的實時數(shù)據(jù)，在異常工況下進行報警指令。

2.2對運行環(huán)境的在線監(jiān)測

高壓、強壓的智能變電站屬于無人操作的遠程監(jiān)控系統(tǒng)，因此，對于變電操作室的在線監(jiān)測應(yīng)該包括視頻監(jiān)控和安保工作，對異常入侵情況要進行防盜報警、災害報警和出入口控制；由于電力設(shè)備的性能要求，對于控制室的環(huán)境溫度、濕度以及室外的氣候變化情況也要進行實時監(jiān)測，因此，在變電站的環(huán)境監(jiān)測中，以單片機控制技術(shù)、溫度濕度和煙霧感應(yīng)器技術(shù)以及紅外感應(yīng)等等為技術(shù)支撐，對于控制室內(nèi)可能出現(xiàn)的溫度濕度變化、漏電放電異常、煙霧明火情況、以及異物入侵、設(shè)備進水等等環(huán)境變化情況進行綜合監(jiān)測，通過信息通訊系統(tǒng)將實時的監(jiān)控視頻和實時數(shù)據(jù)進行上傳，以待后續(xù)評估處理。

2.3對電纜及開關(guān)柜實時溫度的在線監(jiān)測

變電站的變壓器、斷路器、電容器等等裝置之間以電纜相連接，由開關(guān)柜控制所有設(shè)備的工作狀態(tài)，因此，電纜和開關(guān)柜的工作狀態(tài)至關(guān)重要，電流電壓過載或者開關(guān)開合頻次過快都會導致電纜和開關(guān)柜過熱的現(xiàn)象出現(xiàn)，具體故障原因而言：開關(guān)柜接頭接觸不良、結(jié)合處不對中等情況會導致開關(guān)過熱，甚至出現(xiàn)起弧過燒；高壓電纜接線處接觸不良等現(xiàn)象會導致電纜過熱，絕緣層加速老化甚至于被燒穿。通過在電纜和開關(guān)柜的疑似過熱點，裝設(shè)紅外溫度感應(yīng)器和紅外成像儀，可以實現(xiàn)溫度實時監(jiān)控；對于開關(guān)柜內(nèi)部像斷路器、倒閘連接點等地方的溫度監(jiān)測，則需要采用基于光纖布拉格的準 分布式光纖光柵測溫方法，保障監(jiān)測裝置的耐高壓和耐熱特性，提高監(jiān)測效率和監(jiān)測裝置的有效使用時間。

3結(jié)論

智能變電站是變電技術(shù)的發(fā)展趨勢，也體現(xiàn)出了巨大的適應(yīng)能力和經(jīng)濟效益。本文以智能變電站的在線監(jiān)測為分析課題，簡述了在線監(jiān)測的基本原理和我國當前的智能變電站在線監(jiān)測的發(fā)展現(xiàn)狀。立足于成熟的信息通信技術(shù)、數(shù)據(jù)采集技術(shù)和數(shù)據(jù)分析處理技術(shù)，提出了從變電處理設(shè)備、變電控制環(huán)境和電纜開關(guān)柜等等方面進行在線監(jiān)測工作的展開，對變電設(shè)備的實時工作狀態(tài)的環(huán)境狀態(tài)進行跟蹤和監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)險情并及時調(diào)整和檢修，為智能變電站的進一步發(fā)展提供了新的技術(shù)思路。

參考文獻

篇9

關(guān)鍵詞：powerbuilder；數(shù)據(jù)窗口；打印；實現(xiàn)方式

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2013）36-8215-02

隨著計算機技術(shù)得到迅猛的發(fā)展，計算機管理已經(jīng)在各個領(lǐng)域普及，社會也越來越離不開信息網(wǎng)絡(luò)。各種信息的管理離不開數(shù)據(jù)庫的使用，powerbuilder是一款非常強大的數(shù)據(jù)庫開發(fā)管理軟件。很多信息在使用時需要打印出來使用，為此Powerbuilder提供了數(shù)據(jù)窗口打印功能。該文將對在powerbuilder中如何實現(xiàn)數(shù)據(jù)窗口打印功能的幾種方式進行說明。

1 單一數(shù)據(jù)窗口的打印功能實現(xiàn)

可以在程序中調(diào)用數(shù)據(jù)窗口的控件的print函數(shù)打印數(shù)據(jù)窗口中的內(nèi)容，打印內(nèi)容與數(shù)據(jù)窗口控件中在屏幕中顯示的一致（所見即所得功能），print函數(shù)有兩種語法使用格式。

1）將數(shù)據(jù)窗口控件的內(nèi)容作為一個單獨的打印作業(yè)

把數(shù)據(jù)窗口控件的內(nèi)容作為單獨的打印作業(yè)發(fā)送的打印機上的語法格式：

dwcontrol.print（{canceldialog}）

其中，dwcontrol為數(shù)據(jù)窗口控件名稱，canceldianlog是可選參數(shù)，是打印時是否為用戶提供能夠取消打印操作的對話框。如果值是true，則提供對話框，如果值是false，則不提供對話窗口。

使用print函數(shù)打印數(shù)據(jù)窗口時，powerbuilder自動打開打印作業(yè)，然后將數(shù)據(jù)發(fā)送至打印機進行打印，打印結(jié)束后自動關(guān)閉打印作業(yè)，這個過程不需要編寫然后程序代碼。

2）將數(shù)據(jù)窗口控件的內(nèi)容作為圖形進行打印

將數(shù)據(jù)窗口控件作為圖形發(fā)送的打印機進行打印的語法格式：

dwcontrol.print（jobname，x，y{，width，height}）

其中，dwcontrol是數(shù)據(jù)窗口控件名稱；jobname是函數(shù)printopen函數(shù)返回的作業(yè)號；x是數(shù)據(jù)窗口左上角在打印頁上x坐標位置；y同x作用一致，表示數(shù)據(jù)窗口左上角在打印頁上y坐標位置；width指定數(shù)據(jù)窗口打印寬度；height為指定數(shù)據(jù)窗口打印高度。Width和height參數(shù)可以省略，如果省略，打印按照數(shù)據(jù)窗口實際數(shù)據(jù)打印。

2 多數(shù)據(jù)窗口打印功能的實現(xiàn)

打印函數(shù)print自動化程度非常高，使用方便，但多數(shù)據(jù)窗口的內(nèi)容作為一個打印作業(yè)輸出時，打印函數(shù)print就無法實現(xiàn)了。當遇到多數(shù)據(jù)窗口打印輸出時，就可以利用printdatawindow函數(shù)實現(xiàn)多數(shù)據(jù)窗口打印功能。Printdatawindow函數(shù)的實現(xiàn)打印功能的使用過程如下。

調(diào)用printopen函數(shù)創(chuàng)建打印作業(yè)；

調(diào)用printdatawindow函數(shù)打印一個或多個數(shù)據(jù)窗口的內(nèi)容；

打印過程中，可以調(diào)用printcancel函數(shù)取消打印作業(yè)；

打印作業(yè)完成后，使用printclose函數(shù)關(guān)閉打印作業(yè)。

1）打印作業(yè)創(chuàng)建函數(shù)printopen的說明

Printopen函數(shù)用于創(chuàng)建打印作業(yè)并返回打印作業(yè)號，printopen（）函數(shù)的語法格式為：Printopen（{jobname}）

參數(shù)jobname為可選參數(shù)，用于指定創(chuàng)建打印作業(yè)名稱。如果函數(shù)執(zhí)行成功，則返回打印作業(yè)號，否則，返回-1。

2）關(guān)閉打印作業(yè)函數(shù)printclsoe的說明

Printclose函數(shù)用于關(guān)閉打印作業(yè)并把打印數(shù)據(jù)發(fā)送給打印機。Printclose（）函數(shù)的語法格式：Printclose（jobnumber）

函數(shù)參數(shù)jobnumber是函數(shù)返回的作業(yè)號。函數(shù)執(zhí)行成功返回值為1否則返回-1。如果參數(shù)為空，則函數(shù)返回null。

3）取消打印作業(yè)函數(shù)printcancel的說明

printcancel函數(shù)用于取消printopen函數(shù)啟動的打印作業(yè)。Printcancel函數(shù)的語法格式為：printcancel（jobnumber）

參數(shù)jobnumber是函數(shù)printopen函數(shù)返回的作業(yè)號。執(zhí)行成功時返回1，否則，返回-1。如果參數(shù)為空，則函數(shù)返回null。

4）打印單個或多個數(shù)據(jù)窗口的打印函數(shù)printdatawindow的說明

Printdatawindow函數(shù)用于打印單個或多個數(shù)據(jù)窗口控件的內(nèi)容，每個數(shù)據(jù)窗口的內(nèi)容都從新的打印頁開始打印。Printdatawindow函數(shù)的語法格式為：

Printdatawindow（jobnumber，dwcontrol）

函數(shù)參數(shù)jobnumber是函數(shù)printopen函數(shù)返回的作業(yè)號；dwcontrol是數(shù)據(jù)窗口控件的名稱。函數(shù)執(zhí)行成功時返回1，否則，返回-1。如果參數(shù)為空，則函數(shù)返回null。

3 通過數(shù)據(jù)窗口的按鈕對象實現(xiàn)打印功能

除了在程序代碼中利用函數(shù)實現(xiàn)打印功能外，還可以通過數(shù)據(jù)窗口對象中包含的按鈕對象打印或者瀏覽數(shù)據(jù)窗口，實現(xiàn)的步驟如下。

1） 在要打印的數(shù)據(jù)窗口中增加一個按鈕對象。

2） 按鈕對象的Action屬性的設(shè)置

a）設(shè)置為print：運行時單擊按鈕，將立即執(zhí)行打印數(shù)據(jù)窗口內(nèi)容；

b）設(shè)置為preview：運行時單擊該按鈕，將顯示該數(shù)據(jù)窗口內(nèi)容的打印瀏覽；

c）設(shè)置為previewwithrules：運行時單擊該按鈕，將顯示該數(shù)據(jù)窗口帶有標尺的打印瀏覽。

4 使用OEL接口技術(shù)實現(xiàn)打印功能

OEL即Object Linking and Embedding對象的鏈接與嵌入技術(shù)，是Microsoft公司提供的一種先進的程序之間通信技術(shù)，OEL技術(shù)可以對鏈接和嵌入對象進行操作和遠程訪問，可以把支持OEL技術(shù)的多個軟件集成起來，使集成在一起的軟件功能更加完善，提升軟件的使用效率和功效。

通過OEL技術(shù)，我們可以將powerbuilder中嵌入offiec，使office軟件的菜單同用戶設(shè)計的軟件的菜單融合成為完整的整體。用戶在powerbuilder中直接可以使用office的功能，完成用戶設(shè)計軟件需要完成的功能。

針對powerbuilder 的報表處理打印，可以根據(jù)用戶的要求，對office中的組件（word、excel等）進行設(shè)計，如標題、頁眉、頁腳、表格樣式等。使之成為模板儲存起來。同時powerbuilder也可以直接針對office進行表單的臨時設(shè)計與制作。用戶使用時只需通過對powerbuilder的調(diào)用，將所需數(shù)據(jù)添加到office軟件存儲的模板或臨時設(shè)計的表單中，然后通過office打印出來。從而實現(xiàn)powerbuilder的數(shù)據(jù)窗口打印功能。

以上簡述了幾種實現(xiàn)powerbuilder數(shù)據(jù)窗口打印功能的方法，各種方法都有其各自的特點，在使用powerbuilder設(shè)計軟件時，軟件設(shè)計者不僅可以單獨使用其中的一種方法，也可以組合使用來完成軟件的打印功能，提高和完善軟件的打印功能，使軟件設(shè)計更加符合用戶的要求和使用習慣。

參考文獻：

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[3] 費雅潔. PowerBuilder程序設(shè)計[M]. 2版.北京：高等教育出版社，2009.

篇10

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代通信技術(shù)；電力系統(tǒng)；應(yīng)用

引言

電力系統(tǒng)的自動化技術(shù)不斷提升的同時，電力系統(tǒng)對現(xiàn)代通信技術(shù)的需求也越來越大。電力系統(tǒng)利用現(xiàn)代通信技術(shù)可以實現(xiàn)對供電的遠程控制、管理和監(jiān)督，同時，現(xiàn)代通信技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用也成為了建設(shè)電力自動化系統(tǒng)的關(guān)鍵。將現(xiàn)代通信技術(shù)應(yīng)用在電力系統(tǒng)中能夠有效地提高電力系統(tǒng)的自動化水平，同時提高電力系統(tǒng)的工作效率。總之，研究現(xiàn)代通信技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用具有非常重大的意義。

1現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

在將通信技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)的初期階段，我國電網(wǎng)采用的主要通信技術(shù)就是微波通信與電力線載波通信。微波通信和電力線載波通信的規(guī)模比較小，所采用的技術(shù)也不復雜。然而，隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們對于電力的需求也在不斷地增大，因此，電力系統(tǒng)的規(guī)模也必須隨之不斷地擴大，并且電力系統(tǒng)對于信息的傳送質(zhì)量、信息通道容量等方面的要求也不斷提高，以往的電話指揮方式早已不能適應(yīng)供電的各項要求，除此之外，與電力系統(tǒng)有關(guān)的調(diào)度管理技術(shù)也發(fā)展得越來越成熟。如今，電力系統(tǒng)逐漸朝著智能化方向發(fā)展，電力通信從之前的同軸電纜傳輸逐步發(fā)展到現(xiàn)在的光纖傳輸，從模擬電網(wǎng)逐漸發(fā)展到現(xiàn)在的數(shù)字通信，再加上計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的不斷發(fā)展，電力通信將逐漸成為智能化電力系統(tǒng)的“神經(jīng)中樞”，因此，電力通信的發(fā)展會有效地推進智能電網(wǎng)的發(fā)展與壯大。

2新時代下電力通信的特點

在“十二五”期間，我國的智能配電網(wǎng)、特高壓電網(wǎng)和電網(wǎng)信息化建設(shè)走向了一個迅猛發(fā)展的階段，現(xiàn)代通信技術(shù)在電網(wǎng)中的應(yīng)用也呈現(xiàn)出了一些新的特點。而電力通信對其業(yè)務(wù)多元化、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)以及智能化和通信可靠性方面的要求也越來越高。

3現(xiàn)代通信技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

3.1電力—通信體系的建設(shè)

將現(xiàn)代通信技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)的主要目的就是為了實現(xiàn)電力系統(tǒng)和通信系統(tǒng)之間能夠保持一種動態(tài)、實時、全面的通信方式，從而達到隨時進行信息與電力狀態(tài)之間的交換，同時能夠及時地發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)中存在的故障，并且及時地消除故障，從而避免發(fā)生安全事故。現(xiàn)代通信技術(shù)的應(yīng)用能夠讓電力系統(tǒng)具有自動檢驗和自動修正的功能，從而保證電力系統(tǒng)能夠高質(zhì)量的持續(xù)供電給各個用戶。現(xiàn)代通信系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用可以分為硬件和軟件兩個方面的應(yīng)用，其中，在硬件方面的應(yīng)用主要包括對電力專用的特種通信光纖、PLC的建設(shè)硬件的應(yīng)用。在軟件方面的應(yīng)用就是，將人工智能技術(shù)和軟件設(shè)計融合，從而達到信息傳輸、電力傳輸、測量與保護系統(tǒng)實現(xiàn)自適應(yīng)配合的目的。除此之外，軟件構(gòu)件體系還實現(xiàn)了人工智能系統(tǒng)、廣域測量系統(tǒng)、電力基礎(chǔ)設(shè)施防御系統(tǒng)等。

3.2電力-通信安全保護

現(xiàn)代通信技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用首先需要滿足對電力系統(tǒng)內(nèi)外通信、信息交換與開放的需求。現(xiàn)代的電力系統(tǒng)逐漸成為一個分布式的智能網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)代通信系統(tǒng)和電力自動化系統(tǒng)能夠?qū)崟r地對電站、建筑、電網(wǎng)之間的聯(lián)系進行有效地控制，從而確保電力系統(tǒng)能夠?qū)崟r、正常地供電給用戶。電力系統(tǒng)在發(fā)展過程中對于現(xiàn)代通信技術(shù)的需求如圖1所示。為了確保電力系統(tǒng)能夠安全、可靠地持續(xù)運行，現(xiàn)代通信技術(shù)必須具備測量、監(jiān)視、保護等各方面的功能，從而能夠幫助電力系統(tǒng)進行信息的采集與傳遞。

3.3多智能體系的應(yīng)用

在以往很長的一段時間中，有關(guān)部門對與電力系統(tǒng)的安全保障相關(guān)研究的主要精力放在了電力系統(tǒng)自身的構(gòu)建模式和電力系統(tǒng)故障的預測和排查，卻忽略了對與電力系統(tǒng)密切相關(guān)的通信系統(tǒng)及其模型有關(guān)的研究。現(xiàn)代通信技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用需要利用復雜的交互系統(tǒng)和布式的人工智能理論作為基礎(chǔ)來處理通信系統(tǒng)和信息系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用以及擴張應(yīng)用時附帶的復雜性。現(xiàn)代通信技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，可以通過多智能體系統(tǒng)來實現(xiàn)以下幾種功能。第一種功能，可以對電力系統(tǒng)的通信管道的狀態(tài)進行監(jiān)測，同時能夠?qū)⒂嘘P(guān)的信息數(shù)據(jù)顯示在用戶的接口端。第二種功能，及時發(fā)現(xiàn)通信鏈路中的故障，還能夠通過接受其他所產(chǎn)生的事故報告來發(fā)現(xiàn)鏈路中的故障。第三種功能，進行電力系統(tǒng)的脆弱性評估，并反饋相應(yīng)的評估結(jié)果，同時及時發(fā)現(xiàn)嚴重的通信事故。

3.4光纖通信技術(shù)的應(yīng)用

3.4.1光纖通信技術(shù)簡述光纖通信技術(shù)是現(xiàn)代通信技術(shù)中的主要技術(shù)，它是將光纖作為通信的傳輸通道，同時利用光作為信息傳輸載體的通信技術(shù)。因為光纖是由具有絕緣性質(zhì)的玻璃構(gòu)成的，所以不用考慮由于接地形成的回路造成的影響。同時，由于光纖之間構(gòu)成的串繞較小，而光波在傳輸?shù)倪^程中，不會因為光信號的泄漏而造成信息竊聽。因為光纖的纖芯和光纜（多光纖組成的結(jié)構(gòu)）的直徑都非常小，所以光纖通信的信息傳輸系統(tǒng)占用的空間不會很大。除此之外，在光纖通信系統(tǒng)中，因為光波的頻率遠遠高于電波的頻率，再加上光纖在傳輸信息時造成的損耗遠遠小于導波管或同軸電纜在傳輸信息時造成的損耗，所以光纖傳輸?shù)娜萘磕軌蜻_到微波傳輸容量的幾十倍。3.4.2光纖通信在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用在骨干電力通信系統(tǒng)中應(yīng)用的光纜主要是將OPGW或者ADSS光纜作為信息傳輸載體。電力通信系統(tǒng)采用了SDH技術(shù)、PTN技術(shù)、OTN技術(shù)等，其中，對SDH技術(shù)的應(yīng)用最廣泛。在骨干電力通信網(wǎng)不斷發(fā)展的同時，以電力通信系統(tǒng)為基礎(chǔ)的信息業(yè)務(wù)不僅僅是遠程控制語音聯(lián)網(wǎng)、調(diào)度實時控制信息傳輸?shù)日瓗挊I(yè)務(wù)，還包括了承載調(diào)度電力的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)、電視電話會議系統(tǒng)、動態(tài)環(huán)視監(jiān)控系統(tǒng)、電力營銷計量系統(tǒng)等多類由通信電力系統(tǒng)作為基礎(chǔ)的信息業(yè)務(wù)。現(xiàn)代的通信電力系統(tǒng)能夠有效地協(xié)調(diào)電力系統(tǒng)發(fā)電、送電、變電、配電、用電之間的聯(lián)合運轉(zhuǎn)，同時有效地促進了電力系統(tǒng)能夠安全、可靠、穩(wěn)定的運行。

4結(jié)語

總之，現(xiàn)代通信技術(shù)在電力系統(tǒng)中有著極其重要的作用，它不僅滿足了電力系統(tǒng)對于通信的需求，還為電力系統(tǒng)提高自身的自動化水平提供了強有力的支持，確保了電力系統(tǒng)實現(xiàn)自動化的應(yīng)用效果，更加有效地促進了電力系統(tǒng)的發(fā)展和創(chuàng)新。

參考文獻：

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