時間:2023-03-23 15:22:16
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2后臺監控系統設計
CBZ8000自動化系統支持WindowsXP操作系統,利用SQLServer2000構造數據庫,基于VisualBasic語言編制程序。實現無人值守自動化模型,需要得到正確的網絡拓撲連接,實現系統實時分析。上述算法即為網絡拓撲連通性的驗證,網絡節點矩陣自動生成可以大大降低計算工作量。進入監控系統前要完成登陸,系統設計時一定要根據不同的用戶組設置不同的權限,進入登陸系統后就可以查詢各個子系統的狀態,還可以查看整個變電站的運行數據(見圖3)。監控系統還可以查看變壓器和進線的調度,如感性有功電度、感性無功電度、容性有功電度、容性無功電度等。變電站出現故障后,會彈出報警界面,同時記錄下超限值和發生故障的時間,工作人員需要查看上邊的提示,通過保護裝置進行操作。本設計采用的終端設備是WYD—800系列RTU,由測控設備完成初始數據采集和預處理,經以太網由終端設備傳輸到集控站。較以往系統相比,本次設計中改進了微機五防操作系統,主機可以基于規則庫中的數據對實際數據進行邏輯對比,并生成相應的操作程序。操作票專家系統設置了5種開票方式:圖形開票、專家庫開票、調用典型票、手工開票、歷史操作票。
3遙視系統設計及測試
現有變電站一般都具有四遙系統,本設計在這個基礎上增加了遙視系統,即遠程視頻監控系統。此系統可以實現以下功能:監控35kV變電站變壓器和主要設備情況;對周圍環境進行監控并實現消防系統報警;對門禁情況進行中心控制;輔助電力生產減少工作量。變電站遙視系統設備主要有:可控攝像機、煙霧傳感器、紅外傳感器、電源、計算機、交換機、服務器等(見圖4)[6]。中心監控服務器是本系統的核心,承擔著工作人員與前端設備聯絡的任務,其可以實現服務器模塊管理、監控系統設置、身份認證、權限管理、視頻設備管理、鏡頭分組、報警和聯動、中心錄像、數據檢索、電子地圖等功能。遙視系統應用時,工作人員可以在集控站對變電站受控設備進行遠程巡視,實現無人值守變電站的自動控制功能,并結合視頻監控系統和圖像監視系統提供的數據,遠程控制現場球形攝像機(見表1)。
2、配網自動化通信系統建設的原則
配網自動化通信系統在實際建設的過程中,應注意通信系統的可行性、拓展性以及先進性,同時也需要結合實際情況,采取一些較為靈活的手段來進行建設,保證它的功效性。具體可有如下幾點:
2.1整體規劃、循序漸進。對整個配電網自動化通信系統做出整體規劃,按照地區、電壓等級等逐步推進,最終實現全面覆蓋,實施過程中注意與遠期工程的銜接、及采購設備時做到不同廠家間設備的兼容性。
2.2重點突出、經濟建設。根據實際情況及重要程度,選取已有設備條件及通信網絡現狀比較好區域,按照“遙信、遙測、遙控”三遙功能建設。依此類推,把整個配電網自動化系統建設成為一個真正實用,避免重復建設的功能性系統。
2.3因地制宜、靈活選擇各種通信手段。下面介紹幾種通信方式。
2.3.1無線通信,需要租用網絡運營商的無線網絡,將站端采集到的數據傳至網絡運營商的后臺系統,再通過專線和配網自動化系統進行互聯,實現業務接入。這種通信方式具有投資少、見效快等優點,但是無線通信往往受天氣、地形等的影響,信號不穩定、安全性差,所以適用于“遙信、遙測”功能的使用。
2.3.2電力線載波通信是在站端將原始信息調制為高頻信號,并通過耦合器耦合至輸電線路,利用輸電線路作為傳輸媒介傳送到接收端,接收端通過耦合器將載波從強電電流中分離出來,然后解調出原始信息并傳送到接收端。該通信方式帶寬有限,基本上可以滿足“遙信、遙測”、或者僅是“遙信”功能的使用。
2.3.3光纖通信是以光波作為信息載體,以光導纖維作為傳輸介質的通信方式。它具有傳輸速度快、可靠性高、組網方式靈活等優點,但是成本較高。該通信方式可以滿足“遙信、遙測、遙控”功能。在通信系統的建設過程中,應當根據當地的具體環境選擇不同的通信方式相結合的手段。應首選光纖通信,如在主干通道、主站間、主站與配電終端間,無法鋪設光纖的地方及配電終端之間可以靈活選擇電力線載波和無線通信方式。
3、配網自動化通信系統的規劃
通信系統在整個電力系統的運行過程中占據著極其重要的地位,它是主站系統與配網終端設備聯接的紐帶,主站與終端設備間的信息交互都是通過通信系統完成,因此必須有穩定可靠的通信系統,才能實現配網自動化的功能。由于整個電網的一次設備多數已經建成,因此在通信系統規劃過程中,應該通過重點建設配網終端設備的通信功能。配網終端設備主要功能有以下幾點:①配網饋線運行狀態監測;②饋線開關遠方控制操作;③饋線過負荷時系統切換并重新優化配置(網絡重構);④監測并進行故障識別、隔離、恢復供電。為實現配網終端設備的功能,它們與主站及彼此之間的通信必不可少。最終它們需要將采集到的各種信息,通過通信網絡實時傳至主站端,為調度運行工作人員正確做出各項指令提供可靠依據。由此可見,配網終端設備的通信功能是實現配網自動化的基礎,在實際的工作過程中發揮著舉足輕重的作用,重點建設終端設備的通信功能是明智的。
工業自動化是指在工業生產過程中通過對參數的控制,盡量減少人的直接參與,這樣不僅可以大大降低勞動力,還能高效的完成成品的預測和生產。可以說工業自動化是未來工業生產的發展趨勢和必經之路。因此在這整個期間,控制將成為工業自動化及其重要的一項內容。如何將機器設備和生產過程控制的恰到好處將會成為我們當今研究的一大熱門話題。當然生產過程控制的是否得當也同樣直接影響到產品的加工質量和產生在控制過程中對資金的投入等一系列問題。通常我們將工業自動化系統分為:控制開關量的邏輯控制系統、控制慢連續量的過程控制系統、控制快連續量的運動控制系統三大類。這三類往往存于一體,但是互不相關,如何將這幾類系統加以協調,將成為科學家研究的熱點話題。如今,隨著PLC的快速發展,PLC將成為實現這一愿望和解決這一難題的物質基礎和保證。下面我們對這三類控制系統進行詳細的介紹,并分析其未來的發展前景。(1)控制開關量的邏輯控制系統:通常我們把控制開關量的邏輯控制系統按照結構劃分為開環和閉環兩種控制方式。我們根據是否需要返回信號來判斷使用哪種方式來進行控制,同時控制開關量的邏輯控制系統按照邏輯控制還可以大致劃分成時間程序式、基本邏輯式、和步進式三種控制方式。其中時間程序式是指根據預先設定的時間順序對每一程序都有嚴格的固定時間。基本邏輯式是指運用基本的“與”“或“”非”門。當輸入信號滿足對應的邏輯關系時,相應的輸出信號也成立。而步進式指的是整個控制電路分成若干程序步電路,任意時刻下只能有一個程序步的工作。三種方式各具特點,在不同領域用途廣泛。PLC最開始是通過模仿繼電器的工作原理發展起來的,控制開關量的邏輯控制系統最開始應用于汽車的制造業,(2)慢連續量的過程控制系統:由于在過去的編程控制中,其運用的范圍主要具有離散性、點式控制,在連續控制的方面還是有著一定的局限性。隨著PLC技術的不斷發展,過程的連續性成為了一種可能,傳統的可編可控制器也將會被取代。(3)運動的條件下保持較高的精準性。控制快連續量的運動控制系統正好做到了這一點,由于控制快連續量的運動控制系統的編程控制器能夠實現運動過程的準確監控,從而就能夠控制快連續量的運動控制系統:在企業的生產過程中永遠一直處于一種流動過程,在整個過程之中我們要保證過程的控制在讓生產過程實現對不同生產過程的流動控制,大大加快了數據的處理速度,效率也是十分明顯。當今PLC的快速發展將另一種控制系統推向主導地位,那就是多級分布控制系統,它目前已經逐漸成為工業自動化系統的核心力量,它將上述的邏輯控制、運動控制和過程控制結合在一起,接入同一個網絡之中,能夠極大的方便對底層現場、中間生產過程的監督和檢測和對上層的管理,它是由多臺計算機在生產過程控制多個回路,并且集中獲取數據、處理、控制,是生產中比較完善的管理系統,這種控制方式改善了系統的可靠性。每一等級有各自的控制回路,因此當一個回路有障礙時不會影響全局,使其機構更加靈活。多級分布控制系統歷史現狀和發展趨勢:近幾年來火電廠和各大工廠不斷提出了適合自己的監控信息系統,多級分布控制系統為工廠管理層提供了真實可靠的數據,同時為市場運作的企業提供精準的科學指標。
3、PLC的網絡通信未來的發展趨勢
單從PLC角度上來講,未來的PLC應該具備以下幾個特點:1、未來的PLC從外觀上應該具有小型化、模塊化、集成化。2、PLC的性能上會更加穩定,更加牢靠,運算的速度更快,內存更大。3、技術編程上更加簡單,容易快速掌握,具有更加寬廣的平臺。4、為了完成更加復雜的工作,在匯編語言方面會更加直觀,操作更加方便。5、為了實現掃描的速度和控制的精度,PLC在未來I/O模塊也會朝著智能化專業化方向發展。6、PLC應用領域也將會不斷廣泛,促進各個行業的快速發展。未來PLC通信在工業中將越來越重要,在工業的各個領域應用將越來越廣泛,PLC網絡1、通信方面將通訊速度將會有大幅度的提高。2、在通訊上將會實現開發化和無線化,這樣用戶可以不需要親自到現場就可以提高Internet瀏覽器可以隨時查看CPU的狀態,簡化了信息的采集。3、可用PLC構成網絡,實現屏幕顯示在線采集,記錄保持及打印功能。同時多臺PLC之間的通信、主機與遠程I/O口、PLC與其他的智能控制設備,它們可以組成分布式的控制系統,來實現自動控制,極大了提高了產品的生產效率。
加強對檔案信息自動化系統管理的目的在于開發應用,離開推進應用水平的提高,就脫離了實際。加強管理的指導思想,一是要積極進取,開拓創新,爭取條件采用先進技術;二是要充分掌握系統的綜合性、系統性、統一性,統籌兼顧,全面安排,調動各方面的積極性;三是要從現實出發,循序漸進。如何提高應用水平,需要深入考察與自動化系統相關的諸多方面的情況及變化趨勢,分析存在的問題,尋求解決的途徑。本文試從經常遇到的幾個問題,闡述個人的一些看法。
一、推進自動化,必須提高檔案標準化、規范化水平
目前,檔案信息自動化系統的現狀是檔案標準化、規范化滯后和應用軟件多亂,這些都嚴重影響了系統整體水平的提高。目前系統的主要矛盾不是硬件設備的缺乏,而是硬件的功能并沒有充分發揮。筆者認為對這一問題取得共識是系統建設思想上的一次飛躍,它使我們的觀察視野從計算機系統擴大到整個檔案信息管理。這一認識上的轉變給我們的啟示是:檔案信息自動化的內涵包括檔案工作的各個方面和各個環節,其中首要的是檔案業務要規范,檔案標準要建立健全和真正實施。檔案標準和規范本身也是一個系統工程,要推進檔案自動化建設,必須抓好檔案標準化、規范化,掌握好兩者相輔相成、互相促進的辯證關系。
二、自動化建設要著眼于提高系統的整體水平
根據系統論思想和集成化要求,檔案信息自動化建設的著眼點應是整個系統,組成系統的縱向和橫向的各個節點都應達到一定水平,并通過網絡加以聯通,這樣才能發揮整體優勢,提高系統的綜合能力。部分節點甚至一個重要節點的障礙,都可能造成系統的梗阻。當然,要求每個節點的裝備水平和應用能力齊頭并進是不現實的,不可能“齊步走”。鼓勵和支持先進單位提高水平,在一些單位進行較高水平的試點,以取得值得推廣的經驗,對整個系統是有利的,但其基本出發點應是為了提高系統的整體水平,只有少數先進的節點不可能組成先進的系統。
三、有重點地抓好數據庫建設
目前檔案信息自動化系統從總體上看仍處于由文件處理向信息管理系統的過渡階段,完成這一步的關鍵在于數據庫建設。開發和建設數據庫系統是國家檔案信息工程的核心和基礎,是工程的主體。數據庫的含義是依托先進的信息技術對資料進行科學的管理和方便的使用。建立數據庫系統是一項長期的任務,要經過由低到高、由單個到群體的循序漸進過程。經過試點,數據庫經驗中最主要的有:領導重視,統一認識,堅持計算機技術人員同檔案業務人員協同配合;面向應用,建立“活庫”,以利用頻率和使用效率考核數據庫的“活性”;突出重點,由單一庫向系統庫發展等。當前若能把綜合數據庫的完善提高和各單位檔案目錄庫建立起來,通過網絡聯接形成開放的分步式數據庫群,將使自動化系統效率大大提高一步。
四、慎重選定技術路線
信息技術的飛速發展成為當代技術革命的主要特征。目前,對我國檔案信息自動化工程影響最大的技術是微機工作站、服務器性能的提高,網絡技術的成熟及數據庫技術和應用軟件開發工具的發展。網絡技術的發展促使局域網、廣域網以及信息高速公路的建設和開通。在信息技術發展日新月異的條件下,選擇檔案信息自動化系統的技術路線是十分重要的,應當推行適應的先進技術,使經濟效益的合理性和技術的先進性相統一,技術路線的選擇要符合我們的實際。檔案部門對先進技術的潛在需求很大,但現實的需求又往往跟不上,宏觀監測需要的信息量和使用頻率同微觀經濟需求有很大差別,因此不斷發生買了設備不能充分利用,建了網絡而傳輸量很少的情況。要實事求是地分析現狀,充分考慮先進技術的發展,再進行每一項具體的決策。
五、實事求是地改進管理體制
集中統一是管理任何社會化大生產所必需的方式,信息自動化這一高新技術系統也不例外。人機結合是自動化系統的建設方針,其含義為檔案業務人員直接使用微機開展工作,這亦是研究自動化系統管理時必須考慮的原則之一。檔案信息自動化系統的管理體制,要能使高度集中管理和方便使用相結合。目前我國檔案信息自動化系統的管理體制,同時存在集中統一管理不力和使用不方便的問題,主要方面是集中統一管理不力,這同我國檔案工作是在各專業基礎上發展起來的和系統建設從“微機起步”有關。應下決心解決分散現象,從管理制度上保證業務技術規范、標準,硬軟件的選用,上下各個層次和各專業辦公自動化等都應納入統一的檔案信息自動化系統管理之中,實行集中統一管理,不能各行其是自建系統,造成信息分割和資源浪費。也要下決心解決方便使用的問題,如長期將檔案部門的“硬任務”集中于一個部門,在檔案部門這一信息系統之內再組建一個“檔案信息系統”,就很難提高檔案工作整體水平。建立集中統一管理下的分散式系統,是較理想的模式,但這種高技術結構,必須有較強的管理能力和技術能力,不具備這些條件,從集中向分散過渡,反倒有可能退回到分散式。
六、充分發揮系統建設資金的使用效益
檔案自動化系統建設是檔案部門投資最大的項目,在資金籌集和管理使用方面,較好的做法是多渠道籌措資金,實行中央撥款、地方撥款、單位自籌和爭取外援相結合,資金使用上做到按項目管理,進行項目論證并跟蹤考核。目前存在的主要問題之一是沒有在國家和地方財政長期建設發展計劃中立項,檔案信息自動化項目資金大多通過領導特批解決,為此耗費了各級檔案部門領導很大精力。“九五”建設規劃被國家經濟信息化聯席會議作為國家經濟信息化優先發展的重要工作之一,定名為“金信工程”,為檔案信息自動化系統列入國民經濟和社會發展計劃打下了良好基礎,但要落到實處,還有許多工作要做,各地也應及早積極爭取。存在的問題之二是在資金管理上不夠科學合理,有分散和浪費現象。如有的項目因各種原因不能充分發揮應有作用,這都有待于今后注意改進。
七、重視人才管理
推進檔案信息自動化的關鍵是人才。加強培養教育,造就一大批復合型人才的重要性,已被廣泛關注。檔案信息自動化系統的骨干力量是計算機技術隊伍,其素質水平直接影響自動化水平的提高。當前有些單位的隊伍不穩,有人才流失現象。計算機技術人員的培養教育和管理是一個重要課題,要有針對性地對他們進行政治思想教育,培育其事業心和奉獻精神;有計劃組織進修,掌握信息技術的新知識;在工作條件和生活待遇上給予關心和照顧,解除其后顧之憂;研究專門人才成長和流動的規律,以形成最佳人才結構等方面都需要給予重視。在管理上,還需要研究如何增強計算機機構和人員的活力,例如
關鍵詞:電子商務,電子商務企業,組織結構
1電子商務對企業組織結構的影響
促使企業形成柔性的扁平化組織結構。電子商務技術信息處理效率高,企業網絡內的每一個終端可以同時獲得全面的數據與信息,使企業內外的信息傳遞更為便捷、直接,高層管理者接近了生產第一線,中層管理者失去了存在的基礎,企業利用電子商務技術代替了管理中層。柔性的組織結構可以使管理者充分授權,減少管理層次,增強組織內橫向溝通以及與外部環境的溝通,加快對市場和競爭動態變化的反應。
企業組織結構與信息技術系統之間保持一致。企業需要與其他企業建立穩定的依賴關系以降低環境的不確定性,利用信息技術降低協調成本,建立企業組織內及組織之間的協調機制,從而形成企業的非產品、成本、技術等方面的虛擬核心競爭力。
跨職能工作團隊成為企業組織結構的基礎。根據特定任務和業務流程建立的具有監督、激勵、約束等職能的工作團隊,直接面向生產任務,實行自我管理,它取代了層級組織結構成為電子商務企業組織結構的基礎。電子商務改變了企業與消費者的聯系模式,跨職能工作團隊利用互聯網技術能及時了解消費者的個性化和多元化消費需求,以進行快捷的研發和生產。
企業組織之間加強虛擬運作。以信息技術和通信技術為基礎,利用網絡技術把供應商、生產商、顧客甚至競爭對手等獨立的企業連接而成的動態的、臨時的虛擬企業,這樣,各個網絡成員的組織結構精煉且富有彈性,它們技術共享、優勢互補、聯合開發,能夠形成強有力的競爭優勢。
2電子商務企業組織結構類型
電子商務企業的組織結構圍繞生產制造功能的流程結構向服務型組織結構轉變,根據用戶的需求反饋意見并將設計或改進的方案傳達給制造企業。而核心企業通過契約或控股關系與制造企業、銷售商按產品價值流聯結成企業鏈。根據核心企業的特性劃分,電子商務企業組織結構有生產性和非生產性兩種類型:
生產性網絡。其關鍵在于保持對市場變化的高度敏感性和研發設計能力,及時反饋顧客意見及需求,并不斷改進產品的功能和提高產品質量。重點是集中優勢能力進行新產品開發、產品的關鍵設計、商標管理及售后服務和營銷,同時通過契約等方式將生產、制造過程分包給下游廠商。
非生產性網絡。主要強化專業化生產和核心技術的開發,進行品牌和商標的管理與經營,以及銷售和提供服務,通過企業形象策劃、良好的物流系統等手段,將制造商、銷售商整合為一個有機的整體。
3電子商務企業組織結構設計應注意的問題
目前,電子商務企業組織結構模式總的發展趨勢具體表現為由傳統的金字塔型的層級制組織模式向開放的網絡型結構轉變。但電子商務企業組織結構的設計涉及到管理觀念、經濟體制、管理制度等諸方面因素,企業要想進行組織再造,徹底改變傳統的層級結構,除必須考慮所屬行業的要求以及結合企業現狀,還應注意以下問題:
更新觀念。企業的決策者、管理者要全面轉變和更新企業經營觀念與思路,樹立全面、整體化和戰略意義上的電子商務理念。同時,培育員工的組織創新意識,樹立信息化概念,在整體系統思想指導下進行流程重組,組織再造。
慎重選擇。電子商務企業組織結構設計要根據企業所處的環境和發展戰略,在激進式和漸進式兩種電子商務組織變革模式中慎重選擇。激進式變革能夠以較快的速度在短時間內建立信息化的組織結構,對企業組織結構進行全面的、大幅度的調整,而這種超調量大又會導致組織平穩性差。與之相反,漸進式變革則是通過對企業組織進行持續的、小幅度的局部調整,實現由傳統組織模式向電子商務組織模式的轉變,這種變革超調量小,但波動次數多,變革持續的時間長,這樣有利于維持組織的穩定性。
注重企業文化建設。企業的歷史文化不僅成為構建電子商務企業組織結構的阻力,而且也會導致新的企業組織結構無法有效的運行。因此,在實施企業組織結構重組之際,建立與新組織結構相適應的企業文化,積極營造充分發揮知識和信息化的電子商務企業文化。
加大管理信息系統與管理軟件的開發和使用。電子商務企業組織結構模式需要信息管理技術的支持,這就要求企業的設備、人員、組織和企業文化等全面實行信息化,建立用于在新型組織執行新任務的管理人員的決策支持系統和用于支持組織單元決策的自動化信息系統,以及利用數據庫和數據挖掘技術的管理軟件。
參考文獻:
電力系統是一個巨維數的典型動態大系統,它具有強非線性、時變性且參數不確切可知,并含有大量未建模動態部分。電力系統地域分布廣闊,大部分元件具有延遲、磁滯、飽和等等復雜的物理特性,對這樣的系統實現有效控制是極為困難的。另一方面,由于公眾對新建高壓線路的不滿情緒日益增加,線路造價,特別是走廊使用權的費用日益昂貴等客觀條件的限制,以及電力網的不斷增大,使得人們對電力系統的控制提出了越來越高的要求。正是由于電力系統具有這樣的特征,一些先進的控制手段不斷地引入電力系統。本文回顧了模糊控制、神經網絡控制、專家系統控制、線性最優控制、綜合智能控制等五種典型智能技術在電力系統中的運用。
一、模糊控制
模糊方法使控制十分簡單而易于掌握,所以在家用電器中也顯示出優越性。建立模型來實現控制是現代比較先進的方法,但建立常規的數學模型,有時十分困難,而建立模糊關系模型十分簡易,實踐證明它有巨大的優越性。模糊控制理論的應用非常廣泛。例如我們日常所用的電熱爐、電風扇等電器。這里介紹斯洛文尼亞學者用模糊邏輯控制器改進常規恒溫器的例子。電熱爐一般用恒溫器(thermostat)來保持幾擋溫度,以供烹飪者選用,如60,80,100,140℃。斯洛文尼亞現有的恒溫器在100℃以下的靈敏度為±7℃,即控制器對±7℃以內的溫度變化不反應;在100℃以上,靈敏度為±15℃。因此在實際應用中,有兩個問題:①冷態啟動時有一個越過恒溫值的躍升現象;②在恒溫應用中有圍繞恒溫擺動振蕩的問題。改用模糊控制器后,這些現象基本上都沒有了。模糊控制的方法很簡單,輸入量為溫度及溫度變化兩個語言變量。每個語言的論域用5組語言變量互相跨接來描述。因此輸出量可以用一張二維的查詢表來表示,即5×5=25條規則,每條規則為一個輸出量,即控制量。應用這樣一個簡單的模糊控制器后,冷態加熱時躍升超過恒溫值的現象消失了,熱態中圍繞恒溫值的擺動也沒有了,還得到了節電的效果。在熱態控制保持100℃的情況下,33min內,若用恒溫器則耗電0.1530kW·h,若用模糊邏輯控制,則耗電0.1285kW·h,節電約16.3%,是一個不小的數目。在冷態加熱情況下,若用恒溫器加熱,則能很快到達100℃,只耗電0.2144kW·h,若用模糊邏輯控制,達到100℃時需耗電0.2425kW·h。但恒溫器振蕩穩定到100℃的過程,耗電0.1719kW·h,而模糊邏輯控制略有微小的擺動,達到穩定值只耗電0.083kW·h。總計達100℃恒溫的耗電量,恒溫器需用0.3863kW·h,模糊邏輯控制需用0.3555kW·h,節電約15.7%。
二、神經網絡控制
人工神經網絡從1943年出現,經歷了六、七十年代的研究低潮發展到現在,在模型結構、學習算法等方面取得了大量的研究成果。神經網絡之所以受到人們的普遍關注,是由于它具有本質的非線性特性、并行處理能力、強魯棒性以及自組織自學習的能力。神經網絡是由大量簡單的神經元以一定的方式連接而成的。神經網絡將大量的信息隱含在其連接權值上,根據一定的學習算法調節權值,使神經網絡實現從m維空間到n維空間復雜的非線性映射。目前神經網絡理論研究主要集中在神經網絡模型及結構的研究、神經網絡學習算法的研究、神經網絡的硬件實現問題等。
三、專家系統控制
專家系統在電力系統中的應用范圍很廣,包括對電力系統處于警告狀態或緊急狀態的辨識,提供緊急處理,系統恢復控制,非常慢的狀態轉換分析,切負荷,系統規劃,電壓無功控制,故障點的隔離,配電系統自動化,調度員培訓,電力系統的短期負荷預報,靜態與動態安全分析,以及先進的人機接口等方面。雖然專家系統在電力系統中得到了廣泛的應用,但仍存在一定的局限性,如難以模仿電力專家的創造性;只采用了淺層知識而缺乏功能理解的深層適應;缺乏有效的學習機構,對付新情況的能力有限;知識庫的驗證困難;對復雜的問題缺少好的分析和組織工具等。因此,在開發專家系統方面應注意專家系統的代價/效益分析方法問題,專家系統軟件的有效性和試驗問題,知識獲取問題,專家系統與其他常規計算工具相結合等問題。
四、線性最優控制
最優控制是現代控制理論的一個重要組成部分,也是將最優化理論用于控制問題的一種體現。線性最優控制是目前諸多現代控制理論中應用最多,最成熟的一個分支。盧強等人提出了利用最優勵磁控制手段提高遠距離輸電線路輸電能力和改善動態品質的問題,取得了一系列重要的研究成果。該研究指出了在大型機組方面應直接利用最優勵磁控制方式代替古典勵磁方式。目前最優勵磁控制的控制效果。另外,最優控制理論在水輪發電機制動電阻的最優時間控制方面也獲得了成功的應用。電力系統線性最優控制器目前已在電力生產中獲得了廣泛的應用,發揮著重要的作用。但應當指出,由于這種控制器是針對電力系統的局部線性化模型來設計的,在強非線性的電力系統中對大干擾的控制效果不理想。
五、綜合智能系統
1,控制、維護、管理三個技術領域發展極不平衡。
控制領域的自動化與信息化的發展相對最早,但是現有的管理自動化系統大多只處理財務管理、人事管理、物料管理等,很少涉及技術管理。維護領域的自動化與信息化發展時間最晚,目前只停留在計劃維修和事后維修階段,也即只處于手工化階段。只是在90年代中期以來,國外才開始研究狀態維修、預知維修、遠程維修等技術,而在我國,則僅處于開始階段。
2,控制、維護、管理三個技術領域互相分離。
即組織結構上三者屬三個不同的部門,信息互不交流或很少交流,決策互不聯系。實際上,各個領域的決策均有賴于其他兩個領域的狀況及信息。顯然,三個領域相互分離是不合理的。
3,環境問題。
做任何事情都必須付出代價,同樣水電工程也是如此,因此一些水力工程導致的環境問題可以歸納為以下兩方面:(1)自然環境方面,工程興建,對水文條件的改變,對水域床底形態的沖淤變化,對水質、小氣候、地震、土壤和地下水的影響,對動植物、對水域中細菌藻類、對魚類及其水生物的影響,對景觀和上、中、下游及河口的影響等。
(2)社會環境方面,工程興建對人口遷移,土地利用,人群的健康和文物古跡的影響以及因防洪、發電、航運、灌溉、旅游等產生的環境效益等。
二,解決水力發電自動化系統問題的一些建議
水力發電過程自動化的發展趨勢正沿著為解決上述幾個問題的方向發展,即一方面將控制、維護、管理三個領域提高到同一個智能化、信息化、自動化的水平;另一方面將三者集成為一個統一的信息系統,即智能控制-維護-管理集成系統。最后還要關注環境問題使得水力工程系統得到綜合的最優利用:
1,集成化
集成化包括以下幾層含義。功能集成即把控制、維護、管理三個功能集成為一個整體。今后,隨著生產技術的發展,還可能把更多的功能集成起來。
目標集成即把性能、可靠性、效益等子目標集成為統一的目標,使企業整體最優、整體效益最大。
信息集成即把整個企業的各種信息有機地組成一個統一的系統。自然,在一個信息集成系統中,必須保證信息的統一性、協同性、互操作性,妥善解決信息的矛盾與沖突。
系統集成即從硬件角度而言,系統能根據本身需要,集各家之所長,采用不同供貨商的產品,自然,這里要解決不同設備的互操作性問題;從軟件角度而言,采用用戶友好的基于圖形的可視化組態軟件構筑系統,既可用于仿真,亦可用于實時應用軟件。
2,智能化
為使系統達到上述的目標,必須提高整個系統及其各個組成部分的智能度,即要實現檢測智能化、操作智能化、決策智能化。所謂智能化,即整個系統、各個領域(控制、維護、管理)、與生產過程直接相連的檢測裝置、執行裝置等,均具有目標分析、狀態及故障分析、行為及態勢分析、決策分析的能力。
3,分布化
在一個龐大的集成系統中,部署分布必須合理,包括任務分布化、智能分布化。集成與分布相結合才能使各個部分盡職盡責、保質保量、安全可靠,整個系統分工明確、信息互通、運行有序,從而使整個系統在整體上獲得最優的性能(質量)、可靠性(可利用率)和效益(經濟效益和社會效益)。
4,開放性
開放性包括如下幾重含義:一個系統能博采眾長,即選用不同供貨單位且性能/價格比最合理的設備;根據發展的需要,在硬件上可以增加新的設備或子系統,在軟件上可以增設新的功能,而且后者能與原來的系統構成完整的整體。這樣,就大大提高了系統的可利用率,延長了使用周期或壽命。
5,促進水力發電系統的優化調度,實現可持續發展
水力發電自動化系統要結合發電、防洪、灌溉、航運、漁業等的優化調度,以達到綜合效益最優。關鍵是為了使水力發電自動控制適應水資源的綜合利用。例如可以進行:
(1)魚道設置、大壩對上、下游生物的影響、景觀設計等
(2)自動化系統設計從基于DDC的現場自動控制發展到基于數據庫的管理中心集散控制,并結合發電、防洪、灌溉、航運、漁業等的優化調度,以達到綜合效益最優。
因此結合具體水利工程進行探討研究是十分必要的,這樣有利于我國水力發電自動化系統的設計與建設。更有利于我國水利工程與環境持續、穩定、健康的發展。因此,在系統規劃設計階段,必須全面了解其對環境影響的各個方面和影響的大小,以便有針對性的對系統進行設計修改并且對環境面臨的問題提出防治的措施。
第一時期是面向功能設計的集中式RTU(遠程終端設備,RemoteTerminalUnit)加常規保護模式。在二十世紀八十年代之前,主要采用了RTU為基礎的遠動裝置。事實上,當時的變電站自動化系統能夠進行遙測、遙信、遙控、遙調,它是在常規的繼電保護及二次接線的基礎上,添加了RTU裝置。第二時期是面向功能設計的分布式測控裝置加微機保護模,這一時期是在二十世紀九十年代開始的,現場總線和網絡技術得到了應用,信息交換可以通過數據通信的方式來實現。第二時期的變電站自動化系統仍然存在著比較多的電纜互聯,不具備較強的擴展性。第三時期是在二十世紀九十年代中期開始的面向間隔、面向對象(Object-Oriented)設計的分層分布式結構模式。在科技進步的形勢下,出現了按間隔為對象設計保護測控單元,選擇了分層分布式的系統結構,從而得到分層分布式自動化系統。在當今時代,國內外的許多知名企業都使用了面向間隔、面向對象(Object-Oriented)設計的分層分布式結構模式。因為使用了非常現代化的計算機信息技術和面向對象的方法,所以,這一時期的變電站自動化系統是配置最為靈活的,并且也具備非常良好的擴展性。
二、當前的變電站綜合自動化產品
變電站綜合自動化系統的三種主要結構模式是集中式、分布分散式和分布集中式組屏。當前的國內變電站綜合自動化產品主要有:
(1)適用于各級變電站的集中配屏式系統。
(2)向智能型發展的變電站綜合自動化系統。
(3)開發面向對象的變電站綜合自動化系統。
在變電站自動化系統中,監測變電站各項技術指標起著極其重要的作用。狀態量、模擬量、脈沖量是變電站監測的主要常量。狀態量有隔離開關狀態、:變壓器分接頭位置信號、變電站一次設備狀態及斷路器狀態等。典型模擬量有及頻率電流、功率值、線路電壓、功率值電壓、母線電壓等。直流電源電壓、所用電電壓和功率、變電站室溫、變壓器油溫等。本文根據變電站監測的主要數據通過使用SQL技術,并且綜合利用實時控制功能,構建變電站自動化監測系統。
三、信息技術在變電站自動化系統中的應用功能
(1)實時數據采集及處理功能
通過間隔單元,變電站自動化檢測系統采集來自CT、PT、配電裝置保護、直流系統、所用電系統等生產過程的模擬量、數字量、脈沖量及溫度量等,對所采集的輸入量進行數字濾波、有效性檢查、工程轉換、故障判斷、信號接點抖動消除、電度計算等加工,從而產生可供使用的電流、電壓、有功功率、無功功率、電度、功率因數等各種實時數據,供數據庫更新。
(2)歷史數據處理及趨勢分析功能
所有的實時數據,電能數據都可選擇為歷史數據進行記錄,歷史數據的保留時間是可選的,一般大于兩年。對歷史數據進行日,月檢索,以趨勢圖的方式顯示且進行分析,并可對歷史數據記錄庫的數據進行庫操作。對任意歷史記錄數據進行日,月統計,指明該數據在某日、某月的最大值、最小值及出現的時間。保留告警事件(開關變位、線路越限、電壓越限、周波越限)、保留SOE事件,保留時間可以任意選擇,最少一年。可以按日、月檢索,并可對所有保留的事件進行回放、打印。對歷史數據庫一年中任意一天的數據進行瀏覽、回顧打印。歷史數據的存取簡單方便,可在MIS系統順利存取。新系統將原由系統的歷史數據、事件記錄完整地轉換過去,以便檢索。系統管理人員可以方便地在智能終端在線或離線利用數據庫應用程序來重新生成數據庫。對于遙控流水記錄,指明操作員、操作對象、執行結果等信息。
(3)電能采集及處理功能
能處理RTU脈沖電量、系統積分電量以及通過FAXMODEM接收電量采集終端的電量數據。按每5分鐘、15分鐘、1小時時段對電能進行累計。對電能任5分鐘時段的電能進行檢索,修正。對電能的存檔數據可曲線、棒圖等顯示。電能日、月報,顯示、打印。按用戶具體要求,提供電能分時計費處理。
(4)計算及統計功能
變電站自動化檢測系統對實時數據進行統計、分析、計算,例如通過計算產生電壓合格率、有功、無功、電流、總負荷、功率因數、電量日/月/年最大值/最小值及時間、日期、負荷率、電能分段累計值、數字輸入狀態邏輯運算值等,設備正常/異常變位次數并加以區分等,并提供一些標準計算函數,用來產生用戶可定義的虛擬測點進行平均值、積分值和其它計算統計。
(5)圖形處理功能
1引言
樓宇自動化系統也叫建筑設備自動化系統(BuildingAutomationSystem簡稱BAS),是智能建筑不可缺少的一部分,其任務是對建筑物內的能源使用、環境、交通及安全設施進行監測、控制等,以提供一個既安全可靠,又節約能源,而且舒適宜人的工作或居住環境。
2樓宇自動化系統的組成與基本功能
建筑設備自動化系統通常包括暖通空調、給排水、供配電、照明、電梯、消防、安全防范等子系統。根據我國行業標準,BAS又可分為設備運行管理與監控子系統和消防與安全防范子系統,如圖所示。一般情況下,這兩個子系統宜一同納入BAS考慮,如將消防與安全防范子系統獨立設置,也應與BAS監控中心建立通信聯系以便災情發生時,能夠按照約定實現操作權轉移,進行一體化的協調控制。
建筑設備自動化系統的基本功能可以歸納如下:
(1)自動監視并控制各種機電設備的起、停,顯示或打印當前運轉狀態。
(2)自動檢測、顯示、打印各種機電設備的運行參數及其變化趨勢或歷史數據。
(3)根據外界條件、環境因素、負載變化情況自動調節各種設備,使之始終運行于最佳狀態。
(4)監測并及時處理各種意外、突發事件。
(5)實現對大樓內各種機電設備的統一管理、協調控制。
(6)能源管理:水、電、氣等的計量收費、實現能源管理自動化。
(7)設備管理:包括設備檔案、設備運行報表和設備維修管理等。
3樓宇自動化控制系統的原理
樓控系統采用的是基于現代控制理論的集散型計算機控制系統,也稱分布式控制系統(Distributedcontrolsystems簡稱DCS)。它的特征是“集中管理分散控制”,即用分布在現場被控設備處的微型計算機控制裝置(DDC)完成被控設備的實時檢測和控制任務,克服了計算機集中控制帶來的危險性高度集中的不足和常規儀表控制功能單一的局限性。安裝于中央控制室的中央管理計算機具有CRT顯示、打印輸出、豐富的軟件管理和很強的數字通信功能,能完成集中操作、顯示、報警、打印與優化控制等任務,避免了常規儀表控制分散后人機聯系困難、無法統一管理的缺點,保證設備在最佳狀態下運行。
以下介紹與分布控制系統相關的幾個概念。
3.l直接數字控制系統(DDC)
直接數字控制系統(DirectDigitalControl簡稱DDC)如圖2所示。計算機通過模擬量輸入通道(AI)和開關量輸入通道(DI)采集實時數據,然后按照一定的規律進行計算,最后發出控制信號,并通過模擬量輸出通道(AO)和開關量輸出通道(DO)直接控制生產過程。因此DDC系統是一個閉環控制系統,是計算機在工業生產過程中最普遍的一種應用方式。
DDC系統中的計算機直接承擔控制任務,因而要求實時性好、可靠性高和適應性強。
3.1.1直接數字控制系統的組成
直接數字控制系統主要由過程輸入通道、過程控制計算機、過程輸出通道三部分組成。
過程輸入通道由模擬量輸入和數字量輸入兩部分組成。模擬量輸入通道由變送器、采樣開關、放大器、A/D轉換器和接口電路組成。其中變送器的作用是將非電量信號變換成標準電信號,可將溫度、壓力、流量變換成0-10mA或4-20mA的直流電信號,它是通過A/D轉換器來實現的。—數字量輸入通道由開關觸點、光電耦合器和接口電路組成,反映生產過程的通/斷狀態的觸點信號,經過光電耦合器和接口電路變換成數字信號送給計算機。
過程控制計算機直接承擔運算和控制任務,首先通過過程輸入通道采集被控對象的各種參數信號,再根據預定的控制規律(如PID)進行運算,然后向被控對象發出控制信號,再通過輸出通道直接控制調節閥等執行機構。
過程輸出通道由模擬量輸出和數字量輸出兩部分組成。前者把計算機輸出的數字控制信號轉換成模擬電壓或電流信號,再經過放大器去驅動調節閥等執行器實現對生產過程的控制。這一部分由接口電路、D/A轉換器,放大器和執行器組成。后者把計算機輸出的開關信號,經放大器去驅動電磁閥和繼電器執行器,它由接口電器、光電耦合器、放大器和執行器組成。
3.1.2直接數字控制系統的基本算法
按照偏差的比例(P)、積分(I)和微分(D)進行控制,是連續系統中技術成熟、應用最為廣泛的一種基本規律,將PID控制規律離散化并在計算機上實現,可以方便地利用已積累的成熟技術,而且可以在被控對象的數學模型或參數不很清楚的情況下,經過在線整定達到滿意的效果。因此,將模擬調節規律離散化的數字PID算法,已被工業過程計算機控制系統普遍采用,成為DDC系統的基本算法。
數字PID控制算法,模擬量調節器的理想PID算式為
式中e(t)——偏差(設定值與實際輸出值之差)
u(t)——控制量
Kp——比例放大系數
Ti一積分時間常數
Td——微分時間常數
寫成傳遞函數形式
為了能在計算機上實現,必須將連續形式的微分方程化為離散形式的差分方程。設了為采樣周期(與系統時間常數相比,T足夠小),k為采樣序號(k=0,1,2,……),可用矩形法計算而積以差分代替微分
式中e(k)——第k次采樣所得偏差值
e(k-1)——第(k-1)次采樣所得偏差值
u(k)——第k時刻的控制量
上式中的采樣周期T越小(與系統時間常數比較而言),則被控過程與連續控制過程越接近,又稱為“準連續控制”。
3.2分布式控制系統的體系結構
分布式控制系統(DistributedControlSystems簡稱DCS)20世紀于70年代中期出現并迅速發展起來,它將計算機技術、控制技術、圖形顯示技術和通信技術匯集于一體,可對分散在現場的設備進行控制,又可方便地集中管理、操作,與以往的控制系統相比,既避免了單臺計算機集中控制的不足,又克服了常規儀表人機交互困難的缺點。
分布式控制系統的多臺微型計算機取代了集中控制系統的單臺計算機,從體系結構上分散了危險性,提高了可靠性。其基本結構功能如圖3所示,圖中現場控制站、數據采集站、工程師站、操作員站、監控計算機和管理計算機通過數據通信網絡被有機地結合起來,組成分級分布控制系統。
3.2.1分布式控制系統的數據通信網絡
數據通信網絡是分布式控制系統的支柱。整個分布式控制系統的結構,實質上是一個網絡結構,現場控制站、數據采集站、工程師站、操作員站、監控計算機等都是這個網絡上的“節點”,都含有CPU和網絡接口,它們都有自己特定的網絡地址(節點號),可以通過網絡發送和接收數據,網絡中的各節點處于平等地位,既能共享資源,又不相互依賴,形成既有統一指揮,又使危險分散的功能結構,網絡的架構區具有極大的伸縮性,可擴性很強,可以滿足分布式控制系統擴充與升級的需要,十分靈活、方便。
(1)控制網絡特點分布式控制系統的通信網絡不同于通用計算機網絡,與一般的通信網絡比較,它有如下特殊要求:①有高可靠性和安全性,要求傳遞的信息絕對準確、可靠,為此常采用冗余技術、后備措施和自診斷功能。如:控制站采用雙CPU板,雙I/0板等。②具有良好的實時性。③對環境適應性強。
(2)網絡拓撲結構建筑設備自動化系統常用的有總線網和環網,在兩種結構中任意兩節點通信可直接通過網絡進行,各節點處于平等地位。
(3)網絡通信協議組成建筑設備自動化系統,必須有一種大家都能接受并且共同遵守的工作語言來實現相互之間的對話,這就是數據通信協議標準。
用于建筑自動化控制網絡的BACnet協議由物理層、數據鏈路層、網絡層和應用層組成,或相當于開放系統互聯參考模型(OSI)的第一、二、三、七層協議
其中:ARCnet為令牌總線網,數據傳輸速率為2.5-20bit/s,有良好的實時性。MS/TP是一種主/從令牌傳遞數據鏈路層技術,允許使用EIA-485硬件。BACnet實現了不同生產廠家自控系統之間進行通信的技術,即從一個“島”到另一個“島”之間進行相互聯系的技術。
3.2.2現場總線技術的應用——分布式控制系統的進一步分散化
(1)現場總線概況現場總線(Fieldbus)是連接智能現場設備和自動化系統的數字式雙向傳輸、多分支結構的通信網絡。不同的現場總線遵循的協議不同,接口標準不同,各具特色。現場總線技術具有如下一些特點:①以數字信號取代4-20mA的模擬信號,極大地提高了信號轉換的精度和可靠性,因此現場總線具有很高的性能價格比。②現場總線把處于設備現場的智能儀表(智能傳感器、智能執行器)連成網絡,使控制、報警、趨勢分析等功能分散到現場儀表,使控制結構進一步分散化,導致控制系統體系結構的變化。③符合同一現場總線標準的不同廠家的儀表、裝置可以聯網,實現互操作,不同標準通過網關或路由器也可互聯,現場總線控制系統是一個開放式系統。
(2)LonWorks技術
LonWorks是一種完全分布式控制的局部操作網(LocalOperatingNetwork—LON)技術。LonWorks網絡節點由神經元芯片、收發器、固件和I/O接口電路組成。神經元芯片(Neuronchip)是這種智能節點的核心,它由媒體訪問控制處理器、網絡處理器和應用處理器組成,這就使得節點既能管理網絡通信,又具有控制功能。Neuron芯片方塊圖。
芯片附有固件,該固件實現LonTalk通信協議和所有的任務調度。LonTalk協議遵循世界標準組織ISO提出的開放式互聯參考模型OSI,具有完整的7層協議,管理網絡節點的通信,分配節點地址,運行內含的沖突/檢測回避算法,控制物理/電氣的連接等。
Neuron芯片除了具有控制功能外,還帶有媒體訪問控制處理器和網絡處理器,LonTalk協議固化在芯片的ROM中,使得LonWorks的微型節點無需中心結構的完全分布式控制模式,將控制功能分散到了現場級儀表。
LonWorks網絡,可以采用多種通信媒體,如雙絞線、電力線、同軸電纜、光纜、無線電、紅外線,并且提供與上述多種媒體相適應的收發器,這使得同一網絡中的信號可以在不同的媒體之間傳輸,因而可以根據需要組網,不同媒體之間以路由器進行連接。
LonMark是為了避免眾多制造商以不同的含義來解釋LonWorks技術,保證不同的產品能夠方便地集成一起,以便構成一個真正開放的系統,而制定的一個行業標準。
(3)分布式控制系統的進一步分散化
傳統的分布式控制系統在現場控制站這一級依然是一個集中式結構,而現在的分布式控制系統是在原有分布式控制系統的基礎上,采用LonWorks現場總線的建筑設備自動化系統發展起來的新系統,標準LAN為原有的分布式控制系統,使用BACnet協議,以利于實現多種供應商的不同類型的子系統之間的通信信息交換,把具有控制功能的各個島連成一個整體。新增的LonWorks現場總線使用LonTalk協議,把控制功能進一步分散到現場級儀表,標準LAN與現場總線之間的路由器相聯。這樣BACnet和LonMark兩項標準互相補充,互為依托,構成一個完全分散的、真正開放的建筑設備自動化系統。
4樓宇自動化系統設備的發展歷史及相關產品簡介
樓宇設備自動化系統到目前為止已經歷了四代產品:
第一代:CCMS中央監控系統(20世紀70年代產品)
BAS從儀表系統發展成計算機系統,采用計算機鍵盤和CRT構成中央站,打印機代替了記錄儀表,散設于建筑物各處的信息采集站DGP(連接著傳感器和執行器等設備)通過總線與中央站連接在一起組成中央監控型自動化系統。DGP分站的功能只是上傳現場設備信息,下達中央站的控制命令。一臺中央計算機操縱著整個系統的工作。中央站采集各分站信息,作出決策,完成全部設備的控制,中央站根據采集的信息和能量計測數據完成節能控制和調節。
第二代:DCS集散控制系統(20世紀80年代產品)
隨著微處理機技術的發展和成本降低,DGP分站安裝了CPU,發展成直接數字控制器DDC。配有微處理機芯片的DDC分站,可以獨立完成所有控制工作,具有完善的控制、顯示功能,進行節能管理,可以連接打印機、安裝人機接口等。BAS由4級組成,分別是現場、分站、中央站、管理系統。集散系統的主要特點是只有中央站和分站兩類接點,中央站完成監視,分站完成控制,分站完全自治,與中央站無關,保證了系統的可靠性。
第三代:開放式集散系統(20世紀90年代產品)
隨著現場總線技術的發展,DDC分站連接傳感器、執行器的輸人輸出模塊,應用LON現場總線,從分內部走向設備現場,形成分布式輸入輸出現場網絡層,從而使系統的配置更加靈活,由于LonWorks技術的開放性,也使分站具有了一定程度的開放規模。BAS控制網絡就形成了3層結構,分別是管理層(中央站)、自動化層(DDC分站)和現場網絡層(LON)。
第四代:網絡集成系統(21世紀產品)
隨著企業網Intranet建立,建筑設備自動化系統必然采用Web技術,并力求在企業網中占據重要位置,BAS中央站嵌入Web服務器,融合Web功能,以網頁形式為工作模式,使BAS與Intranet成為一體系統。
網絡集成系統(EDI)是采用Web技術的建筑設備自動化系統,它有一組包含保安系統、機電設備系統和防火系統的管理軟件。
EBI系統從不同層次的需要出發提供各種完善的開放技術,實現各個層次的集成,從現場層、自動化層到管理層。EBI系統完成了管理系統和控制系統的一體化。網絡集成系統結構圖如圖7所示。
一、通信站環境監控系統工程
通信站環境監控系統主要包括機房環境及動力設備監控系統、視頻監控系統兩部分。電力通信網目前通信站一般都位于變電所內,除了地調中心通信機房有人值班外,其他通信站均為無人值守通信站。實施這些通信站的通信電源乃至整個機房環境監控是很有必要的。
1.1通信機房動力環境監測量范圍
1.1.1機房溫/濕度。
1.1.2智能動力設備(配電屏、整流設備、蓄電池組)要求采集如下信息:①交流配電:三相交流輸入電壓、故障告警;交流輸入故障(過壓、欠壓、缺相)。②直流配電:直流母線總電壓;直流輸出過壓/欠壓;壓限告警。③整流單元:輸出總電壓、總電流;整流模塊故障總告警。④蓄電池組:電池組總電壓。⑤載波設備總告警。⑥通信機房消防報警由變電站統一考慮。
1.1.3無通信機房的110kV變電站,動力監測基本要求:①交流配電:三相交流輸入電壓、故障告警;交流輸入故障(過壓、欠壓、缺相)。②直流配電:直流母線總電壓;直流輸出過壓/欠壓;壓限告警。③整流單元:輸出總電壓、總電流;整流模塊故障總告警。④蓄電池組:電池組總電壓。⑤載波設備總告警。
1.2變電站端監測顯示要求上述通信機房動力環境監測信號(遙信、遙測和開關量等)在變電站要求畫面顯示,告警畫面變色閃動、聲音告警。聲音告警確認后可人工屏蔽。
1.3地調端監測顯示要求各供電局所轄的變電站的無人值班通信機房動力環境監測信號要求送到本局調度自動化系統,開通供電局地調端通信中心機房登錄Web服務器的權限,以瀏覽方式監視通信機房動力環境狀態,其畫面要求具備聲、光告警。
1.4省網通信調度監測顯示要求220kV及以上變電站通信機房動力環境監測信號要求送到中調調度自動化系統,通信調度員通過登錄中調DMIS的Web服務器,瀏覽各通信機房動力環境狀態和告警信息。
1.5通信機房閉路監視要求在通信機房安裝攝像頭,實現對整個機房的閉路監視。并將監視信號接入變電站閉路監視系統。同時可對異常/事故前狀態及異常/事故時的狀態進行錄像。并將監視信號接入地調監控中心監視系統,由地調監控中心監視。
二、通信機房動力環境監測系統、視頻監控系統實施
該系統按功能共分三個子系統:前端信號采集系統、監控子站和監控服務器系統。
2.1前端信號采集系統前端信號采集系統系統主要硬件是紅外一體化攝像機、溫濕度傳感器、交流電壓變送器、直流電壓變送器組成。
2.2監控子站在通信機房的19”機柜里安裝一臺硬盤錄像機,用于把通信機房內攝像頭的模擬信號處理為數字信號通過網絡傳輸,經過協議轉換器,轉換成E1信號接口,通過河池通信網絡傳輸到監控中心。
2.3監控服務器系統(通過SCADA系統完成)。
2.3.1主站端硬件系統:利用調度中心現有的SCADA數據庫服務器、音箱、以太網光纖收發器。
2.3.2主站端軟件系統:利用調度中心現有監控軟件、數據庫軟件、操作系統軟件、殺毒軟件。界面的開發任務由SCADA系統廠家完成。
三、設備主要功能和技術參數
3.1主站端
3.1.1主站端硬件系統:利用調度中心現有的數據庫服務器、音箱、以太網光纖收發器。
3.1.2主站端軟件系統:利用調度中心現有監控軟件、數據庫軟件、操作系統軟件、殺毒軟件。界面的開發任務由SCADA系統廠家完成。
3.1.3主站端功能介紹:①以形象直觀的圖形界面方式實時顯示本LSC所轄范圍內各基站監控對象的分布狀況、工作狀態和運行參數。②提供整個監控系統網絡構成模擬瀏覽圖,能夠快速進入所選擇的基站,瀏覽基站監控信息。③監控系統數據信息的顯示可按端局和按設備類別支持多種列表顯示方式。④自診斷功能,對監控系統本身設備的故障及時監測并能發出告警。⑤信息打印功能具有:a出現告警立即打印;b根據管理需要定時打印;c屏幕拷貝打印。⑥實時接收各通站動力設備和機房環境的告警信息,具有以下告警功能:a分級告警功能顯示;b緊急告警;c重要告警;d一般告警;e告警提示;f告警確認;g告警分類顯示;h告警查詢。⑦具有統計功能,能生成以下各種統計報表及曲線a日、月、年告警統計表;b日、月、年監測數據統計報表;c每天的設備運行參數或曲線;d監控中心中的告警數據、操作數據和監測數據等能保存一年以上。⑧安全管理功能:a用戶和用戶組管理功能,這些功能包括增加、刪除、查詢和修改等,此功能只能由授權的用戶實施。b用戶的權限配置和管理功能,對用戶的權限級別可以進行配置。c系統操作權限的劃分和配置功能。當操作人員取得相應權限時,可進行相應操作。對用戶實施的操作進行鑒權的功能,保證具有權限的用戶才能實施相應的操作。同時系統應有設備操作記錄,設備操作記錄包括操作人員工號、作設備名稱、操作內容、操作時間等。⑨相關的控制機制,對于監控對象的接入以及監控設備的接入進行安全管理。⑩系統數據備份和恢復功能。報表管理功能:a用戶利用監控系統提供的工具軟件,生成并打印出各種統計資料、交接班日志、派修工單、機歷卡及曲線圖等。b提供歷史告警紀錄日、月、年及自定義時段的報表和相關統計報表。c提供按照告警級別、告警類型、設備類型等條件統計的歷史告警次數或告警歷時統計報表。d提供任意遙測量或遙測量組合自定義時段的歷史數據曲線分析數據。e提供運行狀態量曲線分析數據。f提供系統操作紀錄輸出報表。g提供登退錄系統輸出報表。h提供系統交接班日志管理輸出報表;i提供自定義打印輸出報表功能。顯示功能:系統可實時顯示和刷新監控范圍內所有局站、設備以及全部監控點的運行參數、所處狀態、配置屬性。
提供可在線定制的組態頁面顯示綜合性的局站或設備群組的監控信息。同時提供詳細資料頁面顯示任意設備的監控信息。
對監控對象進行分層次、分類型的顯示與管理。監控對象狀態(告警、故障權限等)顯示醒目清晰,可在指定的現場運行流程圖上通過逐層擴展,最后將故障定位在監控對象上。
界面能夠按照需要及時詳細的提示和統計系統發生的任何告警和事件。
3.2分站端
3.2.1分站端硬件系統:監控主機、溫濕度傳感器、直流電壓變送器、交流電壓變送器。