《远动监控技术》PPT课件.ppt
《《远动监控技术》PPT课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《《远动监控技术》PPT课件.ppt(64页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、远动监控技术远动监控技术课程编码:课程编码:08063041课程性质:专业选修课课程性质:专业选修课1课程教学目标及要求课程教学目标及要求了解远动技术的基本原理、设计、应用了解远动技术的基本原理、设计、应用以及技术发展以及技术发展综合应用先选课程的相关知识综合应用先选课程的相关知识对同学们的要求与期望对同学们的要求与期望:事先预习并做必要的准备事先预习并做必要的准备 积极参与课堂讨论与提问积极参与课堂讨论与提问 按时完成并递交课程作业按时完成并递交课程作业 遵守考勤纪律与考试纪律遵守考勤纪律与考试纪律2学时安排与成绩考核学时安排与成绩考核学时数:学时数:54学时学时学时安排:学时安排:3学时学
2、时/周周上课时间:上课时间:116周周总评成绩平时成绩考试成绩总评成绩平时成绩考试成绩平时成绩:占平时成绩:占30考试成绩:占考试成绩:占70(闭卷考试)(闭卷考试)3教材与参考书教材与参考书教材:教材:柳永智、刘晓川,电力系统远动,中国电力出版柳永智、刘晓川,电力系统远动,中国电力出版社,社,2006年第二版年第二版参考书:参考书:l钱清泉,电气化铁道微机监控技术,中国铁道出版社钱清泉,电气化铁道微机监控技术,中国铁道出版社l盛寿麟,电力系统远动原理,中国电力出版社盛寿麟,电力系统远动原理,中国电力出版社l杨爵,实用编码技术,中国铁道出版社杨爵,实用编码技术,中国铁道出版社l胡道元,计算机局
3、域网,清华大学出版社胡道元,计算机局域网,清华大学出版社l曹志刚,现代通信原理,清华大学出版社曹志刚,现代通信原理,清华大学出版社l张永健,电网监控与调度自动化,中国电力出版社张永健,电网监控与调度自动化,中国电力出版社l何立民,何立民,MCS-51系列单片机应用系统设计系统配置系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术,北京航空航天大学出版社与接口技术,北京航空航天大学出版社4远动监控技术教学大纲远动监控技术教学大纲第一章第一章远动技术概述远动技术概述(1)“四遥四遥”功能的定义;微机远动系统的基本组成;功能的定义;微机远动系统的基本组成;微机远动系统的性能指标微机远动系统的性能指标第二章第二
4、章远动信息与编码的基本理论远动信息与编码的基本理论(3)数据传输系统的组成;抗干扰编码的基本原理;数据传输系统的组成;抗干扰编码的基本原理;线性分组码;循环码线性分组码;循环码第三章第三章远动通信原理和信道远动通信原理和信道(2、4、7)数字调制与解调;同步技术;电力线载波信道;数字调制与解调;同步技术;电力线载波信道;光纤信道;微波信道;频分复用技术;时分复用光纤信道;微波信道;频分复用技术;时分复用技术;串行通信接口技术;串行通信接口5远动监控技术教学大纲远动监控技术教学大纲第四章第四章远动信息的信源编码远动信息的信源编码(5、6)遥信信息的采集与处理;遥测量采集接口;遥测遥信信息的采集与
5、处理;遥测量采集接口;遥测信息的处理;信息的处理;A/D转换器;交流采样原理及算转换器;交流采样原理及算法法第五章第五章远动系统远动系统(8、9)调度端的功能;调度端的硬件结构;微机远动数调度端的功能;调度端的硬件结构;微机远动数据库系统;据库系统;RTU的主要功能;的主要功能;RTU的硬件构成;的硬件构成;RTU软件软件6第一章第一章 远动技术概述远动技术概述1.远动系统是什么?有何作用?远动系统是什么?有何作用?2.远动系统的发展怎样?远动系统的发展怎样?3.远动系统基本概念、基本构成是什么?远动系统基本概念、基本构成是什么?4.调度自动化系统的功能、基本构成、及其与调度自动化系统的功能、
6、基本构成、及其与远动系统的关系是什么?远动系统的关系是什么?本章主要回答以下几个问题本章主要回答以下几个问题:7第一章第一章 远动技术概述远动技术概述第一节第一节概论概论第二节第二节远动系统的基本结构远动系统的基本结构第三节第三节远动信息与远动信道远动信息与远动信道第四节第四节远动系统的基本功能远动系统的基本功能第五节第五节远动系统的性能指标远动系统的性能指标第六节第六节电力调度自动化系统电力调度自动化系统8 远动监控是什么?远动监控是什么?实现生产过程的远程数据采集、远程监视以实现生产过程的远程数据采集、远程监视以及远程控制的系统,称之为远动监控系统。及远程控制的系统,称之为远动监控系统。电
7、力调度中心(控制中心)电力调度中心(控制中心)电力变电所电力变电所发电发电输电配电用电输电配电用电人工自动无人值守人工自动无人值守9 远动系统的基本功能远动系统的基本功能10 远动系统的作用远动系统的作用提高系统的自动化水平,大大提高提高系统的自动化水平,大大提高生产效率生产效率;及时采集系统信息,随时掌握系统运行状态,及时采集系统信息,随时掌握系统运行状态,提高了系统运行的提高了系统运行的安全性安全性和和可靠性可靠性;及时发现故障、及时处理故障,有效缩短故及时发现故障、及时处理故障,有效缩短故障处理时间,减少故障损失;障处理时间,减少故障损失;减小了操作人员的劳动强度,保证第一线减小了操作人
8、员的劳动强度,保证第一线人人员的操作安全员的操作安全;减少不必要的人工浪费,达到减员增效的目减少不必要的人工浪费,达到减员增效的目的;的;为变电站无人职守、以及智能电网提供必备为变电站无人职守、以及智能电网提供必备的技术手段和装备的技术手段和装备11 远动系统的应用领域远动系统的应用领域 铁路系统电力系统调度网铁路系统电力系统调度网 无线通讯基站网无线通讯基站网 地铁、轻轨电力调度系统地铁、轻轨电力调度系统 铁路系统道口,信号管理系统铁路系统道口,信号管理系统 交通安全监侧交通安全监侧 坝体、隧道、桥梁、机场和码头等安全监控网坝体、隧道、桥梁、机场和码头等安全监控网 石油和天然气等管道监控管理
9、系统石油和天然气等管道监控管理系统 城市供热、供水系统监控和调度城市供热、供水系统监控和调度 环境、天文等无人检测网络的管理环境、天文等无人检测网络的管理121.1.5 远动技术的发展远动技术的发展远动技术在远动技术在20世纪世纪30年代首先用于铁路运输系年代首先用于铁路运输系统统我国在我国在20世纪世纪50年代末才在电力系统中采用年代末才在电力系统中采用电子管、继电器电子管、继电器(50年代)年代)晶体管晶体管(60年代)年代)集成电路集成电路(70年代)年代)微机式远动微机式远动(现在)(现在)131.1.5 远动技术的发展远动技术的发展第一代第一代-布线逻辑式(继电器式、晶体管式、布线逻
10、辑式(继电器式、晶体管式、集成电路的远动装置)集成电路的远动装置)特点特点:所有功能由:所有功能由硬件硬件电路完成。按预定的电路完成。按预定的要求进行设计、使构成装置的各部分电路按要求进行设计、使构成装置的各部分电路按固定的时间顺序工作来完成预定的功能。固定的时间顺序工作来完成预定的功能。第二代第二代-软件化的远动装置:功能由软件化的远动装置:功能由计算机计算机硬件硬件和完成指定功能的和完成指定功能的软件软件(加工程序)来(加工程序)来实现,对程序进行修订,就能够改变系统的实现,对程序进行修订,就能够改变系统的功能。功能。第三代第三代-基于基于PC机机和和网络技术网络技术的远动系统的远动系统(
11、客户(客户/服务器结构)服务器结构)目前普遍采目前普遍采用用分类分类141.1.5 远动技术的发展远动技术的发展片级设计片级设计:用户根据自己的要求选用不同种:用户根据自己的要求选用不同种类的微处理器片、存储器片、输入输出片等类的微处理器片、存储器片、输入输出片等联成各自的系统。联成各自的系统。模块级设计模块级设计:直接采用单板机或软硬件结合:直接采用单板机或软硬件结合的多功能集成模块构成用户系统。的多功能集成模块构成用户系统。系统级设计系统级设计:直接使用具有完整的硬件和软:直接使用具有完整的硬件和软件结构的微型机系统,适当配置一些接口电件结构的微型机系统,适当配置一些接口电路,构成系统。路
12、,构成系统。从硬件设计上划分从硬件设计上划分151.1.6 远动系统监控中心的发展远动系统监控中心的发展主机主机 A主机主机 B切换装置切换装置通讯通讯设备设备通讯通讯设备设备 缺点缺点:1.1.软件之间的耦合程度高,软件之间的耦合程度高,系统难于扩展、维护;系统难于扩展、维护;2.2.软件依赖于硬件平台,不软件依赖于硬件平台,不能实现资源重用;能实现资源重用;3.3.容错性差,局部故障影响容错性差,局部故障影响整体;整体;4.4.系统开放性差系统开放性差。第一第一/二代二代远动远动系统系统161.1.6 远动系统监控中心的发展远动系统监控中心的发展服务器服务器服务器服务器客户机客户机客户机客
13、户机人机接口人机接口通信设备通信设备外外 设设缺点缺点:1.1.系统中客户与服务器之间的通信协议(应用层协议)系统中客户与服务器之间的通信协议(应用层协议)依赖于不同的厂家,不同厂家开发的软件或硬件难于实依赖于不同的厂家,不同厂家开发的软件或硬件难于实现集成;现集成;2.2.服务器是整个系统的瓶颈。服务器是整个系统的瓶颈。第三代第三代远动远动系统系统171.1.6 远动系统监控中心的发展远动系统监控中心的发展目前正在发展的是第四代:目前正在发展的是第四代:第四代第四代-基于信息化的远动系统基于信息化的远动系统主要特征是采用主要特征是采用Internet技术、技术、Agent技术、自律分布技术、
14、自律分布系统技术系统技术ADS、面向对象技术、组件技术以及、面向对象技术、组件技术以及JAVA等技术,实现等技术,实现SCADA系统与其它信息系统的增值集系统与其它信息系统的增值集成,实现控制和管理过程的综合化、智能化成,实现控制和管理过程的综合化、智能化。具体特征:具体特征:1.变(配)电所采用综合自动化系统;变(配)电所采用综合自动化系统;2.控制中心采用综合调度;控制中心采用综合调度;3.以上新技术的采用等。以上新技术的采用等。本课程以现有的本课程以现有的第三代远动系统第三代远动系统为例,介绍其功能和为例,介绍其功能和工作原理。工作原理。第四代第四代远动远动系统系统18 远动监控系统的基
15、本概念远动监控系统的基本概念1.远动技术远动技术 监控系统调度端(控制中心)与执行(被控)端之间实监控系统调度端(控制中心)与执行(被控)端之间实现遥控、遥信、遥测、遥调技术的总称。现遥控、遥信、遥测、遥调技术的总称。2.遥控遥控 YK:(Romote-Control,Telecontrol)从调度端发出命令以实现远方操作和切换。如开关的从调度端发出命令以实现远方操作和切换。如开关的“分分”、“合合”、故障信号的复归等。、故障信号的复归等。3.遥信遥信 YX:(Telesignal)将被控站的设备状态信号远距离传送给调度端。如开关将被控站的设备状态信号远距离传送给调度端。如开关位置信号、报警信
16、号等。位置信号、报警信号等。4.遥测遥测 YC:(Telemetering)将被控站的某些运行和环境参数传送给调度端。如有功将被控站的某些运行和环境参数传送给调度端。如有功和无功功率、电度、电压、电流等电气参数,温和无功功率、电度、电压、电流等电气参数,温/湿度、湿度、接触网故障点的距离等非电参数。接触网故障点的距离等非电参数。19 远动监控系统的基本概念远动监控系统的基本概念6.遥调遥调 YT:(Teleadjusting)调度端直接对被控站某些设备的工作状态和参数的调整。调度端直接对被控站某些设备的工作状态和参数的调整。如变压器电压(抽头)等。如变压器电压(抽头)等。7.SCADA(Sup
17、ervisory Control and Data Acquisition System)能够完成常规能够完成常规“四遥四遥”功能的功能的监视控制和数据采集系统监视控制和数据采集系统。简称简称远动系统远动系统(Telecontrol System,或,或Remote-Control System)。8.调度自动化系统调度自动化系统 (Dispatching Automation System)SCADA数据处理和管理功能与其它系统联网在数据处理和管理功能与其它系统联网在线培训、辅助决策等功能。线培训、辅助决策等功能。20第一章第一章 远动技术概述远动技术概述第一节第一节概论概论第二节第二节远动
18、系统的基本结构远动系统的基本结构第三节第三节远动信息与远动信道远动信息与远动信道第四节第四节远动系统的基本功能远动系统的基本功能第五节第五节远动系统的性能指标远动系统的性能指标第六节第六节电力调度自动化系统电力调度自动化系统21 远动系统的组成远动系统的组成22 远动系统的工作流程远动系统的工作流程监视控制监视控制监视控制监视控制 控制程序控制程序控制程序控制程序改变数据库改变数据库改变数据库改变数据库 参数设置参数设置参数设置参数设置模拟量模拟量模拟量模拟量 数字量数字量数字量数字量累加量累加量累加量累加量 诊断结果诊断结果诊断结果诊断结果GPSGPS标准时间信号标准时间信号标准时间信号标准
19、时间信号主站主站主站主站现场设备现场设备现场设备现场设备通信系统通信系统通信系统通信系统23 远动系统的原理框图远动系统的原理框图24 远动系统的功能结构框图远动系统的功能结构框图25 远动系统配置的基本模式远动系统配置的基本模式远动配置:远动配置:指主站与若干子站以及连接这些站指主站与若干子站以及连接这些站的传输链路的组合体。的传输链路的组合体。常用的远动配置类型:常用的远动配置类型:1.点对点配置点对点配置2.多路点对点配置多路点对点配置3.多点星型配置多点星型配置4.多点共线配置多点共线配置5.多点环形配置多点环形配置26 远动系统配置的基本模式远动系统配置的基本模式(a)(b)(c)(
20、d)(e)主站主站子站子站远动系统的配置图远动系统的配置图(a)点对点;点对点;(b)多路点对点;多路点对点;(c)多点星形;多点星形;(d)多点共线;多点共线;(e)多点环形多点环形27 远动系统的基本构成远动系统的基本构成主站、控制端主站、控制端主站、控制端主站、控制端 or or or or 调度端,调度端,调度端,调度端,CCCCCCCC包括主机、包括主机、备备用用主主机机、人人机机接接口口、模模拟拟盘盘、通通讯讯装装置置、网络等设备网络等设备。1.1.控制中心控制中心控制中心控制中心28 远动系统的基本构成远动系统的基本构成远动通道示意图远动通道示意图传输介质包括音频传输介质包括音频
21、实回线(电话线)、实回线(电话线)、光纤、电力载波、光纤、电力载波、无线电等。无线电等。2.2.通信通道通信通道通信通道通信通道29 远动系统的基本构成远动系统的基本构成RTURTU主要配置有主要配置有CPUCPU、I/OI/O(输入(输入/输出)模板、输出)模板、通信接口单元,以及通讯通信接口单元,以及通讯机、机、GPSGPS天线、电源、机天线、电源、机箱等辅助设备。箱等辅助设备。3.3.被控端或远方终端单元被控端或远方终端单元被控端或远方终端单元被控端或远方终端单元(RTU,Remote Terminal Unit)RTU,Remote Terminal Unit)30第一章第一章 远动技
22、术概述远动技术概述第一节第一节概论概论第二节第二节远动系统的基本结构远动系统的基本结构第三节第三节远动信息与远动信道远动信息与远动信道第四节第四节远动系统的基本功能远动系统的基本功能第五节第五节远动系统的性能指标远动系统的性能指标第六节第六节电力调度自动化系统电力调度自动化系统31 远动信息远动信息遥测信息:遥测信息:各种运行参数,分为电量和非电量两类。各种运行参数,分为电量和非电量两类。遥信信息:遥信信息:断路器、隔离开关等的状态信号。断路器、隔离开关等的状态信号。遥调信息:遥调信息:改变运行设备状态的命令。必须进行返送改变运行设备状态的命令。必须进行返送校核。无误才能发送执行命令。校核。无
23、误才能发送执行命令。遥控信息:遥控信息:传送改变运行设备参数的命令。传送改变运行设备参数的命令。p上行信息:上行信息:遥遥测测和遥信信息。事件和遥信信息。事件顺顺序序记录记录,返送,返送时时 钟报钟报文和遥控返送校核信息等。文和遥控返送校核信息等。p下行信息:下行信息:遥遥调调信息遥控信息。信息遥控信息。对时对时功能中功能中设设置置时钟时钟 召召唤时钟唤时钟命令,装置复命令,装置复归归,广播命令等。,广播命令等。32 远动信息的传输模式远动信息的传输模式循循环传输环传输模式模式CDT(Cyclic Data Transmission)方式:方式:以被控端为主,以被控端为主,被控站的被控站的远动
24、远动信息按信息按规约规规约规定定组组成成帧帧,再,再编编排排帧帧的的顺顺序,序,周期性地以周期性地以循循环环方式向方式向调调度端度端传传送。信息送。信息传传送是周期性的,送是周期性的,发发端不端不顾顾及收端的需要,也不及收端的需要,也不需收端需收端给给以回答。以回答。问问答答传输传输模式模式Polling(查询查询)方式:)方式:调调度端与被控度端与被控端采用一端采用一问问一答的方式一答的方式进进行通行通讯讯。调调度端需要主度端需要主动动向被控向被控端端发发送送查询报查询报文,被控端按文,被控端按调调度端的度端的查询查询要求要求发发送回答送回答报报文。要保文。要保证调证调度端度端发问发问后收到
25、正确的回答,必后收到正确的回答,必须须保保证证有上有上下行信道。下行信道。33 远动信道远动信道1.专专用有用有线线信道信道:由:由远动远动装置装置产产生的生的远动远动信号,以直流信号,以直流电电的幅的幅值值、极性或交流、极性或交流电电的的频频率在架空明率在架空明线线或或专专用用电电缆缆中中传传送。常作近距离送。常作近距离传输传输。2.电电力力线载线载波信道波信道:载载波波电话电话,远动远动信号占用一个信号占用一个话话路路(音(音频频段):。直接利用段):。直接利用电电力力线线作信道,无需作信道,无需额额外投外投资资,结结构构坚坚固。固。信道(通道)信道(通道):信号传输时经过的通道。远动通道
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 远动监控技术 监控 技术 PPT 课件
限制150内