牵引供电SCADA系统(调度端及通信).pptx

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1、1第一节第一节 概述概述第二节第二节 远动系统调度主站系统远动系统调度主站系统 2.1 2.1 远动系统调度端硬件结构远动系统调度端硬件结构 2.2 2.2 远动系统调度端软件结构远动系统调度端软件结构 2.3 2.3 远动系统监控系统的开展远动系统监控系统的开展第三节第三节 远动系统通道远动系统通道 3.1 3.1 远动系统通信网络概述远动系统通信网络概述2第一节 概述发电发电输电配电用电输电配电用电电力调度中心（操作中心）电力调度中心（操作中心）电力变电所电力变电所3第一节 概述1.1基本概念基本概念1.1.远动远动 利用远程通信技术进行信息传输，实现对远方设备的监视利用远程通信技术进行信

2、息传输，实现对远方设备的监视和操作。和操作。2.2.远动技术远动技术 监控系统调度端（操作站）与执行端（被控站）之间实现监控系统调度端（操作站）与执行端（被控站）之间实现遥控、遥信、遥测、遥调、遥视技术的总称遥控、遥信、遥测、遥调、遥视技术的总称。3.3.牵引供电远动系统牵引供电远动系统 由操作站(调度端)与被控站的远动装置及连接于两者之间的信道设备组成的调度牵引供电设备的远距离监控系统.4遥控遥控 YK YK：（：（Romote-Control,TelecontrolRomote-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

3、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。遥信遥信 YX YX：(Telesignal)(Telesignal)将被控站的设备状态信号远距离传送给调度端。如开关位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、报警信号等。置信号、报警信号等。遥测遥测 YC YC：(Telemetering)(Telemetering)将被控站的某些运行和环境参数传送给调度端。如有功和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，温无功功率、电度、电压、电流等电气参数，温/湿度、接触湿度、接触网故障点的距离等非电参数。网故障

4、点的距离等非电参数。遥调遥调 YTYT：(Teleadjusting)(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。如变压器电压等级等。如变压器电压等级等。遥视遥视 YSYS：（：（TeleseeingTeleseeing，Remote Video MonitoringRemote Video Monitoring）现场重要设备的运行状态、重要场所的环境状态等通过现场重要设备的运行状态、重要场所的环境状态等通过视频图像传送到调度端。平安监视。视频图像传送到调度端。平安监视。5区别与联系区别与联系概念辨析：概念辨

5、析：概念辨析：概念辨析：监控系统、监控系统、监控系统、监控系统、SCADASCADASCADASCADA系统、远动系统、调度自动化系统、远动系统、调度自动化系统、远动系统、调度自动化系统、远动系统、调度自动化系统系统系统系统4.SCADA4.SCADA系统系统 (Supervisory Control and Data(Supervisory Control and Data Acquisition System)Acquisition System)能够完成常规能够完成常规“四遥四遥”功能的功能的监视操作和数据采集系监视操作和数据采集系统。简称远动监控系统或远动系统统。简称远动监控系统或远动

6、系统（Telecontrol Telecontrol SystemSystem）5.5.调度自动化系统调度自动化系统 (Dispatching Automation System)(Dispatching Automation System)SCADA SCADA 数据处理和管理功能在线培训、辅助决数据处理和管理功能在线培训、辅助决策等功能。有时也常简称为远动监控系统或远动系统策等功能。有时也常简称为远动监控系统或远动系统。6铁路牵引供电系统、铁路电力供电系统铁路牵引供电系统、铁路电力供电系统为提供铁路行车提供电源的铁路牵引供电系统，其供电可靠性影响行车平安;承担牵引供电以外所有铁路负荷的供电

7、任务，包括信号系统、通信系统，生产、车站、供水系统以及生活等铁路用电负荷，一般称为铁路电力供电系统其供电可靠性不仅直接影响铁路运输系统的正常平安运行，还关系到很多铁路职能部门的正常工作。7开闭所铁路牵引供电、电力供电远动系统结构示意图铁路牵引供电、电力供电远动系统结构示意图铁路通讯网络铁路牵引供电铁路电力供电AT所牵引变电所牵引变电所AAAAAT所AT所AT所牵引变电所牵引变电所分区所分区所分区所分区所地方电源变配电所变配电所地方电源变配电所变配电所地方电源变配电所变配电所车站箱箱变变区间负区间负荷荷箱箱变变区间负区间负荷荷箱箱变变区间负荷区间负荷箱箱变变区间负区间负荷荷车站车站贯穿线贯穿线调

8、度中心局域网调度中心通讯设备通讯设备通讯设备通讯设备接接触触网网81.2 远动系统的基本组成远动系统的基本组成远动系统由调度端（操作中心、主站、操作端）远动系统由调度端（操作中心、主站、操作端）、执行端（被控站、远方终端）及信道等组成。、执行端（被控站、远方终端）及信道等组成。调度端：设在操作中心内调度端：设在操作中心内,完成远动对象的监完成远动对象的监控、数据统计及管理功能等；控、数据统计及管理功能等；执行端执行端:设在牵引变电所、开闭所、分区所设在牵引变电所、开闭所、分区所,AT,AT所及所及V V停操作站内停操作站内,执行端完成远动系统的数据执行端完成远动系统的数据采集、预处理，发送、接

9、收及输出执行功能，采集、预处理，发送、接收及输出执行功能，常规远动系统被控端为远方终端设备（常规远动系统被控端为远方终端设备（Remote Remote Terminal Unit,Terminal Unit,即即RTURTU）；）；信道：远动信息传输的介质（通路）称为信道，信道：远动信息传输的介质（通路）称为信道，可分为有线信道及无线信道。可分为有线信道及无线信道。91.调度端包括服务器冗余服务器调度员工作站、模拟盘、通信前置机、网络等设备。102.通信通道（信道）传输介质包括音频实回线（线）、光纤、电力载波、无线电等。对大型远动系统,远动信息的通路应分群,以保证响应速度,远动通道示意图远动

10、通道示意图远动通道示意图远动通道示意图113.被控端或远方终端（RTU,Remote Terminal Unit)RTU主要配置有:主控单元;电源单元;通信单元;各类I/O单元121.3 1.3 远动系统工作方式远动系统工作方式远动系统的工作方式有多种，可分为远动系统的工作方式有多种，可分为1：1工作方式，工作方式，1：N工作方式及工作方式及M：N工作方式工作方式1：N工作方式：指工作方式：指1个调度端端对应各个调度端端对应各N个被控个被控站的集中监控方式站的集中监控方式M：N工作方式：指工作方式：指M个调度端对应着个调度端对应着N个被控站个被控站.一机双调一机双调:对位于分界处对位于分界处(

11、如路局如路局)的被控站应分别的被控站应分别实现与两个远动系统调度端的数据通信实现与两个远动系统调度端的数据通信,13遥遥测测信息信息：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：断路器、隔离开关等的状态信号。遥信信息：断路器、隔离开关等的状态信号。遥调信息：改变运行设备状态的命令。必须进行返送遥调信息：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。无误才能发送执行命令。遥控信息：传送改变运行设备参数的命令，必须进行遥控信息：传送改变运行设备参数的命令，必须进行 返送校核。无误才能发送执行命令。返送校核。无误才能发送执行命令。1.4

12、 1.4 远动信息内容远动信息内容上行信息上行信息：遥测和遥信信息。事件顺序记录，返送时遥测和遥信信息。事件顺序记录，返送时 钟报文和遥控返送校核信息等。钟报文和遥控返送校核信息等。下行信息：遥调信息遥控信息。对时功能中设置时钟下行信息：遥调信息遥控信息。对时功能中设置时钟 召唤时钟命令，装置复归，播送命令等。召唤时钟命令，装置复归，播送命令等。14循环传输模式循环传输模式CDT（Cyclic Data Transmission）方式：以）方式：以被控端为主，被控站的远动信息按规约规定组成帧，再编排被控端为主，被控站的远动信息按规约规定组成帧，再编排帧的顺序，周期性地以循环向调度端传送。信息传

13、送是周期帧的顺序，周期性地以循环向调度端传送。信息传送是周期性的、发端不顾及收端的需要，也不需收端给以答复。性的、发端不顾及收端的需要，也不需收端给以答复。问答传输模式问答传输模式Polling（查询）方式：调度端必须主动向被（查询）方式：调度端必须主动向被控端发送查询报文，被控端按调度端的查询要求发送答复报控端发送查询报文，被控端按调度端的查询要求发送答复报文。要保证调度端发问后收到正确的答复，必须保证有上下文。要保证调度端发问后收到正确的答复，必须保证有上下行信道。行信道。1.5 1.5 远动信息的传输模式远动信息的传输模式151.6 1.6 常用远动信道常用远动信道专用有线信道：由远动装

14、置产生的远动信号，以直流电由远动装置产生的远动信号，以直流电的幅值、极性或交流电的频率在架空明线或专用电缆中的幅值、极性或交流电的频率在架空明线或专用电缆中传送。常作近距离传输。传送。常作近距离传输。电力线载波信道：载波载波 ，远动信号占用一个话路（音，远动信号占用一个话路（音频段）：频段）：0.3-3.4kHz。直接利用电力线作信道，无需额。直接利用电力线作信道，无需额外投资，结构巩固。外投资，结构巩固。信道：信号传输时经过的通道。信道：信号传输时经过的通道。远动信道：传输远动信号的通道远动信道：传输远动信号的通道。16光纤信道：电光转换、光信号传播，光电转换过程。信光纤信道：电光转换、光信

15、号传播，光电转换过程。信道容量大，衰减小，不受外界电磁场干扰，误码率低。道容量大，衰减小，不受外界电磁场干扰，误码率低。无线电信道：由发射机、发射天线、自由空间、接收天无线电信道：由发射机、发射天线、自由空间、接收天线和接收机组成。利用自由空间传输，不需架设通信线线和接收机组成。利用自由空间传输，不需架设通信线路，可节约大量金属材料并减少维护工作量。路，可节约大量金属材料并减少维护工作量。微波信道；频率微波信道；频率300MHz300GHz的无线电传播信号。的无线电传播信号。直线传播，远距离时设中继站。频带宽，传输稳定，方直线传播，远距离时设中继站。频带宽，传输稳定，方向性强，保密性好。向性强

16、，保密性好。171.7 1.7 根据根据TB 10117-98TB 10117-98铁路电力牵引供电远动系统技铁路电力牵引供电远动系统技术标准术标准,远动系统主要功能包括远动系统主要功能包括：1.1.基本功能基本功能 遥控：分单控和程控遥控：分单控和程控 实现对牵引供电系统供电设备运行状态的实时监视和故障实现对牵引供电系统供电设备运行状态的实时监视和故障 报警报警实现对牵引供电系统中主要参数的遥测；实现对牵引供电系统中主要参数的遥测；实现故障点参数的传送、计算和故障地点的标定实现故障点参数的传送、计算和故障地点的标定实现汉话屏幕画面显示、模拟屏显示及运行的故障记录信实现汉话屏幕画面显示、模拟屏

17、显示及运行的故障记录信 息打印息打印实现电度统计等的日报月报制表打印；实现电度统计等的日报月报制表打印；实现系统自检功能；实现系统自检功能；以友好的人机界面实现系统维护功能；以友好的人机界面实现系统维护功能；实现远动信道切换实现远动信道切换182.2.选配功能选配功能遥测量的图形显示功能遥测量的图形显示功能各种带条件的自动操作功能各种带条件的自动操作功能实现与其它系统接口和数据转发；实现与其它系统接口和数据转发；实现供电设备运行状态的查询及运行参数的统计实现供电设备运行状态的查询及运行参数的统计模拟培训功能，实现对调度管理人员的操作培训模拟培训功能，实现对调度管理人员的操作培训牵引供电系统运行

18、故障的智能处理功能牵引供电系统运行故障的智能处理功能191.81.8远动系统性能指标远动系统性能指标一、可靠性一、可靠性1.定义定义 设备在技术要求规定的工作条件下，能保证所规定的技术指标设备在技术要求规定的工作条件下，能保证所规定的技术指标的能力。的能力。2.可靠性包括两个方面可靠性包括两个方面 装置本身可靠性，信息传输的可靠性。装置本身可靠性，信息传输的可靠性。3.每个设备可靠性每个设备可靠性 平均无故障时间平均无故障时间(MTBF)：两次偶然故障的平均间隔时间两次偶然故障的平均间隔时间204.系统可靠性：系统可用率 影响系统可用率因素：设备质量、维护检修情况、环境条件。电源供电可靠性及其

19、备用的程度等5.传输可靠性：用信息的过失率表示 21二、容量二、容量容量：遥控、遥调、遥测和遥信等对象的数量。对电铁牵引远动系统，通常要求：遥控：64路遥测：32路遥信：128路22三、实时性“响应时间”：从发送端事件发生到接收端正确接收到该信息的时间间隔。231.9根据根据TB 10117-98TB 10117-98铁路电力牵引供电远铁路电力牵引供电远动系统技术标准动系统技术标准,远动系统主要技术指标远动系统主要技术指标遥控命令传输时间遥控命令传输时间 3s3s遥信命令传送时间遥信命令传送时间 3s3s遥信分辩率（被控站）遥信分辩率（被控站）10ms10ms遥测综合误差遥测综合误差 1.5%

20、1.5%双机自动切换到监控功能基本恢复时间双机自动切换到监控功能基本恢复时间 30s30s画面调用响应时间画面调用响应时间 3s3s操作站系统可用率操作站系统可用率 99.8%99.8%24第二节第二节 远动系统调度主站系统远动系统调度主站系统 2.1 2.1 远动系统调度端硬件结构远动系统调度端硬件结构 2.2 2.2 远动系统调度端软件结构远动系统调度端软件结构 2.3 2.3 远动系统监控系统的开展远动系统监控系统的开展252.12.1远动系统调度端硬件结构远动系统调度端硬件结构远动（远动（SCADASCADA）系统调度端）系统调度端:能能完完成成远远方方操操作作及及监监视视，能能正正确

21、确和和及及时时地地掌掌握握每每时时每每刻刻都都在在变变化化着着的的牵牵引引供供电电系系统统设设备备运运行行情情况况，处处理理影影响响整整个个牵牵引引供供电电系系统统正正常常运运行行的的事故和异常情况；事故和异常情况；对对所所有有数数据据进进行行分分析析，处处理理，存存储储及及打打印印，以以友友好好人人机机界界面面向向调调度度员员显显示示，转转发发其其它它系系统统共共享。享。调调度度端端是是SCADASCADA系系统统的的指指挥挥中中心心，是是远远动动系系统统的重要组成局部之一的重要组成局部之一。26星型通道远程维护MODEM切换装置服务器GPSGPS以太网交换机系统维护工作站执行端RTU 供电

22、段复示终端UPS大屏幕投影服务器磁带机磁盘阵列系统维护打印机通信前置机通信前置机Web服务器实时打印机报表打印机画面拷贝机调度端调度端执行端信道复示终端2728分布式配置特点:把各项功能进一步分散到多台计算机中去，由局域网络（local area network，LAN）将各台计算机连接起来 计算机之间通过LAN交换数据。备用机也同样连接在局域网络上，并可随时承担同类故障机或预定的其他故障机的任务，信息共享，设备共享。在硬件接口和软件接口中都遵循一定的国际标准或工业 标准，使不同厂家的产品容易互连，容易扩充，形成开放系统（open system）。29分布式调度端结构图分布式调度端结构图GPS

23、GPS 供电段复示终端UPS远程维护MODEM切换装置服务器1以太网交换机系统维护工作站大屏幕投影服务器2磁带机磁盘阵列系统维护打印机通信前置机1通信前置机2Web服务器实时打印机报表打印机画面拷贝机复示终端调度员工作站1-2调度员工作站1-1信道信道信息处理信息处理服务器方服务器方信息输入输出信息输入输出通信处理通信处理人机界面人机界面客户方客户方外设外设30特点特点:客户客户/服务器（服务器（C/SC/S）结构）结构指网络中服务的提供方式，请求服务的一方叫指网络中服务的提供方式，请求服务的一方叫客户方，提供服务的一方叫服务器方。客户方，提供服务的一方叫服务器方。数据集中管理、平安可靠和数据

24、一致性强，多数据集中管理、平安可靠和数据一致性强，多用户共享主机系统的数据资源和外设资源，共用户共享主机系统的数据资源和外设资源，共享资源能力强享资源能力强,降低了系统本钱。降低了系统本钱。31集成应用能力强集成应用能力强，用户需要的各种信息用户需要的各种信息都可在客户机上得到，用户可通过客户都可在客户机上得到，用户可通过客户机交互工作界面，直接处理从服务器及机交互工作界面，直接处理从服务器及其它客户机得到的数据，并产生新的有其它客户机得到的数据，并产生新的有用信息；用信息；组网灵活，客户机配置灵活组网灵活，客户机配置灵活，增减客户增减客户机节点非常方便，这些都可通过维护软机节点非常方便，这些

25、都可通过维护软件设定来完成件设定来完成。可靠性高可靠性高，当某一客户机节点故障时，当某一客户机节点故障时，并不影响整个系统运行并不影响整个系统运行32扫描器扫描器/服务器（服务器（B/SB/S）模式）模式将扫描器技术运用于将扫描器技术运用于SCADASCADA系统，对扩大系统，对扩大实时系统的应用范围，减少维护工作量实时系统的应用范围，减少维护工作量传统的人机界面将保存，主要供调度员传统的人机界面将保存，主要供调度员使用，管理部门的复示系统用标准扫描使用，管理部门的复示系统用标准扫描器通过器通过WebWeb访问服务器，实时监视整个系访问服务器，实时监视整个系统的运行状态统的运行状态。现代调度端

26、现代调度端:C/S:C/S模式与模式与B/SB/S模式相结合模式相结合33 SCADA SCADA系统调度端主要设备系统调度端主要设备:1.计算机设备及计算机网络计算机设备及计算机网络 服务器，WEB服务器，调度员工作站，维护工作站，分析员工作站,计算机网络设备,2.2.通信处理设备通信处理设备3.人机接口设备模拟屏（大屏幕显示器）人机接口设备模拟屏（大屏幕显示器）,4.不停电电源设备不停电电源设备UPS,打印机等外设打印机等外设34服务器硬件服务器硬件：WINDOW服务器Linux服务器UNIX服务器服务器软件平台服务器软件平台：UNIXWindowsServerLinux35工作站硬件工作

27、站硬件：WINDOW工作站Linux工作站UNIX工作站工作站软件平台工作站软件平台：UNIXWindowsXPLinux36通信前置机硬件平台通信前置机硬件平台工业操作计算机工业操作计算机嵌入式硬件平台嵌入式硬件平台通信前置机软件平台通信前置机软件平台实时多任务操作系统（实时多任务操作系统（QNXQNX，VxWorksVxWorks）WindowsWindows操作系统操作系统Linux Linux 操作系统操作系统37节约硬件资源，节约硬件资源，增加主机负担，增加主机负担，扩展性差扩展性差一主一备一主一备,工作工作的机出现故障时，的机出现故障时，另一台对其进行另一台对其进行接管。接管。分布

28、式方分布式方,1+N冗冗余备用余备用双机备用一台故双机备用一台故障，另一台立即障，另一台立即接管接管通信前置机与主机(服务器)互联结构38服务器及通信前置机(主机房)39用于生成、维护、修改、管理系统的实时数据库、历史数据库及用户画面，并定义、修改系统运行参数等.数据编辑器：重要工具软件之一，系统开辟人员和维护工程师对数据库进行在线创立、增、删、改等。画面编辑器：对画面进行修改等。数据库界面生成管理：对实时运行数据库和历史数据库等进行管理。4 4、维护工作站（数据工作站维护工作站（数据工作站）40流水打印机流水打印机：按时间顺序打印。报表打印机报表打印机：定时或随机打印。模拟屏模拟屏：系统状态

29、同步显示等。不停电电源不停电电源UPSUPS系统系统：保证在停电状态下系统能保持运行30分钟（60分钟）。GPSGPS系统系统：保证调度端与执行端及各执行端时钟的一致性，便于故障分析和判断5 5、调度端其余设备调度端其余设备41调度端模拟屏调度端模拟屏42调度端调度端2*22*2大屏幕显示器大屏幕显示器432.22.2远动系统调度端软件结构远动系统调度端软件结构 远远动动系系统统调调度度软软件件是是指指对对在在调调度度端端系系统统运运行行的的所所有程序总称有程序总称.一般分为系统软件、应用软件和数据库软件。一般分为系统软件、应用软件和数据库软件。系统软件：计算机中所使用的操作系统，面向计算机系

30、统软件：计算机中所使用的操作系统，面向计算机 本身，不针对特定用户，具有一般性。本身，不针对特定用户，具有一般性。支持软件：开辟支持环境和数据库管理系统（支持软件：开辟支持环境和数据库管理系统（DBMSDBMS）应应用用软软件件：在在远远动动监监控控系系统统中中特特指指为为实实现现调调度度自自动动化化功功能能设设计计的的应应用用程程序序，面面向向用用户户，具具有有针针对对性性。实实现现五五遥遥、数数据据报报表表统统计计、记记录录事事件件分分析析等等调调度度自自动动化化管管理各项功能。理各项功能。44调度端软件结构图如图调度端软件结构图如图2-2-12-2-1所示。所示。应用软件（数据处理，人机

31、界面。）应用软件（数据处理，人机界面。）支撑软件（数据库，开辟平台，应用接口）支撑软件（数据库，开辟平台，应用接口）系统软件（操作系统）系统软件（操作系统）硬件（计算机，网络、通信、接口）硬件（计算机，网络、通信、接口）调度员调度员图图2-3-12-3-1：调度端软件结构图：调度端软件结构图45 系统软件系统软件系统软件系统软件:指计算机中所使用的操作系统，指计算机中所使用的操作系统，操作系统：作为计算机的核心软件其处理管理操作系统：作为计算机的核心软件其处理管理对象是计算机的各种硬件资源，包括对象是计算机的各种硬件资源，包括CPU，内存，外存，系统程序和数据文件等。内存，外存，系统程序和数据

32、文件等。重要性：重要性：是最基本的系统软件，是硬件机是最基本的系统软件，是硬件机 器的第一级扩充器的第一级扩充462.2.调度端常用的操作系统调度端常用的操作系统(1)Windows(1)Windows操作系统操作系统WindowsNT,Windows2000server,Windows2003server，Windows,(2)UNIX(2)UNIX 操作系统操作系统最早的PDP-11机早期VAX机上的openVMS现在流行的硬件平台上SUNSolarisALPHA(DEC,COMPAQ,HP)DigitalUnix,TRU64UnixIBMAIXHPHP-UX(3)3)实时多任务操作系统实

33、时多任务操作系统:QNX，VxVorks473.3.调度端常用操作系统比较调度端常用操作系统比较WINDOWS操作系统：操作系统：基于基于INTEL或相应平台，窗口界面，图形操作系统，或相应平台，窗口界面，图形操作系统，用于个人计算机用于个人计算机PC或或PC服务器。服务器。特点：操作直观、简便，对系统硬件要求低，但平安性特点：操作直观、简便，对系统硬件要求低，但平安性欠缺；欠缺；UNIX操作系统：操作系统：字符界面，多用于基于字符界面，多用于基于RISC的小型机或服务器。的小型机或服务器。特点：系统可靠性高、平安性强，开放性强，数据处理特点：系统可靠性高、平安性强，开放性强，数据处理功能强，

34、但操作不直观，对系统硬件要求高，维护较复功能强，但操作不直观，对系统硬件要求高，维护较复杂杂实时多任务操作系统实时多任务操作系统常用于对实时性要求较高的常用于对实时性要求较高的SCADA系统测控装置及通系统测控装置及通信装置，如信装置，如RTOS，QNX，VxWorks等等48指指运运行行在在操操作作系系统统之之上上的的开开辟辟平平台台、数数据据库库管管理理系系统统平平台台，是是建建立立数数据据表表格格和和形形式式的的数数据据管管理理程程序序，可可以以进进行行显显示示、查查询、修改和调用数据询、修改和调用数据。支持软件支持软件 减少数据冗余度，实现数据资源共享；减少数据冗余度，实现数据资源共享

35、；使数据具有独立性，提高应用程序的生命力使数据具有独立性，提高应用程序的生命力；实现数据集中管理，提高平安性和完整性。实现数据集中管理，提高平安性和完整性。数据库管理的目标数据库管理的目标491.1.数据库管理系统（数据库管理系统（DBMSDBMS）常用的关系数据库管理系统有：常用的关系数据库管理系统有：Microsoft SQL SERVER、SYBASE、Oracle等，等，关系数据库管理系统提供海量数据的存储、更新及查询、关系数据库管理系统提供海量数据的存储、更新及查询、检索检索负责数据的存储、平安性、完整性、并发性、负责数据的存储、平安性、完整性、并发性、恢复和访问。恢复和访问。关系数

36、据库管理系统支持关系数据库管理系统支持ODBC（open databaseconnection,开放数据库连接）接口标准，无论采用何种开放数据库连接）接口标准，无论采用何种数据库管理系统，应用软件均可以采用相同的接口访问数数据库管理系统，应用软件均可以采用相同的接口访问数据库系统。据库系统。50数据库在远动监控系统中的作用：数据库在远动监控系统中的作用：远动监控系统的各项功能都是建立在数据库的远动监控系统的各项功能都是建立在数据库的基础上，基础上，数据库系统为所有的功能子系统提供数据接口数据库系统为所有的功能子系统提供数据接口数据库子系统的性能将大大影响远动监控系统数据库子系统的性能将大大影响

37、远动监控系统的性能的性能512.2.远动监控系统调度端数据库类型远动监控系统调度端数据库类型实时数据库实时数据库:用于实时数据的存储用于实时数据的存储,对实对实时性要求高时性要求高,一般保存在内存中一般保存在内存中,采用专用采用专用数据数据,历史数据管库历史数据管库:用于对历史数据的存储用于对历史数据的存储,一一般采用商用数据库般采用商用数据库.52实时数据库要求实时数据库要求实时性:时限短必须保存在内存中高效性:频繁存取的数据关键性:为保证实时性的关键数据53实时数据库特性实时数据库特性为了满足系统对实时响应时间的要求，实时数据库系统采用优化结构的自定义数据库，数据库访问高效快捷，并由实时数

38、据库校验程序维护自身数据的一致性和正确性54实时数据库保存的信息实时数据库保存的信息实时数据库实时数据库保存并维护有关SCADA系统运行所需的全局数据，并对调度端客户机系统提供数据服务。实时数据库实时数据库包括有画面显示数据库、系统运行参数库、遥测数据库、遥信数据库、对象库以及各种实时报表、记录库55历史数据库历史数据库远动系统的实时数据可以按周期或按变化保存在远动系统的实时数据可以按周期或按变化保存在历史库中。历史库中。远动系统中除了保存数据库点的历史数据外，还远动系统中除了保存数据库点的历史数据外，还可以保存外部事件可以保存外部事件,SOE.短期历史库：短期历史库：保存一段时间内的系统运行

39、记录，因此其它典型保存一段时间内的系统运行记录，因此其它典型应用是趋势曲线显示和过程回放应用是趋势曲线显示和过程回放长期历史库：长期历史库：大规模历史数据的长期存储通常基于商用数据库大规模历史数据的长期存储通常基于商用数据库DBMS完成。用于具有统计意义的历史数据完成。用于具有统计意义的历史数据56应用软件应用软件在操作系统及支持软件之上完成在操作系统及支持软件之上完成SCADASCADA系统特定系统特定功能的软件，主要包括服务器软件调度员工作站功能的软件，主要包括服务器软件调度员工作站软件，通信前置机软件，维护工作站软件等。软件，通信前置机软件，维护工作站软件等。57（1 1）通通信信前前置

40、置机机软软件件：前前置置机机处处理理程程序序。主主要要完完成成与与站站端端设设备备或或系系统统的的通通信信、规规约约处处理理以以及及网络数据发送等功能。网络数据发送等功能。（2 2）服服务务器器软软件件：主主要要完完成成数数据据库库访访问问、参参数数管管理理、数数据据计计算算和和处处理理、内内存存和和资资源源的的分分配配等等功能，并为其他模块提供实时数据访问接口。功能，并为其他模块提供实时数据访问接口。（3 3）调调度度员员工工作作站站软软件件：人人机机界界面面监监控控程程序序。主主要要完完成成各各种种人人机机交交互互功功能能，包包括括数数据据、图图形形、曲曲线线和和各各种种事事项项、告告警警

41、信信息息的的显显示示和和检检索索，以以及接受操作人员的各种指令并下发等。及接受操作人员的各种指令并下发等。58 (4)(4)维护工作站软件维护工作站软件报报表表编编辑辑软软件件：报报表表管管理理程程序序。绘绘制制、编编辑辑、打打印印和和管管理理调调度度自自动动化化常常用用的的各各种种运运行行报报表表，如如日日报报表表、月月报报表表、年年报报表表等等，并并完完成成各各种种统统计、计算功能。计、计算功能。画画面面编编辑辑软软件件：绘绘图图工工具具。提提供供各各种种常常用用图图元元和和编编辑辑手手段段，绘绘制制、编编辑辑、管管理理各各种种监监控控图图、接接线线图图、主主接接线线图图、曲曲线线、棒棒图

42、图等等，并并与与实实时时数据直接关联，所见即所得。数据直接关联，所见即所得。（5 5）WebWeb服务器软件服务器软件 在在IntranetIntranet或或InternetInternet范围内提供基于实时数范围内提供基于实时数据和信息的据和信息的WEBWEB服务。服务。59 调度端主要功能调度端主要功能 操作操作(1)(1)单控单控 单个对象的遥控操作，断路器、隔离开关的合闸/分闸，重合闸的投入/切除(2)程控程控假设干单控操作的有序组合，以卡片的形式预先设定。（3 3）复归）复归 （4 4）平安监控系统摄像头操作）平安监控系统摄像头操作60 监视监视 各开关状态变位及保护出口监视，并形

43、成事件记录；各开关状态变位及保护出口监视，并形成事件记录；所内设备的非紧急故障信息（预告）及紧急故障信息所内设备的非紧急故障信息（预告）及紧急故障信息（事故）（事故）的监视，形成事件记录并伴有音响提示；的监视，形成事件记录并伴有音响提示；各进线、母线、馈线的电压，电流，功率等测量量各进线、母线、馈线的电压，电流，功率等测量量 各保护信号的监视，并形成事件记录，自检报告、事件各保护信号的监视，并形成事件记录，自检报告、事件报告；报告；防灾报警系统信息的监视防灾报警系统信息的监视 调度端通过监视器和模拟盘调度端通过监视器和模拟盘/大屏幕投影上的模拟开关的大屏幕投影上的模拟开关的 颜色来显示其状态：

44、合闸为红色，分闸为绿色。颜色来显示其状态：合闸为红色，分闸为绿色。61当变电所设备或馈线发生故障时，把故障当变电所设备或馈线发生故障时，把故障信息迅速地传递到操作中心显示、打印，同时信息迅速地传递到操作中心显示、打印，同时启动音响报警，报警信号包含事故报警和预告启动音响报警，报警信号包含事故报警和预告报警两种，各种信息按不同颜色分类显示和打报警两种，各种信息按不同颜色分类显示和打印。印。各种报表统计功能。各种报表统计功能。62培训培训 该功能可以对操作人员、运行维护人员进行上该功能可以对操作人员、运行维护人员进行上岗前的模拟操作培训，进入模拟培训状态下，用岗前的模拟操作培训，进入模拟培训状态下

45、，用软件模拟操作过程和操作结果，但不会对设备发软件模拟操作过程和操作结果，但不会对设备发送指令。送指令。口令级别设置口令级别设置操作员级：可进行遥控操作、调度管理工作。操作员级：可进行遥控操作、调度管理工作。维护员级：可对数据库、画面等应用软件实现在维护员级：可对数据库、画面等应用软件实现在 线维护。线维护。系统员级：可对系统程序进行编程和修改。系统员级：可对系统程序进行编程和修改。632.3远动系统监控系统的开展远动系统监控系统的开展调度自动化自诞生之日起就与计算机技术的开展紧密相关。电力系统自动化开展到今天已经经历了四代。第一代是基于专用计算机和专用操作系统的SCADA系统，这一阶段是从计

46、算机运用到系统，这一阶段是从计算机运用到SCADA系统时开始到系统时开始到70年代。年代。第二代是80年代基于通用计算机的年代基于通用计算机的SCADA系统，系统，广泛采用通用工作站，操作系统一般是通用的广泛采用通用工作站，操作系统一般是通用的UNIX操作系统。操作系统。64第三代90年代按照开放的原则，基于分布式计算年代按照开放的原则，基于分布式计算机网络以及关系数据库技术的能够实现大范围联机网络以及关系数据库技术的能够实现大范围联网的网的SCADA系统称为第三代。系统称为第三代。系统的基础条件已经具备。新一代系统的主要特征是采用Internet技术、面向对象技术、神经网技术、面向对象技术、

47、神经网络技术以及络技术以及JAVA技术等技术，继续扩大技术等技术，继续扩大SCADA系统与其它系统的集成，综合平安经济运行以及系统与其它系统的集成，综合平安经济运行以及商业化运营的需要。商业化运营的需要。65随着计算机技术,通信技术通信技术,网络技术的开展，牵引供电网络技术的开展，牵引供电SCADA系统新的开展有以下几点：系统新的开展有以下几点：1SCADA与其它系统的广泛集成与其它系统的广泛集成SCADA系统是电力系系统是电力系统自动化的实时数据源，为统自动化的实时数据源，为EMIS系统提供大量的实时数系统提供大量的实时数据，据，SCADA系统与系统与EMIS系统互联为设备检修提供实时信系统

48、互联为设备检修提供实时信息，有助于事故抢修及指挥。息，有助于事故抢修及指挥。2变电站综合自动化以变电站综合自动化以RTU、微机保护装置为核心，将、微机保护装置为核心，将变电站的操作、信号、测量、计费等回路纳入计算机系统，变电站的操作、信号、测量、计费等回路纳入计算机系统，取代传统的操作保护屏，能够降低变电站的占地面积和设取代传统的操作保护屏，能够降低变电站的占地面积和设备投资，提高二次系统的可靠性。备投资，提高二次系统的可靠性。663专家系统、模糊决策、神经网络，数据挖掘，专家系统、模糊决策、神经网络，数据挖掘，Agent等等新技术研究与应用新技术研究与应用4面向对象技术、面向对象技术、Int

49、ranet,Internet技术技术面向对象技术（OOT）是网络数据库设计、）是网络数据库设计、SCADA系统系统软件设计的适宜工具，面向对象技术以广泛运用于软件设计的适宜工具，面向对象技术以广泛运用于SCADA系统系统5、SCADA/CTC/EMIS一体化综合自动化系统一体化综合自动化系统大系统集成67客运专线PSCADA建设介绍68 第三节第三节 远动系统通道远动系统通道 3.1 3.1 远动系统通信网络概述远动系统通信网络概述 3.2 3.2 通信规约概述通信规约概述 3.3 3.3 典型应用案例典型应用案例69远动信息的传递过程远动信息的传递过程70通信系统的模型信源发送设备信道信宿接

50、收设备干扰713.1远动系统通信网络概述远动系统通信网络概述调度端局域网LAN被控站1被控站2被控站n铁路专用通信网络723.1远动系统通信网络概述远动系统通信网络概述使用铁路专用通信网络作为传输网络在相应的通信站或通信机械室汇接入铁路专用通信网络早期采用的是低速的模拟通信系统，需要采用调制解调器接入远程通信系统时至今日，铁路通信网络已初步完成由模拟通信向数字通信的转变当前铁路通信网络主要采用SDH系统a)星形点对点e)网状d)树形c)环形 b)总线（T）形调度端被控端被控端被控端调度端被控端被控端被控端调度端被控端被控端被控端调度端被控端被控端被控端被控端被控端调度端被控端被控端被控端被控端