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        電力通信網無人值守的監控系統解決方案

        2020年01月08日 09:20 ? 次閱讀

        如今的電力通信網以同步數字傳輸技術(SDH)為基礎,以E1/2Mbit/s線路傳輸方式組網架構,承載多種電力系統的綜合業務,如繼電保護信號、遠動信號的傳輸,調度電話、日常電話的正常使用,光穿透業務等。通信業務在電力網中的作用越來越明顯,但是由于通信專業人員短缺,并且要做到被監控局站的無人值守,因此引入監控系統是勢在必行。

        一個合格的監控系統必須應能達到以下幾點要求:必須形成至少涵蓋本地網規模的多級監控網,具備較強的擴容能力;必須達到實時監控的響應時間,并實現系統性能與系統規模的無關性;監控的軟硬件體系必須穩定可靠;必須能將各種不同類型的傳統設備和智能型設備完整的納入監控系統;系統硬件具備升級兼容性;系統軟件具備在線擴容、設置更新的能力;可以靈活的擴展圖像監控的功能,并實現告警聯動。

        1 監控對象的分類

        按照監控對象的不同,可以把監控對象分成三類,即按用途分類,按性能分類,按電特性分類。

        按用途分類

        可分為通信動力系統監控和環境系統監控兩大類,其中通信動力系統包括高壓配電、低壓配電、交流穩壓器、UPS、整流器和蓄電池組等動力設備,環境系統包括機房用空調、門禁、溫濕度、紅外、煙霧、水浸等環境量。在各局站無人值守的情況下,還配有靜態或動態圖像監控,在中心實時監視現場的情況。通過對動力設備和環境合理布置監測點,就能準確將設備運行狀態和運行數據集中反映到監控中心

        按性能分類

        按被采集設備的性能可分為智能設備和非智能設備。智能設備只設備本身帶有一定數量的傳感器、變送器,可以進行數據采集和處理能力,并帶有智能接口,可直接與后臺進行通信。非智能設備本身不具備數據采集和處理能力,無智能接口。對于是能設備,可通過其智能設備協議(包括智能設備通信協議、數據包的結構、包的內容及接口方式)直接進行通信,納入監控系統。對于非智能設備則需通過采集器采集數據再接入監控系統。

        按電特性分類

        圖像監控

        (1)按電量分

        監控對象可分為非電量和電量,對于非電對象(如溫濕度),應通過傳感器把非電量變成電量后接入數據采集設備,對于電量(如電壓電流)則通過變送器把其變換成適合采集器要求的輸入信號范圍后接入數據采集設備。

        (2)按信號性質分

        監控對象按信號的性質可分為模擬量和數字量。模擬量是指那些隨時間連續變化的量(如交流電壓、交流電流等),對這些量的測量,需采用模/數轉換器把模擬量變成數字量后才能適宜單片機采集,而數字量是指那些僅有0和1兩種狀態的量,這樣的量單片機可直接測量。

        監控量的分類

        在實際應用中,一般只選擇四種有代表性的參數進行監控,即

        AI:模擬輸入信號參量(遙測量)

        AO:模擬輸出信號參量(遙調量)

        DI:數字輸入信號參量(遙信量)

        DO:數字輸出信號參量(遙控量)

        下表列出了通信機房常用的幾種監控量

        2 監控系統組網結構

        從系統規模來看,電力通信網監控系統需要有較大的監控規模,需要能涵蓋整個本地網,監控對象的數量多,類型復雜;從結構來看,監控系統屬廣域網范疇,規模大、數據量多,其組網結構與一般的小規模普通局域網類設計出發點完全不同。其合理的架構就是分布式廣域網結構,結合通信行業階層試管理體制的模式,動力環境集中監控系統在網絡架構上應該采用樹型階層分布式網絡架構,組建一個樹型階層式的類Intranet廣域網監控系統,簡單示意如下:

        圖像監控

        ( 電力網監控系統)

        動力環境集中監控系統要實現樹型階層分布式網絡架構,其主要數據處理層應該是分布在監控中心,由該層的處理總機構成整個監控廣域網的分布式計算機系統。主監控中心主要負責動態路由的建立,統一邏輯數據庫與物力分布數據庫的對應,以及應用層人機界面的接入。其優點也是顯而易見的:

        (1)系統具有良好的實時性,便于集中控制;

        (2)網絡結構層次簡單,所有短劇數據直達本地網監控中心,簡化了通信環節,提高了系統的可靠性;

        (3)只有一個集中監控中心,避免了由于多級監控中心同時操作同一個監控對象而引起的混亂;

        (4)削減了監控站的建設開銷,減少了傳輸設備的投資,在提高系統性能的基礎上,減低了系統價格。

        (5)擁有很好的擴容性,結合分布式結構的并發特性,整個系統可在保證性能的前提下擴容到很大的規模。

        3 監控信息的傳輸方式

        在動力環境集中監控系統中,傳輸方式是一個可以獨立于系統其他技術的技術。由于監控廠商本身不提供傳輸條件,因此監控數據的傳輸必須依賴于我們電力通信網已有的傳輸條件,也就是說要采用E1接入設備的2M組網方式。采用這種組網架構時,各基站通過E1/2Mbit/s線路中時隙傳輸,各個局站間通過完整的E1/2Mbit/s線路將監控數據介入區域監控中心。通過完整的E1/2Mbit/s線路還可實現動力與影像信息的傳輸。因為實時圖像對于帶寬的要求比較高,模擬圖像數字化之后大約有100M,經壓縮后可達到384K-2M之間。采用2M組網圖像效果比較好,傳輸可靠。

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