鐵路電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)探究

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1、鐵路電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)探究［摘要］鐵路電力系統(tǒng)由鐵路沿線變配電所、10KV貫通/自閉電力線路、站場(chǎng)高低壓配電系統(tǒng)及配套電力設(shè)施組成，擔(dān)負(fù)著為鐵路沿線信號(hào)電源、通信系統(tǒng)、電氣集中、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、紅外軸溫探測(cè)、TMIS系統(tǒng)等一系列與行車密切相關(guān)的主要負(fù)荷，以及沿線各生產(chǎn)、工作和生活片區(qū)等負(fù)荷的供電任務(wù)。近年來，鐵路部門廣泛采用電力調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)，對(duì)電力設(shè)施實(shí)施自動(dòng)化監(jiān)控。該文首先介紹瞭鐵路電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的基本概念、硬件組成，重點(diǎn)討論瞭調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的軟件組成，並結(jié)合新建向莆鐵路線的實(shí)際情況提出瞭一種基於E1接口的2M環(huán)型通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路，最後根據(jù)運(yùn)營(yíng)單位的需求指出調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)在SCA

2、DA的基礎(chǔ)上逐步增加生產(chǎn)管理功能，向著管控一體化的方向發(fā)展［關(guān)鍵詞］鐵路電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)通信系統(tǒng)管控一體化1概述鐵路電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，也稱SCADA系統(tǒng)，即監(jiān)視控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，國(guó)內(nèi)習(xí)慣上稱為“電力遠(yuǎn)動(dòng)”系統(tǒng)，由調(diào)度主站、站端系統(tǒng)及設(shè)備、通信系統(tǒng)組成。它是利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)、自動(dòng)檢測(cè)和控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，對(duì)鐵路電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，如變配電所、信號(hào)電源（雙電源）、貫通自閉線路分段開關(guān)等，進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)視和控制，保證鐵路電力系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，為鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩峁┛煽康碾娏ΡＵ?硬件系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化硬件系統(tǒng)包括主站系統(tǒng)、站端系統(tǒng)及設(shè)備、通信系統(tǒng)三部分。1所示2.1主站系

3、統(tǒng)主站系統(tǒng)安裝在電務(wù)段（或供電段）電力調(diào)度中心，向調(diào)度人員提供形化界面，完成基本的遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制、變配電所監(jiān)控和管理、信號(hào)電源監(jiān)控及線路故障管理等功能主站一般由調(diào)度工作站、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、Web服務(wù)器、前置通信處理機(jī)（簡(jiǎn)稱前置機(jī)）、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、多串口服務(wù)器、通信適配器以及打印機(jī)、UPS等外圍設(shè)備組成。其中的關(guān)鍵設(shè)備,如調(diào)度工作站、前置機(jī)、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器等，可以雙機(jī)冗餘配置2.2站端系統(tǒng)及設(shè)備站端系統(tǒng)及設(shè)備安裝在監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)，負(fù)責(zé)變配電所、控制櫃、信號(hào)電源、車站線路開關(guān)等的監(jiān)控，主要包括變配電所微機(jī)保護(hù)及綜合自動(dòng)化系統(tǒng)、RTU（RemoteTerminalUnit,遠(yuǎn)方終端單元）、STU（Se

4、maphoreTerminalUnit,信號(hào)電源終端單元）、FTU（FeederTerminalUnit,線路終端單元）等站端設(shè)備負(fù)責(zé)采集現(xiàn)場(chǎng)電力生産數(shù)據(jù)和信息，向主站發(fā)送數(shù)據(jù)，接收並執(zhí)行主站下發(fā)的各種控制命令2.3通信系統(tǒng)2.1主站系統(tǒng)主站系統(tǒng)安裝在電務(wù)段（或供電段）電力調(diào)度中心，向調(diào)度人員提供形化界面，完成基本的遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制、變配電所監(jiān)控和管理、信號(hào)電源監(jiān)控及線路故障管理等功能主站一般由調(diào)度工作站、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、Web服務(wù)器、前置通信處理機(jī)（簡(jiǎn)稱前置機(jī)）、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、多串口服務(wù)器、通信適配器以及打印機(jī)、UPS等外圍設(shè)備組成。其中的關(guān)鍵設(shè)備,如調(diào)度工作站、前置機(jī)、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器等，

5、可以雙機(jī)冗餘配置2.2站端系統(tǒng)及設(shè)備站端系統(tǒng)及設(shè)備安裝在監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)，負(fù)責(zé)變配電所、控制櫃、信號(hào)電源、車站線路開關(guān)等的監(jiān)控，主要包括變配電所微機(jī)保護(hù)及綜合自動(dòng)化系統(tǒng)、RTU（RemoteTerminalUnit,遠(yuǎn)方終端單元）、STU（SemaphoreTerminalUnit,信號(hào)電源終端單元）、FTU（FeederTerminalUnit,線路終端單元）等站端設(shè)備負(fù)責(zé)采集現(xiàn)場(chǎng)電力生産數(shù)據(jù)和信息，向主站發(fā)送數(shù)據(jù)，接收並執(zhí)行主站下發(fā)的各種控制命令2.3通信系統(tǒng)通信系統(tǒng)是自動(dòng)化數(shù)據(jù)的傳輸通道，是自動(dòng)化系統(tǒng)的重要組成部分。在調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)和産品日益成熟的今天，通信系統(tǒng)的性能優(yōu)劣、可靠與否成為鐵路

6、電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)能否成功的關(guān)鍵3軟件系統(tǒng)電力調(diào)度自動(dòng)化軟件是調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的核心和靈魂，主要包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩部分3.1系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)等。目前，國(guó)內(nèi)常用的操作系統(tǒng)有微軟公司的WindowsNT、2000以及Unix等WindowsNT、2000操作系統(tǒng)專門為部門用戶和企業(yè)用戶設(shè)計(jì)，具有良好的系統(tǒng)穩(wěn)定性和運(yùn)行性能，能夠承擔(dān)復(fù)雜、繁重和嚴(yán)格的企業(yè)任務(wù)，而且建立在該平臺(tái)的各種軟件工具非常豐富，使用方便，是目前在國(guó)內(nèi)外使用最為廣泛的操作系統(tǒng)。但正是由於它的易操作性和普及性‘Windows操作系統(tǒng)也是受到病毒攻擊最嚴(yán)重的，很容易造成系統(tǒng)死機(jī)或癱瘓Unix操作系統(tǒng)是

7、世界上性能最穩(wěn)定、最可靠、擴(kuò)展最方便的操作系統(tǒng)，而且不易受病毒幹?jǐn)_。但它有使用復(fù)雜、支持開發(fā)的工具少、各廠傢提供的版本不統(tǒng)一等缺點(diǎn)，限制瞭大規(guī)模推廣使用，一般適用於重要用戶或要求特別嚴(yán)格的大企業(yè)用戶綜合Unix和Windows各自的特點(diǎn)，可以構(gòu)造Unix和WindowsNT/2000混合平臺(tái)，即服務(wù)器選用穩(wěn)定可靠的Unix操作系統(tǒng)，而客戶端工作站則選用界面友好、容易操作的Windows操作系統(tǒng)3.2應(yīng)用軟件調(diào)度自動(dòng)化應(yīng)用軟件由SCA