基于可靠性分析的城市轨道交通供电SCADA系统的设计与实现

1 城市轨道交通供电SCADA系统构成及功能

1.1 电力调度自动化系统

1电力调度自动化系统中的调度端硬件平台。调度端主要是在多机的前提下来实现对遥控命令的发送以及有关数据信息的接收、执行等等功能的一个计算机系统。主要的构成设备包括有:主机、大屏幕、相关网络设备以及前置机、鼠标键盘要和打印机等等。2电力调度自动化系统中的调度端系统软件功能主要有系统、支持以及应用软件三大类, 这是从软件方面进行划分的, 这些系统的软件都是通过计算机的相应供应商来进行提供的, 针对于机器本身而言, 在相关的功能及实际算法方面不会过度的依赖到特定用户。其将为硬件提供一定的能力作为自身的主要任务, 以此为软件的更好运行提供一定的服务。除此之外, 系统软件中还包括有:针对多个系统的执行系统以及数据管理系统、人机联系以及实时的中断处理等等都属于系统软件。针对于远动系统, 所包含的有监控图形生成以及数据库管理系统。在这其中, 数据库的管理系统主要是由数据库的建立, 以及数据的提取、修改和存储。而应用的软件主要是低计算机软件以及数据采集软件等等的应用。3电力调度自动化系统中的调度端数据库系统。主要的组成部分是电力调度自动化系统中的数据库系统。也就是实现对数据的汇总, 并且以某种方式实现对其存储。而在这其中, 对于数据不单单是给任何一个用户或者程序所服务的, 而是一个共享式的资源系统, 受电力调度自动化系统数据库管理系统软件的。4电力调度自动化系统中的调度端信息收集系统主要是由它的前置机来实现工作。调度端信息收集系统可以在工作中实现对各个方面信息数据的实时报送以及指令的下发、通道的检查、错误信息的统计分析等等。5电力调度自动化系统中调度端人机联系系统通常是实现对图形的生成以及对画面的调用等等。在此过程中, 图形的生成软件可以实现对图素的选择、移动、拷贝、删除等等操作, 同时还可以建立和调用自扩充图素, 网络拓扑功能以满足用户不同的需求。

1.2 变电所综合自动化系统

在变电所中通过对分布式多微机系统的应用, 可以在工作中实现对有关设备的监测控制以及对中央数据信号的采集分析, 并且还有对数据的记录和打印功能, 通常情况下是在微机监控系统的基础之上, 实现对自动化装置以及微机保护相关单元的介入, 以此来承担对整体变电所相关信息的分析处理以及通信调度及所有功能的监控。这样的一种一体化式的综合系统就是变电站综合自动化系统。

2 城市轨道交通供电SDCDA系统功能设计

2.1 通信功能

城市轨道交通供电SDCDA系统中的控制中心监控系统, 其主要是实现对数据的实时采集, 通过系统服务器, 采集变电站内电气的有关数据信息, 通过以太网通道来进行实现。在这其中, 通信专业主要是应用了主备工作方式, 有两个以太网的通道。当系统处在一个正常的运行状况下的时候, 中心监控以及综合自动化系统的通信是由一个信道来开展的;而要是系统的通道出现故障的时候, 中心系统会切换到有关的备用信道, 切换过程是自动化的, 进而切实保证了通信功能的实现。在通信的工作之中一般是将通信的内容以文本的形式来保存的, 而有关的监控系统是有固定的文件保存在计算机里面, 以此作为变电站综合自动化系统的通信记录, 可以更加便捷的为后期的系统管理维护人员进行使用。

2.2 采样数据的显示和查询系统

在实际工作中, 相关的控制及维修工作人员可以在计算机上及时的查询到相关的监测数据信息。而对于数据信息的显示主要包括有:表格显示形式以及图形的显示形式。针对于控制中心的监测系统, 其一般是把之前的数据进行存储, 并将应用在系统的服务器之中, 包括原油事件以及测量量的相关数据存储。通过对之前的报表以及曲线、预览表等等进行调出可以把之前的历史数据进行显示。与此同时, 还可以实现对历史数据设计存储周期的报表以及曲线显示, 进而更近一步的为用户提供方便。

2.3 控制操作

城市轨道交通供电SDCDA系统的控制功能主要是应用了设备的主体以及远程控制, 还包括有变电所里面的集中控制三级控制等等。在其运行工作中, 其控制中心有着一定的操作权限, 可以实现对工作的监控, 而会锁闭站内的计算机控制功能, 一旦现场发生紧急状况, 控制中心就会第一时间下放控制权限到变电站的计算机, 在这个时候, 变电站里面的的控制功能可以友变电站之内的计算机监视完成, 控制中心就失去了相关的控制权限, 有关的控制中心回收或者下发权限的时候, 要经过变电所相关监控值班人员的认可才可以得以开展。

2.4 报警功能

如果在工作中发生异常情况, 就可以实现报警功能。主要包括有:事故的报警, 如果变电站内发生跳闸事故, 在事故发生后悔发出强烈的事故报警;变位的报警, 如果系统处在一个正常的变位时期, 窗口中的变位点会发生变色并闪烁, 进而报出相关的文字信息;越限告警, 设定好报警模拟量上下限数值, 如果越限, 会在相关的窗口显示出文字信息;预告报警, 主要是其在和接口设备进行通信的时候, 一旦通讯发生中断, 系统会发预告报警。在这其中要特别注意的是:相关的调度人员要对操作以及事故的变位情况实现正确的分析确认, 以避免变位及事故情况的永久性。

摘要：SCADA系统是利用通信通道上的编码信号控制R TU设备的系统, 也是将数据采集功能和通过通信通道获得R TU设备状态的显示或记录信息功能结合在一起的监管系统。对此, 文章笔者结合以往工作经验, 着重探析了可靠性前提下的城市轨道交通供电SCADA系统设计与实现, 以期能为以后的实际工作起到一定的借鉴作用。

关键词：城市轨道交通,可靠性,SCADA,设计,实现

参考文献

[1] 王晓凯.城市轨道交通供电直流侧短路故障定位的研究[D].北京交通大学, 2014.

[2] 王平瑞.天津城市轨道交通供电监控系统优化设计[D].天津大学, 2009.

[3] 杨捍东.城市轨道交通机电系统联合调试研究[D].西南交通大学, 2007.

[4] 喻乐.城市轨道交通供电系统建模与直流馈线保护的研究[D].北京交通大学, 2012.