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目前我国的配网自动化通信系统中往往是采用光纤通信,无线通信,电力线载波通信以及双绞线等数据传输方式来实现的。这些传输方式中的电力线载波通信以及无线通信和双绞线通信方式较为容易受到一些技术因素的干扰,例如配电网分支、“T”型结构过多,信号在线路上会严重衰减,以及其他自然因素,如地形、天气等。正是由于这些影响,让类似的通信技术维护成本增加,且难以得到全面的推广,目前很多用户也淘汰了这些传输方式。在使用光纤通信的过程中,人们发现光缆价格正在逐渐下滑,因此在进行通信系统建设的过程中可以使用光纤通信来作为数据传输方式,这种传输方式不仅维护成本较低,并且使用过程中的可靠性也很高,值得在通信系统建设的过程中进行广泛应用。
2、配网自动化通信系统建设的原则
配网自动化通信系统在实际建设的过程中,应注意通信系统的可行性、拓展性以及先进性,同时也需要结合实际情况,采取一些较为灵活的手段来进行建设,保证它的功效性。具体可有如下几点:
2.1整体规划、循序渐进。对整个配电网自动化通信系统做出整体规划,按照地区、电压等级等逐步推进,最终实现全面覆盖,实施过程中注意与远期工程的衔接、及采购设备时做到不同厂家间设备的兼容性。
2.2重点突出、经济建设。根据实际情况及重要程度,选取已有设备条件及通信网络现状比较好区域,按照“遥信、遥测、遥控”三遥功能建设。依此类推,把整个配电网自动化系统建设成为一个真正实用,避免重复建设的功能性系统。
2.3因地制宜、灵活选择各种通信手段。下面介绍几种通信方式。
2.3.1无线通信,需要租用网络运营商的无线网络,将站端采集到的数据传至网络运营商的后台系统,再通过专线和配网自动化系统进行互联,实现业务接入。这种通信方式具有投资少、见效快等优点,但是无线通信往往受天气、地形等的影响,信号不稳定、安全性差,所以适用于“遥信、遥测”功能的使用。
2.3.2电力线载波通信是在站端将原始信息调制为高频信号,并通过耦合器耦合至输电线路,利用输电线路作为传输媒介传送到接收端,接收端通过耦合器将载波从强电电流中分离出来,然后解调出原始信息并传送到接收端。该通信方式带宽有限,基本上可以满足“遥信、遥测”、或者仅是“遥信”功能的使用。
2.3.3光纤通信是以光波作为信息载体,以光导纤维作为传输介质的通信方式。它具有传输速度快、可靠性高、组网方式灵活等优点,但是成本较高。该通信方式可以满足“遥信、遥测、遥控”功能。在通信系统的建设过程中,应当根据当地的具体环境选择不同的通信方式相结合的手段。应首选光纤通信,如在主干通道、主站间、主站与配电终端间,无法铺设光纤的地方及配电终端之间可以灵活选择电力线载波和无线通信方式。
3、配网自动化通信系统的规划
通信系统在整个电力系统的运行过程中占据着极其重要的地位,它是主站系统与配网终端设备联接的纽带,主站与终端设备间的信息交互都是通过通信系统完成,因此必须有稳定可靠的通信系统,才能实现配网自动化的功能。由于整个电网的一次设备多数已经建成,因此在通信系统规划过程中,应该通过重点建设配网终端设备的通信功能。配网终端设备主要功能有以下几点:①配网馈线运行状态监测;②馈线开关远方控制操作;③馈线过负荷时系统切换并重新优化配置(网络重构);④监测并进行故障识别、隔离、恢复供电。为实现配网终端设备的功能,它们与主站及彼此之间的通信必不可少。最终它们需要将采集到的各种信息,通过通信网络实时传至主站端,为调度运行工作人员正确做出各项指令提供可靠依据。由此可见,配网终端设备的通信功能是实现配网自动化的基础,在实际的工作过程中发挥着举足轻重的作用,重点建设终端设备的通信功能是明智的。
4、结语
肇电力工业局直辖鼎湖、高要、四会、广宁四个县区局,同时局本部按生产职能设置多个管理所,地点分散,信息传递不便,难于管理。为此,肇庆电力工业局决定建立全局办公自动化系统,通过该系统将局本部与下属单位紧密联系在一起,使得分散在各单位各部门的各种信息能够相互交换。经过一年多的努力,我局的广域网已基本形成,软件开发也已取得阶段性成果。
1软件开发平台的选择
LotusNotes是一个基于各部门协同工作的工作平台,有强大的通信和信息管理功能,保密性强,有良好的扩充能力,且通过了美国C2级安全认证,因此我们选择LotusNotes作为开发平台。
2管理层次结构
2.1系统层次结构
层次结构是一个物理模型,它体现实际机构设置。肇庆电力工业局办公系统是一个整体,其中局本部和各县局分别是一个管理子系统,整个层次结构共分4级,即肇庆电力工业局办公自动化系统、子系统、工作部门、工作人员。
2.2管理层次
管理层次、机构设置是一个单位工作的基础。一般管理层次是指上下级管理层次,不同级别的科室向上级负责并管理下级。在实际工作中一些科室的任务突破了行政隶属的关系,它会成为某种信息的枢纽,从某些方面对其它平级科室进行管理,如局办公室,在全局日常工作中它是一个工作信息的枢纽,对全局日常工作起协调作用。
工作部门负责具体工作,是办公系统的基础信息点。一个工作部门由工作组成工作人员组成,任何一个工作人员或工作组的请示、汇报都必须通过工作部门领导上报局领导或其它工作部门,上级的指示、各种文件也要通过工作部门传达到工作人员。
职能部门也是一个工作部门,只不过在某项职能上有特殊地位。职能部门的另一个特征是它有信息转贮的功能,职能部门负责收集与自己职能有关的各种文件、请示、报告、报表,并上报局领导及有关部门,同时将文件、上级领导的指标等转发给有关单位。每个职能部门都有档案库,用来存储有关资料。
整个系统管理层次分四级,局领导是管理工作的最高层,局领导通过职能部门管理工作部门,工作部门将具体任务下达给工作组或工作人员。
3数据形式
办公自动化系统中流动力和存储的数据主要是文档数据和图形数据。文档数据以MICROSOFTWORD、EXCEL等外部格式存储,与其它系统接口数据采用纯文本方式。图形文件(如上级发文)采用扫描压缩方式存储。
参与流通的数据有发下几种形式:
a)传阅型。传递给有关人员阅读并提出意见,然后返回发文单位,存档。主要指有文号的正式文件、综合信息报表。
b)阅办型。有关人员阅读后交给经办人,经办人需把办理结果返回发文单位存档。主要指有文号的正式文件并有催办要求。
c)公告型。同时给有关人员如通知、公告、参考资料等,可有答复也可没有。
d)请示、审批。发文人要达到某种目的需要各级领导批准。发文人可以指定一个或多个审批人,审批人可另行指定下一个审批人。审批完成后返回发文人存档。
e)私人信件。所有人员与人员之间的邮件,可回复也可不回复。
f)共享信息。使有权限的人在公用档案库、资料库及INTERNET上查询有关资料。
4工作界面及功能模块
系统设置两组模块(见图1)。工作模块是以个人常规工作为主要目的的模块,系统中每个人都有一组工作模块用以处理个人的工作;职能模块是职能部门处理职能工作的模块。
4.1主要工作模块
4.1.1请示、审批
所有需要向上级请示或汇报的文档由这个模块撰写和发出。文件来源可以是由WORD、EXCEL撰写的,也可以是从其它邮件上转来的。请示表格有以下内容:
a)审请发文。填写发文稿纸,指明会办单位,撰写文件内容,然后发给办公室。审请发文被批准或不批准时应有回复给审请人。
b)请示。填写请示承办登记表和请示内容,确定审批人员,可以一个也可以多个或由审批人确定下一个审批人。请示被批准或否决后,审批结果应转发给申请人,并存档、实施。各种需要转发的请示先在待办事宜里出现,由请示、审批模块处理,批复后转给申请人员。如果要请示的人不在,则系统会提示你是否还要发出请示,可以发出后等审批人回来处理或改变审批人。如果审批流程中有第二审批人,当第一审批人在审批时间内未批复时则自动转到第二审批人。系统中所有审批流程都有这个功能。图2是审批流程图。
4.1.2统计、报表
所有需要向上级上报的统计结果和综合信息报表由这个模块撰写和发出。文件来源可以是由其他数据库提取,也可以用WORD、BXCEL编写,或从其它邮件上转来。报表上报给有关部门后,各部门应有回复。
所有发出的文件及回复都能在个人资料库中存档。如果报表文件是一般工作人员起草的,必须给工作部门领导修改后再上报。
4.1.3资料查询
可以用这个模块查询局档案室的文件。正式公文只能查阅目录,选定文件后需向职能部门提出借阅申请,批准后方可查看内容。参考资料可随时查看、复制。
4.2主要职能模块
4.2.1收文
收文是指外部来文。文件收到后由收文管理模块进行登记和将文件用扫描仪录入计算机,并确定传阅流程和传阅人员,需要办理的还要确定承办人员。文件传阅后和承办人办理后,连同传阅意见和办理结果返回收文模块,由收文模块转去归档模块归档。文件发出后可在收文模块中看到文件流通的情况。收文流程见图3。
4.2.2发文
发文是指局内一个文件由起草到发出的过程。起草文件的是一个工作部门,起草文件先发到职能部门,职能部门在待办事宜中看到这个发文要求后,转给职能部门领导核稿并决定会办单位。会办单位意见返回后,再转至职能部门领导综合,综合定稿后转给局长签发。局长签发后由机要室登记、编文号、存档并发文。文件发给各工作部门后由各部门存档。发文流程见图4。
4.2.3归档
文件归档的主要工作是将需要归档的文件分类、设置保密等级并存入档案室。档案室是一个模拟档案管理的数据库,用于存放文件、参考资料等供查询信息。任何人都可查询档案室,但除参考资料外都只能看到目录,要查看文件需要请示借阅,批准后方可查看。
5安全性
5.1权限
办公系统有严格的权限规定,权限分人员权限和文件权限。人员权限由层次化结构决定,不同层次下的人员要进行通信必须通过上一层结构的身份验证和周转。文件权限分数据库权限和文件权限。数据库有一个存取控制表,建立时即可确定存取人员。一个文档的存取权限分作者、读者和编辑者。在一份请示报告中撰写人是作者,审批人是编辑者,而其他人为读者。办公系统中的所有数据库、文档都有严格的存取权限限制。
5.2时效性
可以为文档规定流通时间和存在时间,如一项审批要求在限定时间内答复,如不答复则系统会自动发催办通知。文件在失效后自行删除,如召开会议通知在会议召开后自行删除。
5.3保密性
系统对所有以个人身份发出的信息,包括电子签名等都进行验证。一个文档没有给某个读者权限时,他是无法阅读的。
6结束语
该系统目前已正式投入运行。结合肇庆电力工业局的实际情况,软件设计方面基本做到了实用性与通用性的良好结合,开发了与其它系统的接口界面,使肇庆电力工业局的信息管理水平在办公自动化系统(OA)这个信息传输枢纽的推动下上了一个新的台阶。
参考文献
1DavisM,OlsonH.ManagementInformationSystem:ConceptualFoundation,Structure,andDevelopment.[s.l.]:McGraw-HillBookCompany,1989
信息技术在变电站自动化系统中的应用发展大体上经过了下面的时期。
第一时期是面向功能设计的集中式RTU(远程终端设备,RemoteTerminalUnit)加常规保护模式。在二十世纪八十年代之前,主要采用了RTU为基础的远动装置。事实上,当时的变电站自动化系统能够进行遥测、遥信、遥控、遥调,它是在常规的继电保护及二次接线的基础上,添加了RTU装置。第二时期是面向功能设计的分布式测控装置加微机保护模,这一时期是在二十世纪九十年代开始的,现场总线和网络技术得到了应用,信息交换可以通过数据通信的方式来实现。第二时期的变电站自动化系统仍然存在着比较多的电缆互联,不具备较强的扩展性。第三时期是在二十世纪九十年代中期开始的面向间隔、面向对象(Object-Oriented)设计的分层分布式结构模式。在科技进步的形势下,出现了按间隔为对象设计保护测控单元,选择了分层分布式的系统结构,从而得到分层分布式自动化系统。在当今时代,国内外的许多知名企业都使用了面向间隔、面向对象(Object-Oriented)设计的分层分布式结构模式。因为使用了非常现代化的计算机信息技术和面向对象的方法,所以,这一时期的变电站自动化系统是配置最为灵活的,并且也具备非常良好的扩展性。
二、当前的变电站综合自动化产品
变电站综合自动化系统的三种主要结构模式是集中式、分布分散式和分布集中式组屏。当前的国内变电站综合自动化产品主要有:
(1)适用于各级变电站的集中配屏式系统。
(2)向智能型发展的变电站综合自动化系统。
(3)开发面向对象的变电站综合自动化系统。
在变电站自动化系统中,监测变电站各项技术指标起着极其重要的作用。状态量、模拟量、脉冲量是变电站监测的主要常量。状态量有隔离开关状态、:变压器分接头位置信号、变电站一次设备状态及断路器状态等。典型模拟量有及频率电流、功率值、线路电压、功率值电压、母线电压等。直流电源电压、所用电电压和功率、变电站室温、变压器油温等。本文根据变电站监测的主要数据通过使用SQL技术,并且综合利用实时控制功能,构建变电站自动化监测系统。
三、信息技术在变电站自动化系统中的应用功能
(1)实时数据采集及处理功能
通过间隔单元,变电站自动化检测系统采集来自CT、PT、配电装置保护、直流系统、所用电系统等生产过程的模拟量、数字量、脉冲量及温度量等,对所采集的输入量进行数字滤波、有效性检查、工程转换、故障判断、信号接点抖动消除、电度计算等加工,从而产生可供使用的电流、电压、有功功率、无功功率、电度、功率因数等各种实时数据,供数据库更新。
(2)历史数据处理及趋势分析功能
所有的实时数据,电能数据都可选择为历史数据进行记录,历史数据的保留时间是可选的,一般大于两年。对历史数据进行日,月检索,以趋势图的方式显示且进行分析,并可对历史数据记录库的数据进行库操作。对任意历史记录数据进行日,月统计,指明该数据在某日、某月的最大值、最小值及出现的时间。保留告警事件(开关变位、线路越限、电压越限、周波越限)、保留SOE事件,保留时间可以任意选择,最少一年。可以按日、月检索,并可对所有保留的事件进行回放、打印。对历史数据库一年中任意一天的数据进行浏览、回顾打印。历史数据的存取简单方便,可在MIS系统顺利存取。新系统将原由系统的历史数据、事件记录完整地转换过去,以便检索。系统管理人员可以方便地在智能终端在线或离线利用数据库应用程序来重新生成数据库。对于遥控流水记录,指明操作员、操作对象、执行结果等信息。
(3)电能采集及处理功能
能处理RTU脉冲电量、系统积分电量以及通过FAXMODEM接收电量采集终端的电量数据。按每5分钟、15分钟、1小时时段对电能进行累计。对电能任5分钟时段的电能进行检索,修正。对电能的存档数据可曲线、棒图等显示。电能日、月报,显示、打印。按用户具体要求,提供电能分时计费处理。
(4)计算及统计功能
变电站自动化检测系统对实时数据进行统计、分析、计算,例如通过计算产生电压合格率、有功、无功、电流、总负荷、功率因数、电量日/月/年最大值/最小值及时间、日期、负荷率、电能分段累计值、数字输入状态逻辑运算值等,设备正常/异常变位次数并加以区分等,并提供一些标准计算函数,用来产生用户可定义的虚拟测点进行平均值、积分值和其它计算统计。
(5)图形处理功能
变电站自动化检测系统人机系统画面所显示的图形可以无级嵌套缩放、平移;当图形太大时,导航功能可以快速定位到某一点。回放功能可以以事件记录作为触发条件,去显示历史某一时刻的工况及状态。与工业电视(摄像)图像系统的链接,使无人操作变电站的功能得到了进一步的加强。行政地理图、系统主接线图显示,可缩放、平移,并有设备运行工况及数据显示。MDI环境设计的多画面同时在一屏幕显示。趋势图及棒状图显示,一坐标多曲线及可变的时间跨度,可以显示历史趋势及实时趋势,并可组合周波、计划。曲线上标有最大值,最小值,平均值,峰谷差等,计划曲线能带状显示(带宽度百分比可设定)。并能根据电力市场考核要求进行修改。
关键词:变电站综合自动化通信网接口实时多任务操作系统
0.引言
变电站是输配电系统中的重要环节,是电网的主要监控点。近年来,随着我国经济高速发展,电压等级和电网复杂程度也大大的提高。传统变电站一次设备和二次设备已无法满足降低变电站造价和提高变电站安全与经济运行水平这两方面的要求。
而现在变电站所采用的综合自动化技术是将站内继电保护,监控系统,信号采集,远动系统等结合为一个整体,使硬件资源共享,用不同的模式软件来实现常规设备的各种功能。用局域网来代替电缆,用主动模式来代替常规设备的被动模式。具有可靠、安全、便于维护等特点。
分散分层分布式是变电站综合自动化系统的发展方向,这就对通信的可靠性提出了更高的要求,选择一个可靠、高效的网络结构,是解决问题关键。90年代中期,国内外曾掀起一场“现场总线热”,但是由于技术上的原因以及采用设备总线时信息量大且传输较慢的特点,造成了现场总线存在多种标准,阻碍了其发展。以太网经过若干年的发展,技术上日臻成熟。随着嵌入式以太网微处理器的发展,以太网已十分便利的应用于变电站综合自动化系统。以太网具有高速、可靠、安全、灵活的特点,使其在变电站综合自动化系统中有广阔的应用前景。
1.变电站通信系统结构
系统结构示意图如图1所示。
从图上可以看出:
1)管理和控制一体化局域网将无可争议地选用以太网。
2)间隔级控制总线在FF-H2总线尚未成熟的情况下,工业级以太网和ProfibusMMS(ManufacturingMessageingSpecification制造厂信息规范)将是一个比较好的选择。
3)可编程逻辑控制器PLC被发展成PCC(Programablecomputercontroller),即用智能模块实现逻辑及自动控制功能,它比常规的PLC具有可交流采样、通讯组态方便等优点。
2.变电站综合自动化系统通信网的基本设计原则
通信在变电站综合自动化占有重要的地位。其内容包括当地采集控制单元与变电站监控管理层之间的通信,变电站当地与远方调度中心之间的通信。系统通讯网架的设计是十分关键的,本文从以下方面考虑变电自动化系统通信网的设计:
1)电力系统的连续性和重要性,通讯网的可靠性是第一位的。
2)系统通讯网应能使通讯负荷合理分配,保证不出现“瓶颈”现象,保证通讯负荷不过载,应采用分层分布式通讯结构。此外应对站内通讯网的信息性能合理划分,根据数据的特征是要求实时的,还是没有实时性要求以及实时性指标的高低进行处理。另外系统通信网设计应满足组合灵活,可扩展性好,维修调试方便的要求。
3)应尽量采用国际标准的通信接口,技术上设计原则是兼容目前各种标准的通信接口,并考虑系统升级的方便。
4)应考虑针对不同类型的变电所的实际情况和具体特点,系统通信网络的拓扑结构是灵活多样的且具有延续性。
5)系统通信网络应采用符合国际标准的通信协议和通信规约。
6)对于通信媒介的选用,设计原则是在技术要求上支持采用光纤,但实际工程中也考虑以屏蔽电缆为主要的通信媒介。
7)为加速产品的开发,保持对用户持续的软件支持,对用户提出的建议及要求的快速响应,就要求摆脱小作坊式的软件开发模式,使软件开发从“小作坊阶段”进入“大生产阶段”,采用先进的通信处理器软件开发平台实时多任务操作系统RTOS并开发应用与其之上的通信软件平台。
3.通信网的软硬件安装
3.1.硬件的选择
为了保证通信网的可靠性,通信网构成芯片必须保证在工业级以上,以满足湿度、温度和电磁干扰等环境要求。通讯CPU采用摩托罗拉公司或西门子公司的工控级芯片,通讯介质选择屏蔽电缆或光纤。
3.2.接口程序
采用国际标准的通信接口,技术上设计原则是兼容目前各种标准的通信接口,并考虑系统升级的方便。装置通信CPU除保留标准的RS232/485口用于系统调试维护外,其它各种接口采用插板式结构,设计支持以下三类共七种方式:标准RS485接口,考虑双绞线总线型和光纤星型耦合型;标准ProfibusFMS接口,考虑双绞线总线型、光纤环网、光纤冗余双环网;标准Ethernet,考虑双绞线星型和光纤星型(通信管理单元考虑以上两种类型的双冗余配置)。
3.3.通信协议和通信规约
系统通信网络应采用符合国际标准的通信协议和通信规约,应建立符合变电站综合自动化系统结构的计算机间的网络通讯,根据变电站自动化系统的实际要求,在保证可靠性及功能要求的基础上,尽量注意开放性及可扩充性,并且所选择的网络应具有一定的技术先进性和通用性,尽量靠国际标准。长期以来,不同的变电站监控系统采用不同的通信协议和通信规约,如何实现不同系统的互连和信息共享成为一个棘手的问题,应采用规范化、符合国际标准的通信协议和规约。为此在系统中选用了应用于RS485网络的IEC61870-5-103规约、应用于Profibus的MMS行规以及应用于TCP/IP上的MMS行规。它们都具有可靠性、可互操作性、安全性、灵活性等特点。
4.通信软件的设计与实现
通信软件的设计涉及到多种设备的配合问题,本文只以DF3003变电站综合自动化系统的通信网络为例,介绍变电站综合自动化系统通信软件设计与运行原理。
4.1.软件功能与运行原理
在DF3003变电站综合自动化系统中,采用二级分层分布式网络。针对110KV中压变电站的要求,我们可采取图2所示的组网方式。后台与主站都是一种监控系统,其主要功能为监视各智能单元的运行状态,并能对各智能单元进行控制。而监控系统为完成其主要功能所需要的各种数据都是由通讯转换器DF3211或保护管理单元DF3210来提供的。因此,从数据流控制的角度来看,通讯程序主要完成智能单元运行状态信息的上报和监控系统控制信息的下发两种功能。智能单元的运行状态信息一般包括遥测数据、遥信数据、电度数据、突发数据等。监控系统的控制信息则包括遥控命令、对时命令、查询命令等。本文中的变电自动化系统通讯程序所要完成的数据结构与函数过程如图3所示。
4.2.软件开发平台——RTOS
随着应用的复杂化,对控制精度、智能化程度的要求越来越高,一个微处理器往往要同时完成很多任务。体现在变电站自动化通信产品中,由于信息采集量越来越大,信息交换越来越频繁,简单地用单一任务来轮询,往往造成通信的“瓶颈”现象,如保护和测量设备采集到的实时信息无法及时向上传递。多任务编程的特点是:程序在功能上以任务的形式存在,
各个任务之间相对独立,可通过操作系统提供的资源,进行任务间的信息交换和相互控制,可通过优先级、时间片来控制各任务执行的顺序。多任务编程的特点打破了传统软件顺序执行的框架,便于程序的系统开发、调试及维护。实时多任务操作系统RTOS(RealTimeOperatingSystem)是面向21世纪嵌入式设计的基础和标准开发平台。高性能软件开发平台可以使嵌入式软件程序的开发进入规模化和产业化生产。有了高性能开发平台,可以极大的提高软件开发的效率,RTOS体现了一种新的系统设计思想和一个开放的软件框架,在此基础上,可以设计一种更为通用的通用软件平台,软件工程师可以在不大量变动系统其他任务的情况下增加或删除一个通信规约;一个大项目开发的过程中,可以有多个工程师同时进行系统的软件开发,各个人之间只要制订好规程和协议即可,既缩短了开发时间,又降低了最终通信软件产品对于具体某个人的依赖性。
4.3.与因特网结合
通信管理单元提供内置的WEB-SERVER,可动态向外部系统数据,这部分可采用在RTOS之上外购WEB—SERVER模块来开发完成,更为方便的是,在设置各种系统参数和浏览现场实时数据时,只需要一个标准的浏览器软件,如Microsoft的IE即可。
5.改进的网架结构
当变电综合自动化系统中的通信可靠性要求进一步提高时,可采用图4所示的网架结构。即对通信管理单元和通道实行主备切换的模式,但这种模式对通信管理单元和通信切换器的要求较高。在这种模式下,当通信管理单元损坏或通道故障时均得到切换,因此这种模式更可靠、更安全。
LotusNotes是一个基于各部门协同工作的工作平台,有强大的通信和信息管理功能,保密性强,有良好的扩充能力,且通过了美国C2级安全认证,因此我们选择LotusNotes作为开发平台。
2管理层次结构
2.1系统层次结构
层次结构是一个物理模型,它体现实际机构设置。肇庆电力工业局办公系统是一个整体,其中局本部和各县局分别是一个管理子系统,整个层次结构共分4级,即肇庆电力工业局办公自动化系统、子系统、工作部门、工作人员。
2.2管理层次
管理层次、机构设置是一个单位工作的基础。一般管理层次是指上下级管理层次,不同级别的科室向上级负责并管理下级。在实际工作中一些科室的任务突破了行政隶属的关系,它会成为某种信息的枢纽,从某些方面对其它平级科室进行管理,如局办公室,在全局日常工作中它是一个工作信息的枢纽,对全局日常工作起协调作用。
工作部门负责具体工作,是办公系统的基础信息点。一个工作部门由工作组成工作人员组成,任何一个工作人员或工作组的请示、汇报都必须通过工作部门领导上报局领导或其它工作部门,上级的指示、各种文件也要通过工作部门传达到工作人员。
职能部门也是一个工作部门,只不过在某项职能上有特殊地位。职能部门的另一个特征是它有信息转贮的功能,职能部门负责收集与自己职能有关的各种文件、请示、报告、报表,并上报局领导及有关部门,同时将文件、上级领导的指标等转发给有关单位。每个职能部门都有档案库,用来存储有关资料。
整个系统管理层次分四级,局领导是管理工作的最高层,局领导通过职能部门管理工作部门,工作部门将具体任务下达给工作组或工作人员。
3数据形式
办公自动化系统中流动力和存储的数据主要是文档数据和图形数据。文档数据以MICROSOFTWORD、EXCEL等外部格式存储,与其它系统接口数据采用纯文本方式。图形文件(如上级发文)采用扫描压缩方式存储。
参与流通的数据有发下几种形式:
a)传阅型。传递给有关人员阅读并提出意见,然后返回发文单位,存档。主要指有文号的正式文件、综合信息报表。
b)阅办型。有关人员阅读后交给经办人,经办人需把办理结果返回发文单位存档。主要指有文号的正式文件并有催办要求。
c)公告型。同时给有关人员如通知、公告、参考资料等,可有答复也可没有。
d)请示、审批。发文人要达到某种目的需要各级领导批准。发文人可以指定一个或多个审批人,审批人可另行指定下一个审批人。审批完成后返回发文人存档。
e)私人信件。所有人员与人员之间的邮件,可回复也可不回复。
f)共享信息。使有权限的人在公用档案库、资料库及INTERNET上查询有关资料。
4工作界面及功能模块
系统设置两组模块(见图1)。工作模块是以个人常规工作为主要目的的模块,系统中每个人都有一组工作模块用以处理个人的工作;职能模块是职能部门处理职能工作的模块。
4.1主要工作模块
4.1.1请示、审批
所有需要向上级请示或汇报的文档由这个模块撰写和发出。文件来源可以是由WORD、EXCEL撰写的,也可以是从其它邮件上转来的。请示表格有以下内容:
a)审请发文。填写发文稿纸,指明会办单位,撰写文件内容,然后发给办公室。审请发文被批准或不批准时应有回复给审请人。
b)请示。填写请示承办登记表和请示内容,确定审批人员,可以一个也可以多个或由审批人确定下一个审批人。请示被批准或否决后,审批结果应转发给申请人,并存档、实施。各种需要转发的请示先在待办事宜里出现,由请示、审批模块处理,批复后转给申请人员。如果要请示的人不在,则系统会提示你是否还要发出请示,可以发出后等审批人回来处理或改变审批人。如果审批流程中有第二审批人,当第一审批人在审批时间内未批复时则自动转到第二审批人。系统中所有审批流程都有这个功能。图2是审批流程图。
4.1.2统计、报表
所有需要向上级上报的统计结果和综合信息报表由这个模块撰写和发出。文件来源可以是由其他数据库提取,也可以用WORD、BXCEL编写,或从其它邮件上转来。报表上报给有关部门后,各部门应有回复。
所有发出的文件及回复都能在个人资料库中存档。如果报表文件是一般工作人员起草的,必须给工作部门领导修改后再上报。
4.1.3资料查询
可以用这个模块查询局档案室的文件。正式公文只能查阅目录,选定文件后需向职能部门提出借阅申请,批准后方可查看内容。参考资料可随时查看、复制。
4.2主要职能模块
4.2.1收文
收文是指外部来文。文件收到后由收文管理模块进行登记和将文件用扫描仪录入计算机,并确定传阅流程和传阅人员,需要办理的还要确定承办人员。文件传阅后和承办人办理后,连同传阅意见和办理结果返回收文模块,由收文模块转去归档模块归档。文件发出后可在收文模块中看到文件流通的情况。收文流程见图3。
4.2.2发文
发文是指局内一个文件由起草到发出的过程。起草文件的是一个工作部门,起草文件先发到职能部门,职能部门在待办事宜中看到这个发文要求后,转给职能部门领导核稿并决定会办单位。会办单位意见返回后,再转至职能部门领导综合,综合定稿后转给局长签发。局长签发后由机要室登记、编文号、存档并发文。文件发给各工作部门后由各部门存档。发文流程见图4。
4.2.3归档
文件归档的主要工作是将需要归档的文件分类、设置保密等级并存入档案室。档案室是一个模拟档案管理的数据库,用于存放文件、参考资料等供查询信息。任何人都可查询档案室,但除参考资料外都只能看到目录,要查看文件需要请示借阅,批准后方可查看。
5安全性
5.1权限
办公系统有严格的权限规定,权限分人员权限和文件权限。人员权限由层次化结构决定,不同层次下的人员要进行通信必须通过上一层结构的身份验证和周转。文件权限分数据库权限和文件权限。数据库有一个存取控制表,建立时即可确定存取人员。一个文档的存取权限分作者、读者和编辑者。在一份请示报告中撰写人是作者,审批人是编辑者,而其他人为读者。办公系统中的所有数据库、文档都有严格的存取权限限制。
5.2时效性
可以为文档规定流通时间和存在时间,如一项审批要求在限定时间内答复,如不答复则系统会自动发催办通知。文件在失效后自行删除,如召开会议通知在会议召开后自行删除。
5.3保密性
系统对所有以个人身份发出的信息,包括电子签名等都进行验证。一个文档没有给某个读者权限时,他是无法阅读的。
6结束语
该系统目前已正式投入运行。结合肇庆电力工业局的实际情况,软件设计方面基本做到了实用性与通用性的良好结合,开发了与其它系统的接口界面,使肇庆电力工业局的信息管理水平在办公自动化系统(OA)这个信息传输枢纽的推动下上了一个新的台阶。
参考文献
1DavisM,OlsonH.ManagementInformationSystem:ConceptualFoundation,Structure,andDevelopment.[s.l.]:McGraw-HillBookCompany,1989
1.1综合自动化技术在煤矿管理中的应用由于我国在煤矿综合自动化技术的起步较晚,研发的方法较少,自动化疾控技术的水平较为薄弱,没有市场竞争优势,因此,大多数煤矿企业在选择综合自动化的设备时都是引用国外的设备,现如今煤矿企业广泛运用最多的是矿井安全检测系统,它主要采用的是煤矿综合自动化的集控技术。随着近几年我国信息化技术的发展步伐加快,国家的经济增长速度加快,煤矿企业在引进大量进口设备的同时也开始自主研发和吸收新的理念,结合我国煤矿企业的实际情况来看,通过引导和开发创新科技、实现自动化管理的应用及推广,可让煤矿行业的综合自动化地位走出国门,达到研究及探讨该项应用的核心价值的目的。
1.2综合自动化技术在管理煤井提升机中的应用要做好煤矿的开采工作,其在设备的运用上也非常重要。煤矿开采的主要设备是煤矿矿井提升机,它具备重量大、体积大、控制难度大等特点。在煤矿开采的过程中,为实现有效管理提升机驱动和提升滚筒部分整合的效果,有效的改造和创新可以达到提升机内部结构的升级,使其用起来方便简单。为保证该项设备在管理上的安全稳定、实用可靠的特性,在设备的构建时要进行数字化、智能化的识别和监测。如在煤矿开采中寻找矿井地质时可以有效地运用设备本身的核心微处理器进行,它可以监控和检测到出现故障的地址,做到诊断设备的能力,达到信息网络与设备的通信结合,极大地便利了设备的安装和升级。
1.3综合自动化技术在管理传送带矿井中的应用为保证煤矿生产环节中将煤炭完整地送到目的地,其在向矿井运输的过程中必须要做到传送带传送的连续性。我国在煤矿行业中对于传送带已经被广泛使用,它是通过带式的传送方式,将设备中的产物在确保运输量和安全性的前提下实现管理综合自动化的产物。它的结构中使用了3GST启动设置,通过有效的、智能化的解决操作来进行原煤的不间断运输,其结构中存在的优势是可以提高设备的工作效率,减少设备故障、避免设备出错。但当它进行管理长距离的运输时,尽管达到了设备的标准化要求,但仍然还有一些不够完善的地方需要改进,如传送带的中间驱动点管理上容易出现不稳定的现象,不能完整地除去设备故障,对其整个设备的可靠性以及设备的寿命造成了一定的影响。因此,煤矿企业在通过传送带矿井的使用部分还需加强,只有对此进行不断的研究和分析,才能确保设备系统运输的长久性和稳定性。
1.4电牵引采煤机在煤矿管理系统中的应用电采煤机作为煤矿综合自动化集控技术中一项很典型的应用,它主要是运用采煤机与电牵引技术相结合,利用电来牵引采煤机,从而实现下滑制发电,达到电能在采煤机中的应用。电牵引采煤机具有少故障、稳定性高、维护时间少的特点,它在合理选取和使用设备的启动控电系统中,可以高效稳定地提高其转动能力。随着电子信息技术的不断涌进和应用,电牵引采煤机综合自动化技术是实现企业长久而稳定发展的源动力。
1.5煤矿综合自动化技术在其他设备的应用煤矿综合自动化技术随着经济技术的发展推动,也在主流设备上不断开发和创新,它所采用的液压控制与信息技术相结合的理念已经成为电液控制矿井开采的中坚力量。它能使采矿设备的功能实现智能化模式,有效减少在煤矿开采作业中出现相互冲击的现象,给煤矿开采业提供了比较稳定的电力系统保障,满足了采矿过程中大功率电器的使用需求。
2煤矿管理系统在综合自动化技术中的发展趋势
2.1煤矿管理系统的实用性发展目前我国对于煤矿管理系统在综合自动化系统有三大特征:信息化、智能化和程序化。以这三个特征为出发点,可以体现出来的优势也较多,如设备自动化使用便捷,在设备维修上较少,具备安全可靠等特点。因此,在煤矿管理系统综合自动化设备上人们更注重其实用性。当前的煤矿综合自动化形式,站在煤矿工人的角度来讲,其大大减少了工作压力,降低了作业难度;站在企业发展的角度来讲,煤矿管理系统利用综合自动化技术在生产过程中提高了生产效率,加强了安全稳定性。尽管我国目前的煤矿综合自动化的使用无法与其他发达国家相比,而且相应的技术上还有较大的差距,因此我国煤矿企业在综合自动化的发展中要加大时间和资金的投入,加快生产和发展的速度。
2.2煤矿管理系统的自动化发展煤矿管理系统的自动化发展是目前煤矿行业发展的一个重要方向,其作为企业生产和发展的核心,在未来发展中有一定的优势作用。我国现在很重视煤矿行业的开发技术和配套设施的设计,并要求煤矿行业开发要有自己的知识产权,从传统的经验分析不难看出,我国如想提高高产出和高旷工作业的安全性就必须建立自主产权的核心设备和装置。在设备通信上实现智能化、自动化、可靠性,要加强设备实时信息的收集与整理,并且对其进行分类和存档,将部分有价值的信息进行回收整合,为创新煤矿管理系统中生产设备和工艺水平提供有效的资料帮助。
2.3煤矿管理系统的安全性发展煤矿管理系统综合自动化技术主要体现在智能化和自动化上,其在煤矿开采行业发展中起着不小的推进作用。如现阶段人们所广泛运用的远程控制系统,它可以在无人帮助和工作的情况下实现对煤矿矿井作业的开采和控制,还能通过运输传递的方式,记录并统计工作时产生的数据以及矿井中的温度及湿度状态等。由于矿井工作的风险性比较大,且属于事故多发场地,如瓦斯爆炸、地压冲击、火灾等都是造成事故危险的因素。因此,对于煤矿的生产安全环节要引起足够的重视。在煤矿的开采过程中或者完工后,要对所有的电路设备进行安全检查工作,并且要及时了解矿井下工作人员的情况,以免引起不必要的事故发生。
3结语
1.问题的提出
随着计算机及网络技术的飞速发展,Internet/Intranet应用在全球范围内日益普及,当今社会正快速向信息化社会前进,信息系统的作用也越来越大。各级政府、大公司和大企业凭着雄厚的资金和人才优势,加快了信息化的步伐,建立了高质量、高效率的办公自动化信息系统,从而提高了效率,增强了竞争力。与此同时,越来越多的中小企业为了适应信息革命的要求,提高自身的竞争力,正打算或正在建立符合企业特色的办公自动化信息系统。但是,这些中小企业由于自身信息化基础比较薄弱,计算机软、硬件配置较差,而且员工的素质也参差不齐,同时,其经济实力并不雄厚,不可能像政府或大公司、大企业那样进行大量投资建设信息系统。那么,中小企业应如何建设办公自动化信息系统?本文以采用一种结合C/S和Web的方式开发的中小企业办公自动化系统为例讨论办公自动化系统的设计与实现。
2.用户需求分析
办公自动化系统的建立,需要进行用户需求调查与分析,以确定系统目标,这是系统建设的重要环节。
中小企业需要规模相对较小,但其在功能上对系统的需求却是全面的。大体可分为:一方面是通过收发电子邮件为主的方式,与其它员工交流各种信息,基于工作流的方式实现诸如请假申请、物品申领审批过程;员工管理个人日程安排,各种图书资料的查阅等日常办公功能。另一方面则是面向公司办公业务方面的业务管理功能。即完全采用计算机技术处理办公业务,使企业内部人员能够方便快捷地共享信息、交流信息,高效地协同工作,既兼顾个人办公效率的提高,又可以实现群体协同工作。
在软、硬件方面对系统的需求,由于中小企业信息化水平比较低,软硬件配置较差;而且资金实力并不雄厚。所以其对硬件的配置要求是尽可能的低,对软件配置的要求则是系统最好是基于日常办公软件如OFFICE系列上的应用系统,这样既不用花大量资金添置软件,员工又较容易学会使用应用系统。
在开发方式上对系统的需求,由于中小企业的经济实力有限,应着重考虑投入/产出比问题。一般商业软件是无法满足上面的要求,而从基础语言开始开发成本高、周期长,更不现实;因此利用现有软件进行改进,即二次开发,通过对几个商业化软件功能进行修改、增删和开发来实现中小企业建立具有自身个性的办公自动化系统。即通过系统集成的方法来将各个功能集成为一个整体发挥作用。即通过两次开发的方式来实现降低成本、节约开支、提高效率。
3.系统设计
3.1系统基本目标
3.1.1实现办公规范化和制度化
绝大多数中小企业由于办公自动化起步较慢,大多数还停留在使用没有联网的计算机和MSOffice系列应用软件来提高个人办公效率,没有从根本上改变过去复杂、低效的手工办公方式,办公方式远没有实现规范化和制度化。因此,中小企业建立办公自动化系统就是要使办公方式规范化和制度化。即企业办公基于工作流,完全采用计算机技术处理办公业务,使企业内部人员能够方便快捷地共享、交流信息,高效地协同工作,既兼顾个人办公效率的提高,又可以实现群体协同工作;同时又能实现迅速、全方位的信息采集、信息处理,为企业的管理和决策提供科学的依据;从而提高效率,增强企业的竞争力,使企业能够在激烈的市场竞争中取胜、不断发展壮大。
3.1.2管理多种数据类型
中小企业规模较小,但其办公自动化信息系统所包括的范围应该是整个日常办公和部分企业业务。因此,其数据量相对大企业、大公司虽然比较少,但是其数据类型并不会比大企业、大公司少,不仅包括日常办公所产生的各种数据,还要包括业务办公所产生的各种数据,有些中小企业业务数据涉及大量的图形数据;这些数据既有规范的、结构化数据又有不规范的、非结构化数据,中小企业办公自动化信息系统就是要科学地管理这些各种类型的数据,实现各种数据的"无缝"联接,保障数据的一致性和安全性。
3.1.3系统设计的先进性
办公自动化系统应在开发出来时在技术上应具有一定的先进性,代表当时办公自动化信息系统的先进水平,这样才能使系统在建成后一段时间内,不会因技术的落后而需要大规模的调整,并且能够跟随着逐步的升级而保持整个系统的先进性。同时要求系统对计算机硬件要求不能太高,运行速度要快。因为中小企业从经济实力上无法大量投资去购置高档硬件、软件,短时间内对系统进行全面升级;另外,大多数中小企业经营规模经常变化、人员经常流动。系统应能够适应企业的不断变化,应具有可扩展性、易升级性和开放性。
3.2系统结构设计
在办公自动化系统开发中,基于Web技术的开发方式正以其特有的跨平台、统一美观的界面、简单的操作、开发的系统容易升级、系统开发时间较短,成本较低越来越受到欢迎,但是这种系统具有传输速度较慢,不利于大数据量的传输的缺点。而这正是基于C/S结构的开发方式的优点所在。
本实例以某一地产策划公司自动化系统为例。本系统主要有二个方面的内容:一是日常事务管理;二是业务事务管理,针对公司核心业务是地产策划,以项目为单位进行运作。而在业务事务中要涉及大量图形数据(如地形图和规划图等)。因此本系统开发采用一种结合C/S和Web的方式。利用Web完成日常办公和某些需要远程通讯的业务,而C/S结构可以在局域网内实现特别功能和大的业务数据(如图形数据)传输。
服务器以WindowsNT为操作系统,Oracle、SQLServer或MSAccess为数据库,Exchange作为邮件存储提供者、通信录提供者和传输提供者,IIS实现Web。
客户端以Windows98/95为平台,用Outlook进行邮件接受、发送以及它的浏览窗口进行网页浏览,MSProject进行项目规划,Word进行文档编辑,AutoCAD进行地图编辑浏览。
首先,确定以Exchange为基础建立C/S结构网络,并辅以IIS。客户机上采用Outlook为基础平台软件,由于它本身既是Exchange客户程序又具有网页浏览窗口实现了二者的无缝联接。然后在Outlook基础上对其它程序进行控制,并构造各程序数据的流通桥梁;最后各部分数据尽量存储在数据库中,用数据库对各种类型数据实现进一步集成。如图1:
图1系统集成结构图
图1系统结构图
①通过VBA6利用OLE、API等技术对客户端多个应用程序进行集成形成自己的系统;
②Outlook通过浏览窗口访问WebServer并通过它访问数据库;
③Outlook通过ExchangeServer进行邮件发送和接收;
④Word访问数据库中的文档;
⑤MSProject通过数据库实现资源数据共享;
⑥AutoCAD访问共享图形数据。
3.3系统功能设计
中小企业虽然员工较少、规模较小,其办公自动化系统的功能也有其自身的特色,不仅包括企业日常办公的常用功能,还包括日常办公中的许多小功能;同时还包括部分业务办公功能。
本实例在充分进行用户需求分析的基础上把系统划分为八个子系统:日常管理分行政管理、人事管理、工作管理、文档图书管理、公告板和电子邮件,业务事务则为项目管理,另外还包括系统维护。如图2:
图2
.行政管理功能。公司行政方面的各种功能,包括考勤管理、会议管理、用餐管理、传真管理、复印管理,用车管理等。
.人事管理功能。公司人事方面的各种功能,包括员工调动管理、晋升管理、培训管理,客户信息管理等。
.文档管理功能。包括各种档案管理、各种业务信息管理和图书管理等。
.工作管理功能。包括员工个人日志、个人工作报表和员工考核等。
.电子邮箱功能。包括收发企业内部电子邮件等。
.公告板功能。企业内部的论坛和通知等。
.项目管理功能。与公司业务相关的功能。包括项目小组成员选择,项目情况查询和项目成果监控等。
.系统维护功能。包括用户基本信息维护、权限管理和重要数据的安全性的维护。
由于本系统是采用Web和C/S相结合方式开发的。因此在功能模块的使用上则相对较灵活,可以针对员工的不同职位及员工所从事的不同业务提供不同的功能。例如:用餐管理功能则只提供给行政经理;客户信息管理功能则只提供给人事经理和总经理;而项目管理功能则提供给经常参与项目运作的项目小组成员,而行政经理和人事经理则不提供此功能。采用这种方式提供功能既方便员工使用本应用系统又有利于系统的安全性,保证员工不能越权操作。正好适应了中小企业员工流动性大、员工的职位变化快的特点。
本系统在有30多名员工的该地产策划公司运行良好,使公司的运作完全规范化和制度化。简洁明了的登录界面增强了系统的安全性;特别是行政管理子系统中的用餐管理、考勤管理和用车管理等功能大大提高了工作效率;工作管理子系统的个人日志、工作报表和员工考核功能既有利于员工提高工作效率,又有利于领导对员工进行全面而准确的考核;项目管理子系统则对企业核心业务是以项目以单位的地产策划进行了规范化管理;而特色功能内部电子邮件功能和公告板功能增进了员工之间的交流与合作,活跃了企业的文化氛围。
5.结束语
本文通过一个采用Web技术和C/S结合方式开发的中小企业办公自动化系统实例分析了中小企业办公自动化系统的设计与实现。采用这种方式既发挥了Web技术的优势,使信息流转、信息、查询和维护更加方便;系统的功能扩展和规模扩展更加便利;系统开发速度更快、开发成本更低;又发挥了C/S结构有利于大数据量(如图形数据)的传输的优点。这种开发方式更加贴近中小企业的实际需求,也符合中小企业的实际情况。既满足中小企业对日常办公的需要,又满足其对业务办公的部分需求。另外,采用这种开发方式充分考虑了投入/产出比,节约了成本。而且,采用这种开发方式开发的办公自动化系统具有良好的扩充升级功能,能够适应企业未来发展的需要。
参考资料
(1)邝孔武、王晓敏编著,信息系统分析与设计,北京:清华大学出版社,1999
关键词:csc2000变电所综合自动化应用
1概述
新区110kv变电所座落在资兴市新市区境内,是即将兴建的程江口(装机2×1250kw的并网点),担负着城区生活及主要市办工矿企业负荷供电任务。从诸多因素来看,新区变电所的建设及所起的作用、意义都十分重大,因此,我们按无人值班变电所的要求,作为窗口变电所来建设。在设备无油化、布置清晰化、建筑美观化、场地绿化化等方面都进行了新的尝试,并采用了目前国内较先进的四方公司csc2000变电所综合自动化系统。
2变电所基本情况
主变压器两台总容量40000kva,型号为sfsz7-20000/110有载调压变压器;110kv间隔6个、35kv间隔8个、10kv间隔8个;工程分期实施,近期规模如下:
2.1设有载调压主变压器1台,容量为20000kva,型号为sfsz7-20000/110。三绕组电压等级为110kv/35kv/10kv,其容量比为100/100/110。
2.2主变压器35kv进线间隔一回,连接于主变压器和现有35kv变电所主母线之间,原有35kv出线4回。
2.3110kv间隔4个,其中110kv母线分段兼旁路母联间隔占2个,出线间隔2个,分别对应于联网和程江口电站。
2.4主变压器10kv进线1回连入现有10kv供电母线,10kv出线4回(现有)。
3变电所综合自动化实施的指导思想
通过模拟量,状态量的采集、管理、统计,准确真实地反映现场设备实际运行情况,以比较完善的“四遥”功能,为值班人员创造如临现场的运行条件,并达到各类设计技术规范的要求。
4csc2000变电所综合自动化系统
csc2000变电所综合自动化系统,按分层分布式的设计指导思想,把系统分为变电所层和间隔层,采用模块化结构,间隔层装置一一对应于所内一次设备(如一台主要变压器间隔、一条出间隔),对35kv及以下电压等级,装置分别安置在各开关柜上,且集保护、测量、控制、远动、通信等功能于一体,各装置相互独立,独立完成各自功能,仅仅通过所内通信网互连,以实现各装置相互间的通信以及同变电所层的当地监控装置,远方监控装置及工程师站的通信。
4.1新区变电所csc2000的系统配置
新区变csc2000的系统配置图1。
4.1.1所内通信网用双绞线敷设而成总线形网,考虑变电所二期工程及远期规模,能够很灵活地在网上增加各间隔层装置;
4.1.2当任一部分装置有故障时只影响局部的可靠性;
4.1.3所内二次电缆大大减少,使安装、维护工作量简化并节省投资;
4.2所内通信网
4.2.1ccs2000系统采用总线形网,其主要优点有:
4.2.1.1网内各楼层地位平等,任意两节点之间可以直接通信,可设置多个主站。新区110kv变电所设有当地监控主站1个,远动主站2个(扩频通信和载波通信各一个),工程师站1个。
4.2.1.2组态灵活、扩展性好、网上增加或减少接点非常方便,任一接点的投入或退出都不影响其他接点的正常通信;站增接点可以设在任意地点,原有接点移动集团不经网络初始化文件作任何改变;特别重要的是,对继电保护动作等重要信息设有优先权,在最短的时间内及时响应。
4.2.1.3可靠性高,总线形网不像星形网那样有一个中央控制接点而形成可靠性的瓶颈,也不像环形网那样,每一条信息都通过多个接点的转换,中间任一接点失效应会中断通信同时,总线形网对全网通信中断的两种可能情况也给予了充分考虑:
其一,每个接点都采用耐磨型的脉冲变压器隔离,使网络的总线为无源的电缆,从而大大降低了总线上的故障几率,同时也大大提高了通信网的抗干扰能力。
其二,每一接点网络连接处采用一小型继电器,能在检测到该接点异常时自动脱离网络,从而避免了由于该通信媒介而使全所通信中断的可能。另外,在双绞线敷设时,用pvc管穿管保护,避免了双绞线的侵蚀及小动物的损伤。
4.2.2网络的通信媒介
csc2000系统可用光缆和电缆作为通信媒介,新区110kv变电所采用了对称双绞线电缆,同光纤相比,电缆可任意支接而连成总线,且造价低,施工和维护方便,除110kv装置及公用部分安装在控制室内,35kv装置安装在各自的开关柜上,距离不是很远,完全能满足双绞线在300m范围内正常通信的要求,况且,双绞线在网络中仅仅是无源电缆,较好地解决了抗干扰问题。因此,双绞线用作通信媒介比较适中,从投运至今已近几个月,运行情况基本稳定。
4.2.3媒介占有控制方式
csc2000系统采用csma/cd(载波监听多路访问/冲撞检测)的控制方式,即各接点在发送信息之前先侦听总线是否空闲。如果空闲就发送的“先听后讲”的竞争方式,并采用随着网络的繁忙程度自动调整随机等待时间,使2个及以上等待发信的接点在发现网络空闲时发信,避免引起冲撞,同时,为了提高发现冲撞率,采用了若在某一接点发现网上不仅有自己的信息,还有别的信息时就停止发送。过一个随机时间后再竞争的方式。
csma/cd是网上各接点共同遵守的通信原则,它有效地减少了信息冲撞机会。
4.3装置功能及应用
4.3.1csl-216装置用于35kv及以下电压等级的出线间隔集保护、控制、测量、通信。在实施中,我们在该装置上安装了本出线间隔内断路器,隔离开关小车的位置状态,远方操作闭锁(开头柜上装有远方/就地切换开关)等遥信量6个;一相电流,有功、无功功率,有功、无功电能等遥测量5个;开关及各种保护压板的遥控量等(包括zch和dpjh)7个。
4.3.2csl-164b装置用于110kv线路保护,除具有距离、零序、三相一次重合闸外,还有共用的故障录波插件,并执行和反应保护压板的遥控、遥信及保护定值区切换的遥调命令。
4.3.3csl-231a装置用于110kv主变压器保护,其保护配置与常规保护相同。但它是一个多cpu保护、cpui用于主保护(差动),cpu2~4分别用于高、中、低侧后备保护,且配有专用的故障录波插件,能反映保护压板的投退状态,并执行保护压板的遥控和保护定值区切换的遥调命令。实施中,我们配置了两套cst-231a,一套用于主保护,另一套用于后备保护,这样,既满足了主保护与后备保护完全分开的反措要求,又能互为备用。
4.3.4csi-200a数字式断路器控制装置适用于单路器及其周围隔离开关的控制,具有遥信功能和对遥控对象的可编程控制,以满足断路器和隔离开关的顺序操作。实施中,我们在该装置上安排了15个遥信量,9个遥控量(每个110kv出线间隔)。
4.3.5csi-301a装置:数定式断路器控制装置用于主变压器各侧断路器及其隔离开关的控制,除具备csi-200a装置功能外,还能反应主要分接开关位置并执行主变压器有载调压的遥控命令。实施中,我们在该装置上安排了38个遥信量,19个遥控量。
4.3.6csd12a、csd21a、csd22a装置:数字式综合采集装置,用于各模拟量,开关量的采集,我们分别在装置安排了62个遥侧量,28遥信量。
4.3.7csm100a装置:当地监控网络主站,主要功能为:
a.收集各间隔层装置上送的网络信息;
b.将网络信息转换成与后台机约定协议所要求的格式;
c.与后台机配合完成“四遥”功能;
d.驱动事故音响和预告音响
实施中,在发出事故音响预告音响时,驱动语言报警系统,利用清晰明了的话语,告诉值班员当时发生的事件。
4.3.8csm300a远动网络主站主要功能为:
a.收集间隔层装置上送的网络信息;
b.将网络信息转换成标准远动规约所要求的格式,并传输到远方监控站;
c.接受远方监控站的命令,完成“四遥”功能;
d.驱动事故音响和预告音响。
实施中,我们采用了扩频、载波两个通道,利用cdt规约进行传输。
4.3.9工程师站主要用于保护定值的调整和修改,并对专用录波网送来的事故信息进行图形、波形、数据分析。
4.3.10当地监控站以清晰的画面和准确及时的数据、文字提示,告诉值班员设备的运行情况,同时,值班员通过键盘或鼠标完成各项操作,是整个变电所的枢纽和核心。
软件采用nspro1.2版本
4.3.11yqx-110装置的电压切换箱,用于110、35、10kv母线tv二次电压切换,本期未用。
4.3.12scx-11b装置:三相操作箱。
新区110kv变电所共设置“三遥”量676点,其中遥信387点,遥测160点(其中电能量30点),遥控129点,基本上准确而真实地反映了设备实际运行情况。
5评价
csc2000系统自投运四个多月以来,运行情况良好,各类技术数据基本满足要求。
具体指标为:
5.1模拟量测量精度:≥98.9%。
5.2遥信量正确动作率:≥98%。
5.3遥控正确率:≥99%。
5.4遥测传送延时:<2s。
5.5遥信变化传送时间:<2s。
5.6遥控、遥调命令传送时间:<4s。
5.7画面响应时间:<3s。
6下一步的工作
6.1建立消防报警及自动灭火系统。
6.2完善防误操作功能,csc2000系统的操作软件,利用遥信量和遥测量为判据,在人为地设置闭锁条件下,可对作对象加以控制,从而实现倒闸操作的顺序化。但操作对象仅限于具有遥控功能的操作元件,因而不能解决对所内所有一次设备的防误操作。应利用国内已有成功的运行经验的微机防误装置,有机地与csc2000系统结合起来,从而完善防误操作系统,达到“五防”功能要求。
6.3解决接点抖动问题:大量的遥信量取源于各种类型的开关接点,而这些开关接点基本上长时间处于“通”或“断”的某种状态,而使接触面滋生氧化膜。一旦从一种状态转入另一种状态,则极易出现状态不变的假像而造成严重后果,故应利用220v光耦取代现有24v光耦,以提高氧化的击穿电压,从而正确反映接点的位置状态。
1.1使用达标的设备安全指标
针对于机房电源的使用,双机冗余在服务器领域使用,双通道或者是比双通道更高的一个标准作为数据信息搜集的安全指标,UNIX服务器在大型集控站和地调上使用,机柜使用的标准达到机柜的参数标准,所以机房电源需要的是大功率延时电源,方可确保电力使用的安全性。而定期检测UPS电源的使用情况,以免使用时间较久出现漏液的问题。
1.2确保传输介质安全所要达到的指标
由于受到电力企业和集控站的电磁干扰的原因,网线需要屏蔽电磁干扰,尽量选择RJ45头和双绞线来解决。制作RJ45头需要做到以下几点:第一按照顺序排列整齐,插入RJ45插头,使用压线钳弄紧。第二双绞线不能够露在外面,如果露出的部分已经超过了12MM的话,就会降低网线通讯质量标准,导致近端串扰和回拨损耗的问题。
1.3视频监视设备
在没有人看守的情况下,处于110kv或者是110kv以下的变电站运行如何才能够保证其安全?时刻监控环境和操作环境,该设备是安全稳定的,目前绝大多是使用视频监视设备。
2网络安全实现与防范的标准
确保网络结构的安全是通过关键网络结构、网络系统和路由的优化组成的,它也是确保网络安全的一个重要方面。网络结构通过体系结构分层来运行,达到安全管理实效的目的,便于业务的拓展以及进行有效的控制。
2.1网络拓朴的标准配置
地级以上调度网、冗余链路大规模的集控站通常使用的都是双网结构模式,在数据采集通道上则是需要达到标准,采用的备用链路要达到2到3条,这个就是网络拓扑所需要达标的一个标准配置。
2.2网络分段的有效方法
确保网络安全的有效的方法就是进行网络分段,同时也是对网络广播风暴的一种控制的有效措施。网络分段的通常表现手法是进行逻辑分段和物理分段两种。为了达到隔离敏感网络资源和非法用户的目的,有效控制可能遇到的非常监听。从目前的情况来看,以交换机为中心、路由器为边界所形成的网络环境格局是电力调度自动化局域网的主要运行手段,为了能够突出三层交换功能和中心交换机的访问功能两个作用,同时为了能够达到对局域网有效控制的方法,可以采用综合应用物流分段和逻辑分段的方法来实现。
2.3交换机、路由器的网络设备安全的安全防护方法
不法分子对路由器和交换机进行攻击,则会导致网络的严重瘫痪,因为路由器和交交换机有效的解决办法也就是说,加强IOS漏洞的安全性,对管理终端口命令进行严密的保密措施是解决黑客攻击路由器和交换机的有效方法。
2.4运行网络主机安全和物理安全所需要达标的标准
单靠防火墙来确保整个网络安全的话是不够的,需要结合其他方法才能够确保整个网络系统的安全。加强对物理安全措施和网络主机的操作系统安全是提高网络系统安全的方法。对于电脑防护安全的重要程度来看的话,文件系统安排在第一位,接下来是应用服务安全、系统服务安全、操作系统的内核安全以及主机系统的物理安全。从安全防范措施来看,针对于主机的安全检查和漏洞的修补,加上系统进行安全备份则是作为辅助检查来保护系统的安全性。有效控制突破防火墙和发起的内部攻击是确保网络系统安全的第二个措施。最后的防护网络系统的方法是进行系统备份,这个也是在黑客攻击网络系统之后进行的系统修复。对系统进行安全检测,入侵查看和应急处理所采用的一整套的安全检查和各项应对措施,则是在防火墙和主机安全措施使用之后所采取的方法。黑客攻击的方法是这样展开的,突破防火墙和网络主机的限制,从网络链路层识别网络状态信息,然后进行输入,然后进行入侵检测子系统。判定是否有入侵检测系统,可以看是否有相关入侵事件的发生,一旦有这样的情况,采取应急措施,警示对方。系统安全审计还可以对信息来源加以修正,能够有效预防攻击者所发出的攻击行为,妥善处理其后果,有效提高系统安全性。2.5网络防火技术的安全蔽智能网关是目前安全指数最高的防火墙技术,它的隐秘性则是体现在公共系统之后,能够避免入侵者的直接攻击。隐蔽智能网关有连个作用,第一禁止不法分子对专用网络在没有授权访问的基础下进行访问,也能够对访问互联网的人进行有效的日志备忘。它的安全级别之高,也是确保网络系统安全的一种非常有效的方法,同时也能够阻止不法分子的破坏和入侵。
3结语