远程数字化调度系统

远程数字化调度系统（精选11篇）

远程数字化调度系统 第1篇

集控中心可以集成多个风电场, 遥控遥调以及电力一区数据传输采用电力公司电力调度数据网的方式, 该方式网络运行安全稳定;视频图像语音以及其他非一区数据采用电信公司的VPN公网, 数据带宽大, 可传输数据量大, 费用低。集控中心SCADA系统以及重要服务器都实现双机双网配置, 运行稳定可靠。

1 系统功能架构

东方电子风电集控监控系统 (E8006) 采用跨平台应用技术, 真正实现各操作系统间无缝连接, 风电监控系统至下而上分为软硬件平台、通用平台层、应用支撑层、应用层和表示层五个主要层面。按照系统功能分为风电场升压站监控系统、风机监控系统、风功率预测系统以及风电场AGC、AVC四大功能系统, 可外接集成安防视频监控系统、电能质量在线监测治理系统以及电能量采集系统。真正实现跨系统跨平台各种应用系统的无缝集成。

通用平台层是和底层不同硬件体系、不同操作系统、不同数据库之间的一个中间件软件包, 该软件包有效的将上层应用和底层系统隔离开, 同时建立在不同的计算机体系结构和操作系统和数据库之上。应用支撑平台层为上层应用或其它系统实现公共服务并提供通用应用接口, 包括图形工具、曲线工具、智能报警、计算公式、统计分析、数据采集等。应用软件层集成了丰富的风电监控的模块化应用软件:SCADA、AGC、AVC、WPF, 并可以扩展风机监测、调度管理等其他应用。表示层提供一个信息展示的窗口, 是整个系统的门户, 把各种应用系统的数据资源实时数据、历史数据通过界面、WEB、报表或专用客户端的方式集成到展示平台之上, 快速地建立使用者和应用系统信息交互和控制通道。

2 系统功能特点

1) 系统参照了IEC 61970 CIM设计数据模型, 并参考了IEC61400-25标准进行风机建模, 支持风机、升压站监控, 支持图模库一体化建模工具。

2) 系统全面遵循以实时为基础, 以系统监控为导向, 覆盖风电场升压站、风机设备, 集数据采集、监控功能于一体, 实现风电场调度、运行核心业务的有效集成。

3) E8006风电集控系统采用跨平台应用技术, 实现NT、UNIX、LINUX各种系统的无缝互联, 方便用户扩展各种应用。

4) 基于软总线模块化分布式设计, 各模块通过中间访问层与低层数据平台交互相关信息;数据库选用当前优秀的大型数据库管理系统Oracle、达梦数据库。

5) 系统与各个远方终端通信波特率可分别设置。通道可配置为主辅通道, 当主通道出现故障, 系统自动切换的辅通道。

6) 通讯规约采用规约动态库管理模式, 方便扩充。

7) 风电集控中心在实现风电监控管理功能的基础之上, 提供风场AGC、AVC功能, 执行上级调度部门下达发电计划, 执行上级下发电压调整指令, 具备系统调整风电场SVC/SVG功能。

8) 风功率预测功能是国家能源局和电网公司对风电场以及风电集控并网发电的强制性要求, E8006系统具备风功率预测模块, 根据气象部门提供的的数值天气预报和风场测风塔数据综合向上级部门提供辖区功率预测。

9) 关键节点采用双节点双网络运行方式 (历史库服务器、SCA-DA服务器、前置机等) , 软件模块支持双机热备用方式, 可实现自动切换或人工切换。

10) E8006系统数据修改简单易用, 支持在线修改参数和数据维护功能。

11) 实时语音告警、重点人员短信电话告警, 告警等级和类型支持自动和手动划分, 信号自动保存至历史服务器, 方便日后查询。

12) 采用地理位置的图形、风机列表展示方式, 更适合于监控用户的使用习惯。系统画面能够根据用户喜好进行修改, 各窗口能够显示不同的图形。可视化的展示技术, 让信息显示更加形象化。

13) E8006系统可根据不同人员分布设置用户权限, 可分别定义相关人员和设备的权限, 提高系统运行安全性。系统功能操作重复考虑权限、操作闭锁等功能。

3 总结

东方电子推出的新能源集控系统, 能将多个风电场集控优化控制, 对风场风功率进行统一预报;实现风电场资源集约化管理;大大提高风电场运行维护人员的生活舒适度;降低调度运行人员劳动强度;实现风场间各管理措施的对标;提高风电场运行效率, 提高业主的盈利能力。

摘要：本文提出一种基于智能风电场远程调度系统, 电网弃风现象的解决方案。将接入系统风电场的风功率预测、风电场有功控制和风电场自动电压控制集中统筹考虑, 同时将接入集控中心的大量数据做统计处理, 提供更多风机的高级应用分析模块, 提高接入风电场的运行效率, 降低业主风电场的弃风率。

关键词：风电场远程集中调度系统,风电场有功控制,风电场自动电压控制,弃风率

参考文献

[1]章志平, 蒋华.省级风电场集中监控中心建设及运行实践[J].风能, 2013.

[2]叶剑斌, 左剑飞, 等.风电场群远程集中SCADA系统设计[J].电力系统自动化, 2010.

自营铁路调度通信系统的数字化改造 第2篇

作 者：山东省兖州煤业股份有限公司 楼向东 吕秀海

兖矿集团位于山东省兖州市、邹城市和济宁市的交界处。矿区自营铁路机关设置在邹城市境内，以铁运处机关为中心，东西长约50公里，南北宽约40公里，呈伞面状分布，有近200公里的铁路线和15个车站，年运量达2600万吨。

自营铁路专用通信系统包括行车调度、货运调度、专用电话、车站电话集中机等设备，同铁路运输行车安全息息相关，为超额完成运输任务和构建和谐铁路做出了应有贡献。

自营铁路调度通信系统数字化改造包括引进铁路数字调度通信系统，以数字化的设备替代原有音频调度系统、专用电话系统、集中机和区转机等多种模拟设备，实现铁路专用数字通信调度的所有基本功能，解决设备老化及技术落后问题；实现铜芯双绞线E1数字信号的透明传输，解决矿区铁路专用数字传输通道网络建设滞后问题。

系统设计

自营铁路现有专用通信传输网主要由层绞式长途通信电缆线路及少量光缆线路组成。在自营铁路既有通信设施的基础上进行的数字化改造，本着节省设备投资及少占用通道的原则，尽量不增加光、电缆线路。

采用高比特设备（HDSL）对模拟传输通道铜芯双绞线进行数字化改造，达到不用光纤就能迅速成网的目的。同时，发挥铁路数字调度通信系统集中监控、远程维护、故障诊断、环境动力监测等维护管理功能。依据自营铁路实际，充分挖掘和发挥数字化设备功能，实现行车调度、货运调度、站间闭塞、站场广播、站场行车电话、各站生产自动电话等专用通信业务的数字接入。

自营铁路调度通信系统数字化改造采用国内先进的铁路数字调度通信系统，该系统以现代数字通信技术和计算机控制技术为基础，将调度通信、站场通信、站段会议电话、区间通话、专用电话、数据传输、图像传输、远端监控、数字录音、扩音转接等多种服务功能集于一体，用户可以根据需要方便地选择各种服务功能。该系统可替代现有铁路专用通信设备的调度机、电话集中机、区间电话转接机、扩音机、语音记录仪、扩音转接机等模拟设备。

设备配置和主要功能

中心主系统

处调度通信机械室安装了铁路中心主系统，为机厂站、北渐站、邹县站等不具备安装车站数调分系统的车站提供24个专用通信用户，共计3块用户板；设计生产自动电话插槽容量128门，实装容量64门，共计8块自动用户板。各公共板采用热备份，配置交直流电源柜和保证主系统正常运行24小时的蓄电池组。

处调度通信机械室安装设置数调维护网管终端，能够实施全程全网监控了解各站场设备运用状态，对整个系统进行维护和测试，具有故障自动告警及诊断功能。行、货调回线实现全呼、组呼、单呼，行、货调操作具有话务优先权，具有强拆强插等功能。

调度台具有良好的防尘、防潮、防振、防磁性能，操作台设置机械锁，配有交流停电告警声光显示，以便调度员发现问题通知电务维修人员及时处理。同时，各接插件具有热插拔功能，并配有录音设备接口，可安装主系统录音设备。各站数调分系统

数调分系统设置在大东站、东滩站、鲍店站、兴隆庄站、常营站、济二站、济三站、南屯站、北宿站、电厂站、孟楼站等十一个车站。大东站、南屯站安装32个站场通信用户，生产自动用户16个；其它车站安装16个站场通信用户，生产自动用户8个。各公共部分采用双备份，配置交直流电源柜和保证分系统停电时正常运行不低于24小时的蓄电池组。

操作台也具有良好的防尘、防潮、防振、防磁性能，操作台设置机械锁，配有交流停电告警声光显示，以便车站值班员通知电务维修人员及时处理。同时，各接插件具有热插拔功能，并配有录音设备接口，可安装主系统录音设备。

生产自动电话

数调主系统设计生产自动电话插槽容量128门，实装容量64门；大东站、南屯站数调分系统设计生产自动电话插槽容量32门，实装容量16门；其余9个数调分系统设计生产自动电话插槽容量16门，实装容量8门。

模拟通道数字化技术

高比特设备的主要特点有：开发已有铜线资源，不需要对基础设施再投资，就可增加通带，传输2Mb/s信号，通信质量高；既可与已有光纤干线配套，又可独立应用；投资少、安装快、维护管理方便。

高比特设备成对使用，分局端设备和远端设备。光传输设备提供的2.048Mb/s送到HDSL局端设备的G.703数据接口，经过分接器，将数据流分成两个1.040Mb/s的数据流，经过线路端口，分别送到两对铜芯对绞线上，传输到HDSL远端设备，并将两个数据流合并还原成2.048Mb/s数字信号，再通过G.703数据接口将信号传输到远端用户设备，完成2Mb/s信息的透明传输。

高比特设备采用超大规模集成电路（VLSI）的高速处理器，用高速信息处理技术建立铜线的数学模型，精确地补偿接收器上可以预料的失真，实现同时发送和接收1.040Mb/s全双工传输方式，采用2B1Q码，所占用频率低于260kHz，从而降低线路衰耗，大大增加无中继的传输距离。

高比特系统设备具有较强的维护管理功能，维护终端通过设备端口，可对设备运行状态进行连续和实时监测。通过操作菜单，可方便设置门限值，测量和显示各种参数。

应用效果

自铁路数字调度通信系统正式投入运行以来，实现了对整个调度区间内所有设备的集中监控、远程维护、故障诊断、环境动力监测等维护管理，方便了维护检修工作，使维修方式由预防修模式转变为状态修方式，通信联络保持高效畅通。

铁路数字调度通信系统以显示直观、操作简便、音质清晰、联络迅速、运行稳定、维护简易等特点受到车务、电务及调度等用户的一致好评，大大提高了列车调度指挥效率，尤其在月运量超250万吨煤炭的高峰期中发挥了巨大作用，使铁路安全运输生产上了一个新台阶。

远程数字化调度系统 第3篇

【关键词】铁路通信 数字调度系统 应用

随着我国社会现阶段的发展，我国经济目前的高速发展，铁路运输的重要性日益突出，铁路运输对我国经济发展的重要性是不言而预的。而优化、完善调度通信系统，每一个行内人士都应当关注。众所周知，铁路的调度通信系统是铁路运输运作时的中枢，调度通信用的系统是直接为铁路运输运作提供服务，是直接能够影响到铁路运作、影响到我国经济的发展状态。因此数字调度通信系统是适应了这个高速发展的社会，数字调度通信系统就符合了现今社会对通信网络化、通信数字化、通信智能化的要求，现如今的数字通信系统已经能够达到能提供准确、安全、迅速、可靠的服务。对此，本文进行了一一的探讨与研究。

一、数字调度系统

随着长途传输网的数字化应用的普及，使铁路的调度通信系统也进一步得到优化，即数字调度通信系统数字化，并且结合了“有线”和“无线”共同应用的功能。那么数字调度通信系统倒低是什么呢？事实上，数字调度通信系统就是在原有是铁路运输调度的装备上，进行数字化、智能化的完善，利用数字化的、智能化的设备完善原有的铁路调度通信系统。例如用数字化、智能化的时分交换技术，使得现有的数字调度通信系统设备即保有原有系统所具有的功能之外，更具有一些新的进步的功能，就像是远程维护、故障诊断和环境动力监测、集中监控以及数字化智能化运作等等功能。大大地减少了人力物力，降低了成本，提高了经济效益。

在通常情况下，数字调度系统的组网有总线型即链状、星型、树型以及综合型。事实上概括说起来，现有的数字调度通信系统主要是由三大部分组成，总的说来就是整个通信系统的主系统，其次是调度通信系统主系统下的各分系统，以及将主系统和分系统联接起来的网络管理系统。也可以说铁路的数字调度通信系统可根据需要从主系统或分系统接出，用于提供系统维护监控功能；铁路调度员和车站值班员处设置键控式操作台，完成呼叫、通话等功能。另外就目前看来，我国铁路通信系统看来，这种总分总的组网管理方式、星型号组网的管理方式是我国铁路调度通信的特色。

二、数字调度通信系统优点

我国现使用的数字调度通信系统具有三大优势：一是现有的数字专用调度系统的可靠性话和音质量在很大幅度上得到提高，值得可喜可贺；二是现有的数字专用调度系统中外接口较原有系统多，可见其扩展性较好；三是现有的数字专用调度系统具有完善的自我测试和智能告警功能，大大降低了不必要的损耗，即维护了系统又降低了运作成本。具体说来：（一）关于数字调度系统的可靠性方面和调度通信的语音质量方面。首先是现有的数字调度系统在各关键部分具有双机热备份，可以在主设备之间需要切换时，不至于影响用户之间的正常通信，降低铁路运输运作风险。其次是现有的数字调度系统有局部受到损害具有一定的自愈功能，减少了铁路运输运作出现事故的故障率。（二）关于现有系统中的接口多，可扩展性好这方面来看。现有的数字调度系统其本身就具有较多接口，如自动用户、共电、磁石、环路、区间、E/M、2M、V.35、64K、子速率（19.2k以下）、2B+D、30B+D、模拟实回线、4W/2W音频等接口。这些接口可以满足现今铁路运输运作过程所提出的要求。（三）是现有调度通信系统系统关于系统自我测试和系统告警功能方面。现有的数字调度系统的主处理机板本身具备完善的自我诊断能力：即现有的调度系统能够智能地对相关的关键部件进行自我巡检，对其他非关键的非智能部件进行巡测，一旦发现相关问题就能及时得到处理。数字调度系统主系统、分系统和集中维护台均具有可视、可闻的告警装置，集中维护台有全系统的详细告警记录。

三、数字调度系统在铁路通信中的应用

在现有的铁路运输业务中，数字调度系统有铁路通信中的的应用一般有四个方面：系统电话调度应用，各站点之间的通信调度应用，各运输单位区之间的调度通信应用，整个系统中的音频通道使用这四个方面，接下来一一细说。

（一）数字调度系统的调度电话方面。现有数字调度系统中的调度电话系统由总或分调度台、调度语音信息的传输通道组成的。而现有的调度语音信息又是通过将其数字化，而后传输再解读的形式，来实现数字共线方式传输信息的。各个负责点的调度员、各值班点的值班员都是以这个方式来实现他们之间的信息沟通或交流的。不仅如此，这个系统还有电话传送的备用通道系统，以防出现故障不影响系统的正常工作。

（二）数字调度系统站点之间通信方面。对于铁路专用通信而言站点之间通信系统是整个系统中的一个重要组成部分，因为它不仅需要铁路运输体系内部进行相关的信息交流，还需要和体系外的人员进行交流，然如今的数字调度系统正好满足得了这个要求，适用于站点间日常联系时的电话、客运广播等多种工作。

（三）数字调度系统中不同单位区间通信方面。现有的数字调度系统还可以通过与其他单位的这种联系发挥着另一种功能，也就是当一个单位区间遇到困难的时候，可以通过数字调度系统寻求附近单位站点的帮助，以渡过临时的不利境遇。

四、结语

现在数字调度系统在铁路的应用已十分的广泛，已经改变了原来比较落后的调度通信系统的不足，提高了现今铁路调度系统的内部体系之间、体系内外之间的通信交流质量、信息传递交流效率及其可靠性，适应社会铁路运输信息化的发展需求。

参考文献：

[1]神凤敏，张文垚.铁路数字调度通信系统基本功能检验[J]. 铁路通信信号工程技术. 2006（04）

[2]路晓彤.数字调度通信系统在朔黄铁路的应用[J]. 铁路通信信号设计. 2000（01）

[3]翁素贞，周国华.DT-2 调度通信系统的设计及其实现方式[J]. 上海铁道大学学报. 1998（12）

远程燃气调度监控系统的研究及设计 第4篇

城市燃气管道供气是现代化城市燃气事业发展的方向, 燃气管网输配的是易燃气体, 燃气输配的安全性、可靠性、稳定性要求极高, 关系到千万用户生产、生活的方便和安全。一旦管网或设备出现问题, 如不能及时发现和处理, 将会影响用户的生产和生活。因此建立SCADA系统 (Supervisory Control And Data Acquisition) 对城市燃气管网进行实时监控和调度具有重大意义。

SCADA系统, 即监控与数据采集系统, 它可以实时采集现场数据, 对工业现场进行本地和远程自动控制, 对工艺流程进行全面、实时的监控, 同时它又为生产、调度和管理提供过程数据。

二、燃气SCADA系统功能介绍

燃气SCADA系统的主要作用是:对燃气输配、输送过程进行实时监测和控制, 及时发现泄漏等事故并处理, 按照末端用户的实际需求进行燃气调度分配, 提高燃气供应、输配的合理性和稳定性。燃气SCADA系统包括调度中心、远程终端站和连接它们的通信系统。

2.1调度控制中心功能。调度中心的主要任务是通过各站的RTU (Remote terminal unit) 对管网和场站的工艺参数进行数据采集和监控。调度中心的操作人员通过计算机系统的操作员工作站所提供的管网和场站工艺过程的压力、温度、流量、设备运行状态等信息, 完成对天然气管网的运行监控和管理。操作人员还可以通过调度管理计算机完成数据的发布、传输等调度管理工作。

调度控制中心设置历史数据库服务器、冗余实时数据服务器、模拟仿真服务器、WEB服务器、通信处理机、冗余操作员工作站、工程师工作站、培训工作站及打印机、投影机、通信设备等, 设备之间通过局域网相连。

调度控制中心通过通信系统与远程终端站通信, 对管网进行数据采集和监控, 实现管网在线监视、远程控制、在线模拟仿真、负荷预测、输送计划、泄漏检测及定位、运行优化、计量管理、模拟培训、控制调度管理以及数据管理等任务。调度控制中心的操作员通过SCADA系统提供的管网的压力、温度、流量、密度、设备运行状态等信息, 进行综合分析, 完成对整个管网的调度和管理。

2.2远程终端站功能。完成对管网和站场的工艺过程、控制设备的数据采集和控制、天然气流量计算等等。每个子站可独立完成本站范围内现场数据的监测和控制, 当个别子站发生故障时, 不影响中心和其它子站的正常运行。每个子站接收执行调度中心下达的控制命令, 并在通信系统故障时完成子站本地控制管理。当进行设备、通信系统检修或紧急关断时, 可采用就地控制。远程终端站通过通信系统与调度控制中心进行数据交换。

如果远程终端站与中心通讯中断, 远程终端站将保持现场控制, 采集和存储所有的数据, 以便通讯恢复时传输这些数据。在暂时通讯故障或延迟的情况下, 远程终端站能够将采集的数据存储一段时间 (至少48小时) , 并在数据上加上时间标记, 用于以后的传输。

2.3通信系统设计原则。通信系统本着通信流量最小, 通信信道利用率最高的原则进行设计。调度控制中心与远程终端站之间的通信系统设计为:对于门站、高中压调压站等重要站点, 采用专用专线为主信道, 无线系统 (GPRS) 为备份信道的通信方式;对于中低压调压站等一般站点, 采用GPRS系统。

调度控制中心和后备控制中心的通信采用专线接入方式, 使用基于TCP/IP协议的数据通信完成调度控制中心和后备控制中心之间的数据同步, 当调度控制中心故障时, 后备控制中心接管工作 (也可以手动切换) 。

为了保证SCADA系统数据交换的实时性, 使其及时、准确、可靠、协调、高效率的工作, SCADA系统中无线系统的数据巡检采用多种方式进行, 包括点对点、周期扫描、例外扫描、查询、例外报告、报警等。系统中有突变事件或特殊请求发生时 (如发布操作命令、状态变化、对某一局部重点监控、发生报警等) , 系统优先保证重要数据/命令的传输, 确保系统的实时性。

三、SCADA系统的组成结构

SCADA系统由主调度中心MCC和容灾调度中心、终端站控系统、通讯系统组成。

系统可设置两个调度中心, 一个为主, 一个为辅;主调度中心承担日常燃气输配的生产调度工作, 当主调度中心重要故障时, 如地震、火灾, 备用调度中心接管主调度中心的工作。

调度中心设置实时数据采集服务器、操作员工作站、工程师工作站及通讯交换机等设备, 并通过局域网相连。调度中心接受管网中所有站点采集的数据, 对各个站点的运行工况进行实时监视, 掌握整个管网的运行状况, 并根据管网参数及时调整运行工况, 传输各种数据和信息, 以实现整个燃气管网的优化、经济、合理、可靠地运行。MCC完成采集数据的处理、显示、入库以及与燃气公司其他系统的信息集成。

终端站完成对管网和站场的工艺过程、控制设备的数据采集、控制、天然气流量计算等等。每个终端站可独立完成本站范围内现场数据的监测和控制, 当个别站发生故障时, 不影响系统其它远程终端站的正常运行。终端站通过通讯系统与调度中心进行实时数据交换。

在通讯系统设计中, 调度中心与重要站点的通讯方式可采用主通信方式为专线方式 (如DDN, 光纤等) , 备用通讯方式为GPRS/CDMA;调度中心与普通站点通信方式可采用GPRS/CDMA通讯方式。终端站通过通讯系统将所采集的数据上传到调度中心, 并执行和接受调度中心的指令及下传的数据, 接受MCC的监督及管理。

3.1调度中心。调度中心整体上采用客户机/服务器 (Client/Server) 与浏览器/服务器 (Browse/Server) 相结合的结构。

在客户机/服务器结构中, 服务器提供数据和服务, 客户机完成本地处理、数据表现及人机界面。客户机向服务器发出数据和服务请求, 服务器响应客户机的请求。

前台客户方程序运行于主机的Windows平台上, 主要为用户提供一个方便、友好、一致的全图形化的界面, 通过用户界面可以完成管网、工艺流程等图形和监控数据的显示、发出命令和数据检索请求, 以及对数据进行分析、作图等任务。服务于后台的服务器, 采用Windows 2000 Server操作系统, 其上运行ORACLE数据库。客户方和服务器方通过网络进行数据交换。

调度中心内部采用冗余10/100M的以太网, 配有实时服务器、历史数据服务器、SCADA工作站、打印输出设备、通讯处理机、通讯设备、网络安全设备等, 共同完成SCADA系统的数据采集、存储、统计、分析、数据浏览、报表输出、数据共享等功能。各类设备按其功能及技术环境、操作要求分别安装在不同的工作区域。

SCADA工作站运行于Windows 2000 Professional平台, 其上运行iFix3.5监控软件和专用的SCADA系统生产管理软件, 以友好的人机界面展示系统管网运行情况、实时数据、趋势图、工艺图等, 通过直观的界面操作, 在工作站上可以对终端站进行远程控制操作。

调度中心通过路由器接入专线, 连接大型终端站点。

3.2远程终端站。对于大型终端站点, 设置本地显示计算机, 通过路由器-专线作为主通信链路接入调度中心, 通过GPRS作为备用链路接入调度中心。小型站点则直接通过GPRS链路接入调度中心。终端站通过通信系统上传参数数据, 接收控制命令并执行。

设置站控PLC/RTU, 通过标准4~20mA信号接入压力温度信号, 通过串行接口接入智能仪表信号, 或通过脉冲接入流量信号, 结合现场流量、报警信号, 实现站控系统级自动控制。

设置本地显示计算机的大型有人值守站, 站内工艺仪表和智能设备的监控主要由本地操作员负责, 所以在站内设立上位监控计算机, 其丰富、生动的图形界面, 简单、易学的操作进程, 方便现场人员调度管理工作;同时还要将数据上传到末站控制室, 并接受中心下达的指令。

3.3通信系统。通讯系统是SCADA系统的重要组成部分, 承担着调度中心与远程终端站双向数据传输和信息互递的任务。通讯网络的设计要考虑今后SCADA系统的扩展, 对于以后的城市管网, GPRS应该是通讯的主要选择。为了系统在任意地理方位增建PLC/RTU外围站提供灵活、方便、模块化的解决方案, 在中心设立通讯处理机, 用于远程网络的管理与控制。

系统设计上对于重要大型站点采用专线为主, GPRS为辅的通信方式;对于小型站点采用GPRS通信方式。

在设计上, 系统应有一条调度中心与移动数据中心之间的数据专线, 完成调度中心与GPRS网络的接入。

在每个远程终端站都会配置一个GPRS的DTU模块与RTU的通讯口相连, 每个DTU模块中设有唯一的ID号、授权的用户名和密码、数据服务中心的地址, 主调度中心通信前置机的地址, DTU会通过GPRS网络自动找到通信前置机并与其建立连接, 建立连接后远程站点就可以与通信前置机进行双向通信。

为保障通信系统稳定运行, 系统专门设置管理GPRS通信的通信前置机, 通过通信前置机、RTU、GPRS终端模块与GPRS网络协调工作, 实现系统的数据采集。

通信策略上设计为轮巡和自报相结合的模式, 用户可以自由设定巡检周期和自报条件。

参考文献

[1]姚志强.天然气门站智能监控系统的实现[J].甘肃科技, 2003 (12) .

(R)数字城管音视频指挥调度系统 第5篇

1.行业背景

随着城市经济的迅速发展，城市规模、人口数量不断扩大，执法管理工作量也迅速增加，从而给城管局执法管理工作带来了难题，其中各个管区的执法车辆监控、指挥、调度等问题尤为突出，主要表现在以下几个方面：

1)车辆在管区范围内的分布和快速反应能力；

2)各管区范围内的管理对象（政府、企业、事业单位、流动商贩等）分布情况日益复杂；

3)投诉→确定执法地点→派车执法→反馈执法情况→……工作流程日趋复杂； 4)执法车辆的私用等资源浪费现象；

5)被执法方与执法方发生纠纷，现场取证难，信访（上访）数量增加等。为此，为了降低成本、提高服务水平及执法效率，加强对执法车辆的管理与调度，强调执法车辆之间的合作、协调及信息共享，北京瑞光极远数码科技有限公司推出数字城管音视频指挥调度系统，整合GPS技术、集群通信技术、音视频多媒体指挥调度、三维GIS技术以及业内领先的ICT(信息通信)技术各种通信手段，并且借鉴相关行业人员、车辆的先进管理经验，建设城市管理执法指挥调度系统。

2.瑞光极远解决方案

北京瑞光极远数字城管音视频指挥调度系统，由指挥调度中心、指挥调度终端设备、GIS/GPS/GPRS系统平台、车载终端、无线集群对讲等多个模块构成。

方案拓扑如下：

2.1 方案特点

1)指挥调度通信中心是整个业务系统的核心，负责提供整个音视频指挥调度系统的处理和交换，专业的音视频调度功能可调动整个ICT业务，系统整合多种传输途径，可以通过光纤、E1、城域网、GPRS/CDMA、WIFI等多种途径和终端车辆间进行通信，并且可以和无线集群对讲系统实现无缝对接，将有线、无线系统进行有机整合。实现终端车辆实时现场图像的上传、语音对讲、车辆定位、视频会议、有无线对讲系统等；

2)移动巡查车辆与指挥调度中心的信息交互，完成各种信息的分类、记录和转发等，同时对整个网络状况进行监控管理。结合GIS和移动终端，实现人员、车辆的监控与智能调度，达到移动资源的优化配置、调度和管理，提高调度效率的目的。车辆也可提供无线网桥的远距中继模式，使得多个车载设备或手持设备共享宽带的以太网业务。

3)中心指挥大厅提供大屏幕综合信息显示，各种信息记录、存储、处理服务器，有各种应急预案，响应并处理紧急事件，提供跟踪定位、监听录音、视频采集、场景上传和远程控制等处理措施。

4)GPS车辆定位监控系统用于对装有GPS车载终端的巡查车辆进行定位和监控，是城市管理信息中心实现对巡查车辆进行空间可视化管理的重要依托手段;5)巡查车辆可配置扫景仪，对变动场景进行扫描，通过GPS/GPRS/WIFI等传输途径将变动图片发送至GIS系统更新显示。

6)监督信息员个人配备一套“城管通”，可通过监管数据无线采集设备实现采集、报送管理功能，同时接收监督中心分配的核实、核查任务。城管通系统主要实现信息的采集、传输、反馈功能、监督员在所负责的管理网格中进行定时巡查，如果发现城市管理问题，则使用移动视频终端进行现场拍摄，并将发现的问题由信息采集终端通过GPRS无线网络发送至信息监督中心。

远程数字化调度系统 第6篇

国网山东利津县供电公司 山东东营 257400

摘要：变电自动化监控系统已成为现代广泛应用，实际运行中存在中诸多问题，影响变电站安全、经济、可靠运行。本文就对无人值班变电站数字视频远程监控系统进行分析，希望可供相关从业者参考。

关键词：变电站；无人值班；监控系统；问题分析

前言：对于无人值班变电站的自动化监控系统来讲，其主要功能是对系统的各种故障做出正确的反映，并且在必要的时候，采取相应的措施避免事故的扩大，为事故异常分析提供可靠的数据。下面就对其进行详细的分析探讨。

一、数字视频监控系统的特点分析

数字视频在技术应用上有很大的优点，它采集到的信息量特别大，信息种类全面，而且有良好的视觉效果，可以对收集到的信息进行保存和分析，另外，该系统的功能十分广泛全面，便于控制和操作，能节省大量的人力物力，巡逻人员也不需要总是走动，对于防范的措施也特别安全，而且对于出现的情况能够及时作出处理，因其有这样的优点，现在很多的安全防范技术中对其应用越来越广泛，并且，该技术在运用方面很方便，连上网之后就可以用了，占地面积小，能够节省空间，数字视频监控系统的线路也非常清晰。该技术将计算机技术和网络视频技术综合地集中在一起，采用数字化多媒体技术，同时还包含了工业技术研究和智能研发技术，将视频，数字化有效的进行结合，使其得到全面的发展，在安全防范方面也非常的到位，体现了系统的全面化和网络化，技术上应用的媒体信息化和人工智能化，由于该系统拥有庞大的系统功能并且使用十分灵活，接收的图像质量高，像素好，安装简单，维护方便，更新方便。

二、数字视频控制的实现

1、基本思想

要确保无人值班变电站安全可靠运行 就要求各级调度人员和运行监控人员在获得各类数据信息，设备运行状况的同时，也应获得现场设备运行状况的实时图像和环境情况，真正实现对变电站的全方位监控。数字视频远程监控技术不但弥补了上述不足，而且不影响变电站设备的正常工作和原有的控制功能，是对无人值班变电站的进一步完善数字视频远程监控技术。就是以工业控制计算机作为变电站监控中心，综合运用计算机网络、多媒体技术、数字视频处理等多种先进技术。将变电站监控范围所涉及的视、音频切换、云台镜头控制警示联动处理等具体内容模块化、结构化和网络化。因此数字视频远程监控系统能实时快捷地获得站内及周边所有信息 更高效地实施遥测、遥信、遥控、遥调和遥视功能 达到变电站无人值守的要求。

2、系统工作原理

数字视频监控系统技术是将摄集到的图像传送到监控中心的过程，首先，将采集到的视频信号输入到服务器中，然后，视频服务器将接收到的信号转换成高清的接收信号，并转变成数字图像，将图像进行压缩整合，将整合好的视频和音频信号传送到监控中心，最后监控中心的计算机对接收到的视音频信号进行处理，使其变成我们可以看到和听到的数据，并显示在屏幕上，使其呈现在我们的眼前。另外，数字视频监控系统还有报警功能，报警信号的传输形式和视音频信号的传输形式相同，唯一的区别就是报警信号的信息要保证及时到达，报警发生时，处于远程的数字视频图像系统可以自动将需要报警的图像剪切，摄取和采集，将报警图片以数字信号的传输形式传送到监控中心，监控中心收到传送来的信号后对其进行记录和监控，监控中心是数字视频监控系统的中心组成部分，包括监控图像管理系统，监控转换系统，可以实现对图片的接收，整合，还可以对图像进行解码处理，对图像实行监控，储存，检查等功能，可以控制信号，将接收到的信号进行整合。

监控中心可以远距离控制视频，对现场进行及时的管理，监控中心将收集到的各种信号整合后送到主控计算机，然后主控计算机将各种信号综合调整，将图片和声音显示出来，同时主控计算机也可以记录各种信号的信息，记录设备等的使用情况，监控中心也可以对摄像机进行随意的切换，可以显示不同角度的视频，这就充分体现了监控中心对所有信息整合接受的功能，监控中心有专门的管理服务器，在整个系统中起着特别重要的作用，各种信号的信息均在管理器中储存和整合，监控中心还有专门的监控主机，主要作用是对图像进行监控操作，可实现远距离的图像监控和傳输，综上所述，监控中心在数字视频远程监控中起着重大的作用，是数字视频远程监控技术中必不可少的部分。

三、数字视频远程监理系统的功能

数字视频远程监控系统的功能包括报警，摄影录像等一系列功能，对于报警功能，该系统配置了各种保护措施，安装了各种报警装置，将报警信号传送到服务器，然后与110 报警系统联系，实现报警功能。报警信号也可以转接入到消防主机，之后将报警信号传送到监控主机。

报警也可以通过视频的形式，通过对视频的监控来确定报警。报警信号一旦启动，信号快速与监控主机和服务器联系，实现快速报警，该系统还有专门的管理系统，各种信息都是由管理系统来专门管理的，这样确保系统的协调与有序性，可以避免系统发生混乱，保证了系统的稳定有序的发展。同时系统的管理功能能够将系统内一系列的信息进行整合，提供完整的信息量，这样可以实现对计算机的分布管理，避免出现错误，系统管理功能还可以进行信息查询，可以随时对计算机的报警功能，运行状态进行定时的检查，同时，该系统也有一定的稳定性，监控系统对信息的保护和储存有一定的安全性，这些安全性的保证都与系统和软件的可靠性分不开。监控中心还有诸多的权限，不同的控制中心可以分别实行不同的功能，并且拥有对远距离视频的分别监控，对镜头等不同的控制。

四、数字视频远程监控系统的发展前景

随着经济的不断发展，数字化与媒体化逐渐走进了人们的生活当中，而数字化与媒体化也将成为今后社会前进的动力，随着变电站数量的不断增加，数字视频远距离控制技术也越来越受到了关注，数字视频远程监控系统应用在现如今社会中，不仅可以使得人力物力得到更大的节约，还可以使得工作的质量得到提高，因此，数字视频远距离控制系统在今后的社会技术发展中会得到广泛的应用，如果对这一技术进行进一步的研究，对其进行改造创新，将会有无穷大的潜力。这一技术的研究和发展，使得社会经济的发展得到了创新，减少了工作量，使得在工作时减少了因人为出现的不必要的麻烦，而数字视频远程监控系统采用的是最前端的技术，将数字与多媒体有效的结合在一起，实现了数字化与多媒体的完美结合，是现今为止变电站中应用最广泛的技术，希望各工作人员在今后的工作中能够不断创新，不断研究，使得该技术能够得到更好的应用。

结束语：

总而言之，无人值班变电站数字视频远程监控技术不仅节约了人力资源，还有效的提升了工作效率。目前，在对无人值班变电站数字视频远程监控这一技术还有大量的提升空间，希望每一位工作人员在日后的工作中能不断的挖掘，使得技术得到进一步的创新。

参考文献：

[1]肖鸣，张昆，南方电网低频振荡控制策略探讨[J]电力系统自动化，2011

远程数字化调度系统 第7篇

本系统主要完成能源数据的实时采集, 上报的功能。企业能源管理所需的各种重要状态数据都要依赖可靠的数据采集终端完成。采集系统主要由无线GPRS远程终端单元 (RTU) 及各种不同类型计量仪表、仪器几个部分组成。远程终端单元RTU与现场设备的开关量、模拟量信号相连, 进行数据采集、处理、存储并通过GPRS网络与调度中心、监控分中心通信, 向上位机传送数据, 接收并执行上位机的命令。

系统组成结构及功能:

本系统由供水管网远程测控调度系统和小区泵站运行监测系统两个子系统组成。

1供水管网远程测控调度系统结构

如图1所示供水管网远程测控调度系统由现场仪表、远程终端单元 (RTU) 、无线GPRS网络、调度中心、监控分中心几个部分组成。

1.1远程终端单元 (RTU)

远程终端单元RTU分散的分布在供水管网的遥测点上, 主要由GPRS智能模块、电源、天线、PLC的CPU及各种I/O模板及后备电池、机箱等几部分组成。远程终端单元RTU与现场设备的开关量、模拟量信号相连, 进行数据采集、处理、存储并通过GPRS网络与调度中心、监控分中心通信, 向上位机传送数据, 接收并执行上位机的命令。

远程终端单元RTU具体功能如下:

(1) 提供多路4～20mA模拟输入、开关量输入、开关量输出, 无需监控中心控制, 可自行进行测量, 并保存累积数据系统;

(2) 具有实时时钟功能 (可通过监控中心设定校准) , 采集到的数据以时间为顺序, 以5 (可调) 分钟/每次的密度, 能在RTU端存储一天的历史数据, 程序、参数、历史数据具有掉电保护功能;

(3) 定时上报:把从仪表采集到的数据, 以定时 (整5分钟报一次) 方式上报;

(4) 实现数据点播:可以响应各监控中心发出的查询请求, 将实时时刻或历史时刻的数据发给监控中心, 数据可发给多个监控中心;

(5) 输入信号损坏时发出报警信息;

(6) 当系统上电复位, 或系统运行、通信发生异常死机复位 (看门狗复位) 时, 系统根据复位类型不同进行复位处理, 保证系统正常工作;

(7) 可为一次仪表 (两线制, 三线制) 提供24V电源, 具有一次表供电功能。

GPRS模块:其核心使用SIMEMS MC35无线模块, 内嵌TCP/IP协议, 支持900/1800MHz系统, 提供RS-232接口, 支持各种非TCP/IP终端设备数据的透明传输, 可上电即自动拨号上网, 一直在线, 掉线可自动重拨。调度中心设一主一备两个GPRS模块 (即有一主一备两个IP地址) , 平时RTU端的GPRS模块只与调度中心主GPRS模块 (主IP地址) 联系, 当主IP地址联系不上时, RTU端的GPRS模块能自动与备用IP地址联系, 切换到备用系统进行工作, 当主IP地址系统恢复正常, 关闭备用IP地址系统时, 能恢复到主IP地址系统进行工作。

1.2无线GPRS网络

根据客户内部网对网络安全的特殊要求, 决定采用中国移动GPRS网络的专用APN形式入网, 每个SIM卡绑定固定内部IP, 拥有独立上网APN名, 其特点如下:

网内分配专用的APN名, 普通用户不得申请该APN。用于GPRS专网的SIM卡仅开通该专用APN, 限制使用其他APN, 也限制网外SIM卡使用专网APN。

1.3调度中心

如图3所示, 调度中心由两套PC及GPRS模块组成双机备份系统, 两台PC, 主用机选用服务器, 备用机使用工控机。设置于公司调度中心, 通过网络与公司内部网连接, 调度中心PC驱动GPRS通信模块向RTU下发配置信息、控制信息, 及接收下位机上报的数据及告警信息, 同时对采集的数据进行管理, 提供查询、统计、报表等功能。

调度中心的具体功能如下:

(1) 能够给RTU下发组态信息、控制命令, 能够校准RTU的时钟;

(2) RTU发送来的数据自动进入数据库, 数据库具备一定的安全措施;

(3) 处理RTU的报警信息;

(4) 数据遥测功能:定时巡测、手动巡测、随机抽测、分组召测;

(5) 遥控功能:控制RTU开关量输出点的开、关状态、遥信开关状态;

(6) 参数状态管理功能:设置修改各测量数据上、下限值, 通讯参数;

(7) 在线组态功能:新增RTU数据采集点等参数通过组态定义即可完成;

(8) 数据库管理功能:对测得的数据建库, 对数据进行处理, 查询历史数据, 报表打印;

(9) 具有数据显示功能:能显示测量的各种数据、遥信开关状态、各种系统图形等;

(10) 具有图形功能, 模拟显示管网图、水厂工艺流程图等;

(11) 抢修修理、停水、管网冲洗等数据录入及统计;

(12) 数据共享功能:应提供一个WEB站点, 该WEB站点使公司宽带内部网的任意一台工作站只通过WEB浏览器就可以登陆查看所有监控点的实时数据和存储的任何时间段的历史数据。WEB站点通过用户身份认证授权方式控制该用户可访问那些监控点的实时监控数据和存储的任何时间段的历史数据。调度中心系统管理员能增加、删除可访问用户, 并对用户进行不同权限的授权。该WEB站点应能通过超链接方式联入公司统一平台;

(13) 具备一开放的实时数据库, DLP大屏控制器软件能够读取各监测点的实时数据。

1.4监控分中心

监控分中心设置于各区域水厂功能与调度中心类似, 其PC使用工控机, 主要与各自区域的遥测点RTU联系。

2小区泵站运行监测系统结构

如图4所示小区泵站运行监测系统由泵站监控中心、无线GPRS网络、泵站终端几个部分组成。

(1) 泵站终端设置于各小区加压泵站, 由工控机 (包括板卡) 控制加压泵站进行自动供水, 其控制程序由组态王编写, 设备现已运行。

主要功能是加入GPRS模块, 编写与GPRS的通信程序, 实现与泵站监控中心的联网要求。

(2) 泵站监控中心

如图5, 由PC及GPRS模块组成系统, 其PC使用工控机。设置于泵站监控中心, 通过网络与公司内部网连接, 泵站监控中心PC驱动GPRS通信模块向泵站终端下发控制信息, 及接收下位机上报的数据及告警信息, 同时对采集的数据进行管理, 提供查询、统计、报表打印等功能;数据为泵站设备上的电压、电流、电度、压力、流量、液位、机组开停机状况, 能完成流量和电度积算。

3结论

远程数字化调度系统 第8篇

1 远程维护安全需求

1.1 登录验证

调度中心对变电站进行远程维护, 需要在调度中心进行登录。目前调度中心登录方式一般采用用户名与口令相结合的方法, 未采用高安全等级的安全访问控制机制。一旦维护人员口令泄露,系统就可能被恶意登录,进而导致信息泄露,甚至威胁电网安全。

1.2 通信安全

目前调度中心和变电站之间的数据通信安全主要通过纵向加密装置保证, 这种方式考虑了调度数据网传输的安全性, 未考虑调度和变电站自动化系统内自身通信的安全性。智能变电站中基于IEC 61850标准的各厂家互操作未考虑安全认证问题, 支持任意客户端的连接。如果远程维护数据在系统内被篡改或被重置,将无法被发现。

1.3 权限管理和维护

无论调度中心还是变电站自动化系统内都有一套完整的用户权限管理机制, 能为每个用户定义各自独立的访问控制权限。但是调度自动化系统与变电站自动化系统间的远程维护缺乏有效的权限管理机制,而且无法灵活地为不同的维护人员配置不同的访问控制权限。

2 远程维护安全总体设计

基于集成平台的调变一体化系统采用面向服务的体系结构(SOA架构),如图1所示,将调度中心和变电站的信息进行统一维护, 实现调度中心和变电站的信息共享和各种一体化应用。

调变一体化系统基于SOA架构的服务总线跨越调度系统和变电站监控系统, 在调度中心的操作就可实现对变电站的远程维护。调度中心侧运行远程维护界面程序,变电站侧启动远程维护的相应服务,两者之间通过服务总线进行远程通信。

如图2所示,结合目前远程维护的安全需求,在原有纵向加密装置进行边界安全防护基础上, 进行了如下几方面的安全强化设计。

(1) 一体化双因子登录技术。系统管理员登录远程维护界面时需要进行双因子登录, 系统将通过数据库认证人员身份以及查询用户权限信息表, 判断登录用户是否具有远程维护权限。

(2)一体化签名认证技术。进行数据远程通信时,调度中心侧的服务总线会对请求数据进行数字签名,变电站侧的服务总线负责使用公钥证书进行验签。

(3) 一体化权限管理技术。变电站侧的远程维护服务最终会从请求数据中获取远程维护请求者的用户名, 并根据自己本地定义的权限信息判断该用户是否具有具体的访问权限。

3 远程维护安全防护关键技术

3.1 一体化双因子登录技术

在调度中心, 用户登录远程维护界面的过程采用一体化双因子登录技术。一体化双因子登录技术是依托电力调度数字证书系统, 将电力调度数字证书与用户口令结合的高安全等级的认证方式。登录过程包括2个环节, 一是用户需要插入电力调度专用移动数字证书(USBKey)进行身份认证。我国电力调度证书系统采用了分布式结构[8,9],电力调度系统的数字证书由本级别拥有电力调度根证书的证书签发机构统一签发, 电力调度系统的数字证书采用电力调度专用的USBKey作为载体。USBKey签发后,每个调度员都拥有一个与其身份相对应的USBKey。USBKey携带方便,能够做到调度人员人手一个,需要下发调度指令时插入USBKey,能唯一地识别调度员身份。USBKey登录时, 弹出个人识别密码 (PIN码) 框需要输入的USBKey的PIN码 ,PIN码类似于USBKey的密码 ,PIN码保护功 能还能防 止USBKey丢失后被 他人使用。只有PIN码输入正确, 系统才会继续对USBKe中的身份信息进行验证,否则,将会直接登录失败。系统中通过调度数字证书签名的信息将发送到站, 并经过站端系统的验证。

双因子登录的另一个环节需要用户输入正确的用户名和对应的密码。程序能够验证用户名和USBKe中身份证书的一致性, 防止用户名和密码泄露导致的安全隐患。采用双因子登录的同时,程序还将验证用户是否具有远程维护权限, 保证只有维护人员才能成功登录远程维护界面。

3.2 一体化签名认证技术

为了保证调度中心发送给变电站的远程维护信息的通信安全, 采用一体化数字签名技术对远程维护请求进行加密。在加密时,将把用户名和时间戳包含到报文中。在远程维护操作信息中加入用户名,可用于后续在子站验证远程维护操作的权限;加入时间戳,既能保证每次报文内容不相同, 又能用于对报文进行时效性验证, 防止报文被重置。超过时间阈值的远程维护信息,被视为不安全的信息,变电站将会断开此次与调度中心的会话连接,远程维护操作将不被执行。

如图3所示,在调度中心将用户名、时间戳和远程维护请求三部分信息作为需要进行签名的内容 (以下称作Message),首先对Message进行摘要操作得到摘要内容Dmsg, 再使用私钥对摘要结果Dmsg进行加密,得到摘要签名Smsg。最后将内容Message和摘要签名Smsg组成远程维护安全报文发给变电站。

变电站收到主站的请求后, 将进行验证报文安全性和有效性的操作,一体化验签过程如图4所示。取出用户名、时间戳和远程维护请求三部分的内容作为Message, 对Message进行摘要 算法的计 算 , 得到Dmsg_in。取出远 程维护安 全报文的摘 要签名部分Smsg,使用公钥对摘要签名Smsg进行解密,得到需要要验证的摘要Dmsg_out是否相同, 如果Dmsg_in和Dmsg_out相同,则说明远程维护安全报文内容没有改变 , 才会进行 后续的权 限验证。 如果Dmsg_in和Dmsg_out不同 , 则说明远程 维护安全报 文内容被改变,该报文不应该被继续处理,服务连接断开。

远程维护请求信息验证通过后, 还需要验证时间戳。在正常情况下,操作报文由调度中心发往变电站时间花费应该很短。当变电站收到的远程维护安全报文的时间戳与本地的系统时间相差大于阈值时, 变电站侧一体化系统会认为该报文存在被非法复制的可能,将断开会话连接。只有安全报文的时间戳与本地的系统时间之差小于有效时间阈值时, 才会继续处理远程维护报文。

3.3 一体化权限管理技术

远程维护中,用户虽然是在调度中心登录,但是调度中心只进行用户是否具有远程维护权限的粗粒度认证, 具体的权限认证是由远程变电站的对应服务根据自身需要进行认证。

和传统的远程维护访问控制需要单独架设权限认证服务器不同[10],在调变一体 化系统中 ,对调度中心维护人员权限的认证可以直接使用变电站系统中的权限服务。已有的调变一体化系统中的权限管理为服务使用者提供了丰富的控制手段, 是各类应用实现数据安全访问控制的重要机制。通过已有的权限管理工具可以很灵活地为远程维护人员配置不同的权限, 既可以进行基于对象(模型表、图形、报表、流程等)的权限控制,也可以进行基于物理节点(工作站、服务器等)的权限控制。通过这种在变电站进行细粒度的权限认证使得同一个调度中心的远程维护人员可以在不同的变电站拥有不同的维护权限, 而这些权限是由变电站的管理人员控制的。这就保证了调度中心的远程维护人员必须经过变电站的授权才能进行远程维护, 从而保证了变电站自身的安全。

4 结束语

针对调度中心远程维护变电站时可能存在的安全隐患,以调变一体化系统为基础,通过USBKey数字证书和用户名密码认证, 实现了调度人员的一体化双因子登录;通过一体化数字签名认证技术,将用户名和时间戳结合到远程维护报文中进行数字签名, 解决了远程维护报文通信的安全问题, 有效防止了远程维护报文被篡改和重置的可能性; 使用维护人员的登录用户名在变电站上进行权限对比, 实现了细粒度的权限认证和主子站的一体化权限管理。结合本文提出的安全防护技术, 已开发出了调变一体化系统安全远程维护功能。采用安全防护关键技术的调变一体化系统远程维护功能已经在江苏省电力调度中心进行了测试,满足设计要求。江苏省电力调度中心试运行的结果表明各项安全指标满足实用化验收的安全标准。调变一体化安全防护技术使得远程维护的安全性得到有效提高,有效保障了调度中心和变电站一体化运行、一体化维护的安全防护要求。

摘要：安全防护是调度与变电站一体化系统的关键技术。针对调变一体化系统中存在的安全隐患,以远程维护为例介绍了调度与变电站一体化的安全防护关键技术,提出了安全远程维护的解决方案,即通过一体化双因子登录技术进行安全登录,通过一体化签名认证技术实现安全通信,通过一体化权限管理技术进行细粒度的权限管理和认证。提高了调变一体化系统远程维护抵御风险的能力,有效保障了调度与变电站系统一体化运行、一体化维护的安全性。

关键词：调度与变电站一体化系统,远程维护,双因子,数字证书,权限管理

参考文献

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远程数字化调度系统 第9篇

山东龙口矿业集团在上个世纪90年代即开发了电力调度多媒体管理系统, 在本世纪初由南京某公司改造升级后, 可完成数据采集处理、运行监视等功能, 并具有较好的人机界面。但是, 由于电力系统对整个矿业集团和下属各煤矿的生产和生活至关重要, 供电工区和局领导希望在自己的办公室实时了解系统的运行状况, 特别是系统中各个设备的运行状态、各参数的实时值以及某些参数的历史曲线, 以增强对突发事故的控制和生产的计划管理能力, 因此, 笔者设计了一套基于Web的远程矿区电力调度自动化系统以满足新的要求。

1 系统结构

现场设备 (各类开关、变压器等的总称) 的状态信号通过通信线路传输到电力监控中心后, 通过前置机的通信端口进入前置机软件, 前置机软件对采集到的数据进行管理和传输。传输时, 它采用的是网络广播方式。后台机接收到该信号后, 由操作员检测、记录和电话遥控。同时, 该广播信号也是网络发布的数据源。远程电力调度自动化系统的结构如图1所示。

前置机是整个系统的控制与管理中心[1], 收集并保存来自现场自动装置的实时数据, 数据库录入并保存反映调度和设备状态以及用户情况的离线数据, 完成电网的实时监控功能; 后台工作站具备完善的实时数据、历史数据处理和报表打印功能, 完成对RTU (Remote Terminal Unit) 设备的遥测、遥信、遥控、遥调操作, 实现矿区的电力调度自动化。

系统主要功能:监控中心的工作人员可随时跟踪现场设备的完好情况, 并能对电流电压情况、跳闸情况、是否超负荷运行情况了如指掌;网络中任何通过安全认证的人员均可在自己的办公室内远程观测和遥控指挥。

2 系统实现

整个电力网络发布系统包括3个子系统, 即数据采集子系统、设备状态跟踪子系统和历史曲线子系统。针对各自特点, 3个子系统采用不同的方法开发, 它们各司其职, 最终完成网络发布的任务。除了数据采集子系统以外, 另外2个子系统都使用网络浏览器浏览, 通过索引界面进入各个模块。

2.1 数据采集子系统 (DCM)

数据采集子系统采用Visual C++6.0作为开发工具。它的主要任务:监视网络中的数据发送情况, 主动接收前置机广播的数据, 通过适当的处理后, 将数据存储到数据库中。

设计该子系统的主导思想:让程序界面尽量简单、尽量在后台运行、尽量让用户少干预, 这样才能保证数据的实时采集。

系统中的全遥信报文、遥信变位报文、遥测报文等由远动终端通过网络发送到前置机, 并通过前置机的数据管理软件以UDP协议的方式发送给数据采集子系统。遥控报文刚好相反, 当用户在界面上进行了某种遥控操作以后, 通过DCM把数据组装成系统设备能够识别的特定协议格式 (俗称打包) , 然后通过前置机向执行器件发送。为了协调通信过程 (主要是遥测和遥信信号, 遥控信号与它们类似) , 它们之间制定的通信协议格式如表1所示。

表1中, 标志字段是数据的起始标记, 标志着一个新数据的到来;长度字段指的是有效数据的真实长度;类型码指出本次数据是何种类型 (遥信/遥测/遥脉) 。

DCM主要是通过CYcRecordset和CYxRecordset两个类完成数据的判断和采集。它们用ODBC的方式连接数据库, 然后对数据库进行读写操作。为了实时监视前置机的广播数据, 设置了一个CServSock类。CServSock派生自CSocket, 负责与前置机建立TCP/IP的广播通信。

DCM运行后, 开启监听线程, 判断是否有广播数据在发送, 如果有, 就接收下来, 经过一定的处理后放入数据库中备用。数据采集子系统的工作流程如图2所示。

其中, 类型必须判断准确, 否则后面收到的数据将没有任何意义, 判断的时候应严格按照协议字段定义的长度进行计算。类型判断的实现代码:

2.2 设备状态跟踪子系统

设计该子系统的主要目的是让远程和本地用户可以通过网络实时观测到现场电力设备的运行状况。为了体现平台公用性, 笔者选择了Visual Basic.NET 2003作为开发语言和工具, 并结合HTML和ASP语言, 为动态及时地构建设备状态变化图提供技术支撑。

实现设备状态实时显示的方式一般有2种:

(1) 利用Flash制作工具设计一幅包含所有设备线路的swf动画, 在动画中把感兴趣设备的状态设置为未知, 并根据接收到的数据进行刷新。这种方法的好处:利用Flash制作的各种图形均是矢量格式, 修改、缩放不会变形和失真。但是在实际使用过程中, 发现这种方法存在如下缺点:① 如果用户的浏览器没有Flash播放插件, 就无法使用该系统;② Flash在面对数据量大、更新频繁的应用时, 往往容易导致页面长时间没有反应, 甚至有死机情况的发生。

(2) 利用遥信数据控制开关设备的状态, 利用遥测数据现实模拟设备的数值。监视开关状态时, 由遥信状态控制在某一时刻到底应该显示设计好的哪张图片。该种方式可避免死机情况的发生。

为了方便以循环的方式处理数据, 利用2个数组分别存储遥测和遥信数据, 利用数组索引与设备进行对位。同时, 为了降低刷新时的闪烁现象, 采用AJAX技术, 尽量只刷新有变化的部分, 而不是全部刷新。这样做不但降低了闪烁, 而且加快了刷新的速率。

为了避免每一次都设置数据源, 在系统软件中专门设定了一个类与数据库进行交互, 该类可与SQL Server、Oracle等商用数据方便地交换数据。本系统的后台数据库采用的是SQL Server 2000, 以下代码是该类与SQL Server数据库交互的子过程:

2.3 历史曲线子系统

历史曲线是反映整体负荷的重要依据。供电工区及上级领导通常需要了解整个矿区的用电量、用电的波峰波谷分布情况以及各个时段的对比情况, 以便为设备的维护、发电量的增减作出决策。设计该子系统时, 要求必须在线绘制曲线, 实时反映数据的变化, 刷新速度快, 画面稳定无闪烁。

为了解决目前网络中带宽不统一、设备差别大、实时性要求高等难题, 笔者在综合采用了DHTML、VBScript、COM、ASP等技术的基础上, 特别创造性地使用了VML技术, 不但解决了以往面临的普遍难题, 而且绘制的曲线快速高效、规则美观。

VML相当于IE里面的画笔, 能实现所想要的图形, 而且结合脚本, 可以让图形产生动态的效果。VML是微软1999年9月附带IE5.0发布的, 它其实是Word和HTML结合的产物, 可以将Word文档另存为HTML, 其中的文本和图片可以很容易地转换, 但如果是手绘制的图形在以往的IE里面就无法解释了, 如果都转换成图形文件又不太现实。于是微软把Word里面的图形控件结合到IE里面, 使IE也具备了绘图功能。

由DHTML解决页面布局问题, 然后使用ASP和VML进行坐标的定位和曲线的绘制。绘制的依据:以时间作为横坐标, 从数据库中取出的数据经过一定的变化后作为纵坐标, 由于每个站变的曲线都需要最大值、最小值, 以及相应的出现时间, 因此本系统中把这个功能和读取数据部分功能作为一个包含文件设计。根据读取得到的数据点, 控制画笔在相邻两点之间不断绘制短直线段 (见下面的代码) , 由此得到历史趋势图。

3 结语

电力调度的网络化、自动化是煤矿企业发展的大势所趋。本文通过综合采用软件开发、通信、控制等技术, 整合企业原有的软硬件设备, 节省了煤矿企业的生产成本, 为实现安全、高效供电提供了坚实的技术保障。该系统最大限度地发掘了龙口矿业集团原有设备的潜力, 实现了供用电的Web在线发布和远程调度及查询。该系统已经安全运行数个月, 经受住了海洋强风等气候对电力网的冲击影响, 运行可靠稳定。

摘要：文章介绍了某集团变本地调度自动化系统为远程电力调度自动化系统的改造设计, 详细介绍了远程电力调度自动化系统的结构组成及各个子系统的实现。远程电力调度自动化系统实现了供用电的Web在线发布和远程调度及查询。

关键词：煤矿,电力调度,远程监控,Web,VML

参考文献

远程数字化调度系统 第10篇

1 现代工业控制方向分析

当前, 我国工业结构受到计算机技术、通信技术、控制技术等三大领域的推动, 我国工业控制系统开始以网络化调度为重点, 从集中控制 (CCS) 、分布式控制 (DCS) 、现场总线控制 (FCS) 等三代控制系统逐渐转变。另一方面, 工业科技日趋革新时代下, 工业控制方向必将朝着“数字化”转变, 利用更加高端的数字技术辅助各类产业调度运行, 保证企业在生产作业期获得更加理想的控制效率。

2 视频监控数字化调度优势

与早期监控系统相比, 视频监控在视觉上更加直观地呈现出作业区实况, 为调度管理人员提供了真实的场景图像。从原理上来说, 视频监控系统集合了CCS、DCS、FCS等三大技术优势, 以数字化方向为调控转向平台。视频监控系统数字化特点:数字化、网络化、集成化。CCS技术是视频监控集成化的初始版本, 这种监控系统可以把分散的控制区域集中起来, 形成更加标准化的工业控制空间。

3 工业数字化监控系统结构设计

数字监控以视频信号为监控媒介, 按照视频收录图像结果对现场操作情况进行调控。因此, 需要根据数字监控系统功能应用要求, 设计数字化监控系统平台, 以完成各项数据信号的最优化传输。数字视频监控系统设计主要从监控前端、管理中心、监控平台、客户端口等方面进行。

3.1 监控前端

用于采集被监控点的监控信息, 并可以配备报警设备。视频监控集成化在某种程度上打破了布控区域和设备扩展的地域和数量界限, 当闭路监控系统能在人无法直接观察的场合, 适时、图象、真实地反映被监视控制对象的画面。摄像头是视频监控系统主要前端装置, 数字化技术条件下可选择普通摄像头、网络摄像头等两种装置。普通摄像头可以是模拟摄像头或数字摄像头;网络摄像头是融摄像、视频编码、Web服务于一体的高级摄像设备, 内嵌了TCP/IP协议栈。两种监控前端装置与互联网直接联用, 可在特定范围内收集视频信号, 提高了监控数据处理的自动化水平。

3.2 管理中心

数字监控系统中, 视频信号从模拟状态转为数字状态, 根本上改变视频监控系统信息采集、数据处理、传输、系统控制等的方式, 进一步优化了原始信号的结构形式, 为操作者提供更加便捷的信息获取平台。其中, 自然语言与数字语言之间的转变调整, 是新型视频监控系统的功能要点。

3.3 监控平台

用于集中对所辖区域进行监控, 包括电视墙、监控客户终端群组成, 是工业视频监控系统最为核心的部分。以数字化技术为基础的监控平台, 既可以针对某个部门执行监控操作, 也能按照计算机分布形式设定多项监控体系, 系统中可以有一个或多个监控中心。安装集散式监控系统的优点是:集散式系统采用多层分级的结构形式, 具有微内核技术的事时多任务、多用户、分布式操作系统。

3.4 客户端口

数字技术用于视频监控操作平台, 取代了单一监控方式潜在的功能缺失, 对生产区、工作区等实时采取监控方案, 设置完全符合现场操控要求的视频监控。鉴于工业自动化生产平台建成, 视频监控系统服务对象更加明细化, 某个部门、某个操作人员等, 均是视频监控应用的主体对象。个人计算机技术是客户端口比较常见的方式, 设定PC客户端口强化了数据处理的针对性, 显著提升了主控计算机与用户之间操作的协调性。在监控中心之外, 也可以由PC机接到网络上进行远程监控, 让远程视频监控成为了可行操作。

3.5 无线网桥

现代企业网络化办公对视频监控传输提出更高要求, 无线网络是未来视频监控唯一的传输平台。由于工业生产所面对操作内容的复杂化, 工业监控系统内外结构形式更加多样性, 维持现场作业与监控系统之间的协调性, 是实现数字化控制的关键点。因此, 通过无线网桥可以将IP网上的监控信息传至无线终端, 也可以将无线终端的控制指令传给IP网上的视频监控管理系统。

4 工业视频监控系统数字化调度策略

近年来, 工业国民生产总值持续上升, 工业经济收益增加对控制系统性能要求越来越高, 建立更加先进的视频监控系统, 可以解决传统监控调度模式的不足。设计工业视频监控系统是为了更好地控制生产流程, 充分发挥数字技术对现场作业的可调度价值。数字监控对工业资料具有安全防护作用, 这在实际调度控制阶段得到了充分体现。一些高端工业科技领域中, 监控系统服务器端和客户端之间所传输的数据, 均是通过加密、解密后才能使用, 显著增强了工业数据的安全防护效果。

5 结论

总之, 基于工业控制网络一体化趋势下, 视频监控技术在工业生产中的应用更加广泛。监控是工业控制系统不可缺少的一部分, 利用监控平台实现工业数据的多样式处理, 结合数据、图像、语音等多种信号实现传输控制, 稳定了工业控制平台的持续运转。数字技术是现代视频监控核心技术之一, 以工业计算机为监控处理中心, 联合数字监控仪器及其它辅助装置, 可创建高效率的工业生产调度系统。

摘要：传统工业视频监控系统功能少、调度难、效率低, 阻碍了工业生产体系的一体化建设。数字技术应用于视频监控系统调度, 实现了功能多样化、效率最优化、调控职能化等特点, 满足了现代工业生产调控体系建设需求。本文设计一种数字化视频监控系统, 为工业控制网络提供更加优越的调度平台。

关键词：工业控制,视频监控,数字化,调度方法

参考文献

[1]刘坚, 屈卫东.基于RTP的MPEG-4视频传输和多媒体同步[J].计算机应用与软件, 2007 (02) .

[2]龚荣武, 唐宁九, 孙介平, 陈奕泉.多媒体电视监控中的视频多画面与图像识别[J].计算机应用研究, 2010 (05) .

数字专用调度通信系统的应用分析 第11篇

1 数字专用调度通信系统功能

1.1 数字专用调度系统可靠性和话音质量大幅度提高

数字专用调度系统在主处理机、电源、网络、时序等关键部分均为双机热备份, 关键接口如2M接口和调度台接口可选1+1热备份, 主备切换不影响用户通信。另外, 2M数字通道具有数字自愈环功能, 同时可接入模拟通道作为数字通道的备份, 通道倒换自动进行, 保障系统在局部通道异常时仍能正常工作。调度通信是典型的点对多点通信方式, 由于采用了通道自动增益控制和回波相消技术, 克服了模拟程控调度系统嘈杂环境下不能正常工作或提高电平造成系统振鸣现象, 话音质量大为改善。

1.2 接口丰富, 可扩展性好

数字专用调度系统具有多种模拟和数字接口:2M, 2B+D, 30B+D, V.35, 64K, 子速率 (19.2 k以下) , 自动用户, 共电, 磁石, 环路, 区间, E/M, 模拟实回线, 4W/2W音频等接口, 可以满足目前各专网通信的各种接口和通道要求, 可接入多种其他业务 (如无线、数据、图像业务) , 为专用通信的发展提供良好基础。

1.3 完善的测试和告警功能

主系统对分系统进行巡回检测, 对主备用通道进行定期检测, 主处理机板本身具备完善的自诊断能力, 对智能部件进行巡检, 对非智能部件进行巡测, 关键部件具有自测, 自诊断, 发现问题能及时上告主处理机, 所有的告警信息均自动上告集中维护台, 主系统、分系统和集中维护台均具有可视、可闻的告警装置, 集中维护台有全系统的详细告警记录。大部分接口均为模块化, 配置灵活, 维护方便且维护成本低, 集中维护台可对网络资源、主系统和各分系统进行集中管理、配置和维护。

1.4 理想的通信调度功能

系统采用了全数字的PCM和各种类型的外围通信接口, 达到了综合数字通信业务的要求, 集话音、图像、数据通信调度为一体, 实现了电话呼叫、指挥生产、协调工作和应急备份等用途。主要特点有:主控采用热备份自动无缝切换技术, 热备份的二次电源, 自动检测故障, 各板带电插拔绝不影响使用状态。PCM总线交换, 全数字结构, 具备环路, 2B+D (U, S, T) , E/M, 载波等中继接口;具有来电显示、电话会议、群呼组呼、单键呼叫、数字录放音、图像监控等功能;具有电脑管理、计费、历史备份查询等实用系统。三级安全保护、抗雷击、抗高压、防强电干扰等高可靠性, 支持110, 119等报警系统。

2 设备安装

数字专用调度设备安装的基本工序:施工现场勘查及设备定位→设备开箱检验→抗震底座安装制作→机架、电路板的安装→地线、电源线布放→串口电缆布放→用户和中继电缆布放→设备加电→单机测试→系统测试。安装中应注意的事项:设备安装前应检查机房的安装环境是否符合要求, 设备使用的电源应严格按照技术指标要求使用。数字专用调度系统接地分工作地和保护地, 当机房地线为联合地时, 工作地和保护地只能在总接地排相连接, 在其他地方必须严格分开, 各机架的保护地必须单独引出, 在总接地排并接。

3 系统功能试验

安装后要进行各种功能试验, 包括单呼、组呼、全呼功能;强插功能;调度台故障自动倒向备用自动话机功能;调度台呼叫无阻塞;站间行车电话接入功能;区间 (应急) 电话接入功能;站场内部用户分群接入功能;模拟调度设备接入功能;站场无线/有线接入功能;录音功能, 还包括数字专用调度设备进行热备份部件自动切换功能;数字通道迂回 (自愈) 功能;数字通道故障时按设计要求自动倒换到实回线功能;调度分设备断电时2M直通功能;瞬间断电自复功能;集中维护管理等功能试验。

4 系统性能测试

数据通信系统基本指标主要包括传输速率、频带利用率、误码率三种。

传输速率Rb可以定义为:

$R{}_b={\displaystyle \sum _{i=1}^k\log }2{\rm M}/{\rm T}{}_i$。

其中, k为并行传输的通路数;Ti为第i路调制信号的时间长度;M为第i路调制信号的状态数。

传输速率不能超过标准值的±0.01%。

误码率:

Pe=Ne/N (当N→∞时) 。

其中, Ne为接收端错误码元数;N为发送端发送码元总数。

工程中要采用PDH测试仪和误码测试仪对数据通道进行测试, 2M数字中继接口24 h误码率要符合要求。还要对数字调度系统提供的各种音频通道的传输损耗、频率响应、增益随输入电平变化、总失真和串音衰减等指标进行测试。

5 常见故障处理

分析故障时, 首先应排除人为的故障因素 (如功能设置错误等) 和外部线路与电话机故障因素, 然后根据故障现象初步判断故障部位与原因进行相应处理。故障现象检查方法:电源灯灭, 检查一次电源是否加电或电源线是否接好, 电源板位置是否正确, 电源板开关是否打开。处理器灯不正常, 检查板位是否正确或插牢, 按下时钟切换按钮或CPU复位按钮观察指示灯是否变为正常。用户端口故障, 检查用户板指示灯是否全灭, 用户电缆是否短路或串线, 进入维护台测试用户端口是否正常。中继端口故障, 检查中继板位是否正确, 中继线是否接对, 数字中继是否已同步, 用户呼叫外线或指定中继呼叫, 测试中继端口是否正常。

6 结语

专用调度通信作为一项重要通信手段, 一直广泛应用于铁路、电力、公安、军队、民航等各级各部门的统一指挥发令和大中型厂矿企业的生产调度, 起着十分重要的作用。发生故障时, 要在最短的时间内恢复正常, 这就要求维护管理人员必须有一套严格的备份方案。业务数据的完整备份和科学的恢复方案, 可使设备在出现故障后迅速恢复, 而合理的备份策略应该容易操作并对各种重要业务的影响降至最低, 这样才能最大限度地减少调度通信系统的风险, 保证铁路运输的安全可靠。

参考文献

[1]许广明, 陈颖, 陈吉忠.一种适合突发数字通信的快速载波频偏估计算法[J].电讯技术, 2003 (5) :74-77.

[2]陈振骐, 曹志刚.基于变长观察法载波同步的OQPSK全数字解调器[J].电讯技术, 2005 (2) :114-118.