專利名稱：變電站自動(dòng)化信息記錄儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電力系統(tǒng)自動(dòng)化領(lǐng)域，特別涉及自動(dòng)化變電站自動(dòng)化信息記錄 儀。
背景技術(shù)：
變電站自動(dòng)化、無人值班體系建設(shè)-集控中心、電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用和 自動(dòng)化實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)網(wǎng)的應(yīng)用改變了電網(wǎng)運(yùn)行、監(jiān)視、分析的模式。一切依賴自動(dòng)化系統(tǒng) 和自動(dòng)化信號(hào)，監(jiān)視手段由傳統(tǒng)的變電站光字牌粗信號(hào)發(fā)展成詳細(xì)的數(shù)字化動(dòng)作告警信 號(hào)，操作方式由傳統(tǒng)的人工操作發(fā)展成自動(dòng)化遙控操作、運(yùn)行分析由單純依靠人發(fā)展成 依賴自動(dòng)化系統(tǒng)記錄的信息和分析、自動(dòng)化系統(tǒng)的監(jiān)視手段成為變電運(yùn)行不可或缺的手 段，如果自動(dòng)化系統(tǒng)或設(shè)備出現(xiàn)問題將嚴(yán)重影響無人值班體系和電網(wǎng)安全運(yùn)行。目前、變電站自動(dòng)化系統(tǒng)、遠(yuǎn)方調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)、集中控制系統(tǒng)沒有專門的自 動(dòng)化記錄儀，原有技術(shù)手段無法解決如下問題(1)事故或異常時(shí)原因的查找。(2)自動(dòng)化信息異常的證明和驗(yàn)證。(3)自動(dòng)化問題排除手段的不足。(4)電網(wǎng)一次、二次變化情況根源的分析手段證明。(5)電網(wǎng)自動(dòng)化維護(hù)手段的建立。(6)無法適應(yīng)電網(wǎng)自動(dòng)化的發(fā)展
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種變電站自動(dòng)化信息記 錄儀，該記錄儀直觀，方便，易于操作。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣解決的中央處理單元與網(wǎng)絡(luò)通信接口、通信適配器連接，中央處理單元同時(shí)連接有內(nèi) 部存儲(chǔ)器和外部存儲(chǔ)器。通信適配器還連接總線擴(kuò)展槽，總線擴(kuò)展槽與各類通信適配器連接。本實(shí)用新型能夠方便自動(dòng)化系統(tǒng)、自動(dòng)化設(shè)備事故或異常時(shí)原因的查找。變電站自動(dòng)化系統(tǒng)間隔層設(shè)備與站控層監(jiān)控系統(tǒng)間、遠(yuǎn)方自動(dòng)化系統(tǒng)與變電站 遠(yuǎn)動(dòng)間的自動(dòng)化信息異常的證明和驗(yàn)證。解決各類自動(dòng)化系統(tǒng)、自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行過程中 問題排除手段的不足的問題。實(shí)現(xiàn)記錄儀的人機(jī)監(jiān)控。
附圖是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的內(nèi)容作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
具體實(shí)施方式
參照附圖所示，中央處理單元與網(wǎng)絡(luò)通信接口、通信適配器連接，中央處理單 元同時(shí)連接有內(nèi)部存儲(chǔ)器和外部存儲(chǔ)器。通信適配器還連接總線擴(kuò)展槽，總線擴(kuò)展槽與各類通信適配器連接。本實(shí)用新型記錄儀的核心中央處理單元是記錄儀工作的控制中心，通過中央處 理單元的指揮，將網(wǎng)絡(luò)通信接口或其它通信適配器接收到的信息暫存于記錄儀內(nèi)部存儲(chǔ) 器，經(jīng)記錄儀處理后，以特定的格式永久存儲(chǔ)在記錄儀外部存儲(chǔ)器中。當(dāng)變電站信息接 入方式為非常用的接口，記錄儀擴(kuò)展的通信適配器插入擴(kuò)展總線槽，適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際需 要。記錄儀中央處理單元也可指揮，將記錄儀外部存儲(chǔ)器中的被選出的信息片段或全部 信息，經(jīng)處理恢復(fù)成記錄信息的初始狀態(tài)，暫存于記錄儀內(nèi)部存儲(chǔ)器，經(jīng)網(wǎng)絡(luò)接口或其 他通信方式發(fā)出。記錄儀各部分都是經(jīng)過內(nèi)部總線進(jìn)行交換。在自動(dòng)化變電站中，自動(dòng)化變電站間隔層設(shè)備如保護(hù)裝置、測(cè)控裝置經(jīng)過以太 網(wǎng)接口接入站控層網(wǎng)絡(luò)后與自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)相連。自動(dòng)化記錄儀通過以太網(wǎng)接口接入站 控層或間隔層以太網(wǎng)，偵聽保護(hù)、測(cè)控、遠(yuǎn)動(dòng)等自動(dòng)化信息，信息經(jīng)記錄儀的網(wǎng)絡(luò)通信 網(wǎng)卡接收信息后經(jīng)記錄儀總線暫存于記錄儀內(nèi)部存儲(chǔ)器中，記錄儀CPU主板中記錄儀軟 件處理內(nèi)存中的信息并規(guī)格化，記錄儀記錄模塊將規(guī)格化的信息高速存儲(chǔ)在記錄儀的硬 盤中，分析模塊分析硬盤記錄的自動(dòng)化信息，并將關(guān)鍵信息經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)或串行接口送出， 做為信息模擬器?；蚪?jīng)過分析軟件將分析結(jié)果送往顯示器。配置軟件對(duì)記錄儀相關(guān)功能 進(jìn)行配置。記錄儀可以經(jīng)過串行接口與相關(guān)自動(dòng)化設(shè)備的串行接口相連。記錄儀具備完整的微型計(jì)算機(jī)配置，是滿足電力行業(yè)特殊需求的電力系統(tǒng)專用 的低功耗無風(fēng)扇嵌入式計(jì)算機(jī)。處理器板載低功耗CPUCeleron_M600M和Celeron-M 1.0G ；內(nèi)存板載512MB內(nèi)存；顯示IfVGA;接口 3個(gè)10/100Mbps的網(wǎng)絡(luò)接 口，10個(gè)串口其中8個(gè)帶隔離可耐高壓RS-232/422/485接口，2個(gè)不帶隔離RS-232 (未 引出箱體)2個(gè)USB和1個(gè)KB/Mouse接口 ；擴(kuò)展1個(gè)PC/104和1個(gè)PC/104Plus接 口 ；存儲(chǔ)器80G硬盤/4GCF卡；電源支持雙DC12-30V寬電壓冗余供電。完成數(shù)據(jù)接入單元在自動(dòng)化變電站中設(shè)備的通訊主要是串口通訊和網(wǎng)絡(luò)通訊，同時(shí)也有其他的總 線通訊方式(如485/422總線、LAN總線、CAN總線等)，在接入不同的通訊方式時(shí)通 過不同的接入單元來實(shí)現(xiàn)，接入單元將串口或總線的通訊轉(zhuǎn)為兩個(gè)串口輸出到記錄儀。 對(duì)于網(wǎng)絡(luò)通訊不必經(jīng)過通訊單元，直接接入記錄儀網(wǎng)絡(luò)口。在遠(yuǎn)方自動(dòng)化系統(tǒng)中，主站系統(tǒng)與變電站廠站設(shè)備采用串行通信方式，串口接 入單元將串口通訊分離為兩路串口接入記錄儀。以太網(wǎng)數(shù)據(jù)監(jiān)聽在以太網(wǎng)絡(luò)中，所有通訊都是以廣播方式工作的，同一個(gè)網(wǎng)段內(nèi)的所有網(wǎng)絡(luò)接 口都可以訪問在物理媒體上傳輸?shù)乃袛?shù)據(jù)，而每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口都有一個(gè)唯一的硬件地 址，即MAC地址。在正常的情況下，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口只可能響應(yīng)以下兩種數(shù)據(jù)幀與自己 MAC地址相匹配的數(shù)據(jù)幀和發(fā)向所有機(jī)器的廣播數(shù)據(jù)幀。但在實(shí)際的系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)的收 發(fā)一般都是由網(wǎng)卡完成的，而網(wǎng)卡的工作模式有以下4種[0029] 廣播這種模式下的網(wǎng)卡能接收發(fā)給自己的數(shù)據(jù)幀和網(wǎng)絡(luò)中的廣播數(shù)據(jù)幀。 (默認(rèn)) 組播這種模式下的網(wǎng)卡只能夠接收組播數(shù)據(jù)幀。 直接這種模式下的網(wǎng)卡只能接收發(fā)給自己的數(shù)據(jù)幀。 混雜這種模式下的網(wǎng)卡能接收通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上的所有數(shù)據(jù)幀。從上面可知，雖然網(wǎng)卡在默認(rèn)情況下僅能接收發(fā)給自己的數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)中的廣播 數(shù)據(jù)，可以強(qiáng)制將網(wǎng)卡置于混雜模式工作，那么此時(shí)該網(wǎng)卡便會(huì)接收所有通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 的數(shù)據(jù)，而不管該數(shù)據(jù)的目的地是誰。網(wǎng)絡(luò)分析軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想嚴(yán)格遵循以太網(wǎng)工作模式。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)捕捉基于以 太網(wǎng)嗅探技術(shù)，以旁路接入的方式工作。系統(tǒng)首先將安裝設(shè)備上的網(wǎng)卡置為混雜模式， 使其通過嗅探技術(shù)捕獲網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)乃袛?shù)據(jù)包，然后將這些數(shù)據(jù)包傳遞到系統(tǒng)記錄程序。記錄儀應(yīng)用的功能1)記錄儀硬件平臺(tái)可提供多個(gè)數(shù)據(jù)監(jiān)控接入通道，包括網(wǎng)絡(luò)接口、232串口和 電力系統(tǒng)常用的總線接口。2)系統(tǒng)支持電力系統(tǒng)常用通訊規(guī)約。3)記錄的功能包括以下幾個(gè)方面監(jiān)控的數(shù)據(jù)全部記錄；按用戶設(shè)定的時(shí)間段記錄；當(dāng)滿足以下條件中的任意一個(gè)時(shí)記錄當(dāng)前幀和當(dāng)前幀的前、后N(可配置)幀 有遙信變位發(fā)生；有遙測(cè)越限發(fā)生；有遙控操作時(shí)；有SOE發(fā)生時(shí)；有同步時(shí)間幀時(shí)； 有不識(shí)別的幀(或錯(cuò)誤幀)發(fā)生時(shí)；數(shù)據(jù)流中包含特定特征的數(shù)據(jù)出現(xiàn)時(shí)；4)對(duì)記錄的數(shù)據(jù)可進(jìn)行在線和離線分析，包括以下幾個(gè)方面按照通訊規(guī)約定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)分析；對(duì)遙信變位進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；對(duì)遙測(cè)進(jìn)行曲線顯示；對(duì)事故或故障進(jìn)行檢索；提供人機(jī)界面對(duì)監(jiān)控的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)查看；對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和記錄的歷史數(shù)據(jù)可以進(jìn)行轉(zhuǎn)出，供分析使用或者模擬發(fā)送。
權(quán)利要求1.變電站自動(dòng)化信息記錄儀，包括中央處理單元，其特征在于，中央處理單元與網(wǎng) 絡(luò)通信接口、通信適配器連接，中央處理單元同時(shí)連接有內(nèi)部存儲(chǔ)器和外部存儲(chǔ)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電站自動(dòng)化信息記錄儀，其特征在于，通信適配器還連接 總線擴(kuò)展槽，總線擴(kuò)展槽與各類通信適配器連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種變電站自動(dòng)化信息記錄儀，中央處理單元與網(wǎng)絡(luò)通信接口、通信適配器連接，中央處理單元同時(shí)連接有內(nèi)部存儲(chǔ)器和外部存儲(chǔ)器。通信適配器還連接總線擴(kuò)展槽，總線擴(kuò)展槽與各類通信適配器連接。變電站自動(dòng)化系統(tǒng)間隔層設(shè)備與站控層監(jiān)控系統(tǒng)間、遠(yuǎn)方自動(dòng)化系統(tǒng)與變電站遠(yuǎn)動(dòng)間的自動(dòng)化信息異常的證明和驗(yàn)證。解決各類自動(dòng)化系統(tǒng)、自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行過程中問題排除手段的不足的問題。實(shí)現(xiàn)記錄儀的人機(jī)監(jiān)控。
文檔編號(hào)H02J13/00GK201805278SQ20102051144
公開日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2010年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月1日
發(fā)明者劉健, 劉鞏權(quán), 宋元峰, 彭衛(wèi)東, 王傳良, 穆國(guó)強(qiáng), 鄭劍敏 申請(qǐng)人:西安供電局