远动监控技术-远程监控系统的特点与设计指导

远动监控技术远动监控技术-远程监控远程监控系统的特点与设计指导系统的特点与设计指导第一章第一章 绪论绪论本章主要回答以下几个问题本章主要回答以下几个问题:1、远动监控系统是什么？有何作用？、远动监控系统是什么？有何作用？2、远动监控系统的远动监控系统的发展怎样？发展怎样？3、远动监控系统远动监控系统基本概念、基本构成是什么？基本概念、基本构成是什么？4、电气化铁道远动监控系统与电力系统的远动、电气化铁道远动监控系统与电力系统的远动 监控系统相比，有何特点？监控系统相比，有何特点？1、远动监控系统是什么远动监控系统是什么？实现生产过程的远程数据采集、远程监视以实现生产过程的远程数据采集、远程监视以及远程控制的系统，称之为远动监控系统。及远程控制的系统，称之为远动监控系统。电力调度中心（控制中心）电力调度中心（控制中心）电力变电所电力变电所人工人工自动无人值守自动无人值守发电发电输电配电用电输电配电用电监控系统的基本功能监控系统的基本功能:远动监控系统的作用：远动监控系统的作用：提高系统的自动化水平，大大提高提高系统的自动化水平，大大提高生产效率生产效率;及及时时采采集集系系统统信信息息，随随时时掌掌握握系系统统运运行行状状态态，提提高高了了系系统统运行的运行的安全性安全性和和可靠性可靠性;及及时时发发现现故故障障、及及时时处处理理故故障障，有有效效缩缩短短故故障障处处理理时时间间，减少故障损失；减少故障损失；减小了操作人员的劳动强度，保证第一线减小了操作人员的劳动强度，保证第一线人员的操作安全人员的操作安全;减少不必要的人工浪费，达到减员增效的目的减少不必要的人工浪费，达到减员增效的目的;为为变变电电站站无无人人职职守守、以以及及智智能能电电网网提提供供必必备备的的技技术术手手段段和和装备装备电力系统关键设备之一电力系统关键设备之一智能电网的基础智能电网的基础核心课程核心课程重要设备和关键过程重要设备和关键过程重要设备和关键过程重要设备和关键过程的监控的监控的监控的监控 发电厂 化工厂 生产线管理 机械人、机件臂系统 各种工业锅炉监控保 护系统 其它各种需要远程实 时监控的设备地理分布或无人值守的监控系统地理分布或无人值守的监控系统地理分布或无人值守的监控系统地理分布或无人值守的监控系统 电力系统变电站和配电网 铁路系统电力系统调度网 无线通讯基站网 地铁、轻轨电力调度系统 铁路系统道口，信号管理系统 交通安全监侧 坝体、隧道、桥梁、机场和码头 等安全监控网 石油和天然气等管道监控管理系统 城市供热、供水系统监控和调度 环境、天文等无人检测网络的管理监控系统的应用领域：监控系统的应用领域：2、远动监控系统的发展、远动监控系统的发展 以电气化铁道远动系统为例以电气化铁道远动系统为例广泛使用的电铁远动系统均为微机远动系统广泛使用的电铁远动系统均为微机远动系统远动技术在远动技术在2020世纪世纪3030年代首先用于铁路运输系统年代首先用于铁路运输系统我国在我国在2020世纪世纪5050年代末才在电力系统中采用年代末才在电力系统中采用电气化铁道电气化铁道(简称电铁简称电铁)远动系统在我国远动系统在我国6060年代开年代开始研制始研制8080年代微机远动的研制成功，才得到了广泛应用年代微机远动的研制成功，才得到了广泛应用目前：牵引全部采用远动系统，电力逐步采用目前：牵引全部采用远动系统，电力逐步采用我校电气化铁道远动技术的成就我校电气化铁道远动技术的成就（最早、领先、院士）最早、领先、院士）“宝凤段牵引供电远动装置宝凤段牵引供电远动装置”为国内第一套牵引供电远为国内第一套牵引供电远动装置。动装置。19641964年获国家工业新产品三等奖年获国家工业新产品三等奖 “电气化铁道分区亭远动装置电气化铁道分区亭远动装置”为国内第一套集成电路为国内第一套集成电路电铁分区亭远动装置。电铁分区亭远动装置。19801980年获四川省科技成果二等奖年获四川省科技成果二等奖 “电气化铁道多微机远动实验装置电气化铁道多微机远动实验装置”被鉴定为国内首创、被鉴定为国内首创、填补国内空白，并于填补国内空白，并于19871987年获四川省科技进步一等奖，年获四川省科技进步一等奖，19881988年获国家科技进步三等奖、打破了日本专家的预言年获国家科技进步三等奖、打破了日本专家的预言“川黔线牵引供电微机监控系统川黔线牵引供电微机监控系统”（19891989年）为世行年）为世行贷款、国际中标项目、是我国第一套国际中标的国产远贷款、国际中标项目、是我国第一套国际中标的国产远动系统，它的中标标志着国外同类产品对中国市场的垄动系统，它的中标标志着国外同类产品对中国市场的垄断局面从此被打破，同时也标志着由钱清泉教授的微机断局面从此被打破，同时也标志着由钱清泉教授的微机远动系统达到了国际先进水平远动系统达到了国际先进水平 牵引供电远动系统调度软件。于牵引供电远动系统调度软件。于19911991年获四川省优秀软件年获四川省优秀软件产品二等奖产品二等奖 “大秦线牵引变电所远动装置大秦线牵引变电所远动装置”（国家（国家“八五八五”重大工程重大工程项目），该装置投入运行，为大秦线重载列车的牵引供电项目），该装置投入运行，为大秦线重载列车的牵引供电提供了重要的安全保障。提供了重要的安全保障。19901990年获国家重大技术装备成果年获国家重大技术装备成果三等奖三等奖 “DWY“DWY牵引供电微机远动系统牵引供电微机远动系统”，该系统技术先进，功能完，该系统技术先进，功能完善，是牵引供电系统安全运营的重要装备善，是牵引供电系统安全运营的重要装备,并于并于19921992年被国年被国家科委列为国家级科技成果重点推广计划项目，家科委列为国家级科技成果重点推广计划项目，19961996年年获国家教委科技进步一等奖。获国家教委科技进步一等奖。“DWY-II“DWY-II型牵引供电微机远动系统型牵引供电微机远动系统”1994”1994年通过铁道部鉴年通过铁道部鉴定，同年获部科技进步三等奖。定，同年获部科技进步三等奖。我校电气化铁道远动技术的成就我校电气化铁道远动技术的成就我校电气化铁道远动技术的成就广深线电力监控系统。于广深线电力监控系统。于19981998年获铁道部科技进步二等奖年获铁道部科技进步二等奖 牵引变电所安全监控和综合自动化。于牵引变电所安全监控和综合自动化。于20022002年通过铁道部年通过铁道部鉴定，鉴定，20042004年获中国铁道学会科技进步二等奖年获中国铁道学会科技进步二等奖铁路供电铁路供电SCADASCADA系统。于系统。于20032003年通过四川省科技厅鉴定年通过四川省科技厅鉴定 电力配电自动化系统。于电力配电自动化系统。于20042004年通过四川省科技厅鉴定年通过四川省科技厅鉴定 “PTS“PTS1 1牵引供电调度仿真与培训装置牵引供电调度仿真与培训装置”属国内首创，属国内首创，19961996年获铁道部科技进步三等奖年获铁道部科技进步三等奖 我校电气化铁道远动监控技术发展历程我校电气化铁道远动监控技术发展历程我校研制的远动系统主要业绩分布图我校研制的远动系统主要业绩分布图市场占有率：市场占有率：75%75%第一代第一代-布线逻辑式（继电器式、晶体管式、集布线逻辑式（继电器式、晶体管式、集成电路的远动装置）成电路的远动装置）特点特点：所有功能由：所有功能由硬件硬件电路完成。按预定的要电路完成。按预定的要求进行设计、使构成装置的各部分电路按固定的时求进行设计、使构成装置的各部分电路按固定的时间顺序工作来完成预定的功能。间顺序工作来完成预定的功能。第二代第二代-软件化的远动装置：功能由软件化的远动装置：功能由计算机硬件计算机硬件和完成指定功能的和完成指定功能的软件软件（加工程序）来实现，对程（加工程序）来实现，对程序进行修订，就能够改变系统的功能。序进行修订，就能够改变系统的功能。第三代第三代-基于基于PCPC机机和和网络技术网络技术的远动系统（客户的远动系统（客户/服务器结构）服务器结构）目前普遍采用目前普遍采用2、远动监控系统的发展、远动监控系统的发展分类分类片级设计片级设计：用户根据自己的要求选用不同种类的微处理器片、存储器片、输入输出片等联成各自的系统。模块级设计模块级设计：直接采用单板机或软硬件结合的多功能集成模块构成用户系统。系统级设计系统级设计：直接使用具有完整的硬件和软件结构的微型机系统，适当配置一些接口电路，构成系统。从从硬件设计硬件设计上划分：上划分：缺点缺点:1 1 软件之间的耦合程度高，软件之间的耦合程度高，系统难于扩展、维护；系统难于扩展、维护；2 2 软件依赖于硬件平台，不软件依赖于硬件平台，不能实现资源重用；能实现资源重用；3 3 容错性差，局部故障影响容错性差，局部故障影响整体；整体；4 4 系统开放性差系统开放性差。主机主机 A主机主机 B切换装置切换装置通讯通讯设备设备通讯通讯设备设备（1 1）第一第一/二代二代 SCADA系统系统远动系统监控中心的发展远动系统监控中心的发展分类分类缺点缺点:1 1、系统中客户与服务器之间的通信协议（应用层协议）、系统中客户与服务器之间的通信协议（应用层协议）依赖于不同的厂家，不同厂家开发的软件或硬件难于实依赖于不同的厂家，不同厂家开发的软件或硬件难于实现集成；现集成；2 2、服务器是整个系统的瓶颈。、服务器是整个系统的瓶颈。（2 2）第三代第三代 SCADA系统系统服务器服务器服务器服务器客户机客户机客户机客户机人机接口人机接口通信设备通信设备外外 设设目前正在发展的是第四代：目前正在发展的是第四代：第四代第四代-基于信息化的远动系统基于信息化的远动系统 主要特征是采用Internet技术、Agent技术、自律分布系统技术ADS、面向对象技术、组件技术以及JAVA等技术，实现SCADA系统与其它信息系统的增值集成，实现控制和管理过程的综合化、智能化。具体特征：具体特征：1、变（配）电所采用综合自动化系统；2、控制中心采用综合调度；3、以上新技术的采用等。本课程以现有的本课程以现有的第三代远动系统第三代远动系统为例，介绍其功能为例，介绍其功能和工作原理。和工作原理。（3 3）第四代第四代 SCADA系统系统3、远动监控系统的基本概念、远动监控系统的基本概念（1 1）监控系统）监控系统 凡是基于计算机的生产过程的监视、监测、控制、管理的系统都可称之为监控系统。（2 2）远动技术）远动技术 监控系统调度端（控制中心）与执行（被控）端之间实现遥控、遥信、遥测、遥调、遥视技术的总称。（3 3）遥控遥控 YK YK：（Romote-Control,Telecontrol）从调度端发出命令以实现远方操作和切换。如开关的“分”、“合”、故障信号的复归等。（4 4）遥信）遥信 YX YX：(Telesignal)将被控站的设备状态信号远距离传送给调度端。如开关位置信号、报警信号等。（5 5）遥测）遥测 YC YC：(Telemetering)将被控站的某些运行和环境参数传送给调度端。如有功和无功功率、电度、电压、电流等电气参数，温/湿度、接触网故障点的距离等非电参数。（6 6）遥调）遥调 YT YT：(Teleadjusting)调度端直接对被控站某些设备的工作状态和参数的调整。如变压器电压（抽头）等。（7 7）遥视）遥视 YS YS：(Teleseeing，Remote Video Monitoring)现场重要设备的运行状态、重要场所的环境状态等通过视频图像传送到调度端。安全监视。遥遥测信息信息：各种运行参数，分：各种运行参数，分为电量和非量和非电量两量两类。遥信信息遥信信息：断路器、隔离开关等的状：断路器、隔离开关等的状态信号。信号。遥遥调信息信息：改：改变运行运行设备状状态的命令。必的命令。必须进行返送行返送 校核。无校核。无误才能才能发送送执行命令。行命令。遥控信息遥控信息：传送改送改变运行运行设备参数的命令。参数的命令。遥遥视远动信息：远动信息：上行信息上行信息：遥：遥测和遥信信息。事件和遥信信息。事件顺序序记录，返送，返送时 钟报文和遥控返送校核信息等。文和遥控返送校核信息等。下行信息下行信息：遥：遥调信息遥控信息。信息遥控信息。对时功能中功能中设置置时钟 召召唤时钟命令，装置复命令，装置复归，广播命令等。，广播命令等。“五遥五遥五遥五遥”的区别与联系的区别与联系的区别与联系的区别与联系概念辨析：概念辨析：概念辨析：概念辨析：监控系统、监控系统、监控系统、监控系统、SCADASCADA、远动系统、调度自动化、远动系统、调度自动化、远动系统、调度自动化、远动系统、调度自动化8.SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition System)能够完成常规“四遥”功能的监视控制和数据采集系统。简称远动系统（Telecontrol System，或Remote-Control System。9.调度自动化系统调度自动化系统 (Dispatching Automation System)SCADA 数据处理和管理功能与其它系统联网在线培训、辅助决策等功能。有时也常简称为远动系统。几种典型的监控系统：几种典型的监控系统：（1 1）电力远动系统）电力远动系统(2)(2)配电网自动化配电网自动化MDS:Micro-MDS:Micro-computer based computer based Dispatching Dispatching SystemSystem楼宇自动化系统示例楼宇自动化系统示例 监控房屋设施的各项设备事务，如门警、电梯运营、消防系统、照明系统、空调系统、水工、备用电力系统等等的自动化管理。(3)(3)楼宇自动化楼宇自动化(4)(4)石油和天然气等各种管道监控管理系统石油和天然气等各种管道监控管理系统(5)(5)地铁、轻轨电力系统地铁、轻轨电力系统,列车信息自动采集系统列车信息自动采集系统 （2 2）操作指导）操作指导 OG（Operation Guide）3、监控系统的、监控系统的分类分类及基本结构及基本结构（1 1）数据采集系统）数据采集系统 DAS（Data Acquisition System）计算机通过数字输入通道采集被控对象的各参数，经过一定计算机通过数字输入通道采集被控对象的各参数，经过一定的控制规律运算后得到的结果，再经过数字输出通道，直接作的控制规律运算后得到的结果，再经过数字输出通道，直接作用于被控对象，使各被控参数符合所要求的性能指标。用于被控对象，使各被控参数符合所要求的性能指标。优点优点:灵活性大。只要改变相应的程序灵活性大。只要改变相应的程序,改变控制规律。改变控制规律。（3 3）直接数字控制系统直接数字控制系统DDC(Direct Digital Control)（4 4）监视控制系统）监视控制系统SCC（Supervisory Computer Control）监督计算机监督计算机根据生产过程的参数和数学模型计算参数根据生产过程的参数和数学模型计算参数的最佳给定值，作为模拟或数字调节器的给定值。的最佳给定值，作为模拟或数字调节器的给定值。（5 5）分级控制系统）分级控制系统 HC(Hierarchy Control)（6 6）集散控制系统）集散控制系统 DCS(Distributed Control System)也称分散控制系统 DCS(De-centralized Control System)3 3、监控系统的分类及、监控系统的分类及基本基本结构结构远动系统示意图远动系统示意图监视控制监视控制监视控制监视控制 控制程序控制程序控制程序控制程序改变数据库改变数据库改变数据库改变数据库 参数设置参数设置参数设置参数设置模拟量模拟量模拟量模拟量 数字量数字量数字量数字量累加量累加量累加量累加量 诊断结果诊断结果诊断结果诊断结果GPSGPS标准时间信号标准时间信号标准时间信号标准时间信号主站主站主站主站现场设备现场设备现场设备现场设备通信系统通信系统通信系统通信系统（1）远动系统的工作流程）远动系统的工作流程（2）远动系统的原理框图）远动系统的原理框图（3）远动系统的功能结构框图）远动系统的功能结构框图3、远动系统的基本构成、远动系统的基本构成主站、控制主站、控制端端 or or 调度调度端，端，CCCC包括主机、备用主机、人机接口、模拟盘、通讯装置、网络等设备。（1 1 1）控制中心）控制中心）控制中心）控制中心）控制中心）控制中心传输介质包括音频传输介质包括音频实回线（电话线）、实回线（电话线）、光纤、电力载波、光纤、电力载波、无线电等。无线电等。远动通道示意图远动通道示意图远动通道示意图远动通道示意图（2 2）通信通道）通信通道）通信通道）通信通道 RTU主要配置有CPU、I/O（输入/输出）模板、通信接口单元，以及通讯机、GPS天线、电源、机箱等辅助设备。（3 3）被控端或远方终端单元被控端或远方终端单元被控端或远方终端单元被控端或远方终端单元（RTU,Remote Terminal Unit)RTU,Remote Terminal Unit)遥测信息：各种运行参数，分为电量和非电量两类。遥信信息：断路器、隔离开关等的状态信号。遥调信息：改变运行设备状态的命令。必须进行返送 校核。无误才能发送执行命令。遥控信息：传送改变运行设备参数的命令。遥视一、远动信息一、远动信息上行信息：遥测和遥信信息。事件顺序记录，返送时 钟报文和遥控返送校核信息等。下行信息：遥调信息遥控信息。对时功能中设置时钟 召唤时钟命令，装置复归，广播命令等。循循环传输模式模式CDT（Cyclic Data Transmission）方式：方式：以被控端为主，被控站的远动信息按规约规定组成帧，再编排帧的顺序，周期性地以循环方式向调度端传送。信息传送是周期性的，发端不顾及收端的需要，也不需收端给以回答。问答答传输模式模式Polling（查询）方式：）方式：调度端与被控端采用一问一答的方式进行通讯。调度端需要主动向被控端发送查询报文，被控端按调度端的查询要求发送回答报文。要保证调度端发问后收到正确的回答，必须保证有上下行信道。二、远动信息的传输模式二、远动信息的传输模式三、常用的远动信道三、常用的远动信道专用有线信道：由远动装置产生的远动信号，以直流电的幅值、极性或交流电的频率在架空明线或专用电缆中传送。常作近距离传输。电力线载波信道：载波电话，远动信号占用一个话路（音频段）：0.3-3.4kHz。直接利用电力线作信道，无需额外投资，结构坚固。信道（通道）信道（通道）：信号传输时经过的通道。远动通道远动通道：传输远动信号的通道。无线电信道：由发射机、发射天线、自由空间、接收天线和接收机组成。利用自由空间传输，不需架设通信线路，可节约大量金属材料并减少维护工作量。微波信道；频率300MHz300GHz的无线电传播信号。直线传播，远距离时设中继站。频带宽，传输稳定，方向性强，保密性好。光纤信道：电光转换、光信号传播，光电转换过程。信道容量大，衰减小，不受外界电磁场干扰，误码率低。第一章绪论第一节第一节 概论概论第二节第二节 监控系统的结构、分类及发展监控系统的结构、分类及发展第三节第三节 远动信息与远动信道远动信息与远动信道第四节第四节 远动监控系统的基本功能远动监控系统的基本功能第五节第五节 电气化铁道远动系统的特点电气化铁道远动系统的特点第六节第六节 远动系统的性能指标远动系统的性能指标 对远动系统，通常要求具有如下基本功能：对远动系统，通常要求具有如下基本功能：1 1、遥控、遥控 单控（单个对象的控制）：断路器、隔离开关的合闸 /分闸，重合闸的投入/切除 开关的程控 信号复归 测控、保护单元复归 测控/保护单元定值整定、修改及查询。定值整定及 修改时，必须输入密码后方可执行 开关的操作闭锁、遥信闭锁控制 当地监控与远方监控系统间控制权的获取控制 安全监控系统摄像头控制 （2）程控 程控操作是若干个单控过程的组合，其操作过程与单控相似，由若干步单控过程的组合完成。（3）复归控制 这是无遥信状态返回的遥控对象类，用于二次回路信号继电器、信号灯的复归控制。2 2 遥信功能遥信功能 对开关的位置信号、主要设备故障信号、保护装置及自动装置动作信号等进行实时采集并分类归入数据库中，并在监视器上显示，打印机上记录上述事件结果，同时对故障信息提供声光报警。遥信信号内容包括：变电所电动开关位置信号变电所内事故信号、预告信号变电所内交、直流电源系统故障信号系统设备自检信息 控制中心通过监视器和模拟盘/大屏幕投影上的模拟开关的颜色来显示其状态：合闸为红色，分闸为绿色。当变电所设备或馈线发生故障时，把故障信息迅速地传递到控制中心显示、打印，同时启动音响报警，报警信号包含事故报警和预告报警两种，各种信息按不同颜色分类显示和打印。3 3 遥测功能遥测功能 遥测内容：变（配）电所三相进线电流、电压，母线电压（三相），主要馈线电流、电压（三相），进线有功功率、有/无功电度，馈线有功电度、瞬时功率因数、平均功率因数，开关站线路电流及电压（三相）等。遥测显示：（1）显示器显示：在主接线画面上，实时显示电流、电压、有/无功功率、有/无功电度量、瞬时功率因数计算值。（2）制表显示：打印日/月报报表，进行有/无功电度量累加和平均功率因数计算值。4 遥调功能 遥调实现对主变电所内有载调压变压器进行调节，遥调结果在监视器主接线画面上显示。5 调度事务管理功能 控制中心根据从变电所采集的设备运行信息，保护、开关动作等信息，设备正常信息，分析设备的动作次数、累计运行时间、异常或故障发生情况，为调度决策提供依据，以便及时通知运营维护部门进行不安全状态下的检修及事故状态下的抢修。并可根据维修部门的要求，结合供电系统运行情况和行车组织计划，制定合理的变电设备、馈线或接触网设备检修维护计划，并下达到供电车间执行。6 6 运行数据归档及统计报表功能运行数据归档及统计报表功能 分类保存操作信息、事件和报警信息的历史记录，以便进行查询分类保存操作信息、事件和报警信息的历史记录，以便进行查询和故障分析；实现模拟量测量数据及开关跳闸次数等的日报、月报、和故障分析；实现模拟量测量数据及开关跳闸次数等的日报、月报、年报等统计报表。系统可根据调度人员的要求建立各种档案报表，采年报等统计报表。系统可根据调度人员的要求建立各种档案报表，采用自动或手动方式录入数据，并可进行定时和随时打印。用自动或手动方式录入数据，并可进行定时和随时打印。电度报表电度报表包括包括“日报表日报表”、“月报表月报表”和和“年报表年报表”。日报表显示内。日报表显示内容主要有：每小时的电度量。当日最大电流及出现时间，最高最低电容主要有：每小时的电度量。当日最大电流及出现时间，最高最低电压及出现时间等参数。月报显示内容主要有：每天的电度量。当月最压及出现时间等参数。月报显示内容主要有：每天的电度量。当月最大电流及出现时间，最高最低电压及出现时间等参数。年报显示内容大电流及出现时间，最高最低电压及出现时间等参数。年报显示内容主要有：每月的电度量。当年最大电流及出现时间，最高最低电压及主要有：每月的电度量。当年最大电流及出现时间，最高最低电压及出现时间等参数。为电度量参数提供手动置数功能。电度量报表可手出现时间等参数。为电度量参数提供手动置数功能。电度量报表可手动修改，修改后的合计、功率因数等量自动进行统计。动修改，修改后的合计、功率因数等量自动进行统计。负荷报表负荷报表包括包括“日报表日报表”、“月报表月报表”和和“年报表年报表”。记录牵引及变。记录牵引及变配电所的电流负荷。配电所的电流负荷。遥测极值统计表遥测极值统计表包括包括“遥测极值统计日报表遥测极值统计日报表”、“遥测极值统计月报遥测极值统计月报表表”，“遥测极值统计年报表遥测极值统计年报表”。后台管理系统提供还有：遥测越限报表、操作（事件）记录表、开关后台管理系统提供还有：遥测越限报表、操作（事件）记录表、开关动作统计表、故测记录表、断路器跳闸记录表。动作统计表、故测记录表、断路器跳闸记录表。7 用户画面显示功能 系统主要用户画面包括系统主要用户画面包括：供电系统示意图供电系统示意图动态显示带电状态接触网线路、电力线路示意图动态显示带电状态接触网线路、电力线路示意图变电所主接线示意图变电所主接线示意图监控系统构成图，可动态监视系统设备运行状况监控系统构成图，可动态监视系统设备运行状况各种记录、警报、程控等用户画面各种记录、警报、程控等用户画面各种报表、曲线显示画面各种报表、曲线显示画面 8 8 数据打印及画面拷贝功能数据打印及画面拷贝功能 系统可以对实时运行数据打印及定时报表打印，系统可以对实时运行数据打印及定时报表打印，同时对所有监视器画面均可实现随机拷贝。同时对所有监视器画面均可实现随机拷贝。9 9 大屏幕投影显示功能大屏幕投影显示功能 提供对系统宏观整体运行状况显示，并动态显提供对系统宏观整体运行状况显示，并动态显示变电所开关位置及接触网等馈线带电状态。可示变电所开关位置及接触网等馈线带电状态。可以灵活定义显示内容及显示窗口，支持多屏幕拼以灵活定义显示内容及显示窗口，支持多屏幕拼接显示方式。同时提供视频信号输入端子，用于接显示方式。同时提供视频信号输入端子，用于视频信号的输入显示。视频信号的输入显示。10 10 模拟培训功能模拟培训功能 该功能可以对操作人员、运行维护人员进行上岗前的该功能可以对操作人员、运行维护人员进行上岗前的模拟操作培训，进入模拟培训状态下，用软件模拟操作过模拟操作培训，进入模拟培训状态下，用软件模拟操作过程和操作结果，但不会对设备发送指令。程和操作结果，但不会对设备发送指令。11 11 口令级别设置功能口令级别设置功能 对不同工作性质的工作人员设置不同的安全操作口令，对不同工作性质的工作人员设置不同的安全操作口令，以确保系统的安全运行。工作人员在岗位交接班时用口令以确保系统的安全运行。工作人员在岗位交接班时用口令替换形式完成。口令级可分为操作员级、应用软件级（包替换形式完成。口令级可分为操作员级、应用软件级（包括数据库）、系统软件级等。不同等级的运行管理人员具括数据库）、系统软件级等。不同等级的运行管理人员具有不同的口令级别。有不同的口令级别。操作员级：操作员级：可进行遥控操作、调度管理工作。可进行遥控操作、调度管理工作。应用软件级：应用软件级：可对数据库、画面等应用软件实现在线维护。可对数据库、画面等应用软件实现在线维护。系统员级：系统员级：可对系统程序进行编程和修改。可对系统程序进行编程和修改。12 12 报警功能报警功能 系统能够实现以下报警：系统能够实现以下报警：越限报警：越限报警：当测量值越限时，显示和打印报警信息。报当测量值越限时，显示和打印报警信息。报警信息包括越限发生和恢复时间（时、分、秒）、报警条警信息包括越限发生和恢复时间（时、分、秒）、报警条文及报警参数等，报警限值可进行修改；文及报警参数等，报警限值可进行修改；预告报警：预告报警：当设备或线路异常时，显示和打印报警信息。当设备或线路异常时，显示和打印报警信息。报警信息包括报警发生和恢复时间（时、分、秒）及设备报警信息包括报警发生和恢复时间（时、分、秒）及设备异常状态；异常状态；事故报警：事故报警：当保护动作时，显示和打印报警信息。报警当保护动作时，显示和打印报警信息。报警信息包括报警发生和恢复时间（时、分、秒）及保护动作信息包括报警发生和恢复时间（时、分、秒）及保护动作说明。说明。13 13 系统维护、修改、扩展功能系统维护、修改、扩展功能 对各种用户画面、数据库、系统参数等实现人机交互对各种用户画面、数据库、系统参数等实现人机交互式在线维护、修改、编辑、定义、扩展等功能。式在线维护、修改、编辑、定义、扩展等功能。14 14 系统时钟同步功能系统时钟同步功能 系统能够与外部时钟系统的接口。可以通过外部时钟系统能够与外部时钟系统的接口。可以通过外部时钟对对SCADASCADA系统主站进行同步，同时主站与被控站设备具有系统主站进行同步，同时主站与被控站设备具有时钟同步功能，实现整个时钟同步功能，实现整个SCADASCADA系统与外部主时钟的同步。系统与外部主时钟的同步。通常有软时钟同步功能和通常有软时钟同步功能和GPSGPS卫星时钟同步功能。卫星时钟同步功能。15 15 自检功能自检功能 系统具有容错、自诊断、自恢复功能，主站设备自检系统具有容错、自诊断、自恢复功能，主站设备自检标志达到设备级，被控站设备自检标志达到模块级。当系标志达到设备级，被控站设备自检标志达到模块级。当系统外部断电恢复后，系统能够自动恢复正常运行。统外部断电恢复后，系统能够自动恢复正常运行。16 16 通道自动通道自动/手切切换功能手切切换功能 系统具有对通道状态监视、切换功能，实现对通道的系统具有对通道状态监视、切换功能，实现对通道的监视和低电平告警。当主用通道发生故障时可自动投入备监视和低电平告警。当主用通道发生故障时可自动投入备用通道，并具有主、备通道手动切换手段。用通道，并具有主、备通道手动切换手段。17 17 复示功能复示功能 通过复示系统能够在相应的职能管理部门，监视全线变电所设备、接触网设备的运行情况，使供电维护人员及时了解现场事故信息，提高处理事故的工作效率，缩短停电时间。与控制中心实现通讯，完成维修调度作业计划的发送和接收。18 18 其它功能其它功能 如与其它系统的联网、集成等如与其它系统的联网、集成等。第一章绪论第一节第一节 概论概论第二节第二节 监控系统的结构、分类及发展监控系统的结构、分类及发展第三节第三节 远动信息与远动信道远动信息与远动信道第四节第四节 远动监控系统的基本功能远动监控系统的基本功能第五节第五节 电气化铁道远动系统的特点电气化铁道远动系统的特点第六节第六节 远动系统的性能指标远动系统的性能指标 与与电力系力系统远动监控系控系统相比，相比，铁路路远动系系统：电气化铁道供电系统，也称为牵引供电系统电气化铁道供电系统，也称为牵引供电系统 (Traction Power Supply System)，是电力系统的一个特殊用户，它的特殊性决定了电气化铁道的，是电力系统的一个特殊用户，它的特殊性决定了电气化铁道的远动系统远动系统(电铁远动系统、铁路电力远动系统电铁远动系统、铁路电力远动系统)与电力系统中的远动系统与电力系统中的远动系统(电力远动系统电力远动系统)有共性，也有区别。它们的基本功能和作用是一样的，有共性，也有区别。它们的基本功能和作用是一样的，但系统结构、网络拓扑以及一些具体技术和要求又不尽相同。但系统结构、网络拓扑以及一些具体技术和要求又不尽相同。主要表现在：1 1、干、干扰：牵引供电系统的负荷电力机车，目前大多采用整流型的交直流传动。由于采用晶闸管整流，因而在整流过程中不可避免地会产生谐波成份。这些谐波，对与接触网相距不远的远动通道，有相当严重的谐波干扰。因此在设计电铁远动系统时，必须采取强有效的措施来克服这种通讯干扰(包括硬件抗干扰措施和软件抗干扰措施)。2 2、通、通讯结构构 电力系统：电力系统：各变电所、发电厂各变电所、发电厂(站站)的地理布局大多为辐射状的分散的地理布局大多为辐射状的分散布局，因此其相应的电力远动系统的通道结构也多为布局，因此其相应的电力远动系统的通道结构也多为星型辐射状结构星型辐射状结构；牵引供电系统：牵引供电系统：各变电所、分区亭、开闭所则是沿铁路线分布，其各变电所、分区亭、开闭所则是沿铁路线分布，其通讯线路呈相应的分布。因此电铁远动通道为适应这种特点，大多采用通讯线路呈相应的分布。因此电铁远动通道为适应这种特点，大多采用链型结构、环型结构、总线型结构，有时也要包含星型结构。链型结构、环型结构、总线型结构，有时也要包含星型结构。对于链型、环型结构，必须考虑到信号的中继转发、实时性以及误对于链型、环型结构，必须考虑到信号的中继转发、实时性以及误码累积等问题，这在星型结构中是不需特别考虑的。码累积等问题，这在星型结构中是不需特别考虑的。3 3、系、系统功能及容量功能及容量 电力系统：侧重的是对遥测量的采集和监视，要求遥测数量大、采集精度高而对遥控开关的控制数量少、操作频率低。牵引供电系统：由于每天都需要对接触网进行停电检修，因此对变电所开关的操作频繁，开关数量多，且可靠性要求极高，以确保行车安全和检修人员人身安全。4 4、通、通讯媒介媒介 电力系统：多采用电力线载波作为远动通道，目前发展光纤；电铁远动系统：多采用音频实回线、载波电缆或光纤作为远动通道，这是因为电铁的电力线(接触网)存在大量的谐波，这些谐波的存在严重影响到用电力线作为传输通道的通讯质量，从而影响到远动系统的可靠性。另一方面，电铁远动系统的管辖范围内常包括多个变电所、分区亭等，电力线是分段不同相供电的。在不同相的交会处，电力线是不连通的。载波如何有效地在这些交会处传输，这也是一个问题。因此，电铁远动系统都不采用电力线载波的方式。5 5、可靠性、可靠性 牵引供电系统的负荷电力机车，是一个移动冲击性负荷，与电力系统的静止负荷相比，电气量变化幅度大，更容易造成牵引供电网故障，也要求电铁远动系统具有更高的可靠性和实时性，以便及时、准确地将故障信息送到控制中心进行处理，并及时进行相应的操作控制，以缩短事故的影响时间。第一章绪论第一节第一节 概论概论第二节第二节 监控系统的结构、分类及发展监控系统的结构、分类及发展第三节第三节 远动信息与远动信道远动信息与远动信道第四节第四节 远动监控系统的基本功能远动监控系统的基本功能第五节第五节 电气化铁道远动系统的特点电气化铁道远动系统的特点第六节第六节 远动系统的性能指标远动系统的性能指标 1.可靠性的定义 设备在技术要求规定的工作条件下，能保证所规定的技术指标的能力。不拒动，不误动。2.可靠性包括两个方面 装置本身的可靠性，信息传输的可靠性。3.每个设备可靠性 平均故障间隔时间(MTBF)：两次偶然故障的平均间隔时间 要求：控制中心5000h以上，被控站10000h以上。一、可靠性一、可靠性 系统可靠性：常用系统可用率来表示 系统可用率运行时间/（运行时间停用时间）100 停用时间包括：故障时间、检修时间 影响系统可用率因素：设备质量、维护检修情况、环境条件。电源供电可靠性及其备用的程度等。4.传输可靠性：用信息的差错率表示 要求：在信躁比大于15dB时，误码率小于105。二、远动系统容量二、远动系统容量系统容量：指：遥控、遥调、遥测和遥信等对象的数量。对电铁远动系统，通常要求：遥控：64路 遥测：32路 遥信：128路三、实时性三、实时性“响应时间响应时间”：从发送端事件发生到接收端正确接收到：从发送端事件发生到接收端正确接收到该信息的时间间隔。该信息的时间间隔。遥控、遥信一次平均传输时间小于遥控、遥信一次平均传输时间小于2 2秒，遥测响应时秒，遥测响应时间小于间小于3 3秒。秒。20062006年年8 8月招标的精（河）伊（宁）霍（尔果斯月招标的精（河）伊（宁）霍（尔果斯 ）线牵引远动）线牵引远动系统要求：系统要求：遥控命令传送时间遥控命令传送时间0.5s0.5s 遥信变位传送时间遥信变位传送时间0.5s0.5s 画面响应时间画面响应时间0.5s0.5s 遥控正确率遥控正确率99.99%99.99%遥信正确率遥信正确率99.99%99.99%四、抗干扰能力四、抗干扰能力1.定义 在有干扰情况下，系统仍能保证技术指标的能力。2.抗干扰措施3.（1）硬件抗干扰 （2）软件抗干扰本本 章章 小小 结结1.基本内容：明确监控（远动）概念、基本功能、主要任务；了解监控系统的基本结构、分类、性能指标和发展；了解电铁监控系统与电力监控系统的区别。2.2.本本章重点：监控系统基本概念、结构、性能指标、电铁远动系统的特点。思考题1.监控（远动）系统的主要由哪几部分组成？系统的主要作用和功能是什么?2.监控（远动）系统的性能指标有哪些？3.电铁远动系统的特点有哪些？