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摘要:电力系统中的一切通信基础都来自通信电源,通信的畅通是最基础,也是有重要地位的。通信电源监控系统是带着保证通信系统的畅通使命而生的。本文通国对通信电源集中监控系统的产生背景、系统的结构及其各个部分的功能、变电站通信电源集中监控系统的解决方案的介绍,同时对几种监控方式的特点进行比较来浅谈通信电源监控系统在电力通信中的应用,实现站点通信电源运作稳定性、可靠性以及设备维护管理水平的综合提高。
关键词:电力通信;通信电源集中监控
引言:
随着通信网络的规模扩大化,电网的建设也正飞速发展,通信系统中类别繁多的电源设备,复杂的产品结构,维护工作难度也随之增高,工作量加大,因此,电力通信对系统维护与管理技术的要求也越来越高。分散不统一、以人工而非自动智能化的维护管理已经转向集中监控、集中维护、集中管理的模式。从简单监控转向复杂管理功能,实现从传统走向现代化的步伐,结合目前高速发展的计算机网络技术和通信技术两大技术,实现监控通信电源的功能。电力电源和相关设备的完全自动监控维护和管理,在通信电源集中监控系统中能够得到实现。而目前使用的系统已经具备即时自动的远程监测、远程通信和远程监控,非手动定时信息记录,还可以用报表的形式打印信息,以及查询信息等功能[1],如果能实现更多的辅助功能,比如能够处理庞大的资料、数据统计的功能,以及简化系统操作,将为电信通信的设备维护与管理提供更多的便利。
一、通信电源集中监控系统的结构及其功能
通信电源集中控制系统的功能包括系统功能和系统各个组成部分的功能。通信通信电源集中监控系统具有的集中维护、统一管理基本模式模式决定了该系统在结构上是一个多级的分布式计算机监控网络[2],一般可分为三级,即监控中心(SC—Supervision Center)、监控站(SS—Supervision Station)、监控单元(SU—Supervision Unit)。通信电源集中监控系统中主要功能分布在监控中心、监控站、监控单元三者上,它们通过实现自己的功能以及各自功能的结合实现监控完成。
1.监控单元功能
监控单元连接被监控的设备,并为其工作。
1)周期性和实时采集被监控设备中的有关数据和状态,对采集内容进行储存和现实处理后即时发送到监控站;
2)保证上一级监控站中主机下达的命令的接收与执行;
3)保证上一级监控主机下达的配置信息的接收工作并且实时刷新配置文件;
4)具备实用的报表和统计功能,同时将统计文件上传给监控站。
2监控站功能
通信电源集中监控系统中,数据采集和处理的关键设备是监控站的计算机系统,各监控单元向上与其相互连接,各个被监控单元对监控站传送数据,监控站以串行通信的接口方式接收处理后,再将数据传送给上一级监控中心。
1)实时监视辖区内各个监控单元的工作状态,并保持与监控中心通信通畅,保证即时向监控中心发送告警信息、接收和传达来自下一级监控单元的故障信息;
2)对各监控单元的一些参数,如告警门限制和告警等级等的设置;
3)监控单元采集到的各种检测数据和告警信息需要同时显示;
4)需要具备生成需要的各种统计报表和曲线就像告警统计表的统计功能。
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3监控中心功能
监控中心的计算机系统是通信电源集中监控系统中三级结构中最高一级的设备,它除了应该具有监控站所必须的功能外,实时监视各个监控站的工作状态也是其功能职责范围内,监控站的数据和告警信息会根据需要而显示或打印出来,这样才能准确不误、以最快速度排除已存在或者有可能发生的故障隐患,实现故障发生导致的破坏和损失可能最小化甚至零化。
二、变电站通信电源集中监控系统的解决方案
监控单元、监控站、监控中心是通信电源集中监控系统的三级结构,通信电源集中监控系统在电力系统中应用时变电站的维护和管理,同样呈现变电站监控分站单元、地区监控中心、通信调度监控中心的三级结构。三级运作是一个向上传送的关系。变电站监控分站单元可采用采集器采集数据,也可以与通信电源设备相连,是一个直线关系。电源设备采用RS232协议转换后接入到监控分站单元,可以实现电源监控功能。变电站监控分站单元通过按TCP/IP协议进行组网,采用10 M/100M的以太网接口接入光纤传输网,最终形成电源监控网络[4]。地区的监控中心站主要接收来自经变电站监控分站单元采集或转换获得并且经过储存、显示处理的数据。通信调度监控中心和地区监控中心都可以是普通的计算机构成,通信调度监控中心直接连接地区监控中心,并且继承通信电源集中监控系统同级功能。
三、几种监控方式特点的比较
RS232的接入方式便于与监控单元直接通信,因此RS232接口被大多数通信电源的监控单元所采用,优点在于RS232具有比较全面的协议采集的告警信息。
直接采集接入法是可抛开监控单元,通过变送器采集通信电源的各项信息,有利解决由于现场电源出现故障而带来的难题,现场的电压、电流信息都是可查的,因此其可靠性较高。缺点是无法采集电源开关的告警信息,只能采集电压、电流等模拟量。
综合以上两种方式对现场电源、电压的两个优点:电源控制单元采集、现场采集,形成多种方式接入监控系统,提高了电源监控的稳定性和可靠性,因此达到最佳监控效果。
四、结语
通信电源维护和管理模式转变的标志是通信电源监控系统的建立,通信电源运行的稳定性、可靠性提高,维护效益提高,维护成本的有效降低。为了给电力系统的通信更方便、更好的服务宗旨,计算机技术、通信技术、人工智能等技术发展将会带给通信电源集中监控系统更好的发展方向。
从以上对通信电源集中监控系统背景、结构功能,以及监控方式综合应用的分析,可以预测通信电源集中监控系统会有以下几个方面的发展趋势可能性:
1)通信电源集中监控系统传统化走向高智能化
目前的监控系统除了能够基本满足维护需要所具备的全部功能外,还应挖掘其在数据统计、分析和专家库等智能化功能。通信电源集中监控系统中能够得到专家系统、模糊理论、神经网络等智能方法的融入应用,将具有实现模拟甚至代替人的思维方式进行分析管理的很大可能性;
2)通信电源集中监控系统协议规范统一化
建立统一的规范和协议是迫在眉睫的任务,因为目前的通信电源集中监控系统所维护和管理的设备种类多,而且来自不同的厂家生产,设备性能与结构的复杂性决定了要把这些完全不同的产品相互连接起来的人力物力的高花费才能解决通信协议。
3)通信电源集中控制系统现场总线发展
现场总线是一种先进的工业控制技术,自上世纪90年代初兴起。目前为止,分布式控制系统仍在通信电源集中监控系统中占主导地位,它建立的基础是计算机通信协议,因此不能扩展到现场的智能设备,也给用户带来了系统集成和应用上的麻烦。模数混合系统满足不了数据通信对全数字化的需求,这就是大多数分布式控制系统的缺点。计算机和现场设备之间的连接需要新的通信桥梁,在于解决将分布式控制系统这种传统的三层网络结构向二层网络结构(计算机和现场设备)简化转型,并将这两者视为网络上的节点[5]。通信电源监控系统朝着现场总线技术方向发展的实现需要的是全数字化、双向、开放性、全分布性、可操作性的实现。
参考文献
[1]张磊,刘晓健,蒋智泉.集中监控系统在电力通信中的应用[C]通信电源技术研讨会会议论文.
[2]侯正义,徐小杰.通信电源集中监控系统的现状与发展[C]中国电工技术学会电力电子学会第八届学术年会论文集.
[3]余浩.通信电源监控系统在电力通信中的应用[J].江苏电机工程,2011(5).
[4]梁芝贤.通信电源集中监控系统的维护与改进[J].西北电力技术,2005(3).
[5]蒋丽琼.特别维护变电站通信电源集中监控解决方案[A].云南电力技术论文论文集
论文作者:时利斌
论文发表刊物:《电力技术》2016年第12期
论文发表时间:2017/3/1
标签:监控系统论文; 通信电源论文; 单元论文; 功能论文; 通信论文; 设备论文; 变电站论文; 《电力技术》2016年第12期论文;