【文章內(nèi)容簡介】 備狀態(tài)的實時監(jiān)測，對設(shè)備發(fā)生告警或事件時實時通知監(jiān)控人員；根據(jù)監(jiān)測的設(shè)備狀態(tài)進行分析并可得出檢修見意。一次設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測主要有變壓器、HGIS、GIS、避雷器、電抗器、電容器、斷路器的實時監(jiān)測；二次設(shè)備主要監(jiān)測設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)通信狀態(tài)及設(shè)備故障情況。 狀態(tài)評估：通過底層智能終端傳遞上來的數(shù)據(jù)，能對具體設(shè)備進行設(shè)備狀態(tài)的評估。：編號名稱描述角色1狀態(tài)量收集從生產(chǎn)系統(tǒng)，在線監(jiān)測，監(jiān)控系統(tǒng)收集設(shè)備狀態(tài)量變電站運維人員2狀態(tài)評分依據(jù)狀態(tài)量在設(shè)備狀態(tài)評價中所占權(quán)重對設(shè)備狀態(tài)評分變電站運維人員3經(jīng)驗權(quán)重系數(shù)根據(jù)設(shè)備壽命周期，和經(jīng)驗權(quán)重分配一定權(quán)重變電站運維人員4設(shè)備狀態(tài)累計分累計當(dāng)前設(shè)備狀態(tài)量評分累計值變電站運維人員5設(shè)備風(fēng)險閥值為設(shè)備狀態(tài)評分設(shè)定閥值，設(shè)備狀態(tài)綜合評分越過閥值，給出預(yù)警。變電站運維人員視頻巡檢：能通過攝像頭的來模擬變電站的運維人員的日常巡檢工作。同時記錄巡檢錄像，供以后查看。 為視頻巡檢功能環(huán)節(jié)表。 編號名稱描述角色1視頻巡檢配置配置視頻巡檢方案，包括攝像頭，預(yù)置位循序等。系統(tǒng)運維人員2視頻巡檢根據(jù)視頻巡檢方案，執(zhí)行視頻巡檢，記錄巡檢問題變電站運維人員3巡檢記錄巡檢完畢生成巡檢記錄，供以后查看系統(tǒng)視頻聯(lián)動：當(dāng)某個設(shè)備出現(xiàn)問題的時候，能及時的掌握現(xiàn)場情況，調(diào)用最近的攝像頭，抓取實時視頻畫面。 根據(jù)系統(tǒng)的實踐情況，在性能上這幾個方面要考慮：網(wǎng)絡(luò)的安全性：要實時保證系統(tǒng)的正常通訊，采用雙網(wǎng)模式。系統(tǒng)的相應(yīng)時間：不能超過3秒鐘的數(shù)據(jù)延時。系統(tǒng)的強壯型：采用雙機熱備。保證一臺服務(wù)出錯的情況的，另一臺服務(wù)器能及時替補。 本章小結(jié)本章主要講解了系統(tǒng)的需求過程，通過用戶圖來描述系統(tǒng)的用戶和系統(tǒng)邊界然后講解的系統(tǒng)的功能需求和性能需求。為下面系統(tǒng)設(shè)計打下基礎(chǔ)。14浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文 第4章 Error! No text of specified style in document.第4章 系統(tǒng)架構(gòu)和軟件體系結(jié)構(gòu) 架構(gòu)在系統(tǒng)性能上的要求系統(tǒng)的構(gòu)架很大程度決定著系統(tǒng)的性能，根據(jù)系統(tǒng)的特點，系統(tǒng)的性能需求，就要設(shè)計相應(yīng)的架構(gòu)。系統(tǒng)架構(gòu)決定了我們系統(tǒng)的構(gòu)建環(huán)境。就像造一棟房子，在清楚了這棟房子的用途之后，會先有建筑設(shè)計師來畫出設(shè)計圖紙圖，然后還需要結(jié)構(gòu)設(shè)計師為我們設(shè)計出結(jié)構(gòu)圖。系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計的過程就和結(jié)構(gòu)工程好似設(shè)計結(jié)構(gòu)圖一樣，需要為整個系統(tǒng)搭建出一個盡可能最優(yōu)的框架，讓整個系統(tǒng)能夠有一個穩(wěn)定高效的結(jié)構(gòu)體系，讓我們來實現(xiàn)各種商業(yè)需求。本系統(tǒng)是智能變電站一體化系統(tǒng)負責(zé)變電站的在線監(jiān)測和輔助控制，視頻監(jiān)測等功能。為了實現(xiàn)這些功能，讓這些功能具有更好的實用價值，對系統(tǒng)架構(gòu)的要求就很高。根據(jù)系統(tǒng)的特點，本系統(tǒng)有下面幾個性能需求：本系統(tǒng)是變電站實時在線監(jiān)測和輔助控制系統(tǒng)，對變電站的運行至關(guān)重要，要求系統(tǒng)有很高的可靠性。本系統(tǒng)是作為智能電網(wǎng)應(yīng)用的一個產(chǎn)品，要求系統(tǒng)有很高的可維護性和可重用性。本系統(tǒng)對變電站的信息的實時性要求很高，對網(wǎng)絡(luò)的要求也高。本系統(tǒng)部署在一個市局更或者是省局的調(diào)度集控中心，同時管理著很多變電站，同時很多用戶進行操作應(yīng)用。這就要求系統(tǒng)具備一定的并發(fā)性。本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)關(guān)系中電力的穩(wěn)定供應(yīng)，是關(guān)乎民生的工程。對數(shù)據(jù)的安全性有很高的要求。 系統(tǒng)架構(gòu)對系統(tǒng)開發(fā)的要求本系統(tǒng)是采用多模塊多小組共同開發(fā)的，并且開發(fā)人員分為ＢＩ開發(fā)組，業(yè)務(wù)邏輯開發(fā)組，數(shù)據(jù)層開發(fā)組，大家分工協(xié)作，共同來完成整個系統(tǒng)的開發(fā)。這就要求我們的系統(tǒng)架構(gòu)軟件體系能夠支撐這個開發(fā)模式。為了實現(xiàn)不同開發(fā)小組的開發(fā)，我們的采用了分層架構(gòu)，把系統(tǒng)分為三層架構(gòu)，分別為：表現(xiàn)層（BI層）、業(yè)務(wù)邏輯層（Service層）、數(shù)據(jù)層（DAO），分別對應(yīng)ＢＩ開發(fā)組、業(yè)務(wù)開發(fā)組、數(shù)據(jù)開發(fā)組。為了實現(xiàn)多模塊多小組共同開發(fā)，模塊自己低耦合銜接。在獨立模塊之間采用了SOA架構(gòu)。這樣模塊之間通過服務(wù)調(diào)用，實現(xiàn)低耦合。 系統(tǒng)的架構(gòu)的設(shè)計系統(tǒng)是架構(gòu)可以分為系統(tǒng)的硬件架構(gòu)和軟件體系結(jié)構(gòu)。為了實現(xiàn)系統(tǒng)性能需求和系統(tǒng)的開發(fā)需求。：關(guān)于與東方電子接口說明：黑色方框內(nèi)的設(shè)備均運行在安全分區(qū)的一區(qū)。數(shù)據(jù)采集裝置采集的數(shù)據(jù)分2種方式同時獲取，保證重要數(shù)據(jù)實時性的同時，最大限度的保證數(shù)據(jù)的完整性和全面性。采集方式一說明：通過采集裝置與東方電子SCADA系統(tǒng)通訊前置采用104協(xié)議，發(fā)送實時性要求較高的重要數(shù)據(jù)，滿足信息平臺一些應(yīng)用功能的展示。發(fā)送的數(shù)據(jù)點數(shù)不會大于1萬點，滿足應(yīng)用的前提下，盡量減少發(fā)送的數(shù)據(jù)量，達到減少對監(jiān)控系統(tǒng)的影響。東方電子作為104協(xié)議通訊服務(wù)器端，易視騰作為客戶端，并需要考慮雙機熱備連接處理的情況。采集方式二說明：通過采集裝置接收監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送的UPD數(shù)據(jù)包，獲取監(jiān)控系統(tǒng)的所有數(shù)據(jù)。此方式獲取的其他數(shù)據(jù)的實時性相對較差。但能保證數(shù)據(jù)的全面，滿足信息平臺其他應(yīng)用的需要。該方式采集數(shù)據(jù)同樣需要考慮數(shù)據(jù)采集熱備的情況。采集裝置通過上述兩種方式獲取到數(shù)據(jù)后，進行整合處理，通過隔離裝置等安全分區(qū)設(shè)備后，使用易視騰內(nèi)部協(xié)議發(fā)送給位于安全三區(qū)的聯(lián)動服務(wù)器。聯(lián)動服務(wù)器直接與信息平臺接口進行連接，將各個變電站生產(chǎn)數(shù)據(jù)發(fā)送給平臺。聯(lián)動服務(wù)器與通訊前置進行接口，采集所有在線監(jiān)測數(shù)據(jù)和輔助系統(tǒng)數(shù)據(jù)，用于聯(lián)動。聯(lián)動服務(wù)器將收到的數(shù)據(jù)根據(jù)聯(lián)動規(guī)則，生成控制報文，用內(nèi)部規(guī)約發(fā)給通訊前置模塊，完成對各個變電站聯(lián)動控制。通訊前置與各個變電站輔助系統(tǒng)智能單元、視頻系統(tǒng)智能單元、在線監(jiān)測系統(tǒng)智能單元進行通訊，采集相關(guān)數(shù)據(jù)或發(fā)送控制信息。通訊前置因為有2臺，需考慮通訊熱備。同樣信息平臺接口也應(yīng)該考慮如何應(yīng)對熱備連接的處理。1由于輔助系統(tǒng)智能單元為其他廠家產(chǎn)品，需考慮數(shù)據(jù)采集問題和控制問題，主要是通過61850采集時，通道容量是否足夠，雙方兼容性怎樣，采集效率如何？如何控制（手動控制和聯(lián)動控制存在不確定性）根據(jù)系統(tǒng)的功能和性能需要，我們在系統(tǒng)的軟件架構(gòu)上，采用了SOA和分層架構(gòu)的綜合架構(gòu)。在系統(tǒng)的功能我們采用了獨立的服務(wù)模塊通過總線來調(diào)用。在服務(wù)內(nèi)部，我們采用了分層架構(gòu)，分為DAO和BLL層。在客戶端通過ＢＩ層來展示。： 本章小結(jié)本章主要介紹從系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計。從系統(tǒng)性能需求上和軟件開發(fā)模式上對系統(tǒng)架構(gòu)的要求來分析得出我們系統(tǒng)的架構(gòu)。本章講解了系統(tǒng)的硬件部署架構(gòu)和系統(tǒng)的軟件設(shè)計架構(gòu)。我們的軟件設(shè)計架構(gòu)采用的SOA架構(gòu)和分層架構(gòu)的結(jié)合使用。在服務(wù)總線連接著各個服務(wù)，各個服務(wù)內(nèi)部采用了分層設(shè)計的思想。18浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文 第5章 Error! No text of specified style in document.第5章 功能模塊設(shè)計與實現(xiàn) 引言本章是整個文章的重點，將具體的對智能變電站一體化信息平臺的功能模塊進行介紹。文章會從下面幾個模塊進行介紹：系統(tǒng)底層通信，設(shè)備狀態(tài)評估，在線狀態(tài)監(jiān)測，視頻智能應(yīng)用和系統(tǒng)配置管理等模塊。 系統(tǒng)底層通訊及IEC61850協(xié)議內(nèi)部轉(zhuǎn)化設(shè)計與實現(xiàn) 通訊模塊架構(gòu)設(shè)計智能變電站一體化信息系統(tǒng)（包括二次運維服務(wù)、前置通訊、GOOSE聯(lián)動服務(wù)、IED）是智能化變電站未來的發(fā)展方向，也是國家電網(wǎng)未來的戰(zhàn)略部署方案。綜合處理系統(tǒng)集成了變電站綜自系統(tǒng)的信息采集以及非生產(chǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)智能化操作，并常規(guī)系統(tǒng)智能化、多系統(tǒng)集成化、信息控制自動化。智能變電站一體化平臺融合了智能技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、安防技術(shù)、視頻技術(shù)等，集變電站之外智能電網(wǎng)所有技術(shù)為一體，具有很強的一體化信息能力，系統(tǒng)包括前置通訊服務(wù)、GOOSE聯(lián)動服務(wù)器、智能單元以及信息處理平臺。其中前置通訊服務(wù)搭起了智能變電站SCADA系統(tǒng)與綜合處理系統(tǒng)的橋梁，負責(zé)從SCADA系統(tǒng)收集數(shù)據(jù)，提供給綜合處理系統(tǒng)智能分析、判斷和處理。本文主要針對講述前置通訊服務(wù)的整體設(shè)計。：圖中術(shù)語注解：MMS：制造報文規(guī)范。GOOSE：面向通用對象的變電站事件離線配置：采用系統(tǒng)配置工具，將IED模型文件生成靜態(tài)配置文件。在線模型：從裝置通過服務(wù)直接獲取模型的方式，區(qū)別于靜態(tài)模型。IED：智能裝置，如智能單元。 IEC61850客戶端模塊劃分IEC61850客戶端劃分很多模塊，： IEC61850客戶端模塊關(guān)系圖模型解析模塊：作為獨立的工具軟件，負責(zé)解析XML格式文件生成易讀的裝置點表和列表文件。SISCO包二次封裝整理，包括編解碼處理、庫文件二次封裝、功能模塊與SISCO包的銜接、報文重組等。配置文件解析模塊，負責(zé)靜態(tài)數(shù)據(jù)的讀取和庫的創(chuàng)建。功能模塊實現(xiàn)，包括開入、壓板、告警、事件、測量以及錄波文件等的處理。與內(nèi)部規(guī)約數(shù)據(jù)打包模塊的封裝，配合內(nèi)部協(xié)議通訊模塊，提高相關(guān)接口，保證數(shù)據(jù)實時上送?？蛻舳硕嘣O(shè)備連接處理，支持與多設(shè)備的關(guān)聯(lián)和釋放，保證數(shù)據(jù)的可靠傳遞。內(nèi)部規(guī)約分通道數(shù)據(jù)上送以及配置工具的開發(fā)。線程管理及守護。 數(shù)據(jù)接口設(shè)計內(nèi)存訪問和函數(shù)調(diào)用接口是指61850客戶端系統(tǒng)庫與外圍的接口，也是IEC61850與外接口的數(shù)據(jù)交互平臺，主要有：加載系統(tǒng)庫。注冊接口函數(shù)。申請上行應(yīng)用模塊，包括正常數(shù)據(jù)處理接口、處理錄波處理數(shù)據(jù)及列表接口等。申請下行應(yīng)用模塊，包括召喚和控制功能等。釋放系統(tǒng)庫。主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及接口設(shè)計聯(lián)合體val的類型包括：define CCS_APP_TYPE_YX 1 /** 遙信*/define CCS_APP_TYPE_YC 2 /** 遙測*/define CCS_APP_TYPE_YM 3 /** 遙脈*/define CCS_APP_TYPE_ACT 6 /** ACT事件*/define CCS_APP_TYPE_ACD 7 /** ACD事件*/聯(lián)合體date的類型包括：define CCS_BVT_BOOL 1 /** BOOL類型，即ST_BOOLEAN */define CCS_BVT_ENUM2 21 /** 2位枚舉，取值到*/define CCS_BVT_DBPOS 37 define CCS_BVT_FLOAT32 19 /** ST_FLOAT */define CCS_BVT_INT32 17 /** ST_INT32 */define CCS_BVT_INT32U 14 /** ST_UINT32 */define CCS_BVT_OPEN 26 /** 用于雙位置遙信的分，基本類型為ST_BOOLEAN */define CCS_BVT_CLOSE 27 /** 用于雙位置遙信的合，基本類型為ST_BOOLEAN */define CCS_BVT_CTLWORD 29 /** 定值控制字類型擴展，基本類型為ST_INT32 */主要接口函數(shù)ST_RET CCS_LIB_LOAD(CSS_LIB_REF *libRef，ST_CHAR *libName)用途：庫文件加載入口參數(shù)：libRef為CCS庫句柄。libName為庫文件名輸出：無返回為SD_SUCCESS或SD_FAILUREST_RET CCS_GET_IF_COMN (HINSTANCE *libRef，ST_RET（*lfnCommon)（opType, pDat））用途：獲取公共接口入口參數(shù)：libRef為CCS庫句柄輸出：函數(shù)指針lfnCommon返回：SD_SUCCESS或SD_FAILUREST_RET(*fnPtrCcsCommon)(ST_UINT8 opType,ST_VOID *pDat)用途：設(shè)置應(yīng)用實現(xiàn)的處理接口入口參數(shù)：opType，數(shù)據(jù)處理接口類型包括有define CCS_IF_START_SYS 8 /** 啟動CCS */define CCS_IF_EXIT_SYS 2 /** 退出CCS */define CCS_IF_SET_FN_UP 12 /** 設(shè)置應(yīng)用程序上送數(shù)據(jù)處理接口*/define CCS_IF_SET_FN_RCD 13 /** 設(shè)置應(yīng)用程序錄波處理接口*/pDat：對應(yīng)函數(shù)指針地址，系統(tǒng)參數(shù)時可以為NULL返回：SD_SUCCESS或SD_FAILURE備注：可以設(shè)置應(yīng)用上送數(shù)據(jù)處理接口；設(shè)置錄波處理接口；啟動CCS 以及退出CCS。ST_VOID ccsUpData(ST_INT num,CCS_UP_DATA* val)用途：實現(xiàn)數(shù)據(jù)上送的處理入口參數(shù)：num為數(shù)據(jù)上送的個數(shù)；val數(shù)據(jù)的值輸出：無返回：沒有 公司內(nèi)部規(guī)約通訊設(shè)計與實現(xiàn)該模塊主要負責(zé)通過朗新內(nèi)部規(guī)約與上位機進行通訊，同時內(nèi)部數(shù)據(jù)的管理和維護。通訊采用TCP/IP方式，模塊本身為SERVER，上位機接口為CLIENT，規(guī)約參見《智能變電站主站和終端通訊規(guī)約()》。接口包括有與IEC61850客戶端系統(tǒng)庫以及交換機數(shù)據(jù)處理接口，： 內(nèi)部規(guī)約通訊模塊流程圖內(nèi)部報文幀格式幀格式設(shè)計是基于GB/“增強性能體系結(jié)構(gòu)”。幀的基本單元為8位字節(jié)。鏈路層傳輸順序為低位在前，高位在后；低字節(jié)在前，高字節(jié)在后。 起始字符（68H）長度L固定長度長度L起始字符（68H）（保留）控制域C(保留)