【正文】 概率 I—該事件發(fā)生時得的信息量。 一個事件發(fā)生的概率越小，它的信息量就越大。 要傳送的 “ 消息 ” ，對收信者來說是 “ 不確定 ” 的。 42 信息量及數(shù)字信號傳輸要求 遠(yuǎn)動是解決如何實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳送消息的技術(shù)。 終端設(shè)備可以是人或機(jī)器、設(shè)備。 信道譯碼器的作用與信道編碼器相反，通過譯碼過程可以發(fā)現(xiàn)或糾正信號傳輸過程中產(chǎn)生的差錯。 調(diào)制器是把信道編碼器輸出的數(shù)字信號變?yōu)檫m合于信道傳輸?shù)男盘枴? 信道編碼器又稱抗干擾編碼器。 信源編碼器把信源送出的消息 (信號 )變換為數(shù)字的編碼信號。 4 遠(yuǎn)動信息與編碼基本理論 41 數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的構(gòu)成 數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪康木褪菫榱藗魉蛿?shù)字信息 (單向或雙向 )，因此一個數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的組成如下： 解調(diào)器 信道譯碼 信源譯碼 終 端 噪 聲 信息源 信源編碼 信道編碼 調(diào)制器 信 道 信息源簡稱信源。系統(tǒng)安全接地及通信電源屏蔽層接地均可通過與變電所控制室內(nèi)綜控屏內(nèi)接地母排連接實(shí)現(xiàn)。因此，在工程有條件的情況下優(yōu)選方案一作為系統(tǒng)電源方案。 方案二：由變電所內(nèi)的交直流屏提供交流電源，變電所綜合自動化系統(tǒng)配置 UPS為系統(tǒng)提供不間斷電源。 變電所綜合自動化系統(tǒng)應(yīng)該配置便攜式計算機(jī)，計算機(jī)內(nèi)安裝調(diào)試軟件，用于現(xiàn)場調(diào)試。操作員站應(yīng)采用工業(yè)級 PC。網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備宜選用工業(yè)級產(chǎn)品。屏內(nèi)安裝監(jiān)控單元、局域網(wǎng)設(shè)備等；屏上設(shè)有音響報警裝置，具有事故、預(yù)告兩種音響。 以下介紹常見三種配置方案，具體配置需要結(jié)合工程實(shí)際進(jìn)行設(shè)計。 ，選擇變電所內(nèi)是否配置人機(jī)界面設(shè)備。其中控制與操作功能、數(shù)據(jù)采集與處理功能、系統(tǒng)權(quán)限管理功能同中央監(jiān)控系統(tǒng)類似。 變電站綜合自動化系統(tǒng)功能 變電所綜合自動化系統(tǒng)的功能，主要包括控制及操作功能、數(shù)據(jù)采集與處理功能、顯示功能、報警功能、系統(tǒng)權(quán)限管理功能、中文顯示及處理能力、系統(tǒng)容錯能力及自診斷功能、冗余設(shè)備自動切換功能、系統(tǒng)自檢、時鐘同步、便攜式維護(hù)計算機(jī)通信功能以及智能設(shè)備接口功能。系統(tǒng)本身配置靈活，從安裝配置上除了能分散安裝在間隔層開關(guān)柜上以外，還可能實(shí)現(xiàn)在控制室內(nèi)集中組屏或分層組屏，即可以一部分集中在控制室內(nèi)，另一部分集中在低壓開關(guān)室內(nèi)分別組屏等。通信網(wǎng)的通信可以是光纜或雙絞線等，該組態(tài)模式集中了分布式的全部優(yōu)點(diǎn)。間隔層各數(shù)據(jù)采集、控制單元和保護(hù)單元就地分散安裝在開關(guān)柜上或其他一次設(shè)備附近，各個單元的設(shè)備互相獨(dú)立，僅通過通信網(wǎng)互聯(lián)，并同所級測控主單元通信。 分層分布式： 分層分布式系統(tǒng)從邏輯上將變電所自動化系統(tǒng)劃分為兩層，即變電所層（所級測控主單元）和間隔層（間隔單元）。另外，可以選用具有優(yōu)先級的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)解決數(shù)據(jù)傳輸瓶頸問題，提高系統(tǒng)實(shí)時性。因此，這種模式除了在早期綜合自動化系統(tǒng)中應(yīng)用外，目前已基本被新的模式所替代。各功能模塊用模塊化軟件連接來實(shí)現(xiàn)，并且集中采集信息，集中處理運(yùn)算。 集中式： 集中式的綜合自動化系統(tǒng)是按功能劃分的模式。 根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計思想以及安裝的物理位置不同，綜合自動化系統(tǒng)的組態(tài)模式可以分為很多種類，且每一種類又因變電所實(shí)際情況不同而有所差異。 變電所綜合自動化系統(tǒng)是建立在現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊技術(shù)、數(shù)字信號處理 (DSP)等技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它綜合了變電所內(nèi)全部二次設(shè)備功能。 打印機(jī)可以配置為網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)或者普通打印機(jī)。 另外，如果與其他系統(tǒng)存在數(shù)據(jù)接口，宜設(shè)接口工作站，并采取軟件或硬件網(wǎng)絡(luò)隔離措施沒，保證系統(tǒng)的安全。設(shè)調(diào)度員工作站，實(shí)現(xiàn)電力調(diào)度員操作功能。 根據(jù)工程對歷史數(shù)據(jù)的存儲要求及工程投資條件，控制中心可以由系統(tǒng)服務(wù)器兼作歷史服務(wù)器，也可以配置專用的歷史服務(wù)器，用于歷史數(shù)據(jù)存儲。 服務(wù)器的數(shù)量可以根據(jù)工程投資條件及可靠性要求選擇單臺或雙臺，如果采用雙臺服務(wù)器，則雙臺服務(wù)器形成雙機(jī)熱備用。 選擇端口類型時，需要考慮系統(tǒng)與通信網(wǎng)絡(luò)的接口距離，如果雙方接口距離較大（超過 100米），應(yīng)選擇光接口，避免增加單獨(dú)的光電轉(zhuǎn)換裝置。交換機(jī)接口的數(shù)量根據(jù)工程實(shí)際情況選擇，并預(yù)留一定數(shù)量端口。同時，因該方案系統(tǒng)運(yùn)行可靠性低，設(shè)備硬件配置要求相對較低，相應(yīng)建設(shè)投資較低，因而適用于建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)較低的工程。 此方案將數(shù)據(jù)采集網(wǎng)與應(yīng)用網(wǎng)分開設(shè)置，采集網(wǎng)專用于控制中心與各變電所之間的數(shù)據(jù)交換，應(yīng)用網(wǎng)用于控制中心內(nèi)服務(wù)器、工作站之間的通信。 單網(wǎng)配置方案設(shè)一套以太網(wǎng)交換機(jī)，如果交換機(jī)出現(xiàn)故障，則整個系統(tǒng)將無法運(yùn)行。 雙冗余網(wǎng)絡(luò)配置方案需要設(shè)兩套并列運(yùn)行的以太網(wǎng)交換機(jī)，它們可以按照主備方式運(yùn)行，也可以同時運(yùn)行。該方案系統(tǒng)運(yùn)行可靠性高，相應(yīng)的建設(shè)投資也高，適用于建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)較高的工程。 中央監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)配置方案 在系統(tǒng)設(shè)計時根據(jù)工程需要、技術(shù)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)條件等可以選擇不同的配置方案。 由于計算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，系統(tǒng)指標(biāo)也應(yīng)該結(jié)合當(dāng)前的自動化系統(tǒng)技術(shù)水平確定。 技術(shù)指標(biāo)的具體數(shù)值根據(jù)各工程系統(tǒng)軟硬件的復(fù)雜程度、系統(tǒng)規(guī)模的大小而有所不同。 技術(shù)指標(biāo) 系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)是指系統(tǒng)建設(shè)完成后的應(yīng)用性指標(biāo)，此指標(biāo)在系統(tǒng)建設(shè)時也作為系統(tǒng)招標(biāo)的限制性內(nèi)容，系統(tǒng)集成商的軟硬件配置需要滿足此指標(biāo)的要求。電力監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控對象隨不同地區(qū)外電源電網(wǎng)現(xiàn)狀、不同類型供電系統(tǒng)建設(shè)形式而不同，監(jiān)控對象需要按照供電系統(tǒng)的具體內(nèi)容而定。 監(jiān)控對象 電力監(jiān)控系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)遙控、遙測、遙信、遙調(diào)功能，應(yīng)以監(jiān)控對象為基礎(chǔ)進(jìn)行系統(tǒng)的構(gòu)建。 系統(tǒng)構(gòu)成 1 采用分立系統(tǒng)建設(shè)模式時的系統(tǒng)構(gòu)成 傳統(tǒng)的分立電力監(jiān)控系統(tǒng)由電力調(diào)度中心主站系統(tǒng)、通信通道、變電所綜合自動化系統(tǒng)、供電復(fù)示系統(tǒng)四部分組成。 。 、硬件屬于國內(nèi)成熟產(chǎn)品，應(yīng)該優(yōu)先選用技術(shù)成熟、功能完善、性能優(yōu)越、國內(nèi)領(lǐng)先的產(chǎn)品。 ，且經(jīng)濟(jì)條件許可，在變電所主要設(shè)備房間內(nèi)可設(shè)置閉路電視監(jiān)控裝置。 、分散式結(jié)構(gòu)。當(dāng)電力監(jiān)控系統(tǒng)獨(dú)立建設(shè)時，此處通信通道指的是電力調(diào)度中心與變電所綜合自動化系統(tǒng)之間的通道。 ，主、備用通信通道應(yīng)支持手 /自動切換功能。 、維護(hù)人員的通信需求，在電力調(diào)度中心須設(shè)置電力調(diào)度電話總機(jī)，各變電所內(nèi)設(shè)電力調(diào)度電話分機(jī)。系統(tǒng)計算機(jī)訪問模式、網(wǎng)絡(luò)配置形式等可根據(jù)當(dāng)時技術(shù)條件選擇適用于工程實(shí)際的方案。 如果電力監(jiān)控系統(tǒng)是獨(dú)立建設(shè)模式，中心內(nèi)須設(shè)置一套中央監(jiān)控系統(tǒng)，采集各變電所的“四遙”信息，實(shí)現(xiàn)對全線供電系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。 一般要求 。 電力監(jiān)控系統(tǒng)集成于綜合監(jiān)控系統(tǒng)后，電力監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計范圍包括： 電力調(diào)度中心主站及供電復(fù)示系統(tǒng)的功能設(shè)計 變電所綜合自動化系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計 電力調(diào)度中心主站系統(tǒng)、供電復(fù)示系統(tǒng)的硬件及軟件則由綜合監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)一建設(shè)。 典型的綜合監(jiān)控系統(tǒng)有一般集成電力監(jiān)控系統(tǒng)、環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)等自動化系統(tǒng)，這種方式有利于不同系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)信息互通、軟硬件資源共享。 典型的電力監(jiān)控系統(tǒng)由四部分組成：位于控制中心的電力調(diào)度中心主站（即中央監(jiān)控系統(tǒng)）、位于變電所的遠(yuǎn)程終端RTU、通信網(wǎng)絡(luò)、位于供電維修基地的供電復(fù)示系統(tǒng)。 調(diào)度中心及時掌握各個變電站的運(yùn)行情況，直接對設(shè)備進(jìn)行操作，及時了解故障情況，處理供變配電系統(tǒng)的各種異常事故及報警事件，保障系統(tǒng)的正常運(yùn)行， 提升供變配電系統(tǒng)調(diào)度、管理及維修的自動化程度，提高供電質(zhì)量，并且還可做到與其他自動化系統(tǒng)互換數(shù)據(jù)，充分發(fā)揮整體優(yōu)勢，進(jìn)行全系統(tǒng)的信息綜合管理，保證系統(tǒng)安全、可靠地運(yùn)行。自從微型計算機(jī)應(yīng)用于遠(yuǎn)動以來，遠(yuǎn)動的功能設(shè)計主要由軟件的設(shè)計來實(shí)現(xiàn)，所以又稱為軟件遠(yuǎn)動。 3． CRT顯示與打印制表，要求 RTU具有當(dāng)?shù)仫@示功能，并能將異常事故報告打印出來。 除以上功能外， RTU還應(yīng)有以下功能： 1． 當(dāng)?shù)仫@示與參數(shù)整定輸入在 RTU上安裝一個當(dāng)?shù)劓I盤和LED或 LCD顯示器，使得 RTU的采集量在當(dāng)?shù)鼐涂梢燥@示到顯示器上，也可通過鍵盤輸入遙測量的轉(zhuǎn)換系數(shù)和修改保護(hù)整定值等。 8． 自恢復(fù)和自檢測功能 RTU作為遠(yuǎn)動系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集單元，必須保證不間斷地完成和 SCADA系統(tǒng)的通信，但 RTU的工作環(huán)境惡劣，具有強(qiáng)大電磁干擾，運(yùn)行中難免發(fā)生程序受干擾，或通信瞬時中斷等異常情況，有時也會發(fā)生電源瞬時掉電，這都會造成 RTU死機(jī)，而使系統(tǒng)無法收到該被控對象的信息。但由于受到通信速率的影響，需要采取修正措施。 (2)采用軟件對時。采用時鐘同步的措施有以下兩點(diǎn)： (1)采用全球定位系統(tǒng) GPS。 6． 執(zhí)行遙控命令 調(diào)度端發(fā)來遙控命令， RTU收到命令，確認(rèn)無誤后，即進(jìn)行遙控操作，通過接口電路，執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使某個或多個斷路器或隔離開關(guān)進(jìn)行“合”或“分”的操作。 (2)SOE的 RTU之間分辨率。 在同一 RTU內(nèi)，順序發(fā)生一串事件后，兩事件間能夠辨認(rèn)的最小時間稱為 SOE的站內(nèi)分辨率。時間分辨率是事件順序記錄的重要指標(biāo)，分為 RTU內(nèi)與 RTU之間兩種。 5． 事件順序記錄 (SOE) 當(dāng)某個開關(guān)狀態(tài)發(fā)生變位后，記錄下開關(guān)號，變位后的狀態(tài)，以及變位的時刻。 4． 被測量越死區(qū)傳送 每次采集到的模擬量與上一次采集到的模擬量 (舊值 )進(jìn)行比較，若差值超過一定的限度 (死區(qū) )，則送往調(diào)度端，否則，認(rèn)為無變化，不傳送。通信規(guī)約一般有應(yīng)答式 (polling)、循環(huán)式 (CDT) 等。 2． 采集模擬量測量值 所謂采集，即把變電所的一些電流量、電壓、功率等模擬量，通過互感器、變送器、 A／ D轉(zhuǎn)換器變成二進(jìn)制數(shù)據(jù)，存儲在計算機(jī)的某個內(nèi)存區(qū)。 應(yīng)用軟件 應(yīng)用軟件包括：數(shù)據(jù)收集軟件、模擬屏接口軟件、同后臺機(jī)通信的軟件、計算軟件等。操作系統(tǒng)有一部分固化在主機(jī)內(nèi)存中，大部分是在開機(jī)后，從軟盤或硬盤調(diào)入內(nèi)存。它的主要任務(wù)是使硬件所提供的能力可以得到充分的利用，支持用戶的應(yīng)用軟件的運(yùn)行并提供恰當(dāng)?shù)姆?wù)。 軟件 軟件從層次上來分，可分為三大類，即系統(tǒng)軟件、支持軟件和應(yīng)用軟件。 集中式（單機(jī)、冗余） 分布式 調(diào)度端結(jié)構(gòu)框圖如下圖所示。主機(jī)完成大量的數(shù)據(jù)處理、人機(jī)聯(lián)系、畫面曲線顯示等工作。 調(diào)度端的硬件結(jié)構(gòu) 調(diào)度端遠(yuǎn)動設(shè)備是以單機(jī)或多機(jī)為基礎(chǔ)的計算機(jī)系統(tǒng)，完成遙控命令的發(fā)送和遙測、遙信數(shù)據(jù)的接收、輸出執(zhí)行等功能。在人 —機(jī)聯(lián)系的另一方面就是制表打印，定點(diǎn)打印負(fù)荷、電能、日、月運(yùn)行報表，召喚打印，操作報表打印，異常及事故打印，畫面拷貝等。 實(shí)現(xiàn)人 —機(jī)對話，形成命令與下發(fā)命令到RTU實(shí)現(xiàn)遙控操作。 調(diào)度端收集各 RTU發(fā)送來的數(shù)據(jù)，在終端上顯示有關(guān)數(shù)據(jù)。 調(diào)度端裝設(shè)以微機(jī)為基礎(chǔ)的主監(jiān)控機(jī)，它監(jiān)控所選定的遠(yuǎn)方終端裝置 (RTU)，遠(yuǎn)方終端由微處理器和接口電路等組裝而成。在通常情況下，差錯率要求在信噪比大于 15dB時，誤碼率小于105。傳輸可靠性是用信息的差錯率來表示的。影響系統(tǒng)可用率的重要因素有：設(shè)備的質(zhì)量、維護(hù)檢修情況、環(huán)境條件、電源供電可靠性及其備用程度。 對計算機(jī)遠(yuǎn)動系統(tǒng)的要求 (性能指標(biāo) ) 對任何一種遠(yuǎn)動系統(tǒng)而言，可以用遠(yuǎn)動系統(tǒng)的性能指標(biāo)來衡量其優(yōu)劣或作為設(shè)計選型的要求，一般來說有以下幾個方面： 遠(yuǎn)動設(shè)備中每個設(shè)備的可靠性一般用平均故障間隔時間(MTBF)即兩次偶然故障的平均間隔時間來表示。任何時刻只許一個子站傳輸數(shù)據(jù)到主站；主站可以選擇一個或多個子站傳輸數(shù)據(jù)，也可向全部子站同時傳輸全局性報文。任何時刻只許一個子站向主站傳輸數(shù)據(jù)；主站可以選擇一個或多個子站傳輸數(shù)據(jù)，也可向全部子站同時傳輸全局性報文。 (Multiple PointtoPoint Configuration)： 主站通過各自鏈路與多個子站相連的一種配置，主站與各子站可同時交換數(shù)據(jù)。 遠(yuǎn)動系統(tǒng)配置的基本模式 遠(yuǎn)動配置 (Telecontrol configuration)是指主站與若干子站以及連接這些站的傳輸鏈路的組合體。 有線信道遠(yuǎn)動系統(tǒng)，常用的有線傳輸手段有郵電載波、有線載波、同軸電纜、電力線、電話線載波、光纖等。 Q3：四遙信息中屬于數(shù)字量信息的是