無人值班變電站網絡化五防閉鎖系統的製作方法

2023-04-26 08:54:51 1

專利名稱：無人值班變電站網絡化五防閉鎖系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種無人值班變電站網絡化五防閉鎖系統。
背景技術：
目前，在公開的五防閉鎖系統中，如鎮江供電公司的AAN-2000網 絡型防誤集控系統，以微型計算機和工業級單片機為基礎，以變電所一 次系統圖和所有電氣設備的防誤操作規則庫軟體為核心，由變電所端防 誤系統和監控中心防誤工作站兩部分構成。對現場設備的實時位置控制 與採位由分布式控制器通過CAN總線完成，分布式控制器對鎖具的控制 採用星形接線方式，總控機對分布式控制器下發或接收數據信息，再通 過網絡與監控中心進行信息交換，完成各項防誤功能。又如武漢水利電 力大學開發的微機防誤閉鎖裝置，內置常規操作規則庫，即標準"五防" 邏輯，實現了大多數操作原件無需用戶編制"五防"規則，減輕了安裝 調試工作量；特殊操作規則庫，用於複雜接線方式中特殊元件和用戶特 殊要求的五防閉鎖，庫結構簡單，直觀，可由用戶自己編程，修改；開 發性的模塊化設計，可不斷對常規操作規則庫進行充實，完善和優化， 以適應操作規則不斷發展的需要。上述供電公司在變電站防止誤操作閉 鎖操作中，主要使用單機版的變電站五防閉鎖管理系統，進行操作票的 編制、模擬預演等操作。上述類系統數據存儲在單機上，數據的安全得 不到保障，更無法實現一些重要操作信息數據的共享；由於各變電站之 間採用了不同廠家的五防閉鎖系統，各系統之間技術實現與通訊標準各 不相同，信息不能共享；由於五防應用的開發都是基於不同的圖形數據 格式，在供電公司範圍內存在著多種變電站一次接線圖，圖形的格式不 一致，勢必造成圖形數據的重複錄入，導致數據的不一致。 發明內容
本實用新型所要解決的技術問題是提供一種能夠實現五防閉鎖系統 和輸變電地理信息系統變電站一次接線圖圖形格式的統一和圖形數據的 共享的無人值班變電站網絡化五防閉鎖系統。
本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案
本實用新型由生產控制I區專用網、生產III區網、管理信息區網 組成；生產控制I區專用網與生產III區網之間通過正向物理隔離器單
3向連接；生產III區網與管理信息區網通過防火牆單向連接；所述生產
控制I區專用網由主站、子站、生產控制I區網絡、文件發送伺服器組 成，主站和各子站通過生產控制I區網絡雙向連接，主站和子站之間採
用TCP/IP協議進行通訊；所述生產III區網由生產III區網絡、文件接 收伺服器、網絡交換機組成，網絡交換機與文件接收伺服器單向連接， 文件接收伺服器與生產III區網絡單向連接；所述管理信息區網由網絡
交換機、MIS網絡、輸變電GIS資料庫伺服器、WEB伺服器組成；輸變電 GIS資料庫伺服器與MIS網絡雙向連接，WEB伺服器與MIS網絡單向連接， 網絡交換機與MIS網絡單向連接。
本實用新型的有益效果是建立了統一的網絡化五防閉鎖管理平臺， 實現五防閉鎖標準功能和無人值班變電站五防閉鎖系統遠程監視及管理 功能；實現輸變電地理信息系統與五防閉鎖系統變電站一次接線圖圖形 數據格式的統一和信息共享；根據五防閉鎖系統與電腦鑰匙標準通訊規 約，實現多個不同廠家電腦鑰匙數據的下載和回傳。

圖1為本實用新型結構示意圖。
圖2為與電腦鑰匙通訊的接口數據流程圖。
在圖1中，1為輸變電GIS資料庫伺服器，2為WEB伺服器，3、 5、 10、 11、 12、 13、 14為網絡交換機，4為防火牆，6為文件接收伺服器， 7為正向物理隔離器，8為文件發送伺服器，9為圖形數據伺服器，15 為主站終端，16、 17、 18、 19為子站終端，20、 21、 22、 23、 24為綜自 系統麥端，25、 26、 27、 28、 29為通訊適配器，30、 31、 32、 33、 34 為電腦鑰匙，35、 36、 37、 38、 39為鎖具，40為MIS網絡，41為生產 III區網絡，42為生產控制I區網絡。
具體實施方式

由圖l、 2所示的實施例可知，它由生產控制I區專用網、生產III
區網、管理信息區網組成；生產控制i區專用網與生產ni區網之間通
過正向物理隔離器7單向連接；生產III區網與管理信息區網通過防火 牆4單向連接；所述生產控制I區專用網由主站、子站、生產控制I區 網絡42、文件發送伺服器8組成，主站和各子站通過生產控制I區網絡 42雙向連接，主站和子站之間採用TCP/IP協議進行通訊；所述生產III 區網由生產III區網絡41、文件接收伺服器6、網絡交換機5組成，網 絡交換機5與文件接收伺服器6單向連接，文件接收伺服器6與生產III
4區網絡41單向連接；所述管理信息區網由網絡交換機3、 MIS網絡40、 輸變電GIS資料庫伺服器1、 WEB伺服器2組成；輸變電GIS資料庫服務 器1與MIS網絡40雙向連接，WEB伺服器2與MIS網絡40單向連接， 網絡交換機3與MIS網絡40單向連接。
所述主站由存儲各變電站的一次接線圖數據的圖形數據伺服器9、 裝有主程序和鑰匙通訊程序的主站終端15、通訊適配器25、電腦鑰匙 30、鎖具35、綜自系統終端20、網絡交換機10組成；鎖具35與電腦鑰 匙30雙向連接，電腦鑰匙30通過通訊適配器25與主站終端15雙向連 接，網絡交換機10分別與主站終端15、圖形數據伺服器9和生產控制I 區網絡42雙向連接，主站終端15通過RS232接口與綜自系統終端20 雙向連接。
所述各子站的結構相同，其中第一個子站由裝有主程序和鑰匙通訊 程序的子站終端16、通訊適配器26、電腦鑰匙31、鎖具36、綜自系統 終端21、網絡交換機ll組成；鎖具36與電腦鑰匙31雙向連接，電腦 鑰匙31通過通訊適配器26與子站終端16雙向連接，子站終端16通過 網絡交換機11與生產控制I區網絡42雙向連接，子站終端16通過RS232 接口與綜自系統終端21雙向連接。
為了達到五防閉鎖系統通用化目標，本系統建立了與電腦鑰匙的標 準通訊規約，本系統和電腦鑰匙通訊程序之間採用共享內存和消息機制 完成程序間的協調通信。所述標準通訊規約詳細規定系統與電腦鑰匙通 訊的數據信息標準和通訊方式。數據信息包括站號、操作組號、總項 數、已操作項數、設備ID、分/合狀態。由於本系統兼容其他廠家的電 腦鑰匙，所以當其他廠家五防系統接入主站時，鎖具、鑰匙都不需要更 換，只需安裝鑰匙通訊程序即可，便於系統的推廣應用。
為了統一公司變電站圖形數據源，減少圖形數據維護量，制訂了標 準矢量圖形讀取及顯示的應用規範，以公司輸變電地理信息GIS系統提 供的圖形資源作為唯一圖形數據源，採用大多數開發平臺均支持的COM 組件技術，提供圖形的顯示與處理。五防閉鎖系統在此基礎上，實現基 於圖形的模擬預演和操作票生成，實現圖形數據源及格式的統一。
關於電腦鑰匙標準通訊規約的詳細說明如下
1、接口數據說明 (1)操作數據
站號、操作組號、總操作項數、己操作項數、設備ID、分/合狀態。(2) 回傳數據
站號、操作組號、總操作項數、己操作項數、設備ID、分/合狀態。
(3) 接口數據文件格式 文件名wfyaoshi. ini 站號，操作組號
設備ID，分/合；
設備ID，分/合;
站號，操作組號 設備ID，分/合;
設備ID，分/合；
2、 通訊消息定義
系統程序和電腦鑰匙通信程序間通過共享內存存放各自主窗口句柄， 完成通信消息的傳遞。
共享內存數據存儲結構
struct tudata
HANDLE txhandle; HANDLE uthandle;
消息的定義-
WM—USER+201主程序發送操作項 WMJJSER+202電腦鑰匙通訊程序傳送操作項完畢 WMJJSER+203電腦鑰匙通訊程序向主程序傳送回傳項 WM_USER+204主程序接收回傳項完畢
3、 通訊過程說明(參見圖2):
各廠家根據電腦鑰匙，開發相應的電腦鑰匙通訊程序，控制與電腦 鑰匙的通訊。電腦鑰匙通訊程序安裝在主站或子站計算機上。 向電腦鑰匙傳輸操作項
(1)工區人員通過主站或子站的系統進行預演操作，操作完成後生
，總操作項數，已操作項數;
，總操作項數，已操作項數;成接口文件(wfyaoshi.ini)，寫操作項數據到[OperCz]段，存放文件在 本地計算機的接口數據文件目錄中，並向鑰匙通信程序發送接收操作項 消息(WM_USER+201)。
(2)鑰匙通訊程序將接口文件(wfyaoshi. ini)中[OperCz]段的內容
解析後傳入電腦鑰匙，完成操作後向主程序發送操作項接收完畢消息 (WM_USER+202)o
向主程序回傳操作結果
(1 )工區操作人員拿著電腦鑰匙到現場進行操作，並記錄操作結果。
(2) 操作完成後，電腦鑰匙通訊程序從電腦鑰匙中接收操作結果數 據，將結果寫入接口數據文件(wfyaoshi.ini)中[OperHc]段，並向主程 序發送接收回傳項消息(WM—USER+203)。
(3) 主程序收到消息後讀取接口文件更新系統中對應設備狀態，更 新完成後向電腦鑰匙通訊程序發送回傳項接收完畢消息(WMJJSER+204 ),
完成回傳。
本系統經在鹿河監控中心所轄各220kV站進行試運行，實現了各分 散的變電站的統一管理，為無人值班變電站運行管理提供支持手段，提 高了安全生產保障能力，為實現公司範圍內站內 一次接線圖圖形數據格 式的統一、共享和數據的更新、發布奠定了堅實基礎。系統仍使用原五 防主機、電腦鑰匙及鎖具，不需更換，值班員仍使用原五防設備進行現 場操作，避免了運行變電站更換五防設備造成的工程量及運行風險，降 低投入成本，經濟效益顯著。
權利要求1、無人值班變電站網絡化五防閉鎖系統，其特徵在於它由生產控制I區專用網、生產III區網、管理信息區網組成；生產控制I區專用網與生產III區網之間通過正向物理隔離器(7)單向連接；生產III區網與管理信息區網通過防火牆(4)單向連接；所述生產控制I區專用網由主站、子站、生產控制I區網絡(42)、文件發送伺服器(8)組成，主站和各子站通過生產控制I區網絡(42)雙向連接，主站和子站之間採用TCP/IP協議進行通訊；所述生產III區網由生產III區網絡(41)、文件接收伺服器(6)、網絡交換機(5)組成，網絡交換機(5)與文件接收伺服器(6)單向連接，文件接收伺服器(6)與生產III區網絡(41)單向連接；所述管理信息區網由網絡交換機(3)、MIS網絡(40)、輸變電GIS資料庫伺服器(1)、WEB伺服器(2)組成；輸變電GIS資料庫伺服器(1)與MIS網絡(40)雙向連接，WEB伺服器(2)與MIS網絡(40)單向連接，網絡交換機(3)與MIS網絡(40)單向連接。
2、 根據權利要求1所述的無人值班變電站網絡化五防閉鎖系統，其特徵在於所述主站由存儲各變電站的一次接線圖數據的圖形數據伺服器(9)、裝有主程序和鑰匙通訊程序的主站終端(15)、通訊適配器(25)、電腦鑰匙(30)、鎖具(35)、綜自系統終端(20)、網絡交換機(10)組成；鎖具(35)與電腦鑰匙(30)雙向連接，電腦鑰匙(30)通過通訊適配器(25)與主站終端(15)雙向連接，網絡交換機(10)分別與主站終端(15)、圖形數據伺服器(9)和生產控制I區網絡(42)雙向連接，主站終端(15)通過RS232接口與綜自系統終端(20)雙向連接。
3、 根據權利要求2所述的無人值班變電站網絡化五防閉鎖系統，其特徵在於所述各子站的結構相同，其中第一個子站由裝有主程序和鑰匙通訊程序的子站終端(16)、通訊適配器(26)、電腦鑰匙(31 )、鎖具(36)、綜自系統終端(21)、網絡交換機(ll)組成；鎖具(36)與電腦鑰匙(31)雙向連接，電腦鑰匙(31)通過通訊適配器(26)與子站終端(16)雙向連接，子站終端(16)通過網絡交換機(11)與生產控制I區網絡(42)雙向連接，子站終端(16)通過RS232接口與綜自系統終端(21)雙向連接。
專利摘要本實用新型涉及一種無人值班變電站網絡化五防閉鎖系統，它由生產控制I區專用網、生產III區網、管理信息區網組成；生產控制I區專用網與生產III區網之間通過正向物理隔離器單向連接；生產III區網與管理信息區網通過防火牆單向連接；本實用新型的有益效果是建立了統一的網絡化五防閉鎖管理平臺，實現五防閉鎖標準功能和無人值班變電站五防閉鎖系統遠程監視及管理功能；實現輸變電地理信息系統與五防閉鎖系統變電站一次接線圖圖形數據格式的統一和信息共享；根據五防閉鎖系統與電腦鑰匙標準通訊規約，實現多個不同廠家電腦鑰匙數據的下載和回傳。
文檔編號G05B19/418GK201289606SQ200820106520
公開日2009年8月12日 申請日期2008年11月12日 優先權日2008年11月12日
發明者平 劉, 孫紅燕, 穎 張, 張賀偉, 杜麗萍, 劍 焦, 王玉貞, 趙立剛 申請人:石家莊供電公司