专利名称：一种变电站直流监控系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及电力系统综合自动化管理技术领域，尤其是涉及一种变电站直 流监控系统。
背景技术：
直流操作电源系统是变电所中不可缺少的二次设备之一，它的可靠性直接 影响变电所设备的安全可靠运行。大量微机保护装置和综合自动化设备的应 用，以及阀控密封铅酸蓄电池的采用，对直流操作电源的要求也越来越高。但 现行的直流管理及运行基本上还是原有的管理方法和模式，已很难适应综合自 动化及无人值班站对直流系统的要求。现行的运行监控均在调度中心或集控 站，直流装置的部分信号接入综自系统传给调度运行人员，调度运行人员更关 心的是整个系统运行状况，直流装置信号与其他设备装置信号一样，只是一些 辅助信息，发生故障后才得以注意。即使故障报警后，调度人员也是电话通知 直流工作人员现场处理，效率非常低，且直流工作处于一种被动的模式中，即 发生故障才处理，不能主动的预防预测事故、第一时间掌握直流系统运行状况， 给系统运行带来了一定的隐患。因此，针对县、市级以上单位建立一套直流远 方监控管理系统是十分必要的。然而，建立一套直流远方监控管理系统对众多 变电所或者变电站的直流操作电源进行监控时，需要保证网络数据传送的效 率，从而保证监控的时效性，当网上数据上传节点过多，数据量过大时，网上 数据处理和传送节点的任务繁重，往往造成数据传送的延迟，如果出现网上数 据处理和传送节点出现故障，则会造成所有数据上传节点的数据无法到达集中 监控中心。最后，目前变电站的大部分直流设备安装了电池巡检和绝缘检测装 置，这些设备和装置本身带有数字接口，但各个变电站的设备可能出自不同制造商，因而整合传送这些数据成为一个亟待解决的问题；同时，使用高频开关 电源的变电站内，站内数据的采集主要依靠原系统使用的微机直流监控器；可 见，如何在原系统使用的微机直流监控器功能太弱或不具备微机直流监控器的 情况下实现远程集中监控直流也成为有待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种变电站直流监控系统，在充分利用 现有设备的基础之上，构建适合众多变电站远程集中直流监控体系，提高系统 的综合监控水平、系统的开放性和扩展性以及监控的稳定性和可靠性。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案
本发明的变电站直流监控系统，包括远端测控单元、光纤通道输入单元、 光纤通道、服务器、工作站和客户机；光纤通道输入单元分别与远端测控单元 和光纤通道相连，服务器、工作站和客户机分别与光纤通道相连；在所述的光 纤通道输入单元和光纤通道之间还设置有前置机，该前置机采用双机热备用结 构形式，该前置机包括主前置机、副前置机和双机切换装置，双机切换装置与 光纤通道输入单元相连，主前置机和副前置机均与双机切换装置相连，主前置 机和副前置机之间的通讯方式采用GPS无线方式；所述主前置机和副前置机 内预设有用于数据监视、参数设置、数据模拟、数据预处理和数据转发计算机 程序。
进一步，所述的远端测控单元还包括有规约转换器；该规约转换器输入端 连接变电站直流设备的数字接口，其输出端连接光纤通道输入单元；所述的规 约转换器内预设用于不同通讯规约转换的计算机程序。
进一步，所述规约转换器设置两个通讯输出端，其中一输出端接现有的综 合自动化监控计算机，另一输出端接光纤通道输入单元。
进一步，所述远端测控单元还包括有开关量采集模块和开关监视模块；开关监视模块的输出端连接开关量采集模块的输入端口 ，开关量采集模块的输出 端口与所述规约转换器的输入端相连。 本发明的有益效果是
本发明的前置机是本发明系统的重要环节，它完成数据在直流管理中心与 各个分站之间的上下传送，同时还具备数据监视、参数设置、数据模拟、数据 预处理和数据转发功能，能减轻网上其他处理机节点的负担，为实现电源监控 系统网上各节点的功能分布提供基础和保证。本发明的前置机设计为双机系 统，形成双机热备用结构，当主前置机出现故障时，备用机立即自动接替主前 置机工作，使系统连续可靠运行。采用规约转换器可以协调现有设备通讯端口 的通讯规约，减少设备更换，降低系统升级的成本，另外，规约转换器设置两 个通讯输出端，其中一输出端接现有的综合自动化监控计算机，另一输出端接 光纤通道输入单元，这样更有利于本发明系统的扩展，提高了其开放性和兼容 性。进一步采用开关量采集模块和开关监视模块，使远端测控单元的适应性更 广，在不改造现有开关的基础上实现采集和监控开关量。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐 述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显 而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可 以通过下面的说明书或者附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。 图1为本发明中前置机的原理图。
图2为本发明中远端测控单元的连接示意图。 图3为本发明中开关采集模块的原理图。
具体实施例方式
具体实施时，本发明所包括远端测控单元(RTU)、光纤通道输入单元、 光纤通道、服务器、工作站和客户机；光纤通道输入单元分别与远端测控单元 和光纤通道相连，服务器、工作站和客户机分别与光纤通道相连；其连接和相 关系统软件预设可以借鉴现有的数据采集与监视控制系统(SCADA系统)。
如图1所示，本发明所述前置机设置在所述的光纤通道输入装置MODEM
和光纤通道之间，该前置机采用双机热备用结构形式，该前置机包括主前置机、 副前置机和双机切换装置，双机切换装置与光纤通道输入单元相连，主前置机 和副前置机均与双机切换装置相连，主前置机和副前置机之间的通讯方式采用 GPS无线方式；所述主前置机和副前置机内预设有用于数据监视、参数设置、 数据模拟、数据预处理和数据转发计算机程序。本发明系统的前置机是本发明 系统的重要环节，它完成数据在直流管理中心与各个分站之间的上下传送，同 时还具备数据监视、参数设置、数据模拟、数据预处理和数据转发功能，能减 轻网上其他处理机节点的负担，为实现电源监控系统网上各节点的功能分布提 供基础和保证，提高本发明系统的开放性，在扩展连接更多变电站进行集中监 控时，满足了数据传送的时效性和稳定性。如前置机出现故障，则整个系统无 法正常工作，本发明的前置机设计为双机系统，形成双机热备用结构，当主前 置机出现故障时，备用机立即自动接替主前置机工作，使系统连续可靠运行， 因此保证了前置机的可靠性，从而保证了整个系统可靠性。
如图2所示，本发明的远端测控单元包括有规约转换器、开关量采集模块、 开关监视模块和直流监控器。所述直流监控器可以采用现有的变电站直流设备 监控装置，母线绝缘信息和单体电池信息与直流监控器相连，直流监控器和规 约转换器输入端想连接，规约转换器其中一个输出端连接光纤通道输入单元MODEM;所述的规约转换器内预设用于不同通讯规约转换的计算机程序。规 约转换器设置两个通讯输出端，规约转换器的其中一输出端接变电站原有的综 合自动化数据接口，原有的综合自动化数据接口可以与原有的监控微机相连, 规约转换器的另一输出端接光纤通道输入单元MODEM。所述远端测控单元 还包括有开关量采集模块和开关监视模块;开关监视模块的输出端连接开关量 采集模块的输入端口 ，开关量采集模块的输出端口与所述规约转换器的输入端 相连；开关量采集模块将变电站的开关量集中采集后送至规约转换器。
如图3所示，本发明中的开关量采集模块采用采用施密斯触发器，有效防 止误动。本实施例的开关量采集模块共有16个开关量输入端口，开关量输入 端口与微控制器(MCU)、通信口光电隔离，隔离电压DC3000V，微控制器 (MCU)采用MS51系列单片机来处理采集的数据。本实施例的开关量采集 模块的软件与硬件均有看门狗，可极大的提高系统的稳定性及可靠性，通讯接 口采用RS-485。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领 域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱 离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1. 一种变电站直流监控系统，包括远端测控单元、光纤通道输入单元、光纤通道、服务器、工作站和客户机；光纤通道输入单元分别与远端测控单元和光纤通道相连，服务器、工作站和客户机分别与光纤通道相连，其特征在于在所述的光纤通道输入单元和光纤通道之间还设置有前置机，该前置机采用双机热备用结构形式，该前置机包括主前置机、副前置机和双机切换装置，双机切换装置与光纤通道输入单元相连，主前置机和副前置机均与双机切换装置相连，主前置机和副前置机之间的通讯方式采用GPS无线方式；所述主前置机和副前置机内预设有用于数据监视、参数设置、数据模拟、数据预处理和数据转发计算机程序。
2. 根据权利要求1所述的所述的变电站直流监控系统，其特征在于所述 的远端测控单元还包括有规约转换器;该规约转换器输入端连接变电站直流设 备的数字接口，其输出端连接光纤通道输入单元；所述的规约转换器内预设用 于不同通讯规约转换的计算机程序。
3. 根据权利要求2所述的所述的变电站直流监控系统，其特征在于所述 规约转换器设置两个通讯输出端，其中一输出端接现有的综合自动化监控计算 机，另一输出端接光纤通道输入单元。
4. 根据权利要求3所述的所述的变电站直流监控系统，其特征在于所述 远端测控单元还包括有开关量采集模块和开关监视模块;开关监视模块的输出 端连接开关量采集模块的输入端口，开关量采集模块的输出端口与所述规约转 换器的输入端相连。
全文摘要
本发明公开了一种变电站直流监控系统，包括远端测控单元、光纤通道输入单元、光纤通道、服务器、工作站和客户机，在所述的光纤通道输入单元和光纤通道之间还设置有前置机，该前置机包括主前置机、副前置机和双机切换装置，双机切换装置与光纤通道输入单元相连，主前置机和副前置机均与双机切换装置相连，主前置机和副前置机之间的通讯方式采用GPS无线方式；所述主前置机和副前置机内预设有用于数据监视、参数设置、数据模拟、数据预处理和数据转发计算机程序；本发明充分利用现有设备，构建适合众多变电站远程集中直流监控体系，提高系统的综合监控水平、系统的开放性和扩展性以及监控的稳定性和可靠性；本发明用于电力系统。
文档编号G08C23/06GK101414763SQ20081023119
公开日2009年4月22日 申请日期2008年12月4日 优先权日2008年12月4日
发明者张爱国, 武玉丰, 申润田, 邵利坤, 郝建刚 申请人:河南省电力公司鹤壁供电公司