专利名称：一种新型的嵌入式变电所监控系统的制作方法
技术领域：
一种新型的嵌入式变电所监控系统技术领域本发明属于电力系统自动化技术领域，涉及一种新型的嵌入式轨道交通牵引变电 所监控系统。
背景技术：
随着计算机、通讯技术的飞速发展，轨道交通供电系统的自动化水平及要求也越 来越高，调度中心对变电所内终端设备的控制更加扁平化，甚至实现变电所无人值守，所 内的二次设备与一次设备结合更紧密，其性能也更强大、智能化和信息化，同时还要满足高 效、节能的要求。面对新的技术发展趋势，传统的变电所内运行于独立工控机的当地监控系 统也暴露出了以下问题1、设备冗余低效。随着越来越多的如户外箱式变电站为代表的无人值守变电站的 出现，原来强调的由值班员当地完成所内设备操作的功能大大弱化了，而在有限的空间内 布置独立工控机却变得很麻烦和困难；2、数据冗余低效。调度中心与变电所内终端设备的数据交互越来越多，大量的实 时数据和控制信息通过所内的通信管理机进行缓存和中转。而另一方面，所内当地监控系 统还要另外从所内终端设备获取实时数据并保存，占用了装置端的通讯带宽资源，意义却 不大；3、不再必要的成本开销。在当前计算机技术水平下，嵌入式软硬件平台在保持低 功耗特点的同时性能也有了极大的提升，可以考虑直接利用所内采用嵌入化软硬件系统的 装置来运行监控系统，从而节省采用独立工控机所导致建设和维护成本。发明内容本发明的目的是为了解决以上传统变电所当地监控系统实现方案出现的新问 题，提出了一种新型的嵌入式牵引变电所监控系统方案，包括以下方面的描述本发明采用的技术方案是一种新型的嵌入式变电所监控系统，由若干保护测控 装置、通信管理机组成，其中，所述通信管理机是双机热备用及主备竞争，所述主备通信管 理机分别于每一台保护测控装置进行网络通讯。1、选用基于SOM嵌入式模块加扩展板作为硬件平台；2、选用嵌入式操作系统作为软件平台；3、对常规的监控系统软件进行重构和优化。主要包括以下方面1 >直接与本机运行的通信管理机核心程序进行通讯，获取所需的装置实时数据， 并通过其中转下发对装置的操作命令；2 >选用嵌入式数据库作为历史数据库，以实现历史数据存储；3 >通过内存双缓存贴图的方式提高画面的刷新效率，减小系统开销，优化监控系 统实时画面的显示性能；4 >基于通信管理机硬件平台运行时，直接利用通信管理机的双机热备用及主备竞争、切换工作模式，实现监控系统的双机热备用及主备切换功能。本发明具有如下的有益效果通过基于合适的嵌入式软硬件平台，并对常规监控 系统进行重构和优化，提供了一种简单、高效的嵌入式轨道交通牵引供电系统变电所监控 系统实现方案。如果直接以采用嵌入式软硬件系统架构的通信管理机作为运行平台，将明 显地节省建设投资和维护成本，也方便了开关柜安装，因此该技术方案具有广阔的应用前旦ο
以下结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明。附图和具体实施方 式并不限制本发明要求保护的范围。
图1是以通信管理机为运行平台的嵌入式监控系统的架构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明进一步说明。嵌入式监控系统的硬件平台需要满足低功耗、高性能、接口丰富、通用扩展性强 等方面的要求，本发明方案中采用基于X86架构主处理器的SOM模块及扩展板，提供了一 个满足上述要求的高度集成的全功能硬件解决方案，可以实现CPU主频不小于500M，内存 不小于512M，固态存储不小于2G，同时支持VGA视频输出端口、10M\ 100M以太网口、串口、 USB 口等接口。软件平台环境的选择需要考虑性能、兼容性和用户易用性，本发明方案中 采用Windows XP Embedded操作系统，它作为一种嵌入式操作系统，可以以组件化的形式 提供Windows操作系统的功能，其包含了 10，000多个独立的功能组件，可由开发人员在 自定义设备映像中管理或降低内存占用量时自由选择并获得最佳功能；另外Windows XP Embedded同样基于Win32编程模型，可采用常见的开发工具，与常用的Win32架构的桌面应 用程序无缝集成，并具有最为广泛的使用客户群。参照附图1嵌入式监控系统的架构示意图所示，针对嵌入式软硬件运行环境的特 点，对常规的监控系统软件还必须进行以下重构和优化1、监控后台主程序不再通过具体的规约模块与保护测控装置建立通讯连接获取 数据和下发命令而是直接访问通讯管理机核心程序获取实时数据和下发命令，数据统一、 高效，也节省了与装置端的网络通讯带宽资源；2、监控后台程序的历史数据存储通过嵌入式数据库来实现，本发明方案中可具体 采用Sqlite数据库，它作为一轻量级的嵌入式数据库，其数据库引擎直接运行于监控后台 程序的进程空间，具有资源占用低、处理速度快、使用方便、调用简单(支持大多数Sql92标 准的Sql命令语句)，维护性好(无需安装，所有的历史数据只为一个物理文件)；3、对于嵌入式监控后台监控软件而言，用户实时画面的刷新显示是一大资源开 销，也是优化的重点，通过内存双缓存贴图的方式提高画面的重绘刷新效率，尤其是有大量 位图插入显示的时候，可以非常明显地提高用户界面的响应速度和降低系统资源消耗；4、当监控后台系统基于通信管理机运行时，直接利用通信管理机的双机热备用及 主备竞争、切换工作模式，实现监控系统的双机热备用及主备切换功能。通过上述对具体实施的分析可见，本方案中监控系统的架构简洁、高效，使用方便、简单，如果直接以采用嵌入式软硬件架构的通信管理机作为运行平台，将明显地节省建 设投资和维护成本，也方便了开关柜安装。 以上已以较佳实施例公布了本发明，然其并非用以限制本发明，凡采取等同替换 或等效变换的方案所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
权利要求1.一种新型的嵌入式变电所监控系统，由若干保护测控装置、通信管理机组成，其特征 在于，所述通信管理机是双机热备用及主备通信管理机，所述主备通信管理机分别于每一 台保护测控装置进行网络通讯。
2.根据权利要求1所述的新型的嵌入式变电所监控系统，其特征在于所述主备通信 管理机选用基于SOM嵌入式模块加扩展板作为硬件平台；选用嵌入式操作系统作为软件平 台。
专利摘要本实用新型公开了一种新型的嵌入式变电所监控系统，它根据嵌入式平台的性能特点，使用嵌入式操作系统和数据库并对监控系统软件进行重构和优化，使传统的工控机上的监控系统功能得以在嵌入式平台上实现。
文档编号H02J13/00GK201830021SQ20102026949
公开日2011年5月11日 申请日期2010年7月23日 优先权日2010年7月23日
发明者李鹏, 范三龙 申请人:南京国电南自轨道交通工程有限公司