上海莘閔輕軌控制中心電力監控系統

發布：2018-12-18 | 點擊：人次

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一、前言

隨著我國國民經濟的飛速發展，城市交通的發展已經成為我國城市建設的重中之重，我國在十五規劃中有將近十五個城市要大力發展和建設軌道交通，目前在建的主要有上海、北京、天津、廣州、深圳、南京等城市。僅以上海為例，到2005年將要投運的軌道交通線路有九條，在上海軌道交通建設規劃中共包含了17條線路，全長780公里。新華公司經過技術和市場的調研、論證，自2000年起把軌道交通領域（包括大鐵路）自動化作為公司一個新的主業發展方向。2001年新華公司參與了上海軌道交通5號線（莘閔輕軌線）的電力監控系統（包括變電所內自動化）的投標，并以技術和商務兩個*一舉中標，隨后在上海軌道交通的地鐵1號線北延伸段的投標中中標。2001年新華公司在上海國產化的3條軌道交通線路中連中兩標。

目前，新華公司承擔的上海軌道交通5號線（莘閔輕軌線）的電力監控系統SCADA系統已經投入了運行。

二、莘閔輕軌線電力監控系統的實施方案

2．1上海莘閔輕軌交通工程電力監控系統工程概況

莘閔輕軌交通線工程自地鐵1號線莘莊站向南至閔行天星路，全長17.04公里，除莘莊站線路（約0.41公里）為地面線外，均為高架線路。共設11座車站，1座車場。

工程電力供電部分沿線設18座變電所：莘莊站牽引變電所，莘莊站降壓變電所，莘城站降壓變電所，銀都路站牽引、降壓混合變電所，顓橋站牽引、降壓混合變電所，北橋站降壓變電所，劍川路車場牽引、混合降壓變電所，劍川路車場降壓變電所，劍川路站降壓變電所，東川路站牽引、降壓混合變電所，金平路站降壓變電所，華寧路站牽引箱式變電所、華寧路站降壓變電所，文井路站降壓變電所，天星路站降壓變電所，控制中心設一座降壓變電所，在劍川路車場設一座110/35/10KV主變電所，在銀都路車站設一座35/35KV主變電所。

上海莘閔輕軌交通電力監控系統SCADA系統是由設在控制中心的中央電力監控系統及設在各變電所的變電所綜合自動化系統及其通信通道三部分組成，中心電力監控系統對上述18個變電所及接觸網電動隔離開關進行實時監控，實現變電所的自動化控制管理。

2.2控制中心電力監控系統架構

上海莘閔輕軌交通工程電力監控系統中心監控系統的配置如下圖所示：

其主要特點包括：

A）系統網絡采用CISCO的10/100M雙速自適應交換機。本方案配置雙冗余主網，每個網絡各采用一臺CISCO3548交換機，支持接入48臺計算機。CISCO3500系列交換機具有高達10.8G的交換能力，為無阻塞的數據流提供了可靠保障。另外，該系列交換機還具備千兆光纖上連的擴展能力，為今后高層次網絡互連留有余地。

B）控制中心系統的服務器和磁盤陣列選用了Compaq產品，并采用高性能、安全可靠、不宕機的Unix支持平臺。數據庫服務器由兩臺Unix服務器加一臺磁盤陣列組成，通過CompaqTruCluster雙機共享軟件實現兩臺服務器對磁盤陣列的共享訪問仲裁及切換。配置的磁盤陣列中磁盤配置方案采用RAID5，RAID5提供了高性價比的數據安全性的解決方案

本系統的COMPAQ的Alpha服務器，COMPAQ的RA系列磁盤陣列，和TruCluster雙機共享軟件形成COMPAQ的整套數據庫服務器的所有硬、軟件，構成雙機共享完整解決方案。

C）數據采集采用工控機和zui新雙機切換式終端服務器，緊跟zui新技術發展。雙機切換式終端服務器中的TCPServer用一個IP口為主備機各提供一個鏈路，避免雙機切換中的建鏈時間間隔。并使雙機共享一套終端服務器，為主備機的熱備用提供了統一的數據。

D）主站系統的人機工作站選用CompaqAlphaUnix工作站，高性能、安全可靠、不宕機，確保運行的持續性；

E）系統的通信機也是系統的WEB服務器，采用PC服務器。它能夠勝任通信和WEB服務雙重任務，并可利用撥號網絡和WEB服務的便利，實現遠程可視化的系統故障診斷與控制維護，并為復示終端和信號系統的大屏幕提供按需方式的優化服務。

F）報表工作站采用Windows平臺，充分利用通用流行的辦公自動化報表平臺。

G）系統網絡、數據采集設備和主服務器按冗余配置，并為向上、向下和橫向發展留有足夠的空間，確保了系統的可擴展性；

2.3系統總體功能

新華控制工程設計并提供的上海莘閔輕軌交通工程電力控制中心監控系統為整個電力自動化系統提供電力系統的運行狀態和監控操作手段。因此，本系統的關鍵子系統節點均采用冗余配置，如數據采集和實時數據服務器，歷史數據庫服務器都是冗余配置。系統具有硬件設備和軟件任務模塊的運行自監視功能，能夠自動通過熱備用切換等機制保證基本系統的正常運行。

系統有如下功能：

數據采集：

實時采集模擬量（遙測）、狀態量（遙信）、脈沖量（電度）以及保護信息。

廠站接入個數不限。

數據處理

實時處理數據，計算各類統計值

自動濾除遙測擾動及遙信抖動

任意定義各種表達式并實時求出計算值

數據存儲至歷史數據庫

數據通信

能以不同的規約和多種速率與各種RTU通迅

可以與上級調度系統、企業管理系統等通迅

傳輸實時數據至調度模擬屏

可配置大屏幕系統顯示整個調度自動化系統的畫面

支持多種通信接入方式

數字通信（RS485/RS422等）

高速網絡通信

其它

數據操作

遙控與遙調

人工置數、數據鎖定、設定計劃值等

修改歷史數據庫

事件與報警處理

記錄各類事件，包括：報警事件、操作事件、系統事件等

語音報警，報警點閃爍，自動推出畫面

事故追憶

安全

雙倍冗余配置：雙前置機、雙服務器、雙人機工作站等

數據自動存貯

設置分級用戶口令及相應的操作權限

SOE處理

系統校時

事故追憶

畫面操作

瀏覽、跳轉等

圖形頁

接線圖、結構圖、潮流圖等

實時數據顯示

畫面漫游、縮放

曲線頁、報表頁

歷史數據報表、歷史統計數據、實時數據統計表等

報表數據時間屬性設置靈活

頁面編輯

在線的綜合編輯環境，用于編輯圖、表、線等用戶界面

打印

頁面召喚打印、定時打印、事件驅動打印

遠程維護

通過MODEM撥號聯網進行遠程WEB維護

2.4人機界面環境

本系統的人機界面非常直觀和清晰。系統提供的的信息圖、結構圖、接線圖、網絡監視圖等畫面圖形，便于對整個系統的監視和管理。

信息圖：地理信息圖，作為主畫面

三、結束語

軌道交通控制中心系統為軌道交通自動化系統的高層控制系統。隨著自動化整體水平要求的提高，在未來的幾年中電力監控系統、消防報警系統、設備監控系統等分系統可整合成一個綜合控制平臺，以實現控制中心各系統的信息和資源共享，協調動作，協調管理。新華公司將會在研發和工程中不斷的總結經驗，不斷探索，不斷拓展，以適應軌道交通的控制要求，提高我國軌道交通的自動化水平。

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