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城市轨道交通概论:SCADA系统及其功能、设计

【摘要】:SCADA即电力监控系统,该系统用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术等实现对变电站二次设备的功能进行重新组合、优化设计,对变电站全部设备的运行情况执行监视、测量、控制和协调。

SCADA(或PSCADA)即电力监控系统,该系统用先进的计算机技术、现代电子技术通信技术和信息处理技术等实现对变电站二次设备(包括继电保护、控制、测量、信号、故障录波、自动装置及远动装置等)的功能进行重新组合、优化设计,对变电站全部设备的运行情况执行监视、测量、控制和协调。图6.12为中央级控制的电力调度。

图6.11 停车库待发车辆

图6.12 中央级控制的电力调度

1.系统构成

目前,国内地铁电力监控大部分采用分散、分层、分布式系统结构,两级管理三级控制,两级管理为中央级和车站级管理,三级控制为中央级、车站级、现场级控制。另有三级控制划分为远程控制级、所内控制信号盘上集中控制级、设备本体控制级。中央级和车站级控制属于远程控制级,现场级控制包括所内控制信号盘上集中控制级、设备本体控制级两层。系统采用分散控制、集中管理的结构,保证即使系统网络的某一部分控制或线路受到损坏,也只有系统的这一部分瘫痪,不会影响整个系统的运行。

图6.13 中央级SCADA控制台

(1)中央级

如图6.13所示,中央级SCADA控制台由控制中心主备冗余系统构成,监控全线重要的监控对象(分为遥控对象、遥测对象、遥信对象),对相关数据进行实时采集显示,按一定的逻辑关系自动向监控对象发送控制命令,并可由调度员根据要求灵活调整供电方式,从控制中心的综合监控系统电力操作员工作站发布人工控制命令,实现全线供电设备的集中监控和调度管理。

(2)车站级

车站级主要实现对本站供电设备监控对象的检测控制。当中央级监控系统故障时,监控将下放至车站级,由车站级完成控制范围内的供电设备控制。中央级控制系统和车站级控制系统采用环形网络传输通道,如果一端通道出现故障可采用另一端通道,有效降低通道故障率为通道维修提供保障。

(3)现场级

现场级控制台位于监控对象附近,起接口转换、信息采集、命令接收、反馈和执行等作用。设有当地/远方功能,正常运行状态下,设置为“远方”,接受远程控制;维修状态下,设为“当地”,进行现场设备操作维护。

2.系统功能

电力监控系统的基本功能有通过选点式、选站式、选线式控制遥控对象;实时监控供电设备状态并对故障报警;遥测供电设备主要参数;状态显示与故障信息记录、报表统计、打印;系统自检功能;主、备设备切换功能等。详细内容请参阅本书相关章节。