CN101424721A - 调度自动化系统远动通道在线检测系统 - Google Patents

Abstract

调度自动化系统远动通道在线检测系统包括模拟通道检测模块、数字通道检测模块和网络通道检测模块，三个检测模块的输出经转换电路后输入计算机。针对远动检测不及时的问题，本发明提供了计算机控制的通道检测系统，可以随时在线检测远动通道的好坏及指标，本发明用环路通道方式检测模拟通道，辅助通道方式检测数字通道，登陆服务器方式检测网络通道，然后将检测结果汇总到计算机上，用程序指令控制，采用高级语言编程，可视化的操作界面，检测方法简单新颖，检测数据准确，检测快速，可以在1分钟内完成故障检测。

Description

调度自动化系统远动通道在线检测系统

技术领域

本发明属于电网的调度自动化系统技术领域，具体为调度自动化系统远动通道在线检测系统。

背景技术

调度自动化系统实时运行中，会遇到一些故障现象，如变电站运行监控人员反映某个变电站遥测数据和遥信状态不刷新，或者有时候刷新、有时候不刷新，即系统有误码，值班调度员反映遥控预置收不到返校信号等等。这时往往不能区分出是远动通道故障，还是远动装置故障，或者是两端装置同步问题。需要一种能检测出通道的好坏，区分出故障所在部位，进而缩短调度自动化系统的故障处理时间的技术方案。

发明内容

本发明要解决的问题是：现有调度自动化系统的运行检测没有合适的检测系统，不能快速对远动通道的故障进行检测。

本发明的技术方案是：调度自动化系统远动通道在线检测系统，包括模拟通道检测模块、数字通道检测模块和网络通道检测模块，三个检测模块的输出输入计算机：模拟通道检测模块包括两组2600Hz高通滤波器和2400Hz低通滤波器，分别连接远动通道的上、下行支路，设置一800Hz振荡器，分别连接下行支路的2400Hz低通滤波器和一双踪示波器，上行支路的2400Hz低通滤波器也连接所述双踪示波器，双踪示波器输出至计算机，通过800Hz振荡器信号经过上、下行支路前后的对比，检测模拟通道；数字通道检测模块设置辅助测试通道，在变电站端辅助测试通道的“发”与远动通道的“收”接通，辅助测试通道的“收”与远动通道的“发”接通，主站端检测下行通道时，计算机的“发”和“收”分别连接远动通道的“发”和辅助测试通道的“收”，主站端检测上行通道时，计算机的“发”和“收”分别连接辅助测试通道的“发”和远动通道的“收”，由计算机发一批数据包，经过数字通道后，接收进行比较，得出百分比，实现数字通道的检测；网络通道检测模块通过登录主站自动化系统服务器和ATM通信设备网管系统服务器，发送检测指令检测网络通道。

本实用新型模拟通道检测模块经模/数转换电路输入计算机，网络通道检测模块经485/RS-232转换电路输入计算机，数字通道检测模块的输出直接输入计算机。最为改进，网络通道检测模块设置内线电话线，通过调制解调器分别连接主站自动化系统服务器和ATM通信设备网管系统服务器的COM接口，分别通过内线电话线登录到这两个服务器，进行网络通道检测。

电力调度自动化系统由主站(调度端)自动化系统、厂站(变电站)自动化系统以及提供两端系统信号传输的连接通道组成。目前调度自动化系统通道有3种传输模式：模拟通道、数字通道和网络通道。针对远动检测不及时的问题，本发明提供了计算机控制的通道检测系统，可以随时在线检测远动通道的好坏及指标，本发明用环路通道方式检测模拟通道，辅助通道方式检测数字通道，登陆服务器方式检测网络通道，然后将检测结果汇总到计算机上，用程序指令控制，采用高级语言编程，可视化的操作界面，检测方法简单新颖，检测数据准确，检测快速，可以在1分钟内完成故障检测。

附图说明

图1为本发明的示意图。

图2为本发明模拟通道检测模块主站端部分的示意图。

图3为本发明数字通道检测模块的示意图。

图4为现有网络通道检测方式的示意图。

图5为本发明网络通道检测模块的示意图。

图6为本发明运行流程图。

具体实施方式

目前调度自动化系统通道包括模拟通道、数字通道和网络通道三种。如图1，本发明包括模拟通道检测模块、数字通道检测模块和网络通道检测模块，三个检测模块的输出经转换电路后输入计算机；下面结合附图具体说明本发明。

调度自动化系统的模拟通道，是光纤数字通信设备中脉冲编码调制PCM的四线电路，其通路频带为300~3400Hz，远动传输频带是2600Hz以上，通常是3000±150Hz的两个频率，对应设置有2600Hz高通滤波器，同时由于远动传输频带是2600Hz以上，选用2400Hz低通滤波器，作为本发明模拟通道检测模块的环回；主站端用800Hz正弦波检测信号从下行检测点送出，可以顺利通过2400Hz低通滤波器，到上行检测点用双踪示波器测量比较，很快可以判断出通道的好坏。模拟通道检测模块的设置，实质上是在300~3400Hz的远动冗余频带中，利用2400Hz低通滤波器，开辟一条检测通道。如图2，用两组2600Hz高通滤波器和2400Hz低通滤波器，分别连接到远动上、下行支路，800Hz振荡器送到下行支路的2400Hz低通滤波器；上行支路的2400Hz低通滤波器接也连接双踪示波器，测量经过环路接收到的800Hz信号幅度和波形。本发明选择2400Hz低通滤波器和800Hz振荡器是因为这样与原来的电力线载波机具有通用性，没有必要开发其他频率的滤波器和振荡器，而且2400Hz低通滤波器滤波特性容易实现，800Hz振荡器的声音好听、波形好看。

一般模拟通道的检测要用到检测插片，主站的脉冲编码调制PCM音频配线模块设有插入检测点，与之对应的检测插片两面各有两个触点，四个触点对应一根四芯线缆引出，每根线缆接到一组滤波器上。检测时，将下行检测插片插到下行方向的PCM音配可断模块中，插头两面标有Z₁、P₁区分方向，将上行检测插片插到上行方向的PCM音配可断模块中，同样插头两面标有Z₂、P₂区分方向；两处检测插片不能插错位子，也不能插反方向，否则无法进行检测。不能插错位子是指：上行和下行的位子不能插错，一旦插错了就传输不通；插反方向是指检测插片插头的两个面不能插反，一旦插反就将高通和低通滤波器介入相反的通路，也无法完成传输。因此，在上行和下行通路中，任何一种插入错误，就无法进行检测。而模拟通道检测模块在连接到计算机进行数据汇总检测时，由于计算机可实现自动检测，也可以不用检测插片。

变电站端的接线，只须将2400Hz低通滤波器的输入输出引线，用卡接刀卡到PCM相应通路“四线收”和“四线发”的音配线架端子上，不分方向，把低通滤波器固定在通信机柜内适当的位置。

接下来，给800Hz振荡器和双踪示波器通上电源，800Hz正弦波振荡器输出阻抗设置600Ω档，输出电平设置在—5～0dB之间，这时示波器一路显示为800Hz振荡器输出波形电压约1400mVp-p，另一路显示的是通过变电站2400Hz低通环回来的信号，观察两个波形进行比较。正常情况是：频率应该相同，相位不一定相同，幅度有衰减，波形不应该有失真，否则通道就有问题。我们选用的是无源滤波器，所有滤波器加上整个环起的上、下行通道，共有约10dB的衰减，收到的波形电压约为120mV_p-p。

对调度自动化系统数字通道的检测，就是RS—232的检测，其原理很简单，只要在变电站将数据接口的收与发环起来，主站端接到PC机的COM口上，用检测软件发一批数据包，接收后进行比较，得出百分比，就可顺利地对数字远动通道进行检测。RS—232的检测软件很多，可以在网上下载。

为了达到在线检测，必须借用辅助通道才能完成，常用的方法有三种：(1)利用四线电路作为辅助通道的检测方法，(2)利用二线电路作辅助通道的检测方法，(3)利用数字电路作辅助通道的检测方法。在这三种环起方法中，只有利用数字电路作为辅助通道检测时，才能做到在线检测。

本发明的数字通道检测模块如图3，变电站端辅助检测通道CH2的“发”与远动通道CH1的“收”接通，辅助检测通道CH2的“收”与远动通道CH1的“发”接通，主站端检测下行通道时，计算机的“发”和“收”分别连接远动通道CH1的“发”和辅助检测通道CH2的“收”，主站端检测上行通道时，计算机的“发”和“收”分别连接辅助检测通道CH2的“发”和远动通道CH1的“收”；检测时变电站的接线始终是固定的。

网络远动通道一般由主站端路由器、光传输设备以及变电站网络交换机构成。为了使主站路由器、变电站交换机与光纤通信的2M EI接口进行匹配连接，在主站路由器和变电站网络交换机中，必须使用2Mbps/10Mbps网桥板，实现2Mbps E1接口与10Mbps以太网接口之间的转换。

目前的对网络通道的检测分为两个段落：一是对以太网口检测，二是对E1口检测。显然网络通道的检测是在线的，检测过程对调度自动化系统工作没有影响。

由于以太网口具有IP地址，因此对以太口段落的检测，可以在自动化主站服务器上，使用如ping等网络检测命令检测；对于E1端口的检测，可以在传输设备的网管服务器上用Show命令查看电路的工作状态，从而判断通道的好坏。

以实际系统举例，调度自动化系统主站采用ON2000系统，系统具有管理服务器；光纤传输设备采用ATM Cisco 8500系列，主站使用ATM Cisco 8540核心交换机，变电站为ATM Cisco 8510，主站配备网管服务器：

(一)在自动化主站ON2000系统服务器上检测以太口

图4是主站到各变电站的网络通道框图，图中标出了各以太网口的IP地址，这些端口地址就是检测点，检测方法是：进入C：\>命令提示符，使用Ping命令，操作如下：首先，用Ping命令获得主站端路由器端口地址，收到4个IP包时，表明主站端远动路由器与自动化ON2000系统之间的通信正常，接着再用Ping命令获得变电站交换机端口地址，同样，收到4个IP包时，表示从主站服务器到变电站交换机的通道是好的，也就是说这条网络远动通道是正常的。除了用Ping命令外，还可以用Tracert命令检测一下路由。如果在Ping交换机IP时，出现“Request timed out.”这样4个错误的IP包；特别是用Tracert命令检测时，出现“Request timed out.”，说明该网络通道不通。这时需要到中间段，对传输设备的E1通道进行检测。

(二)在光传输设备ATM网管服务器上检测E1口

打开ATM Cisco 8540服务器窗口，输入登录名和密码后，进入服务器界面。就可以用show命令查看这两个端口的状态、报错等参数就能判断出这个通道的好坏与误码程度。检测方法分两部分：

一是查看主站端ATM 8540的E1端口：

Lishui8540#show ces interface cbr 12/0/1

Interface：CBR12/0/1    Port-type：E1-75ohms-DCU

IF Status：UP           Admin Status：UP

DataFormat：UnStructured

AAL1 Clocking Mode：Synchronous LineLength：0_110

LineState：NoAlarm

Errors in the last 24Hrs：

PCVs     0 LCVs   0  ESs   0  SESs   0  SEFSs  0

UASs     0 CSSs   0  LESs  0  BESs   0  DMs    0

从中看出：端口实时状态IF Status和管理状态Admin Status都是通Up，不是断开Down。数据格式DataFormat为非结构化UnStructured的，适合用于连接远动网络通道；而结构化Structured的，适用于连接PCM。同时没有告警NoAlarm，也没有报错，即所有Errors项全为0。

二是查看变电站ATM 8510的E1端口，查看方法与ATM8540类同。查看结果变电站ATM 8510 E1端口显示也是正常的，也就是说该2M电路是好的。相反，如果2M电路有问题，会在各项指标中显示出来的。

为了保证调度自动化系统主站0N2000系统和ATM通信设备网管系统的安全，这两套系统都是独立的专网，它们与局域网及Internet存在物理隔离。因此不能从局域网登录到这两个服务器进行检测，检测时间、地点受到限制。并且以上工作需要检测人员在服务器跟前操作，这样给检测工作带来不便。随着变电站站点的不断增多、设备维护人员的不断减少，如果能在任何地点都可以登录服务器，那就可以随时检测远动网络通道的好坏。本发明对网络通道检测模块做了改进，使之可以方便的进行在线检测。

本发明的网络通道检测模块使用调制解调器(Modem)接入法：设置内线电话线，通过调制解调器分别连接主站自动化系统服务器和ATM通信设备网管系统服务器的COM接口，如图5，另外两个服务器经转换电路连接到计算机，如图1。这样就可以分别通过内线电话登录到这两个服务器，进行网络通道检测了。由此，无论当时在哪个变电站工作，只要将电话线插到笔记本电脑RJ-11接口，就可以进行网络通道检测了，检测方法与在服务器上操作相同。使用本发明的网络通道检测模块时，检测人员即使不在本地，照样可以完成对网络通道的检测。也就是说，专业人员出差或参加培训时，只要带上笔记本电脑，都可以远程登录检测。

本发明将以上三模块汇总，通过转换电路，三个检测模块的数据转换为适合计算机接收的形式：模拟通道的检测为四线电路，两线是发送，另外两线作为接受；数字通道的检测为三线制，即收、发和地；网络通道的检测为用网络线做成的水晶头，做成的网络线是直连线，模拟通道检测模块经过模/数转换电路的输出、网络通道检测模块经过485/RS-232转换电路的输出与数字通道的输出一起汇总后接到计算机的RS-232接口。

本发明选用Visual Basic可视化语言编程，界面简单清晰，为对话形式、易于操作。用计算机汇总检测数据，除了可检测故障，还可以检测通道指标，整个使用过程全是计算机界面按钮操作，如图6所示，为本发明的运行流程图。

首先登录到系统选择界面，选择需要检测的一个变电站；再选择检测类型：如果接到通知某个变电站有通道故障，这时就选择进行远动通道故障检测，判断故障属性，检测后三个检测模块的数据汇总，显示故障检测结果，即远动装置故障或通信设备故障，如果选择参数指标检测，那么检测后会计算机显示出远动通道的各属性值，不需要专业人员，任何一人都可以在1分钟内完成故障检测。这就能区分出故障所在部位，可以缩短调度自动化系统的故障处理时间，提高调度自动化的运行可靠率。

Claims (3)

1、调度自动化系统远动通道在线检测系统，其特征是包括模拟通道检测模块、数字通道检测模块和网络通道检测模块，三个检测模块的输出输入计算机：模拟通道检测模块包括两组2600Hz高通滤波器和2400Hz低通滤波器，分别连接远动通道的上、下行支路，设置一800Hz振荡器，分别连接下行支路的2400Hz低通滤波器和一双踪示波器，上行支路的2400Hz低通滤波器也连接所述双踪示波器，双踪示波器输出至计算机，通过800Hz振荡器信号经过上、下行支路前后的对比，检测模拟通道；数字通道检测模块设置辅助测试通道(CH2)，在变电站端辅助测试通道(CH2)的“发”与远动通道(CH1)的“收”接通，辅助测试通道(CH2)的“收”与远动通道(CH1)的“发”接通，主站端检测下行通道时，计算机的“发”和“收”分别连接远动通道(CH1)的“发”和辅助测试通道(CH2)的“收”，主站端检测上行通道时，计算机的“发”和“收”分别连接辅助测试通道(CH2)的“发”和远动通道(CH1)的“收”，由计算机发一批数据包，经过数字通道后，接收进行比较，得出百分比，实现数字通道的检测；网络通道检测模块通过登录主站自动化系统服务器和ATM通信设备网管系统服务器，发送检测指令检测网络通道。

2、根据权利要求1所述的调度自动化系统远动通道在线检测系统，其特征是模拟通道检测模块经模/数转换电路输入计算机，网络通道检测模块经485/RS-232转换电路输入计算机，数字通道检测模块的输出直接输入计算机。

3、根据权利要求1或2所述的调度自动化系统远动通道在线检测系统，其特征是网络通道检测模块设置内线电话线，通过调制解调器分别连接主站自动化系统服务器和ATM通信设备网管系统服务器的COM接口，分别通过内线电话线登录到这两个服务器，进行网络通道检测。

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