CN113595247A - 一种电气化铁路牵引变电所集中监控系统 - Google Patents

一种电气化铁路牵引变电所集中监控系统 Download PDF

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陈元寿
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Abstract

本发明公开一种电气化铁路牵引变电所集中监控系统,牵引供电线路上各所亭通过其站控层网络将二次设备信息发送给通信管理机;牵引供电线路上各所亭的通信管理机将二次设备信息通过所间通信通道上传至集中监控后台;所述所间通信通道为牵引供电线路上各所亭间故障测距的通信通道;所述牵引供电线路上的各所亭包括:AT所、牵引变电所和分区所。节约成本;采用61850通讯规约,为避免各所亭数据处理之间的干扰,集中监控系统对每个被接入所亭各启用一个独立的61850通讯进程,利用对应所亭配置的转发SCD文件,直接导入集中监控系统来创建数据库,提高集控监控系统数据库组态效率。

Description

一种电气化铁路牵引变电所集中监控系统
技术领域
本发明涉及变电所监控技术领域,具体而言,涉及一种电气化铁路牵引变电所集中监控系统。
背景技术
电气化铁路牵引供电系统中,牵引变电所、AT所和分区所沿铁路线分布,所与所之间距离约为10千米。从一个牵引变电所到其左右两侧的分区所的供电区间,称为此变电所的左右供电臂,通常一个供电臂包含一个牵引变电所、一个AT所和一个分区所;铁路沿线所亭典型分布示意图如图1所示。
在常规运维工作中,巡检时运维人员需到各所内查看信息,工作量巨大且效率低下,特别是有些经过复杂地质环境的铁路,工作时效差且存在危及人身安全的隐患;为了解决铁路用户在运维中的困难,需要研究变电所集中监控系统技术,使得运维人员可以在牵引变电所完成对左右供电臂的AT所、分区所乃至全线所亭信息的监视与控制,进而减少铁路用户大量的运维工作,降低运维工作难度。
现有的集中监控系统对于牵引变电所集中监控系统的不同需求,只能针对某一集中监控模式进行单独设计,不能同时适用于其他的集中监控模式,而且现有的牵引变电所集中监控系统在传输故障报告信息和录波文件信息等特殊格式的信息途中需要对多特殊格式的信息进行次转码操作,不仅传输过程复杂,还需要操作人员进行多次配置,耗费较大的人力物力;数据的转发和接入配置也比较复杂,已经无法满足当前用户的需求。
有鉴于此,特提出本申请。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有的集中监控系统使用范围单一,且传输特殊格式信息过程复杂,耗费较大的人力物力;数据的转发和接入配置也比较复杂,已经无法满足当前用户的需求;目的在于提供一种电气化铁路牵引变电所集中监控系统,采用分层分布式结构,借助铁路供电线上的故障测距通道,实现对牵引变电所与铁路沿线其他AT所、分区所以及变电所综自系统的集中监控功能以解决上述问题。
本发明通过下述技术方案实现:
一种电气化铁路牵引变电所集中监控系统,包括:集中监控后台、站控层网络、通信管理机和所间通信通道;
牵引供电线路上各所亭的通信管理机通过各自的站控层网络采集二次设备信息;
牵引供电线路上各所亭的通信管理机将二次设备信息通过所间通信通道上传至集中监控后台;
所述所间通信通道为牵引供电线路上各所亭间故障测距的通信通道;所述牵引供电线路上的各所亭包括:AT所、牵引变电所和分区所。
本方案工作原理:现有的牵引变电所集中监控系统在传输故障报告信息和录波文件信息等特殊格式的信息途中需要对多特殊格式的信息进行次转码操作,不仅传输过程复杂,还需要操作人员进行多次配置,耗费较大的人力物力;数据的转发和接入配置也比较复杂,已经无法满足当前用户的需求。本方案提供的一种电气化铁路牵引变电所集中监控系统,将铁路沿线通建设有专供故障测距系统使用的2M通信通道,即利用各所亭间故障测距的通信通道组成一个封闭的专用网络实现对牵引变电所与铁路沿线其他AT所、分区所以及变电所综自系统的集中监控功能,该通道实时数据量小,足以支撑集中监控系统所间通信业务的需求。
进一步优化方案为,所述二次设备信息包括:遥测信息、遥信信息、遥控信息、遥脉信息、保护装置定值信息、故障报告信息和录波文件信息。
进一步优化方案为,当前所亭的通信管理机使用61850通讯规约与集中监控后台进行通讯。
进一步优化方案为,集中监控后台的工作模式包括:牵引变电所监控左右供电臂内所亭和指定牵引变电所监控全线所亭;
牵引变电所监控左右供电臂内所亭时:牵引所监控主机同时作为所内监控主机和集中监控后台,接入数据量较小,集中监控后台与牵引变电所可以共用一台监控主机,所述监控主机至少配置三个网口,其中两个网口接入牵引变电所本地站控层网络,一个网口接入所间通信通道;集中监控后台同时接入牵引所内站控层网络和所间通信通道,集中监控后台与牵引所内装置直接通信,可以减少集中监控后台配置的工作量。
指定牵引变电所监控全线所亭时:现有工程经验,集中监控后台接入的所亭数量可达近四十座,数据量交大,因此集中监控后台与指定牵引变电所各自独立配置监控主机,集中监控后台配置一个网口接入所间通信通道。
进一步优化方案为,牵引供电线路上各所亭间故障测距的通信通道在全线的所亭之间组成一个专用局域网,给牵引供电线路上各所亭的通信管理机各分配一个唯一指定的同网段ip,通信管理机收到二次设备信息后接入专用局域网后配置好数据,集中监控后台即可实现集中监控。
所亭间通讯采用61850通讯规约,为避免各所亭数据处理之间的干扰,集中监控系统对每个被接入所亭各启用一个独立的61850通讯进程(分配一个唯一指定的同网段ip),利用对应所亭配置的转发SCD文件,直接导入集中监控系统来创建数据库,提高集控监控系统数据库组态效率,使得通信管理机能够同时将四遥、故障报告、录波和定值数据转发至集中监控系统。充分考虑铁路用户运营管理的监控需求,采用分层分布式网络结构、通讯及工程配置方式既满足集控业务通讯需求又能兼顾便捷性的集中监控系统。参考铁路调度系统和故障测距系统组网方式,借助铁路供电线上的故障测距通道,实现对牵引变电所与铁路沿线其他AT 所、分区所以及变电所综自系统的集中监控功能。
进一步优化方案为,还包括网络交换机,牵引供电线路上各所亭的通信管理机通过各自配置的网络交换机接入所间通信通道,集中监控后台通过网络交换机接入所间通信通道。
进一步优化方案为,所述通信管理机采用的WTX-871远动通信管理机。
进一步优化方案为,所述站控层网络包括站控层A网和站控层B网,所亭的二次设备信息通过站控层A网和站控层B网采集并发送给通信管理机;所亭内的独立监控系统通过站控层A网和站控层B网获取二次设备信息。
本发明与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:
1、本发明实施例提供的一种电气化铁路牵引变电所集中监控系统,所间通信通道为牵引供电线路上各所亭间故障测距的通信通道,所间通信通道与已有通信通道复用,节约成本;
2、本发明实施例提供的一种电气化铁路牵引变电所集中监控系统,61850规约采用规范统一的建模方式,支持文件传输,工程配置便捷,可以满足集中监控系统信息交互的需求,同时能够实现对被监控所亭内装置的定值和文件操作的转发。
3、本发明实施例提供的一种电气化铁路牵引变电所集中监控系统,采用61850通讯规约,为避免各所亭数据处理之间的干扰,集中监控系统对每个被接入所亭各启用一个独立的61850 通讯进程(分配一个唯一指定的同网段ip),利用对应所亭配置的转发SCD文件,直接导入集中监控系统来创建数据库,提高集控监控系统数据库组态效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明示例性实施方式的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为铁路沿线所亭典型分布示意图;
图2为实施例1提供的牵引变电所监控左右供电臂内所亭示意图;
图3为实施例2提供的指定牵引变电所监控全线所亭示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本发明作进一步的详细说明,本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明,并不作为对本发明的限定。
在以下描述中,为了提供对本发明的透彻理解阐述了大量特定细节。然而,对于本领域普通技术人员显而易见的是:不必采用这些特定细节来实行本本发明。在其他实施例中,为了避免混淆本本发明,未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。
在整个说明书中,对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着:结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本本发明至少一个实施例中。因此,在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外,可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外,本领域普通技术人员应当理解,在此提供的示图都是为了说明的目的,并且示图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。
在本发明的描述中,术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
实施例1
如图2所示,本发明实施例提供的一种电气化铁路牵引变电所集中监控系统,包括:集中监控后台、站控层网络、通信管理机和所间通信通道;
牵引供电线路上各所亭的通信管理机通过各自的站控层网络采集二次设备信息;
牵引供电线路上各所亭的通信管理机将二次设备信息通过所间通信通道上传至集中监控后台;
所述所间通信通道为牵引供电线路上各所亭间故障测距的通信通道;所述牵引供电线路上的各所亭包括:AT所、牵引变电所和分区所。
所述二次设备信息包括:遥测信息、遥信信息、遥控信息、保护装置定值信息、故障报告信息和录波文件信息。
当前所亭的通信管理机使用61850通讯规约与集中监控后台进行通讯。
牵引供电线路上各所亭间故障测距的通信通道在全线的所亭之间组成一个专用局域网,给牵引供电线路上各所亭的通信管理机各分配一个唯一指定的同网段ip,通信管理机收到二次设备信息后接入专用局域网后配置好数据,集中监控后台即可实现集中监控。
还包括网络交换机,牵引供电线路上各所亭的通信管理机通过各自配置的网络交换机接入所间通信通道,集中监控后台通过网络交换机接入所间通信通道。
所述通信管理机采用的WTX-871远动通信管理机。
所述站控层网络包括站控层A网和站控层B网,所亭的二次设备信息通过站控层A网和站控层B网采集并发送给通信管理机;所亭内的独立监控系统通过站控层A网和站控层B网获取二次设备信息。
站控层网络基本配置包括:连接在包括站控层A网和站控层B网的远动管理机A和远动管理机B、连接在包括站控层A网和站控层B网的故障测距装置、主变间隔装置、馈线间隔装置、GPS天线和北斗天线。
本实施例中集中监控后台的工作模式为牵引变电所监控左右供电臂内所亭,如图2所示,牵引变电所监控左右供电臂内所亭时:集中监控后台与牵引变电所共用一台监控主机,所述监控主机至少配置三个网口,其中两个网口接入牵引变电所本地站控层网络,一个网口接入所间通信通道。
牵引变电所监控左右供电臂内小所时,牵引所监控主机同时作为所内监控主机和集中监控后台,接入数据量较小,可共用一套主机。集中监控需同时接入牵引所内站控层网络和故障测距通道,集中监控后台与牵引所内装置直接通信,可以减少集中监控后台配置的工作量。
实施例2
本实施例与上一实施例的区别在于,集中监控后台的工作模式为指定牵引变电所监控全线所亭;如图3所示,指定牵引变电所监控全线所亭时:集中监控后台与指定牵引变电所各自独立配置监控主机,集中监控后台配置一个网口接入所间通信通道。
这种应用模式下,根据现有工程经验,集中监控后台接入的所亭数量可达近四十座,数据量交大。全线所亭内均需配置一台通信管理机,集中监控后台只需接入所间通信网络,接收通信管理机转发的数据即可。
以既有的监控和通讯管理机平台为基础,在监控系统接入端和通信管理机转出端扩展多站信息转发功能,实现牵引变电所集中监控系统对沿线其他所亭保护测控装置的定值查询、录波文件调阅、查看故障报告、四遥信息接入等相关业务的处理。
以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电气化铁路牵引变电所集中监控系统,其特征在于,包括:集中监控后台、站控层网络、通信管理机和所间通信通道;
牵引供电线路上各所亭的通信管理机通过各自的站控层网络采集二次设备信息;
牵引供电线路上各所亭的通信管理机将二次设备信息通过所间通信通道上传至集中监控后台;
所述所间通信通道为牵引供电线路上各所亭间故障测距的通信通道;所述牵引供电线路上的各所亭包括:AT所、牵引变电所和分区所。
2.根据权利要求1所述的一种电气化铁路牵引变电所集中监控系统,其特征在于,所述二次设备信息包括:遥测信息、遥信信息、遥控信息、遥脉信息、保护装置定值信息、故障报告信息和录波文件信息。
3.根据权利要求2所述的一种电气化铁路牵引变电所集中监控系统,其特征在于,当前所亭的通信管理机使用61850通讯规约与集中监控后台进行通讯。
4.根据权利要求1所述的一种电气化铁路牵引变电所集中监控系统,其特征在于,集中监控后台的工作模式包括:牵引变电所监控左右供电臂内所亭和指定牵引变电所监控全线所亭;
牵引变电所监控左右供电臂内所亭时:集中监控后台与牵引变电所共用一台监控主机,所述监控主机至少配置三个网口,其中两个网口接入牵引变电所本地站控层网络,一个网口接入所间通信通道;
指定牵引变电所监控全线所亭时:集中监控后台与指定牵引变电所各自独立配置监控主机,集中监控后台配置一个网口接入所间通信通道。
5.根据权利要求1所述的一种电气化铁路牵引变电所集中监控系统,其特征在于,牵引供电线路上各所亭间故障测距的通信通道在全线的所亭之间组成一个专用局域网,给牵引供电线路上各所亭的通信管理机各分配一个唯一指定的同网段ip,通信管理机收到二次设备信息后接入专用局域网后配置好数据,集中监控后台即可实现集中监控。
6.根据权利要求1所述的一种电气化铁路牵引变电所集中监控系统,其特征在于,还包括网络交换机,牵引供电线路上各所亭的通信管理机通过各自配置的网络交换机接入所间通信通道,集中监控后台通过网络交换机接入所间通信通道。
7.根据权利要求1所述的一种电气化铁路牵引变电所集中监控系统,其特征在于,所述通信管理机采用许昌上继电气有限公司的WTX-871远动通信管理机。
8.根据权利要求4所述的一种电气化铁路牵引变电所集中监控系统,其特征在于,所述站控层网络包括站控层A网和站控层B网,所亭的二次设备信息通过站控层A网和站控层B网采集并发送给通信管理机;所亭内的独立监控系统通过站控层A网和站控层B网获取二次设备信息。
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