远动系统运行方式的分析与比较

・学术论坛・　远动系统运行方式的分析与比较　许惠敏　（北京铁路局石家庄供电段　河北石家庄０５００００）　摘要：本文对石家庄供电段管内的远动系统的概况进行了介绍，对其系统特点、运行状况进行分析比较，并提出了自己的观点和看法。　让大家对远动技术有一个初步的了解，以期能够更好地发挥远动的优越性。　关键词：远动　特点　分析　论述　中图分类号：ＴＭ　７　６　文献标识码：Ａ　文章编号：１　０　０７—９４１　６（２　０１　０）１１—０　０９　８—０　２　１前言　２系统概述　ＳＣＡＤＡ系统以主服务器为核心，通过　随着科学技术的发展，远动技术已经形　２　１调度主站　网络与调度员操作工作站、维护工作站、通　成一门独立的学科。由于生产过程自动化程　调度主站是远动系统乃至供电系统的　讯前置机、模拟屏、ＧＰＳ等设备进行数据交　度日益提高，人们不断谋求对生产过程，特　调度指挥中心，装设于此的调度远程监控自　换，并对各设备工作状态进行监视管理，流　别是对处于分散状态的生产过程的集中监　动化系统（ＳＣＡＤＡ系统）为直观实现调度管　水记录打印机、报表打印机通过打印服务器　视、控制和统计管理。为适应上述目的，远动　理意图提供了强有力的技术支持。　上网与主机相联。　技术在综合自动控制理论、计算机技术和现　通常远动主站系统采用计算机局域网　主服务器、维护工作站、操作工作站、通　代通信技术的基础上迅速发展起来。　结构、分布式控制系统，以计算机设备为核　讯机配以相应操作系统（如ｕＮＩｘ、Ｗｉｎｄｏｗｓ　石家庄供电段目前管理的远动系统共　心、以功能为模块、以网络节点为单元进行　ＮＴ等操作系统）及监控应用软件，充分利用　有４套，其中牵弓１一套，为石德石太远动系　配置。调度主站（调度端）设备主要由冗余配　外设及数据资源，实现遥控、遥信、遥测、遥　统，电力３套，分别为京广、京九和石德远动　置的双主机服务器、调度员操作工作站、通　调“四遥”功能及数据报表统计、记录事故分　系统，这４套远动系统无论从系统构成、通讯　讯前置处理机、网络接口设备、维护工作站、　析等调度自动化管理的各项功能。　方式、通道结构、设备厂家等方面均有所不　流水打印机、报表打印机、模拟屏（大屏幕投　图ｌ为远动系统的构成示意图，目前通　同，在运行过程中也各有优缺点，本文就此　影设备）、电源系统（ＵＰＳ及配电盘）、时钟系　常的远动系统构成基本相似，只是设备的数　进行分析和论述。　统（ＧＰＳ）、连接电缆等部分组成。　量不同，或者是机器的配置不同。如图所示，　主站是双以太网结构，保证了通讯的可靠　性。　目前石家庄供电段的远动主站系统有　两种类型，￣ＰＤＳＣ９０００型和ＴＧ２００４型。　ＤＳＣ９０００调度主站系统采用的是从加拿　大引进的ＳＣＡＤＡ平台，应用软件为ｓＣＡＤＡ　ＣＯＭ３．０，操作系统为ｕＮＩＸ，版本为Ｓｕｎ　Ｍｉｃ　ｒｏｓｙｓｔｅｍｓ公司的Ｓｏｌａｒｉｓ操作环境，数据库为　Ｓｙｂａｓｅ公司的Ａｄａｐｔｉｖｅ　Ｓｅｒｖｅｒ关系数据库管　理系统。应用于石德石太牵引、京九，京广电　力三套远动系统，　ＴＧ２００４电力远动系统调度软件应用于　石德线电力远动系统，采用面向对象程序设　计语言ＪＡＶＡ开发，图形界面采用基于ＸＭＬ　的矢量图形标准ＳＶＧ制作，操作系统为Ｌｉｎｕ　ｘ，数据库软件为ＭｙＳＱＬ。　２．２被控子站　２．２．１设备分布　石太牵引有７个被控站，包括３４－变电　所、２个开闭所、１４＂分区亭，除西站变电所刚　更新改造为综自外均为ＲＴＵ，石太主站由　于设备老化严重在２００８年石德牵引投入时　纳入了石德牵引远动系统，但是通道结构和　通讯方式没有改变。石德牵引有９个被控站，　其中４４＂变电所、３４＂分区亭、２个箱式分区　亭，均为综自型所亭。　京广电力远动的被控站有６Ｏ个，其中４９　图１　个车站ＦＴＵ、ｌ１个配电室（６４＂ＲＴＵ、５４＂综　表１　远动通讯概况　系统名称　通讯方式　通道结构　石德石太牵引（石太部分）　音频四线　速率１２００　１：Ｎ拓扑结构，主备双通道，主通道为光纤，通信机械室至所为实回线　石德石太牵引（石德部分）　６４Ｋ　ｌ：Ｎ拓扑结构，主备双通道，光纤到所　南京广电力（整合前）　音频四线，速率１２００　ｌ：Ｎ拓扑结构，配电室主备双通道，车站ＦＴＵ单通道，主通道为光纤，通信机械室至站为实回线　北京广电力（整合前）　音频两线，速率９６００　ｌ：Ｎ拓扑结构，配电室主备双通道，车站ＦＴＵ单通道，主通道为光纤，通信机械室至站为实回线　京广电力（整合后）　数据网络，速率１９２００　网络，主通道为光纤，通信机械室至站为实回线　京九电力　数据网络，速率１９２００　网络，主通道为光纤，通信机械室至站为实回线　石德电力　２Ｍ　环形结构，光纤到站　９８　数字技术与应用Ｄｉｇｉｔａｌ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　・学术论坛・　北京广电力远动采用的是１：Ｎ拓扑结　构，配电室主备双通道，ＦＴＵ单通道，通讯方　式为音频两线，速率为９６００ｂｐｓ。　整合后的京广电力和京九电力远动采　用的是铁通的数据网络平台，传输速率为ｌ９　２００波特率，主站及各子站都分配了不同的Ｉ　Ｐ地址，构成和局域网差不多。　石德电力远动采用的是２Ｍ环形结构通　道，带宽为２Ｍ。环形通道的结构如图３所示，　调度端通过两个通信口与远近两个被控站　相连。系统中每个被控站两两相连依次连成　个环，主站发送下来的报文都带有地址，　每个被控站检到是自己的报文就应答，不是　自己的报文就转发。这种结构的缺点是如果　两侧的子站故障，即使通道是好的，中间的　子站也不能和主站通讯，也会通讯中断。　一自配电室）。京广电力远动原来分为南、北京　广两套系统，由于设备老化和通讯状态不　良，于２００９年进行了通讯方式的改造，并将　其主站整合为一个系统。　京九电力远动的被控站有２４个，其中２Ｏ　个车站ＦＴＵ，４个综自配电室。　石德电力远动被控站有ｌ２个车站ＦＴＵ。　２．２．２终端装置　目前石家庄供电段的远动终端装置有　三种类型，Ｕ￣ＤＮ９０００Ａ型、ＳＰＭ６０型、ＴＧ０４Ｆ　型。　ＤＮ９ｏ０Ａ测控终端装置又称ＲＴＵ，应用　于所有远动变配电所的ＲＴＵ。包含电源模　块、主控模块、通信模块（ＭＯＤＥＭ）、遥控模　块、遥信模块、遥测模块、脉冲量模块、ＧＰＳ　时钟模块、录波模块、液晶显示操作模块、电　源接１３、通信接口、遥控接口、遥信接Ｅｌ、遥　测接口、电度接口、微保接口等部件。　信号电源监控装置又称ＦＴＵ，ＳＰＭ６０信　号电源监控装置应用于京广和京九电力远　动系统。包含主控模块、模拟电源模块、遥信　电源模块、Ｉ／Ｏ扩展模块、充电模块、开关电　源、蓄电池、出口继电器、电源互投接触器、　ＭＯＤＥＭ等部件。　ＴＧ０４Ｆ信号电源监控装置应用于石家　被控站ＲＴＵ均为ＤＮ９０００Ａ型，京广和京　九电力的ＦＴｕ为ＳＰＭ６０型，石德电力为ＴＧ０　４Ｆ型。从运行来看，功能上都能满足要求，Ｄ　Ｎ９０００Ａ型设备比较稳定，故障率很低；爱博　的设备运行不稳定，故障率高，而且产品的　质量不能够保证，订购的新板经常就是坏　的；ＴＧ０４Ｆ型设备运行也比较稳定。凭经验　而言，主站和子站如果是同一厂家的设备，　修改和调试比较方便和容易，各方面配合得　好，运行较稳定。　从结构布局来看ＤＮ９Ｏ００Ａ型和ＴＧ０４Ｆ　型产品为总线插拔结构，布置整齐，结构合　理，便于观察和进行板件的更换；ＳＰＭ６０型　产品为层叠结构，如果最下层的模块损坏，　需要把上面几层的模块全部拆卸才能更换，　不便于进行板件的更换和故障处理，经常拆　卸还容易造成人为损坏，结构不太合理。　３．３通讯　上述４套远动是从２００２年陆续投入的，　受铁通当时设备的制约以及上级经费的影　响，通讯方式和通道结构各不相同，具体情　况如表一所示。　就通道结构而言，１：Ｎ拓扑结构和网络　结构要比环形通道好，各被控站之间不会因　为通道的原因而相互影响。　就通讯方式而言，音频通道租用费低，　但数据传输量小，而且音频通道传输速率不　适合太高，从运行经验来看，波特率为１２００　的通讯ＬＬ９６ｏｏ的要稳定得多，北京广电力远　动运行就很不稳定，后来速率由最初的９６００　降为４８００，稳定性就好了很多。但是音频通　道数据量小、速率低就不适合用在传输数据　量大的系统，比如综合自动化系统，在京广　电力远动系统中就经常出现由于模拟量波　动频繁时故障曲线就传不上来的情况，音频　通道目前使用的已很少。京九电力使用的网　３分析比较　３．１主站设备　主站设备有三套为ＤＳＣ９０００型，一套为　ＴＧ２００４型，ＤＳＣ９０００型使用较多且运行时间　较长，较早的石太系统２００２年投人运行，较　晚的京九系统２００６年投入运行，整合后京广　主站２００９年投入运行；ＴＧ２００４型系统只有一　套，２００８年投入运行。ＤＳＣ９０００型系统的运行　环境为ＵＮＩＸ，数据库软件为Ｓｙｂａｓｅ，ＳＣ　ＡＤＡ　软件是从加拿大引进的平台结合国内环境　和用户需求进行开发的；ＴＧ２００４型系统的　运行环境为ｗｉｎｄ０ｗｓＮＴ，数据库软件为ＭＹ　ＳＱＬ，ＳＣＡＤＡ软件是自主开发的。　从运行的情况来看，ＤＳＣ９０００型系统由　于引进的是国外较成熟的平台，ＳＣＡＤＡ软　件是由多个模块构成，并且能够独立运行，　某一个进程退出时，其他进程仍然正常运　行，相互之间的干扰较小，运行比较稳定，运　行时间长了，随着系统的老化，也有某些进　程退出运行、数据库不同步、故障曲线看不　到、有些菜单打不开等问题出现。ＴＧ２００４型　系统是集成为一个大的运行程序，启动很简　单，但是如果有问题就会导致整个程序退出　运行。另外在设备的切换和启动上考虑不周　全，试验时发现主、备服务器只有断电切换　而没有失步切换，系统启动上主服务器受ｗ　ＥＢ服务器的制约，于运行而言很不合理。　３．２被控站设备　庄供电段石德电力远动系统，包含主控模　块、电源模块、遥控模块、遥信模块、遥测模　块、开关电源、蓄电池等部件。　综自型变配电所内没有单独的被控设　备，只是通过通讯接口设备与通信管理机进　行通讯。　２．３通讯方式和通道结构　四套远动的通讯方式和通道结构如表ｌ　所示。　石太牵引远动通道采用的是ｌ：Ｎ拓扑　结构，就是我们平时常说的点对点结构，如　图２所示，主备双通道，通讯方式为音频四　线，速率为１２００ｂｐｓ。　石德牵引远动采用的是１：Ｎ拓扑结构，　主备双通道，端对端２Ｍ光纤，但是由于投资　经费的原因，设计时在两端转换为６４Ｋ运　行。　南京广电力远动采用的是１：Ｎ拓扑结　构，配电室主备双通道，ＦＴＵ单通道，通讯方　式同石太远动一样为音频四线１２００。　络通道是铁通为铁路业务搭建的一个数据　网络平台，租赁费用也不是太高，速率为ｌ９２　ＯＯｂｐｓ，波形、曲线的传输没有问题，视频、画　面传输就实现不了，所以京广电力远动整合　就采用了这种模式。２Ｍ通道就数据传输而　言目前是比较好的，但是租赁费用较高。　４结语　综上所述，一个运行可靠的远动系统首　先在设计时要考虑好系统构成与通信设备　的匹配，要选择一个有实力、信誉好的生产　单位，主站和子站使用同一家的设备，规约　等方面能够很好地配合，设备故障率低。其　次根据数据传输量选择一种最适合的通讯　模式，只考虑费用或只追求带宽都是不现实　的。投入运行后要坚持使用、及时维护，这样　才能够发挥远动的优越性，避免目前很多远　动系统投入后由于使用不好最后不用、远动　成为不动的局面，才能让远动真正为安全生　产发挥作用。　图２　１：Ｎ拓扑结构　参考文献　［１】南京南自电气系统集成工程有限公司，　铁路调度监控系统维护手册．　［２】北京太格时代自动化系统设备有限公　司，ＴＧ２００４远动系统维护手册．　图３环形结构　Ｄｉｇｉｔａｌ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　数字技术与应用　９９