專利名稱：無人值班變電站網(wǎng)絡(luò)化五防閉鎖系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種無人值班變電站網(wǎng)絡(luò)化五防閉鎖系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，在公開的五防閉鎖系統(tǒng)中，如鎮(zhèn)江供電公司的AAN-2000網(wǎng) 絡(luò)型防誤集控系統(tǒng)，以微型計算機和工業(yè)級單片機為基礎(chǔ)，以變電所一 次系統(tǒng)圖和所有電氣設(shè)備的防誤操作規(guī)則庫軟件為核心，由變電所端防 誤系統(tǒng)和監(jiān)控中心防誤工作站兩部分構(gòu)成。對現(xiàn)場設(shè)備的實時位置控制 與采位由分布式控制器通過CAN總線完成，分布式控制器對鎖具的控制 采用星形接線方式，總控機對分布式控制器下發(fā)或接收數(shù)據(jù)信息，再通 過網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心進(jìn)行信息交換，完成各項防誤功能。又如武漢水利電 力大學(xué)開發(fā)的微機防誤閉鎖裝置，內(nèi)置常規(guī)操作規(guī)則庫，即標(biāo)準(zhǔn)"五防" 邏輯，實現(xiàn)了大多數(shù)操作原件無需用戶編制"五防"規(guī)則，減輕了安裝 調(diào)試工作量；特殊操作規(guī)則庫，用于復(fù)雜接線方式中特殊元件和用戶特 殊要求的五防閉鎖，庫結(jié)構(gòu)簡單，直觀，可由用戶自己編程，修改；開 發(fā)性的模塊化設(shè)計，可不斷對常規(guī)操作規(guī)則庫進(jìn)行充實，完善和優(yōu)化， 以適應(yīng)操作規(guī)則不斷發(fā)展的需要。上述供電公司在變電站防止誤操作閉 鎖操作中，主要使用單機版的變電站五防閉鎖管理系統(tǒng)，進(jìn)行操作票的 編制、模擬預(yù)演等操作。上述類系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲在單機上，數(shù)據(jù)的安全得 不到保障，更無法實現(xiàn)一些重要操作信息數(shù)據(jù)的共享；由于各變電站之 間采用了不同廠家的五防閉鎖系統(tǒng)，各系統(tǒng)之間技術(shù)實現(xiàn)與通訊標(biāo)準(zhǔn)各 不相同，信息不能共享；由于五防應(yīng)用的開發(fā)都是基于不同的圖形數(shù)據(jù) 格式，在供電公司范圍內(nèi)存在著多種變電站一次接線圖，圖形的格式不 一致，勢必造成圖形數(shù)據(jù)的重復(fù)錄入，導(dǎo)致數(shù)據(jù)的不一致。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)五防閉鎖系統(tǒng) 和輸變電地理信息系統(tǒng)變電站一次接線圖圖形格式的統(tǒng)一和圖形數(shù)據(jù)的 共享的無人值班變電站網(wǎng)絡(luò)化五防閉鎖系統(tǒng)。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案
本實用新型由生產(chǎn)控制I區(qū)專用網(wǎng)、生產(chǎn)III區(qū)網(wǎng)、管理信息區(qū)網(wǎng) 組成；生產(chǎn)控制I區(qū)專用網(wǎng)與生產(chǎn)III區(qū)網(wǎng)之間通過正向物理隔離器單
3向連接；生產(chǎn)III區(qū)網(wǎng)與管理信息區(qū)網(wǎng)通過防火墻單向連接；所述生產(chǎn)
控制I區(qū)專用網(wǎng)由主站、子站、生產(chǎn)控制I區(qū)網(wǎng)絡(luò)、文件發(fā)送服務(wù)器組 成，主站和各子站通過生產(chǎn)控制I區(qū)網(wǎng)絡(luò)雙向連接，主站和子站之間采
用TCP/IP協(xié)議進(jìn)行通訊；所述生產(chǎn)III區(qū)網(wǎng)由生產(chǎn)III區(qū)網(wǎng)絡(luò)、文件接 收服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)交換機組成，網(wǎng)絡(luò)交換機與文件接收服務(wù)器單向連接， 文件接收服務(wù)器與生產(chǎn)III區(qū)網(wǎng)絡(luò)單向連接；所述管理信息區(qū)網(wǎng)由網(wǎng)絡(luò)
交換機、MIS網(wǎng)絡(luò)、輸變電GIS數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、WEB服務(wù)器組成；輸變電 GIS數(shù)據(jù)庫服務(wù)器與MIS網(wǎng)絡(luò)雙向連接，WEB服務(wù)器與MIS網(wǎng)絡(luò)單向連接， 網(wǎng)絡(luò)交換機與MIS網(wǎng)絡(luò)單向連接。
本實用新型的有益效果是建立了統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)化五防閉鎖管理平臺， 實現(xiàn)五防閉鎖標(biāo)準(zhǔn)功能和無人值班變電站五防閉鎖系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)視及管理 功能；實現(xiàn)輸變電地理信息系統(tǒng)與五防閉鎖系統(tǒng)變電站一次接線圖圖形 數(shù)據(jù)格式的統(tǒng)一和信息共享；根據(jù)五防閉鎖系統(tǒng)與電腦鑰匙標(biāo)準(zhǔn)通訊規(guī) 約，實現(xiàn)多個不同廠家電腦鑰匙數(shù)據(jù)的下載和回傳。

圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為與電腦鑰匙通訊的接口數(shù)據(jù)流程圖。
在圖1中，1為輸變電GIS數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，2為WEB服務(wù)器，3、 5、 10、 11、 12、 13、 14為網(wǎng)絡(luò)交換機，4為防火墻，6為文件接收服務(wù)器， 7為正向物理隔離器，8為文件發(fā)送服務(wù)器，9為圖形數(shù)據(jù)服務(wù)器，15 為主站終端，16、 17、 18、 19為子站終端，20、 21、 22、 23、 24為綜自 系統(tǒng)麥端，25、 26、 27、 28、 29為通訊適配器，30、 31、 32、 33、 34 為電腦鑰匙，35、 36、 37、 38、 39為鎖具，40為MIS網(wǎng)絡(luò)，41為生產(chǎn) III區(qū)網(wǎng)絡(luò)，42為生產(chǎn)控制I區(qū)網(wǎng)絡(luò)。
具體實施方式

由圖l、 2所示的實施例可知，它由生產(chǎn)控制I區(qū)專用網(wǎng)、生產(chǎn)III
區(qū)網(wǎng)、管理信息區(qū)網(wǎng)組成；生產(chǎn)控制i區(qū)專用網(wǎng)與生產(chǎn)ni區(qū)網(wǎng)之間通
過正向物理隔離器7單向連接；生產(chǎn)III區(qū)網(wǎng)與管理信息區(qū)網(wǎng)通過防火 墻4單向連接；所述生產(chǎn)控制I區(qū)專用網(wǎng)由主站、子站、生產(chǎn)控制I區(qū) 網(wǎng)絡(luò)42、文件發(fā)送服務(wù)器8組成，主站和各子站通過生產(chǎn)控制I區(qū)網(wǎng)絡(luò) 42雙向連接，主站和子站之間采用TCP/IP協(xié)議進(jìn)行通訊；所述生產(chǎn)III 區(qū)網(wǎng)由生產(chǎn)III區(qū)網(wǎng)絡(luò)41、文件接收服務(wù)器6、網(wǎng)絡(luò)交換機5組成，網(wǎng) 絡(luò)交換機5與文件接收服務(wù)器6單向連接，文件接收服務(wù)器6與生產(chǎn)III
4區(qū)網(wǎng)絡(luò)41單向連接；所述管理信息區(qū)網(wǎng)由網(wǎng)絡(luò)交換機3、 MIS網(wǎng)絡(luò)40、 輸變電GIS數(shù)據(jù)庫服務(wù)器1、 WEB服務(wù)器2組成；輸變電GIS數(shù)據(jù)庫服務(wù) 器1與MIS網(wǎng)絡(luò)40雙向連接，WEB服務(wù)器2與MIS網(wǎng)絡(luò)40單向連接， 網(wǎng)絡(luò)交換機3與MIS網(wǎng)絡(luò)40單向連接。
所述主站由存儲各變電站的一次接線圖數(shù)據(jù)的圖形數(shù)據(jù)服務(wù)器9、 裝有主程序和鑰匙通訊程序的主站終端15、通訊適配器25、電腦鑰匙 30、鎖具35、綜自系統(tǒng)終端20、網(wǎng)絡(luò)交換機10組成；鎖具35與電腦鑰 匙30雙向連接，電腦鑰匙30通過通訊適配器25與主站終端15雙向連 接，網(wǎng)絡(luò)交換機10分別與主站終端15、圖形數(shù)據(jù)服務(wù)器9和生產(chǎn)控制I 區(qū)網(wǎng)絡(luò)42雙向連接，主站終端15通過RS232接口與綜自系統(tǒng)終端20 雙向連接。
所述各子站的結(jié)構(gòu)相同，其中第一個子站由裝有主程序和鑰匙通訊 程序的子站終端16、通訊適配器26、電腦鑰匙31、鎖具36、綜自系統(tǒng) 終端21、網(wǎng)絡(luò)交換機ll組成；鎖具36與電腦鑰匙31雙向連接，電腦 鑰匙31通過通訊適配器26與子站終端16雙向連接，子站終端16通過 網(wǎng)絡(luò)交換機11與生產(chǎn)控制I區(qū)網(wǎng)絡(luò)42雙向連接，子站終端16通過RS232 接口與綜自系統(tǒng)終端21雙向連接。
為了達(dá)到五防閉鎖系統(tǒng)通用化目標(biāo)，本系統(tǒng)建立了與電腦鑰匙的標(biāo) 準(zhǔn)通訊規(guī)約，本系統(tǒng)和電腦鑰匙通訊程序之間采用共享內(nèi)存和消息機制 完成程序間的協(xié)調(diào)通信。所述標(biāo)準(zhǔn)通訊規(guī)約詳細(xì)規(guī)定系統(tǒng)與電腦鑰匙通 訊的數(shù)據(jù)信息標(biāo)準(zhǔn)和通訊方式。數(shù)據(jù)信息包括站號、操作組號、總項 數(shù)、已操作項數(shù)、設(shè)備ID、分/合狀態(tài)。由于本系統(tǒng)兼容其他廠家的電 腦鑰匙，所以當(dāng)其他廠家五防系統(tǒng)接入主站時，鎖具、鑰匙都不需要更 換，只需安裝鑰匙通訊程序即可，便于系統(tǒng)的推廣應(yīng)用。
為了統(tǒng)一公司變電站圖形數(shù)據(jù)源，減少圖形數(shù)據(jù)維護(hù)量，制訂了標(biāo) 準(zhǔn)矢量圖形讀取及顯示的應(yīng)用規(guī)范，以公司輸變電地理信息GIS系統(tǒng)提 供的圖形資源作為唯一圖形數(shù)據(jù)源，采用大多數(shù)開發(fā)平臺均支持的COM 組件技術(shù)，提供圖形的顯示與處理。五防閉鎖系統(tǒng)在此基礎(chǔ)上，實現(xiàn)基 于圖形的模擬預(yù)演和操作票生成，實現(xiàn)圖形數(shù)據(jù)源及格式的統(tǒng)一。
關(guān)于電腦鑰匙標(biāo)準(zhǔn)通訊規(guī)約的詳細(xì)說明如下
1、接口數(shù)據(jù)說明 (1)操作數(shù)據(jù)
站號、操作組號、總操作項數(shù)、己操作項數(shù)、設(shè)備ID、分/合狀態(tài)。(2) 回傳數(shù)據(jù)
站號、操作組號、總操作項數(shù)、己操作項數(shù)、設(shè)備ID、分/合狀態(tài)。
(3) 接口數(shù)據(jù)文件格式 文件名wfyaoshi. ini 站號，操作組號
設(shè)備ID，分/合；
設(shè)備ID，分/合;
站號，操作組號 設(shè)備ID，分/合;
設(shè)備ID，分/合；
2、 通訊消息定義
系統(tǒng)程序和電腦鑰匙通信程序間通過共享內(nèi)存存放各自主窗口句柄， 完成通信消息的傳遞。
共享內(nèi)存數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)
struct tudata
HANDLE txhandle; HANDLE uthandle;
消息的定義-
WM—USER+201主程序發(fā)送操作項 WMJJSER+202電腦鑰匙通訊程序傳送操作項完畢 WMJJSER+203電腦鑰匙通訊程序向主程序傳送回傳項 WM_USER+204主程序接收回傳項完畢
3、 通訊過程說明(參見圖2):
各廠家根據(jù)電腦鑰匙，開發(fā)相應(yīng)的電腦鑰匙通訊程序，控制與電腦 鑰匙的通訊。電腦鑰匙通訊程序安裝在主站或子站計算機上。 向電腦鑰匙傳輸操作項
(1)工區(qū)人員通過主站或子站的系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)演操作，操作完成后生
，總操作項數(shù)，已操作項數(shù);
，總操作項數(shù)，已操作項數(shù);成接口文件(wfyaoshi.ini)，寫操作項數(shù)據(jù)到[OperCz]段，存放文件在 本地計算機的接口數(shù)據(jù)文件目錄中，并向鑰匙通信程序發(fā)送接收操作項 消息(WM_USER+201)。
(2)鑰匙通訊程序?qū)⒔涌谖募?wfyaoshi. ini)中[OperCz]段的內(nèi)容
解析后傳入電腦鑰匙，完成操作后向主程序發(fā)送操作項接收完畢消息 (WM_USER+202)o
向主程序回傳操作結(jié)果
(1 )工區(qū)操作人員拿著電腦鑰匙到現(xiàn)場進(jìn)行操作，并記錄操作結(jié)果。
(2) 操作完成后，電腦鑰匙通訊程序從電腦鑰匙中接收操作結(jié)果數(shù) 據(jù)，將結(jié)果寫入接口數(shù)據(jù)文件(wfyaoshi.ini)中[OperHc]段，并向主程 序發(fā)送接收回傳項消息(WM—USER+203)。
(3) 主程序收到消息后讀取接口文件更新系統(tǒng)中對應(yīng)設(shè)備狀態(tài)，更 新完成后向電腦鑰匙通訊程序發(fā)送回傳項接收完畢消息(WMJJSER+204 ),
完成回傳。
本系統(tǒng)經(jīng)在鹿河監(jiān)控中心所轄各220kV站進(jìn)行試運行，實現(xiàn)了各分 散的變電站的統(tǒng)一管理，為無人值班變電站運行管理提供支持手段，提 高了安全生產(chǎn)保障能力，為實現(xiàn)公司范圍內(nèi)站內(nèi) 一次接線圖圖形數(shù)據(jù)格 式的統(tǒng)一、共享和數(shù)據(jù)的更新、發(fā)布奠定了堅實基礎(chǔ)。系統(tǒng)仍使用原五 防主機、電腦鑰匙及鎖具，不需更換，值班員仍使用原五防設(shè)備進(jìn)行現(xiàn) 場操作，避免了運行變電站更換五防設(shè)備造成的工程量及運行風(fēng)險，降 低投入成本，經(jīng)濟效益顯著。
權(quán)利要求1、無人值班變電站網(wǎng)絡(luò)化五防閉鎖系統(tǒng)，其特征在于它由生產(chǎn)控制I區(qū)專用網(wǎng)、生產(chǎn)III區(qū)網(wǎng)、管理信息區(qū)網(wǎng)組成；生產(chǎn)控制I區(qū)專用網(wǎng)與生產(chǎn)III區(qū)網(wǎng)之間通過正向物理隔離器(7)單向連接；生產(chǎn)III區(qū)網(wǎng)與管理信息區(qū)網(wǎng)通過防火墻(4)單向連接；所述生產(chǎn)控制I區(qū)專用網(wǎng)由主站、子站、生產(chǎn)控制I區(qū)網(wǎng)絡(luò)(42)、文件發(fā)送服務(wù)器(8)組成，主站和各子站通過生產(chǎn)控制I區(qū)網(wǎng)絡(luò)(42)雙向連接，主站和子站之間采用TCP/IP協(xié)議進(jìn)行通訊；所述生產(chǎn)III區(qū)網(wǎng)由生產(chǎn)III區(qū)網(wǎng)絡(luò)(41)、文件接收服務(wù)器(6)、網(wǎng)絡(luò)交換機(5)組成，網(wǎng)絡(luò)交換機(5)與文件接收服務(wù)器(6)單向連接，文件接收服務(wù)器(6)與生產(chǎn)III區(qū)網(wǎng)絡(luò)(41)單向連接；所述管理信息區(qū)網(wǎng)由網(wǎng)絡(luò)交換機(3)、MIS網(wǎng)絡(luò)(40)、輸變電GIS數(shù)據(jù)庫服務(wù)器(1)、WEB服務(wù)器(2)組成；輸變電GIS數(shù)據(jù)庫服務(wù)器(1)與MIS網(wǎng)絡(luò)(40)雙向連接，WEB服務(wù)器(2)與MIS網(wǎng)絡(luò)(40)單向連接，網(wǎng)絡(luò)交換機(3)與MIS網(wǎng)絡(luò)(40)單向連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人值班變電站網(wǎng)絡(luò)化五防閉鎖系統(tǒng)，其特征在于所述主站由存儲各變電站的一次接線圖數(shù)據(jù)的圖形數(shù)據(jù)服務(wù)器(9)、裝有主程序和鑰匙通訊程序的主站終端(15)、通訊適配器(25)、電腦鑰匙(30)、鎖具(35)、綜自系統(tǒng)終端(20)、網(wǎng)絡(luò)交換機(10)組成；鎖具(35)與電腦鑰匙(30)雙向連接，電腦鑰匙(30)通過通訊適配器(25)與主站終端(15)雙向連接，網(wǎng)絡(luò)交換機(10)分別與主站終端(15)、圖形數(shù)據(jù)服務(wù)器(9)和生產(chǎn)控制I區(qū)網(wǎng)絡(luò)(42)雙向連接，主站終端(15)通過RS232接口與綜自系統(tǒng)終端(20)雙向連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的無人值班變電站網(wǎng)絡(luò)化五防閉鎖系統(tǒng)，其特征在于所述各子站的結(jié)構(gòu)相同，其中第一個子站由裝有主程序和鑰匙通訊程序的子站終端(16)、通訊適配器(26)、電腦鑰匙(31 )、鎖具(36)、綜自系統(tǒng)終端(21)、網(wǎng)絡(luò)交換機(ll)組成；鎖具(36)與電腦鑰匙(31)雙向連接，電腦鑰匙(31)通過通訊適配器(26)與子站終端(16)雙向連接，子站終端(16)通過網(wǎng)絡(luò)交換機(11)與生產(chǎn)控制I區(qū)網(wǎng)絡(luò)(42)雙向連接，子站終端(16)通過RS232接口與綜自系統(tǒng)終端(21)雙向連接。
專利摘要本實用新型涉及一種無人值班變電站網(wǎng)絡(luò)化五防閉鎖系統(tǒng)，它由生產(chǎn)控制I區(qū)專用網(wǎng)、生產(chǎn)III區(qū)網(wǎng)、管理信息區(qū)網(wǎng)組成；生產(chǎn)控制I區(qū)專用網(wǎng)與生產(chǎn)III區(qū)網(wǎng)之間通過正向物理隔離器單向連接；生產(chǎn)III區(qū)網(wǎng)與管理信息區(qū)網(wǎng)通過防火墻單向連接；本實用新型的有益效果是建立了統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)化五防閉鎖管理平臺，實現(xiàn)五防閉鎖標(biāo)準(zhǔn)功能和無人值班變電站五防閉鎖系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)視及管理功能；實現(xiàn)輸變電地理信息系統(tǒng)與五防閉鎖系統(tǒng)變電站一次接線圖圖形數(shù)據(jù)格式的統(tǒng)一和信息共享；根據(jù)五防閉鎖系統(tǒng)與電腦鑰匙標(biāo)準(zhǔn)通訊規(guī)約，實現(xiàn)多個不同廠家電腦鑰匙數(shù)據(jù)的下載和回傳。
文檔編號G05B19/418GK201289606SQ200820106520
公開日2009年8月12日 申請日期2008年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月12日
發(fā)明者平 劉, 孫紅燕, 穎 張, 張賀偉, 杜麗萍, 劍 焦, 王玉貞, 趙立剛 申請人:石家莊供電公司