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自动化系统论文8篇

时间:2023-03-17 18:00:35

自动化系统论文

自动化系统论文篇1

关键字:归档,恢复,带库,存储池,策略域,层次存储管理

1.引言:

带库是理论上的无限量存储,适用于大容量视频数据的存储,在视音频服务器基础之上增加带库存储是一种更加高效安全的方式。

2.系统优势分析:

2.1可靠性:视频节目以数字的形式存储,不会象传统的录象带存储方式那样因为天长日久而有损失或失真;同时采用的多级故障自恢复技术,可以保证任一个服务器坏了,均可以用其余的视音频服务器把丢失的数据毫无损失的恢复出来,保证安全播出。

2.2效率:带库读出的数据通过SCSI通道进入带库管理系统,并行地按20MB/S存入缓冲区,然后通过DataMover把并行数据转换成串行的16OMb/S,再通过数据分配器,分别到100Mb/S自适应网络通道上进入视音频服务器。此种方式的速度是普通方式的3-20倍,若用12Mb/S播出方式,可达3-10倍的素材归档和恢复速度。

2.3跨平台:HDTV,SDI的MPEG-2的压缩数据流或DVB、ATSC的数据流均可按规定的格式正确地解读,装载到视音频服务器上用于播出。带库仅仅是存储数据,从带库至视频服务器的数据流通道并不改造数据。在我们早期准备的过程中发现不管是普通的VCD文件还是DVD文件,异或是MPG格式,均可正常播放,但是在传送的过程中,不可以对视频文件进行压缩,否则文件会丢失或由于另一种策略导致文件增大许多,不能达到预期的效果。

2.4管理策略:多种管理策略以保证存储的安全与有效,比如层次存储管理是把归档池,备份池,空间管理池,磁盘池按一定的层次进行存储,如果某个存储池空间不够,那么文件将直接存储到它的下一个层次存储池,这样就避免当某个存储池由于空间不足而造成的文件丢失或损坏。策略域管理,它定义归档/备份文件的保存时间,当再次归档/备份时是否将原来的文件覆盖,存储的目的地是哪一个存储池,存储过程中文件可否更改,归档/备份文件与哪种管理类相联系,当存储池中所存储的文件占用已达到总容量的多少才将文件转移到带库中。这些都是策略域规定好的,并不需要人手动执行,非常高效方便。

2.5网络化播出:充分利用现有的互联网络的优势,通过网络把素材完全共享,让一个客户端上载的素材供多个用户使用,这样的系统也会易于扩充。在网络上传输速度每秒可达1.5MB,感觉就象使用本地机器一样。通过网络存储管理服务,提供自动的,中心预定的,策略管理的备份,归档及空间管理。这样不仅可以提高工作人员效率,减少人力物力,保证节目的播出效果,还可对节目进行安全有效的管理。

3.系统实现方案:

此套系统是在视音频服务器的基础上增加了带库服务器,还有相关的数据库服务器。

3.1软件平台:服务器端是:WindowsNTServer4.0,SybaseSystem11,TivoliStorageManager。工作站端是:WindowsNTWorkstation,SybaseSystem11,VisualC++6.0,Delphi4.0,Infopower4.0。

3.2硬件平台框架图:

3.2.1主备服务器

它是网络中心数据库。由众多的数据模型组成。为了保证高可靠性,采用了双机热备份方式。主备机运行时互相实时检测。任何一台服务器出现故障时,可完成自动检测,自动切换,再线修复。

3.2.2主备播出机

为了保证高可靠性,每个播出频道均采用主备播出机同步播出控制。主备播出机在未进行播出前,它与服务器网络相连,可以服务器中调出播出表单,也可在播出机上现做播出单,一旦主备播出机开播,播出站自动与网络断开,网络中的任何异常均不会影响播出控制的正常进行。

3.3.3.准备站

可有多台准备站。它主要完成以下几项任务:视音频服务器和档案库中的素材是大量的。可达几万或十几万条索引素材库管理维护,如何维护管理,方便使用极为重要。准备站中有专门的素材库管理,提供了素材的编辑、检索、预览等功能,更好的管理资产,最大限度的发挥投资效益。或把带库中的素材根据播出需求上载到视音频服务器中,用于准备播出。

4.软件包功能模块举例:数据上载软件包(VTR驱动、素材信息入库)

5.软件界面介绍:界面一,素材之间进行交换,使用两个视音频服务器可以减少素材的多次上载,提高空间利用率。界面二,素材归档,把目前不需要的视频素材传送到带库中,等到将来需要的时候再重新上载。归档过程如下,文档管理系统接受自动播出系统的归档命令后,首先在视频服务器中查找要归档的文件,并作好归档准备;向数字中心存储带库查询空间,并检索是否有重复的归档文件;建立读写DMA处理;归档处理。完毕后,向自动播出控制系统返回应答信号。界面三是素材恢复,把在带库中存在而视频服务器上目前没有的素材送回视音频服务器恢复数据过程与归档动作序列是类似的,区别在于数据的方向是从数据中心存储带库进入文档管理系统缓冲区,再从该缓冲区进入视音频服务器。事实上,归档与恢复过程可并行同时进行。

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align=center>素材间交流界面

素材归档界面

素材恢复界面

6.结束语:为了提高播出效率,自动化控制,网络化播出是未来发展的趋势,它不仅在可靠性上,而且在中心控制、数据共享、多频道播出、使用便捷等众多方面均比单机自动播出控制具有绝对优势。网络化自动播出控制系统,它可同时兼容模拟和数字的播控系统。国内北京有线电视台已经采用它,在国外大中电视台已得到广泛应用,也必将在国内逐步普及。

参考书目:

[1]刘松海著《VisualC++编程指南》国防工业出版社出版社1998.10

[2]IBMCorp著《TivoliStorageManagerOnlineInformation》IBMCorp2000.7

[3]国家广播电视总局《有线电视数字技术教程》有线电视技术杂志社2000.6

[4]夏云著《现代计算机网络技术与应用》科学出版社1998.11

[5]MarcoCantu著王辉译《Delphi高级开发指南》电子工业出版社1998.8

[6]Microsoft著希望图书创作室译《MicrosoftSQLServer6.5程序员指南》科学出版社1997.10

[7]微软公司著希望图书创作室译《MicrosoftWindowsNT4.0核心技术》宇航出版社1998.1

[8]董隽著《Delphi4使用与开发指南》人民邮电出版社1998.11

自动化系统论文篇2

论文摘要:文章要介绍的是变电站综合自动化系统的发展趋势和重要性,提出了变电站综合自动化基本概念,并对系统结构、通讯方式和能实现的基本功能及变电站自动化的发展前景进行分析。

一、概述

电网是一个不可分割的整体,对整个电网的一、二次设备信息进行综合利用,对保证电网安全稳定运行具有重大的意义。变电站综合自动化是一项提高变电站安全、可靠稳定运行水平,降低运行维护成本,提高经济效益,向用户提供高质量电能服务的一项措施。随着自动化技术、通信技术、计算机和网络技术等高科技的飞速发展,一方面综合自动化系统取代或更新传统的变电站二次系统,已经成为必然趋势。另一方面,保护本身也需要自检查、故障录波、事件记录、运行监视和控制管理等更强健的功能。发展和完善变电站综合自动化系统,是电力系统发展的新的趋势。

二、系统结构

目前从国内、外变电站综合自动化的开展情况而言,大致存在以下几种结构:

(一)分布式系统结构

按变电站被监控对象或系统功能分布的多台计算机单功能设备,将它们连接到能共享资源的网络上实现分布式处理。系统结构的最大特点是将变电站自动化系统的功能分散给多台计算机来完成。分布式模式一般按功能设计,采用主从CPU系统工作方式,多CPU系统提高了处理并行多发事件的能力,解决了CPU运算处理的瓶颈问题。各功能模块(通常是多个CPU)之间采用网络技术或串行方式实现数据通信,选用具有优先级的网络系统较好地解决了数据传输的瓶颈问题,提高了系统的实时性。分布式结构方便系统扩展和维护,局部故障不影响其他模块正常运行。该模式在安装上可以形成集中组屏或分层组屏两种系统组态结构,较多地使用于中、低压变电站。分布式变电站综合自动化系统自问世以来,显示出强大的生命力。目前,还存在在抗电磁干扰、信息传输途径及可靠性保证上的问题等。

(二)集中式系统结构

集中式一般采用功能较强的计算机并扩展其I/O接口,集中采集变电站的模拟量和数量等信息,集中进行计算和处理,分别完成微机监控、微机保护和自动控制等功能。由前置机完成数据输入输出、保护、控制及监测等功能,后台机完成数据处理、显示、打印及远方通讯等功能。目前国内许多的厂家尚属于这种结构方式,这种结构有以下不足:

前置管理机任务繁重、引线多,降低了整个系统的可靠性,若前置机故障,将失去当地及远方的所有信息及功能。

软件复杂,修改工作量大,系统调试烦琐。

组态不灵活,对不同主接线或规模不同的变电站,软、硬件都必须另行设计,工作量大并且扩展一些自动化需求的功能较难。

(三)分层分布式结构

按变电站的控制层次和对象设置全站控制级——变电站层(站级测控单元)和就地单元控制级——间隔层(间隔单元)的二层式分布控制系统结构。也可分为三层,即变电站层、通信层和间隔层。

这种结构相比集中式处理的系统具有以下明显的优点:

可靠性提高,任一部分设备故障只影响局部,即将“危险”分散,当站级系统或网络故障,只影响到监控部分,而最重要的保护、控制功能在段级仍可继续运行;段级的任一智能单元损坏不应导致全站的通信中断,比如长期霸占全站的通信网络。

可扩展性和开放性较高,利于工程的设计及应用。站内二次设备所需的电缆大大减少,节约投资也简化了调试维护。

三、常见通讯方式

目前国内常采用以太网通讯方式,在以太网出现之前,无论RS-232C、EIA-422/485都无法避免通信系统繁琐、通讯速度缓慢的缺陷。现场总线的应用部分地缓解了便电站自动化系统对通信的需求,但在系统容量较大时依然显得捉襟见肘,以太网的应用,使通讯问题迎刃而解。常见的通讯方式有:

双以太网、双监控机模式,主要是用于220-500kV变,在实现上可以是双控机+双服务器方式,支撑光/电以太网;单以太网,双/单监控机模式;双LON网,双监控机模式;单LON网,双/单监控机模式。

四、变电站自动化系统应能实现的功能

微机保护:是对站内所有的电气设备进行保护,包括线路保护,变压器保护,母线保护,电容器保护及备自投,低频减载等安全自动装置。各类保护应具有下列功能:故障记录;存储多套定值;显示和当地修改定值;与监控系统通信。根据监控系统命令发送故障信息,动作序列。当前整定值及自诊断信号。接收监控系统选择或修改定值,校对时钟等命令。通信应采用标准规约。

数据采集及处理功能:包括状态数据,模拟数据和脉冲数据

状态量采集。状态量包括:断路器状态,隔离开关状态,变压器分接头信号及变电站一次设备告警信号、事故跳闸总信号、预告信号等。目前这些信号大部分采用光电隔离方式输入系统,也可通过通信方式获得。模拟量采集。常规变电站采集的典型模拟量包括:各段母线电压、线路电压,电流和有功、无功功率值。馈线电流,电压和有功、无功功率值。

事件记录和故障录波测距。事件记录应包含保护动作序列记录,开关跳合记录。

变电站故障录波可根据需要采用两种方式实现,一是集中式配置专用故障录波器,并能与监控系统通信。另一种是分散型,即由微机保护装置兼作记录及测距计算,再将数字化的波型及测距结果送监控系统由监控系统存储和分析。

控制和操作功能。操作人员可通过后台机屏幕对断路器,隔离开关,变压器分接头,电容器组投切进行远方操作。为了防止系统故障时无法操作被控设备,在系统设计时应保留人工直接跳合闸手段。

防误闭锁功能。系统的自诊断功能

系统内各插件应具有自诊断功能,并把数据送往后台机和远方调度中心。对装置本身实时自检功能,方便维护与维修,可对其各部分采用查询标准输入检测等方法实时检查,能快速发现装置内部的故障及缺陷,并给出提示,指出故障位置。

数据处理和记录。历史数据的形成和存储是数据处理的主要内容,它包括上一级调度中心,变电管理和保护专业要求的数据,主要有:

断路器动作次数;断路器切除故障时截断容量和跳闸操作次数的累计数;输电线路的有功、无功,变压器的有功、无功、母线电压定时记录的最大,最小值及其时间;独立负荷有功、无功,每天的峰谷值及其时间;控制操作及修改整定值的记录。

根据需要,该功能可在变电站当地全部实现,也可在远动操作中心或调度中心实现。

人机联系系统的自诊断功能。系统内各插件应具有自诊断功能,自诊、断信息也像被采集的数据一样周期性地送往后台机和远方调度中心或操作控制中心与远方控制中心的通信。

本功能在常规远动“四遥”的基础上增加了远方修改整定保护定值、故障录波与测距信号的远传等,其信息量远大于传统的远动系统。还应具有同调度中心对时,统一时钟的功能和当地运行维护功能。

自动化系统论文篇3

论文摘要:当今世界,在变电站自动化领域中,智能化电气的发展,特别是智能化开关、光电式互感器等机电一体化设备的出现,变电站自动化技术即将进入数字化新阶段。本文论述了数字化变电站自动化系统的特征、结构及功能划分等。

经过几十年的发展,变电站自动化技术已经达到了一定的水平,在我国城乡电网改造与建设中不仅中低压变电站采用了自动化技术实现无人值班,而且在220kV及以上的超高压变电站建设中也大量采用自动化新技术,从而大大提高了电网建设的现代化水平,增强了输配电和电网调度的可能性,降低了变电站建设的总造价,这已经成为不争的事实。然而,技术的发展是没有止境的,随着智能化开关、光电式电流电压互感器、一次运行设备在线状态检测、变电站运行操作培训仿真等技术日趋成熟,以及计算机高速网络在实时系统中的开发应用,势必对已有

的变电站自动化技术产生深刻的影响,全数字化的变电站自动化系统即将出现。

一数字化变电站自动化系统的特点

(1)智能化的一次设备

通常一次设备被检测的信号回路和被控制的操作驱动回路采用微处理器和光电技术设计,简化了常规机电式继电器及控制回路的结构,数字程控器及数字公共信号网络取代传统的导线连接。换言之,变电站二次回路中常规的继电器及其逻辑回路被可编程序代替,常规的强电模拟信号和控制电缆被光电数字和光纤代替。

(2)网络化的二次设备

变电站内常规的二次设备,如继电保护装置、防误闭锁装置、测量控制装置、远动装置、故障录波装置、电压无功控制、同期操作装置以及正在发展中的在线状态检测装置等全部基于标准化、模块化的微处理机设计制造,设备之间的连接全部采用高速的网络通信,二次设备不再出现常规功能装置重复的I/O现场接口,通过网络真正实现数据共享、资源其享,常规的功能装置在这里变成了逻辑的功能模块。

(3)自动化的运行管理系统

变电站运行管理自动化系统应包括电力生产运行数据、状态记录统计无纸化;数据信息分层、分流交换自动化;变电站运行发生故障时能即时提供故障分析报告,指出故障原因,提出故障处理意见;系统能自动发出变电站设备检修报告,即常规的变电站设备“定期检修”改变为“状态检修”。

二数字化变电站自动化系统的结构

在变电站自动化领域中,智能化电气的发展,特别是智能开关、光电式互感器机电一体化设备的出现,变电站自动化技术进入了数字化的新阶段。在高压和超高压变电站中,保护装置、测控装置、故障录波及其他自动装置的I/O单元,如A/D变换、光隔离器件、控制操作回路等将割列出来作为智能化一次设备的一部分。反言之,智能化一次设备的数字化传感器、数字化控制回路代替了常规继电保护装置、测控等装置的I/O部分;而在中低压变电站则将保护、监控装置小型化、紧凑化,完整地安装在开关柜上,实现了变电站机电一体化设计。

数字化变电站自动化系统的结构在物理上可分为两类,即智能化的一次设备和网络化的二次设备;在逻辑结构上可分为三个层次,根据IEC6185A通信协议草案定义,这三个层次分别称为“过程层”、“间隔层”、“站控层”。

过程层是一次设备与二次设备的结合面,或者说过程层是指智能化电气设备的智能化部分。过程层的主要功能分三类:(1)电力运行实时的电气量检测;(2)运行设备的状态参数检测;(3)操作控制执行与驱动。间隔层设备的主要功能是:(1)汇总本间隔过程层实时数据信息;(2)实施对一次设备保护控制功能;(3)实施本间隔操作闭锁功能;(4)实施操作同期及其他控制功能;(5)对数据采集、统计运算及控制命令的发出具有优先级别的控制;(6)承上启下的通信功能,即同时高速完成与过程层及站控层的网络通信功能。必要时,上下网络接口具备双口全双工方式,以提高信息通道的冗余度,保证网络通信的可靠性。

站控层的主要任务是:(1)通过两级高速网络汇总全站的实时数据信息,不断刷新实时数据库,按时登录历史数据库;(2)按既定规约将有关数据信息送向调度或控制中心;(3)接收调度或控制中心有关控制命令并转间隔层、过程层执行;(4)具有在线可编程的全站操作闭锁控制功能;(5)具有(或备有)站内当地监控,人机联系功能,如显示、操作、打印、报警,甚至图像,声音等多媒体功能;(6)具有对间隔层、过程层诸设备的在线维护、在线组态,在线修改参数的功能;(7)具有(或备有)变电站故障自动分析和操作培训功能。

三数字化变电站自动化系统中的网络选型

网络系统是数字化变电站自动化系统的命脉,它的可靠性与信息传输的快速性决定了系统的可用性。常规变电站自动化系统中单套保护装置的信息采集与保护算法的运行一般是在同一个CPU控制下进行的,使得同步采样、A/D转换,运算、输出控制命令整个流程快速,简捷,而全数字化的系统中信息的采样、保护算法与控制命令的形成是由网络上多个CPU协同完成的,如何控制好采样的同步和保护命令的快速输出是一个复杂问题,其最基本的条件是网络的适应性,关键技术是网络通信速度的提高和合适的通信协议的制定。

如果采用通常的现场总线技术可能不能胜任数字化变电站自动化的技术要求。目前以太网(ethernet)异军突起,已经进入工业自动化过程控制领域,固化OSI七层协议,速率达到100MHz的嵌入式以太网控制与接口芯片已大量出现,数字化变电站自动化系统的两级网络全部采用100MHz以太网技术是可行的。

四数字化变电站自动化系统发展中的主要问题

在三个层次中,数字化变电站自动化系统的研究正在自下而上逐步发展。目前研究的主要内容集中在过程层方面,诸如智能化开关设备、光电互感器、状态检测等技术与设备的研究开发。国外已有一定的成熟经验,国内的大专院校、科研院所以及有关厂家都投入了相当的人力进行开发研究,并且在某些方面取得了实质性的进展。但归纳起来,目前主要存在的问题是:(1)研究开发过程中专业协作需要加强,比如智能化电器的研究至少存在机、电、光三个专业协同攻关;(2)材料器件方面的缺陷及改进;(3)试验设备、测试方法、检验标准,特别是EMC(电磁干扰与兼容)控制与试验还是薄弱环节。

自动化系统论文篇4

关键词:电力系统自动化发展应用

一、电力系统自动化总的发展趋势

1.当今电力系统的自动控制技术正趋向于:

(1)在控制策略上日益向最优化、适应化、智能化、协调化、区域化发展。

(2)在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。

(3)在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。

(4)在控制手段上日益增多了微机、电力电子器件和远程通信的应用。

(5)在研究人员的构成上益需要多“兵种”的联合作战。

2.整个电力系统自动化的发展则趋向于:

(1)由开环监测向闭环控制发展,例如从系统功率总加到AGC(自动发电控制)。

(2)由高电压等级向低电压扩展,例如从EMS(能量管理系统)到DMS(配电管理系统)。

(3)由单个元件向部分区域及全系统发展,例如SCADA(监测控制与数据采集)的发展和区域稳定控制的发展。

(4)由单一功能向多功能、一体化发展,例如变电站综合自动化的发展。

(5)装置性能向数字化、快速化、灵活化发展,例如继电保护技术的演变。

(6)追求的目标向最优化、协调化、智能化发展,例如励磁控制、潮流控制。

(7)由以提高运行的安全、经济、效率为完成向管理、服务的自动化扩展,例如MIS(管理信息系统)在电力系统中的应用。

近20年来,随着计算机技术、通信技术、控制技术的发展,现代电力系统已成为一个计算机(Computer)、控制(Control)、通信(Communication)和电力装备及电力电子(PowerSystemEquiqmentsandPowerElectronics)的统一体,简称为“CCCP”。其内涵不断深入,外延不断扩展。电力系统自动化处理的信息量越来越大,考虑的因素越来越多,直接可观可测的范围越来越广,能够闭环控制的对象越来越丰富。

二、具有变革性重要影响的三项新技术

1.电力系统的智能控制

电力系统的控制研究与应用在过去的40多年中大体上可分为三个阶段:基于传递函数的单输入、单输出控制阶段;线性最优控制、非线性控制及多机系统协调控制阶段;智能控制阶段。电力系统控制面临的主要技术困难有:

(1)电力系统是一个具有强非线性的、变参数(包含多种随机和不确定因素的、多种运行方式和故障方式并存)的动态大系统。

(2)具有多目标寻优和在多种运行方式及故障方式下的鲁棒性要求。

(3)不仅需要本地不同控制器间协调,也需要异地不同控制器间协调控制。

智能控制是当今控制理论发展的新的阶段,主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题;特别适于那些具有模型不确定性、具有强非线性、要求高度适应性的复杂系统。

智能控制在电力系统工程应用方面具有非常广阔的前景,其具体应用有快关汽门的人工神经网络适应控制,基于人工神经网络的励磁、电掣动、快关综合控制系统结构,多机系统中的ASVG(新型静止无功发生器)的自学习功能等。

2.FACTS和DFACTS

(1)FACTS概念的提出

在电力系统的发展迫切需要先进的输配电技术来提高电压质量和系统稳定性的时候,一种改变传统输电能力的新技术——柔流输电系统(FACTS)技术悄然兴起。

所谓“柔流输电系统”技术又称“灵活交流输电系统”技术简称FACTS,就是在输电系统的重要部位,采用具有单独或综合功能的电力电子装置,对输电系统的主要参数(如电压、相位差、电抗等)进行调整控制,使输电更加可靠,具有更大的可控性和更高的效率。这是一种将电力电子技术、微机处理技术、控制技术等高新技术应用于高压输电系统,以提高系统可靠性、可控性、运行性能和电能质量,并可获取大量节电效益的新型综合技术。

(2)FACTS的核心装置之一——ASVC的研究现状

各种FACTS装置的共同特点是:基于大功率电力电子器件的快速开关作用和所组成逆变器的逆变作用。ASVC是包含了FACTS装置的各种核心技术且结构比较简单的一种新型静止无功发生器。

ASVC由二相逆变器和并联电容器构成,其输出的三相交流电压与所接电网的三相电压同步。它不仅可校正稳态运行电压,而且可以在故障后的恢复期间稳定电压,因此对电网电压的控制能力很强。与旋转同步调相机相比,ASVC的调节范围大,反应速度快,不会发生响应迟缓,没有转动设备的机械惯性、机械损耗和旋转噪声,并且因为ASVC是一种固态装置,所以能响应网络中的暂态也能响应稳态变化,因此其控制能力大大优于同步调相机。

(3)DFACTS的研究态势

随着高科技产业和信息化的发展,电力用户对供电质量和可靠性越来越敏感,电器设备的正常运行甚至使用寿命也与之越来越息息相关。可以说,信息时代对电能质量提出了越来越高的要求。

DFACTS是指应用于配电系统中的灵活交流技术,它是Hingorani于1988年针对配电网中供电质量提出的新概念。其主要内容是:对供电质量的各种问题采用综合的解决办法,在配电网和大量商业用户的供电端使用新型电力电子控制器。超级秘书网

3.基于GPS统一时钟的新一代EMS和动态安全监控系统

(1)基于GPS统一时钟的新一代EMS

目前应用的电力系统监测手段主要有侧重于记录电磁暂态过程的各种故障录波仪和侧重于系统稳态运行情况的监视控制与数据采集(SCADA)系统。前者记录数据冗余,记录时间较短,不同记录仪之间缺乏通信,使得对于系统整体动态特性分析困难;后者数据刷新间隔较长,只能用于分析系统的稳态特性。两者还具有一个共同的不足,即不同地点之间缺乏准确的共同时间标记,记录数据只是局部有效,难以用于对全系统动态行为的分析。

(2)基于GPS的新一代动态安全监控系统

基于GPS的新一代动态安全监控系统,是新动态安全监测系统与原有SCADA的结合。电力系统新一代动态安全监测系统,主要由同步定时系统,动态相量测量系统、通信系统和中央信号处理机四部分组成。采用GPS实现的同步相量测量技术和光纤通信技术,为相量控制提供了实现的条件。GPS技术与相量测量技术结合的产物——PMU(相量测量单元)设备,正逐步取代RTU设备实现电压、电流相量测量(相角和幅值)。

自动化系统论文篇5

在新型的电力自动化系统中,多了一部分以往所没有的结构——应用服务器,处于三者正中间的位置。处于中间件的应用服务器在这一结构中,在对前置机的数据进行接纳的同时自动备份,历史数据的存在为数据访问中逻辑规则的实现开辟了路径而电力工作站的功能借助逻辑规则以及数据库得以实现。同时不能忽视的是DCOM是实现应用服务器和电力工作站通讯功能的基底,ADO则是应用服务器和数据库服务器实现通讯的依据。在这一模型的基础上,还有两个很大的优势。第一个就是使得软件自身的可扩充性得到了进一步的增加和推动,假如数据发生了相关的逻辑规则的变化,不需要改动其他,只需要将对应的中间件(应用服务器)就可以了,这个时候对于电力前端也不必担心,影响是微小的。第二个优势则是在安全性能上的保障,因为前后客户端没有直接的数据往来,而是通过应用服务器进行,这样以来便使得一些不安全因素得以避免。

2计算机技术在电力系统中的实现

2.1系统的应用服务器

在上文中所提及到的三层C/S结构,所添加的中间件的部位是最为重要的部分。这里将对中间件进行一个较为详尽的解释。这一部位具有强大的通信功能,同时自身的可扩展性可以得到极高的展现。由此使得客户机与服务器之间、服务器相互之间的数据传输稳定进行,实现两者群体之间的通信进行。结合在上文中所提到的功能的实现问题,可以知道,应用程序服务器在发挥本身程序功能的同时,又承担着DCOM服务器的角色。

2.2实时数据的获取和保存

应用程序服务器是承接实时数据的纽带。说到实时数据这里就要有所区分,实时数据是分为未处理的和已处理的两个部分,前者是存在于前置机中,后者则是具体的计算之后呈现的。这里需要提及到的是WinSock编程。当操作电力自动化时,内部存在一个存盘线程,位于后台部位,只要不是有系统出现暂停或者是退出的问题,就会一直运行。

2.3系统的应用逻辑

在文中我们所采用的三层C/S结构,应用逻辑是需要被定义在应用服务器端的,这样就可以达到所有用户共享这一资源的目的,假设遇到事物逻辑变化,则只需对服务器中的应用逻辑进行一定的更改即可。这样就使得客户端在运行和使用过程中减少了很多不必要的问题。

3计算机技术应用于电力系统自动化的价值和意义

当今社会的发展速度加快,对于电力的性能要求也进一步提高。将计算机技术应用与电力系统自动化的过程中,可以有效提升相关电力部门的管理水平和工作效率,自动化和智能化的优势得到很好的展现。另一方面则是在安全性方面更加有保障,由于计算机技术本身的自动化优势,可以将许多风险性事件的危险度降到最低,电力系统在自动化加强的同时,对电力使用的安全性能方面也有显著加强,使得安全性有效提高。计算机技术于电力系统自动化的应用过程中产生了极大的积极效益,促进了社会整体的进步与发展。

4结语

自动化系统论文篇6

我们利用物理系统运行的相关理论框架以及模型来实现物流系统的仿真操作,首先需要对流程有一个具体的分析以及解读,并且要对企业的物流运作流程和机制有一个认识,之后再通过计算机来实现相关软件的规划工作,主要是通过对企业的实际物流操作进行一次次的过程模拟,然后对物流的效果以及仿真技术的机制进行综合评价,对不好的地方进行相应修改,这样就能更好地把计算机仿真技术运用在物流系统之中了。从性质上分析物流系统的仿真技术,它其实是一种较为典型的系统仿真,主要特点是面向物流业务的离散型事件,其最关键的地方就是对于事件的调度以及随机变量和仿真时钟技术的应用,这三个核心技术是物流系统中的关键所在。仿真时钟技术的作用在于对企业物流系统中对于各个离散不连续的物流操作点进行合理的链接以及处理,这样就可以及时地对大型的物流机电系统比较长的运作周期进行调整,从而实现对各个离散事件的业务操作点进行操作,并且还能够把其作为主要研究对象,构建出一整套的物流仿真系统运行机制,把物流业务和对象之间的关联也一并制定下来。随机变量指的是在现实中进行物流操作的时候,对于物流操作的各个环节的细节内容已经各个工件的主要动作进行虚化,通过这些环节里面的受影响因素分析随机变量对物流系统的各方面影响,从而建立起更加完善的仿真系统,是否能够进行准确的评价往往都是依靠随机变量提供的信息,并且能够对基于计算机仿真技术的自动化物流系统进行完善。

2我国的物流运作现状分析

我们通过对2003年的第四次中国物流市场的供需状况调查进行分析,调查出来的结果显示出我国的物流行业运转情况并不是很好。

2.1企业的库存期过长、周转时间太慢

通过该项调查我们可以看出,有百分之八十的企业原材料库存时间在一周到三个月期间,百分之八十四的生产企业产品库存都在三个月以下,百分之七十的商品企业销售库存在一个月以下,这就表明我国的企业产品库存时间太长,周转时间太慢,主要还是物流情况差劲导致的,在此我们也能看出我国的物流情况急需得到相应改善,从而改变现在这种状况。

2.2人们对物流的满意度较低

通过表1我们可以看出,生产企业里面的3PL相比较自理物流来看,在满意度方面差别很大,对于自理物流的评价主要是不完全满意,对第三方的物流评价就不是这么固定了,分布相对分散,满意、不完全满意和不满意都有一部分。而在商业企业中,对物流不完全满意的比例是最大的,这就表明第三方的物流服务是好于自理物流的。再从不满意的原因分析,企业内部对于物流服务的关心侧重在于物流信息的操作质量以及运作能力,对运作成有不满意的评价也占一小部分,这就说明我国的物流系统还是不够完善,物流行业的成本需要进一步降低。通过上述现状我们可以看出,我国现如今的物流运作水平还是比较落后的,所以说我们应该加大对物流系统的优化工作,提高物流系统的服务水平已经在物品运输上的成本的降低,只有这样才能保证我国的物流行业继续发展下去,才能让企业的竞争优势得以凸显。

3基于计算机仿真技术的自动化物流系统设计

3.1企业内部的生产物流系统

当企业内部开始安排并且计划着在生产领域实行物流系统并且提出运行的总体方案时,应该根据企业内部的实际情况以及生产出的产品的需求多设计出几套不同的物流方案,然后对这些方案进行分析比较,不论是对哪一套方案进行分析,都需要在企业内部的产品生产系统中采集需要的样品进行分析。此外,我们可以在这一流程里面融入计算机仿真技术,这样就能够对多套方案进行实际情况下的运作模拟操作、物流运作的绩效评估以及企业产品的生产试验等等。一般而言,计算机仿真技术在企业的物流系统中加以应用,主要在原材料的购买、运输以及储存,还有整套产品的生产流水线以及产品的加工、出库这些方面有所体现,它能够对上述的过程进行动态化的仿真模拟操作,从而能够对生产环节的效率进行提升,还能够降低原材料等物质的运输成本,可以让企业内部的物流系统各项指标得到改善。此外,通过计算机仿真技术的物流系统我们可以有效地对生产设备的功能进行检查,还可以检验企业的订单要求和生产环节的匹配程度,还有交通工具的有效利用,物流的运输方式和运输路线是否最优,生产物资的原材料经过的环节是否达到了最简等等。现在看来,物流系统中融入自动化计算机仿真技术可以有效地对企业物流的各个方面进行检验,能够极大的对物流系统进行完善,在促进其优化方面起着重要的作用。

3.2适用于港口的物流系统

在港口的物流系统中加以应用计算机仿真技术,主要是在港口物流系统的环节以及相关领域的规划方面得以体现,即船舶泊位设计、货柜堆场设计、装运搬卸工艺设计等的合理分配和资源优化上,另外对于现实港口管理系统的策略制定和优化方面也是计算机仿真系统要解决的一个重点问题,最主要的目标就是想对港口物流作业的调度进行实时化的实现,包括港口生产调度、货柜堆场作业控制、车辆作业路线等,我们对这些线路环节进行仿真操作以及分析,能够对港口的物流作业系统有一个科学合理的评判,对其整体的流程进行有一定的积极影响,此外,还能实现对于物流系统整体的钱能诊断以及深入分析。我们在分析之后的基础上对港口物流系统进行改进优化,选择最优的改进方案,就能达到最好的改进效果。目前计算机仿真技术在港口物流货柜堆场的管理中已经实现了实时立体化全景象管理和控制,这在很大程度上对各种货柜的存放、搬运以及出入情况进行了改善,操作起来更加的方便,从而提高了企业的生产效率。

4结论

自动化系统论文篇7

变电站综合自动化是指利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和数字信号处理(DSP)等技术,实现对变电站主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、控制、保护以及与调度通信等综合性自动化功能。它综合了变电所内除交直流电源以外的全部二次设备功能。电力系统进行的农网改造、城网改造对于变电站二次系统的改造主要是以综合自动化系统替换原有的常规二次系统。变电站综合自动化是一项提高变电站安全、可靠稳定运行水平,降低运行维护成本,提高经济效益,向用户提供高质量电能服务的一项措施。随着“两网”改造的深入和电网运行水平的提高,采用变电站综合自动化技术是计算机和通信技术应用的方向,也是电网发展的趋势。

2变电站自动化系统的基本结构及特点

2.1集中式系统结构集中式一般采用功能较强的计算机并扩展其I/O接口,集中采集变电站的模拟量和数量等信息,集中进行计算和处理,分别完成微机监控、微机保护和自动控制等功能。由前置机完成数据输入输出、保护、控制及监测等功能,后台机完成数据处理、显示、打印及远方通讯等功能。此类结构对监控主机的性能要求较高,且系统处理能力有限,开发手段少,系统在开放性、扩展性和可维护性等方面较差,抗干扰能力不强,该结构在早期自动化系统中应用较多,目前国内许多的厂家尚属于这种结构方式。

2.2分布式系统结构按变电站被监控对象或系统功能分布的多台计算机单功能设备,将它们连接到能共享资源的网络上实现分布式处理。其结构的最大特点是采用主、从CPU协同工作方式,各功能模块如智能电子设备(IntelligentElectronicDevice,IED)之间采用网络技术或串行方式实现数据通信,将变电站自动化系统的功能分散给多台计算机来完成。各功能模块(通常是多个CPU)之间采用网络技术或串行方式实现数据通信,选用具有优先级的网络系统较好地解决了数据传输的瓶颈问题,提高了系统的实时性。

其结构方便系统扩展和维护,局部故障不影响其他模块正常运行。该模式在安装上可以形成集中组屏或分层组屏两种系统组态结构,较多地使用于中、低压变电站。分布式变电站综合自动化系统自问世以来,显示出强大的生命力。但目前,还存在在抗电磁干扰、信息传输途径及可靠性保证上的问题等。

2.3分散(层)分布式结构分散(层)分布式结构采用“面向对象”设计。所谓面向对象,就是面向电气一次回路设备或电气间隔设备,间隔层中数据、采集、控制单元(I/O单元)和保护单元就地分散安装在开关柜上或其他一次设备附近,相互间通过通信网络相连,与监控主机通信。目前,此种系统结构在自动化系统中较为流行,主要原因是:①现在的IED设备大多是按面向对象设计的,如专门的线路保护单元、主变保护单元、小电流接地选线单元等,虽然有将所有保护功能综合为一体的趋势,但具体在保护安装接线中仍是面向对象的;②利用了现场总线的技术优势,省去了大量二次接线,控制设备之间仅通过双绞线或光纤连接,设计规范,设备布置整齐,调整扩建也很简单,成本低,运行维护方便;③系统装置及网络鲁棒性强,不依赖于通信网和主机,主机或1台IED设备损坏并不影响其它设备的正常工作,运行可靠性有保证。系统结构的特点是功能分散,管理集中。

分散(层)分布有两层含义:其一,对于中低压电压等级,无论是I/O单元还是保护单元皆可安装在相应间隔的开关盘柜上,形成地理上的分散分布,如文献[2]所示的系统;其二,对于110kV及以上的电压等级,即使无法把间隔单元装在相应的开关柜上,也应集中组屏,在屏柜上明确区分相应间隔对应的单元,在物理结构上相对独立,以方便各间隔单元相应的操作和维护。

3变电站综合自动化系统应能实现的功能

3.1微机保护:是对站内所有的电气设备进行保护,包括线路保护,变压器保护,母线保护,电容器保护及备自投,低频减载等安全自动装置。各类保护实现故障记录、存储多套定值、适合当地修改定值等功能。

3.2数据采集①状态量采集:状态量包括:断路器状态,隔离开关状态,变压器分接头信号及变电站一次设备告警信号等。目前这些信号大部分采用光电隔离方式输入系统,也可通过通信方式获得。保护动作信号则采用串行口(RS-232或RS485)或计算机局域网通过通信方式获得。②模拟量采集:常规变电站采集的典型模拟量包括:各段母线电压,线路电压,电流和功率值。馈线电流,电压和功率值,频率,相位等。此外还有变压器油温,变电站室温等非电量的采集。模拟量采集精度应能满足SCADA系统的需要。③脉冲量:脉冲量主要是脉冲电度表的输出脉冲,也采用光电隔离方式与系统连接,内部用计数器统计脉冲个数,实现电能测量。

3.3事件记录和故障录波测距事件记录应包含保护动作序列记录,开关跳合记录。其SOE分辨率一般在1~10ms之间,以满足不同电压等级对SOE的要求。变电站故障录波可根据需要采用两种方式实现,一是集中式配置专用故障录波器,并能与监控系统通信。另一种是分散型,即由微机保护装置兼作记录及测距计算,再将数字化的波型及测距结果送监控系统由监控系统存储和分析。

3.4控制和操作闭锁操作人员可通过CRT屏幕对断路器,隔离开关,变压器分接头,电容器组投切进行远方操作。为了防止系统故障时无法操作被控设备,在系统设计时应保留人工直接跳合闸手段。操作闭锁应具有以下内容:①电脑五防及闭锁系统②根据实时状态信息,自动实现断路器,刀闸的操作闭锁功能。③操作出口应具有同时操作闭锁功能。④操作出口应具有跳合闭锁功能。

3.5同期检测和同期合闸该功能可以分为手动和自动两种方式实现。可选择独立的同期设备实现,也可以由微机保护软件模块实现。

3.6电压和无功的就地控制无功和电压控制一般采用调整变压器分接头,投切电容器组,电抗器组,同步调相机等方式实现。操作方式可手动可自动,人工操作可就地控制或远方控制。

无功控制可由专门的无功控制设备实现,也可由监控系统根据保护装置测量的电压,无功和变压器抽头信号通过专用软件实现。

3.7数据处理和记录历史数据的形成和存储是数据处理的主要内容,它包括上一级调度中心,变电管理和保护专业要求的数据,主要有:①断路器动作次数②断路器切除故障时截断容量和跳闸操作次数的累计数③输电线路的有功、无功,变压器的有功、无功、母线电压定时记录的最大,最小值及其时间。④独立负荷有功、无功,每天的峰谷值及其时间⑤控制操作及修改整定值的记录,根据需要,该功能可在变电站当地全部实现,也可在远动操作中心或调度中心实现。

3.8系统的自诊断功能:系统内各插件应具有自诊断功能,自诊断信息也象被采集的数据一样周期性地送往后台机和远方调度中心或操作控制中心。

3.9与远方控制中心的通信本功能在常规远动‘四遥’的基础上增加了远方修改整定保护定值、故障录波与测距信号的远传等,其信息量远大于传统的远动系统。根据现场的要求,系统应具有通信通道的备用及切换功能,保证通信的可靠性,同时应具备同多个调度中心不同方式的通信接口,且各通信口及MODEM应相互独立。保护和故障录波信息可采用独立的通信与调度中心连接,通信规约应适应调度中心的要求,符合国标及IEC标准。

3.10防火、保安系统。从设计原则而言,无人值班变电站应具有防火、保安措施。

4变电站综合自动化系统的现状及发展

变电站综合自动化在一些新建变电站的运行中表明其技术先进、结构简单、功能齐全、安全可靠,经过十多年的发展已经达到一定的水平,在我国城乡电网改造与建设中不仅中低压变电站采用了自动化技术实现无人值班,而且在220kV及以上的超高压变电站建设中也大量采用自动化新技术,从而大大提高了电网建设的现代化水平,增强了输配电和电网调度的可能性,降低了变电站建设的总造价。

5结束语

通过以上分析,可以看到变电所综合自动化对于实现电网调度自动化和现场运行管理现代化,提高电网的安全和经济运行水平起到了很大的促进作用,它将能大大加强电网一次、二次系统的效能和可靠性,对保证电网安全稳定运行具有重大的意义。随着技术的进步和硬件软件环境的改善,它的优越性必将进一步体现出来。

参考文献:

[1]段日新.变电站自动化系统的前沿技术.西北电力技术.2005.3:1-3.

[2]陈素芳.变电站自动化系统的分析与应用.武汉理工大学学报.2004.26(5).

[3]金韬.变电站自动化系统设备及其标准化现状.ElectricPowerStandarization&Measurement.2004(48).

[4]陈升.网络化变电站自动化系统的应用.电力系统自动化.2002.5.

[5]金午桥.变电站自动化系统发展策略.中国电力报.2002.7.

[6]金午桥.变电站自动化系统的发展.中国机电日报.2002.6.26

自动化系统论文篇8

随着计算机技术的飞速发展,尤其是网络技术的超速发展,带动了信息的广泛交流甚至导致了信息爆炸,“信息时代”这一词汇似乎己经被普遍接受。因此,无论是对于一个国家还是对于一个企事业单位,如果要在未来的社会中获得发展,掌握信息技术已变成一个基本要素。

当前,许多学校计算机的普及率正在不断的提高,在一定程度上提高了各部门的办公效率。随着校园计算机网络的建立,其日常的业务、公文管理等信息量不断膨胀,低效办公方式与不断增长的办公业务量之间的矛盾日益尖锐,依靠人工手段及时对大量的信息进行收集、整理和分析是难以做到的,只有改革传统的办公方式,充分利用先进的办公技术,逐步实现信息管理现代化,才能提高办公效率以适应形势的发展,为信息的上传、下达提供极为生动的通信方式。

本文设计的信息管理平台,主要实现以下功能:1.信息管理2.邮件管理3.学生管理4.教师管理5.会议管理6.通讯录7.时间提醒等七个模块。此平台的搭建能够为较好的提高高校教学单位日常的行政办公效率,具有一定的实用性。

关键词:自动化;C/S;办公自动化;信息管理现代化;办公效率

3系统设计分析

3.1办公自动化的概念

办公自动化(OA:OFFICEAUTOMATION)就是采用Internet/Intranet技术,基于工作流的概念,使企事业单位内部人员方便快捷地共享信息,高效地协同工作;改变过去复杂、低效的手工办公方式,实现迅速、全方位的信息采集、信息处理,为企事业单位的管理和决策提供科学的依据。一个企事业单位实现办公自动化的程度也是衡量其现代化管理的标准。

虽然诸如Lotus1-2-3和MSOffice系列的许多应用软件可以提高办公效率,但是这仅仅是针对个人办公而言。办公自动化不仅兼顾个人办公效率的提高,更重要的是可以实现群体协同工作。协同工作意味着要进行信息的交流,工作的协调与合作。由于网络的存在,这种交流与协调几乎可以在瞬间完成,并且不必担心对方是否在电话机旁边或是否有传真机可用。这里所说的群体工作,可以包括在地理上分布很广,甚至分布在全球上各个地方,以至于工作时间都不一样的一群工作人员。

办公自动化可以和一个企业的业务结合的非常紧密,甚至是定制的。因而可以将诸如信息采集、查询、统计等功能与具体业务密切关联。操作人员只须点击一个按钮就可以得到想要的结果,从而极大得方便了企业领导的管理和决策。

办公自动化还是一个企业与整个世界联系的渠道,企业的Intranet网络可以和Internet相联。一方面,企业的员工可以在Internet上查找有关的技术资料、市场行情,与现有或潜在的客户、合作伙伴联系;另一方面,其他企业可以通过Internet访问你对外的企业信息,如企业介绍、生产经营业绩、业务范围、产品/服务等信息,从而起到宣传介绍的作用。随着办公自动化的推广,越来越多的企业将通过自己的Intranet网络联接到Internet上,所以这种网上交流的潜力是非常巨大的。

3.2需求分析

对一个软件项目而言,在目标确定后,完善的需求分析对软件开发的成功是极为重要的。本系统采用面向对象的思想来完成对问题空间和用户功能需求的“理解”、“表达”和“验证”工作,以问题空间的对象为主体和线索来把握和描述用户的功能需求,将属性和方法作为一个整体来处理。

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