电网电气设备在线监测综合平台数据采集系统的设计

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1、第��卷第�期��������-��0�����年�月��������������������-�������电网电气设备在线监测综合平台数据采集系统的设计林世隆�江苏省电力公司方天电力技术有限公司�江苏南京�������摘要�介绍了电网电气设备在线监测平台的结构�详细阐述了其数据采集系统的设计关键�关键词�在线监测�综合平台�数据采集�线程任务调度中图分类号������������.�文献标识码��文章编号�����-��0���������-����-��引言�在线监测平台的结构电网电气设备在线监测综合平台�以下简称在线在

2、线监测平台网络拓扑如图�所示�由监测子监测平台�将地区内众多独立的电气设备在线监测系系统�主站系统及通信网络组成�统有机结合�对数据进行集中存储与综合分析�实现监测子系统由监测单元�下位机�和上位机组对电气设备状态的整体评估�成�在变电站内具有数据采集�处理�存储�打印及分现场监测设备数量庞大�种类繁多�一些监测系析功能�还可上传数据�变电站内的监测子系统通过统不具备数据远传功能�各运行单位的网络管理规电力局域网与主站系统连接�线路上的监测子系统定也不相同�在线监测平台若要实现对数据的实时通过����接入主站系统�����信号

3、发往移动通信采集和汇总�必须拥有强大的数据采集系统�本文对中心站�经移动通信内网光纤专线�被试研院内的该系统的关键设计作一介绍�以资交流�����采集前置接收�再经硬件防火墙进入电力网图�在线监测平台网络拓扑图-��-主站系统�通过这样的设计�在任务表类内部实现了对线主站系统由监测前置机�应用服务器����服程的合理调度�根据任务表的排列顺序和申请时间务器和数据库服务器组成�用于对省内所有在线监顺序进行分配�保证了负载均衡�使所有通信线程均测信息进行统一管理�数据分析�高级应用�实现与高效工作�另外�考虑到线程数量过多会增加�

4、��其他系统�如生产����绝缘监督系统等�的数据共调度负担�系统允许灵活配置线程数量�可根据子站享�主站系统通过应用服务器与生产����绝缘监督数量在通信的并发能力和���负担之间寻求平衡�系统相连����双通道通信方式主站系统软件功能结构如图2所示�包括数据主站与子站通过省电力系统���网�以������采集�数据存储�数据库��显示与分析3部分�其中�软件实现通信�数据方面�子站作为服务端监听端数据采集模块通过电力���网�采集分布于现场的口�主站作为客户端进行连接并请求数据�通信设置在线监测子站数据�并汇总至数据库�方

5、面�主站作为服务端�监听各子站的网络设置报告�通信协议使用基于���的自定义应用层协议�由���为上层数据传输提供连接保证及传输控制�自定义的应用层协议根据在线监测的功能需求�定义所需传输的数据�事件等信息�并考虑不同监测设备生产商的差异�提供一定的自定义和自描述能力�对实测数据使用测点的概念�直接映射至数据库字段�通常�基于���的数据采集通信均以子站为服务端�主站为客户端�由主站控制���连接的通断�图2主站软件系统功能结构主站是通信协议中的主动问询方�为保证主站通信连接正确�每个子站均须使用公开的��地址和端�数据采集系

6、统的关键设计口�不能随意变更�但目前电力网内��地址资源紧缺�且子站通信机和现场监测装置均安装在各地市���可配置多线程及任务调度变电所�需服从各供电局统一安排�甚至存在使用动现场子站数量较多�为防止主站系统运行受子态分配的地址和端口�导致主站无法获取子站地址�站影响�主站采用多线程技术�即多个工作线程同时为使通信不受��地址变更的影响�在通信方式采集数据�多线程调度是数据采集系统的核心�决定中增加一个通道�并定义了协议报文�专门用来传输了主站同时与多个子站并发通信的效率和稳定性�子站地址和端口号的变更信息�该通道反向地使用该

7、采集系统初始化工作�首先通过读取数据库主站作为服务端�设置固定�公开的��地址和端口中的子站配置信息�为每个子站建立一条轮询任务�号�供子站连接�系统运行过程中�子站随时可报告其中包含网络通信所需的参数�所有子站的任务条自身地址�主站动态更新配置�并根据新配置询问数目组成一个共享的通信采集任务表�每个通信工作据�避免了网络环境变动对系统整体运行的影响�增线程均可访问该任务表�接着根据系统设置�创建若强了通信系统对网络配置环境的自适应性�干轮询工作线程�每个线程均可独立访问任务表�获���基于���思想的类结构设计取下一步工作信

8、息�并据此建立网络连接�从子站采���是结构化的程序设计思想�通过数据模集数据�型�用户视图和业务逻辑的分离�使系统层次化�降由于各线程异步工作�访问任务表时必须进行低各部分之间的耦合性�使软件易于维护和扩展�如同步互斥�避免任务重复分配或漏分配�互斥机制被图3所示�通过层次