基于Linux微机防误闭锁系统的研究

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1、A电力安全技术第16卷(2014年第lO期)基于Linux微机防误闭锁系统的研究杨西银(华北电力大学电气与电子工程学院，北京102206)[摘要]介绍了传统防误闭锁系统的发展现状和趋势。提出基于Linux的防误闭锁系统，介绍了该微机防误闭锁系统的架构、设计原理，提出了“五层”防误的新概念，为变电站防误工作提供了安全保障。‘[关键词]电力系统；Linux系统；防误闭锁1五防系统发展现状逻辑规则系统。主运行系统采用模块化设计，分为前置管理程序、图形交互程序、与数据通讯程序。随着变电站自动化程度的深入，防误闭锁先后经历了3个阶段，分别是机械防误、

2、电气防误和微2Linux微机防误闭锁系统设计机防误。3种防误方式产生时期不同，构成原理不同，应用范围也不同。就实际应用而言，微机防误2．1软件架构设计闭锁系统具有较广泛的应用空间和较强的灵活性，微机防误闭锁系统一般功能主要构成如图1所适用于目前变电站／发电厂，特别是网络化集控站示。系统软件的详细架构设计如图2所示。式微机防误闭锁系统。然而以Windows系统为平微机防误闭锁系统软件台的微机防误闭锁系统也不是完美的，Windows操作系统本身也存在安全隐患；并且以往的微机防误闭锁系统还可能存在“走空程”(只解锁，不操作)的现象。墨制lI互在W

3、indows操作系统下，计算机病毒具有很．．__JI．一大破坏性、复制性和传染性，Windows自身的漏图1洞和后门很容易被计算机病毒利用，轻则影响程序稳定、导致系统无法运行，重则广泛传播进而影响(1)微机防误闭锁系统软件应以开放式平台为整个电力系统网络的安全。基础，支持自定义图形、自定义票样、自定义流程，比较而言，Linux优势主要体现在：Linux是具备权限管理、操作票统计查询、数据管理功能。一个强大的多用户、多任务操作系统，支持多种处(2)微机防误闭锁系统软件应具有图形交互、理器架构；Lin11x系统是一种自由、领先、免费和逻辑校验、

4、防误控制、数据流转等事件循环处理的开放源码的类Unix操作系统，世界上运算最快的功能。10台超级计算机运行的都是Linux操作系统；其(3)微机防误闭锁系统软件展现给工作人员的有GNU项目支持，并且开发工具比较多、安全系应该是专家操作票模块、模拟预演模块、仿真培训数高、伸缩性强、网络功能强、数据库支持功能强模块以及系统维护模块。大，因此越来越受到工控领域各大企业的青睐。(4)微机防误闭锁系统软件在外部通讯功能方因此基于Linux系统，设计符合新形势、新面主要有：与电脑钥匙通讯、与监控后台通讯、与要求的智能微机防误闭锁系统。系统采用组态式设其

5、他五防厂家通讯、与实时地线和遥控闭锁等其他计，分为主运行系统、图形绘制系统、票样绘制系统、设备通讯。一一A电力安全技术第16卷(2014年第l0期)式，通过该子模块实现与其他五防厂家的通讯，实值及闭锁元件的状态，通过闭锁逻辑判断、拓扑闭现主、子站遥信状态的实时对位和互传预演票。锁逻辑分析、操作过程状态跟踪分析等方法形成多TxMnp与模拟盘通讯子模块，程序运行后隐项判据，实现操作过程实时解、闭锁，确保当前设藏，可以实现防误闭锁系统与模拟盘之间的通讯，备的操作过程满足安全规定及运行要求。通过实时保证双方状态的一致。如果变电站有2个以上的模逻辑层

6、可有效地解决“走空程”问题，实现设备操拟盘，可以通过前置程序挂载多个模块实现应用，作实时验电、锁具实时闭锁、多任务操作相互闭锁、方便系统的扩展。锁具实时自检等功能。2．3系统核心防误控制(5)闭锁元件层。针对不同电气设备，不同操要防止各种误操作，传统防误概念已经无法满作方式(远方／就地、电动／手动)，不同操作地足需求。为此，提出在人和设备之间，用技术措施点采用可靠的强制闭锁方式和锁具，实现强制闭锁。筑起5层防线的防误理论，5层防线结构示意如图通过以上分析和思路，结合变电站各种操作的4所示。实际工作流程和变电站设备倒闸操作方式，最终给出如图5

7、所示的防误控制流程。二二=)权限管理层用户登录唯一操作权层逻辑规则层模拟操作实时逻辑层同步集控站设备状态闭锁元件层(，，—————————鱼—————、)同步监控后台设备状态图45层防线使结构示意设备点击操作(1)权限管理层。该层进行权限定义，管理和＆I晷I型塑至苎唯一操作判断分配防误系统中各用户的权限，保证只有具备系统定义的权限人，才有对应设备的使用权及操作过程判断不通过—站内站、的相应控制权，防止越权行为产生的误操作。权限、逗堡垫验-／管理不仅包括设备正常操作的权限，还包括操作过程的各控制权、异常操作权限的管理。记录操作序列(2)唯一操

8、作权层。对于任何设备，在任意时完成模拟操作刻，应确保只有唯一的人员可以取得该设备的操作权。该人员取得操作权后，任何其他人员都不能操＆二姿堡验、二口／’作该设备和相关的设备，只有该