兰州铁路局牵引供电远动系统整合为SCADA系统.doc

兰州铁路局牵引供电SCADA系统方案【作者】孔中秋靳东【机构】兰州铁路局供电处【摘要】:遵循铁道部“统筹规划、分步实施”整合牵引供电远动系统的原则针对将既有牵引供电远动系统整合为SCADA大调度系统、对多条电气化铁路进行集中监控和调度的特点本文在深入了解既有铁路远动系统运行现状和特点的基础上充分分析整合的设计思想、总体设计、系统结构研究兰州铁路局牵引供电SCADA系统方案。【关键词】：SCADA、调度端、方案、牵引、整合一、引言根据兰州铁路局整体规划供电调度主站实用于既有铁路预留新建铁路电气化远动系统设备接入能力满足兰州局远期电气化铁路发展的需求。根据兰州铁路局供电调度管理的业务特点牵引调度SCADA分布式调度管理自动化系统的设计主要围绕系统的功能完备性和运行高效性两个方向来进行。功能完备性使得用户在实际业务操作过程中所需要的应用功能都被系统涵盖；而运行高效性保证所有的应用功能在这个规模巨大的系统中能够轻松流畅的完成。为此分布式调度管理自动化系统将系统中的应用功能按照独立子系统模块设计实现利用分布式运算系统整合多服务器的运算能力实现对复杂巨大系统的支撑。二、总体设计本分布式调度管理自动化系统采用三层体系结构以企业服务总线（ESB）为系统核心利用微软公司的COM/DCOM组件技术构建。人机界面层（HMI）处理用户交互过程包括各种数据的图形化显示、语音信息处理和用户操作响应等。数据层提供数据的存储及访问。业务逻辑层处在人机界面和数据层之间负责处理各种业务逻辑。如图所示：监控平台层次关系图各个业务逻辑处理模块都遵循ESB通信规范可以通过简单的挂接/卸载操作与系统平台进行组合部署。任何遵循ESB通讯规范的逻辑处理模块也可以直接挂接进平台并通过ESB向外提供服务。系统的构成如图所示：监控平台系统框架结构图三、SCADA系统方案1、SCADA调度所系统方案SCADA调度所系统主要硬件设备分组包括：局域网络设备、调度台、调度管理台、维护及域名管理台、服务器组、存储系统、网络安全设备、其它配套设备等。其系统的配置原理如图所示：2、局域网设置方案SCADA调度所系统内部的局域网络根据不同的数据业务分别独立设置了数据处理网、数据采集网、光纤存储网(SAN)和接口局域网这4个子网相互独立从而实现了业务数据与通信数据的分流降低了网络负载提高了系统响应时间。3、调度台设置方案因为今后的兰宝客运专线以及兰新、兰渝客运专线将采用CTC自动列车控制模式铁路沿线每隔2公里左右将设置为通信、信号专业供电的箱式变电所所以电力配电系统的被控站点数量众多；并且嘉红线以及在建的客运专线牵引供电系统一般采用AT供电被控站点数也较普速牵引供电系统的多；此外牵引供电系统侧重于运行调度是整个铁路安全运营的核心所以SCADA调度所系统配置了2台工作站级计算机互为热备用。本方案采用每400～500km设置一个牵引调度台的配置原则每个牵引调度台配置2台调度工作站计算机管辖9～12个牵引变电所。考虑到牵引调度台的监管范围较大且由于采用了AT供电方式牵引供电系统的被控站数量也有所增加为了扩大调度员的监视视野每台调度工作站采用三台显示器的多屏显示配置方案使操作员可以同时监视多幅主接线画面或同时监视主接线、报警窗口及报表记录等画面。4、服务器组设置方案SCADA调度所系统的主要业务包括SCADA数据处理、远动通信管理、历史数据存储、接口管理及WEB发布等根据上述不同的业务处理类型CADA调度所系统中的服务器组按照不同的处理业务分别设置了接口服务器组、数据库服务器组、应用及通信服务器组。接口服务器组中包括接口服务器、WEB服务器；数据库服务器组中包括配置服务器、备份服务器、历史数据服务器。其中接口服务器、WEB服务器、配置服务器、备份服务器的数量采用固定配置而历史数据服务器、应用及通信服务器的数量将根据系统的监控容量而变化。5、应用及通信服务器设置方案SCADA调度所系统根据监控容量配置可变数量的应用及通信服务器组用于SCADA数据的分析处理、报警记录以及实现与被控站设备的远程通信功能。每组应用及通信服务器采用双机冗余配置热备工作方式。当组内的2台应用及通信服务器均故障时其SCADA处理业务可以部署到任何一组的任何一台应用及通信服务器上从而实现了双机热备加N＋1冷备的双重备用方式大大提高了SCADA业务处理的可靠性。应用及通信服务器组的数量将根据调度所所监管的线路长度亦即所需处理的监控点数而定。根据所选的通用SCADA平台软件的特性每9万个监控I/O点配置1组应用及通信服务器组。6、存储系统配置方案存储系统采用SAN存储局域网为SCADA调度所系统中历史数据及静态数据的本地存储及备份提供服务。存储系统采用SAN存储局域网结构共配置2台冗余备用的SAN全光纤交换机1台RAID5光