電站的計算機監(jiān)控系統(tǒng)普遍采用分層分布式結(jié)構(gòu),它將分布在機組控制室的每個現(xiàn)地監(jiān)控單元利用網(wǎng)絡(luò)連接起來,組成一個計算機網(wǎng)絡(luò).本文根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)速度的要求和系統(tǒng)穩(wěn)定性的要求,對監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)及軟硬冗余進行分析,給出軟件冗余的設(shè)計思想,討論了如何選擇更合理的拓撲結(jié)構(gòu)以便實現(xiàn)對系統(tǒng)的合理高效控制.
隨著計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展,計算機應(yīng)用已深入到很多行業(yè)中.對于電力系統(tǒng)中普遍應(yīng)用的電站監(jiān)控系統(tǒng)來說,網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)更是極大地推進它向自動化,網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展.
電站是電力系統(tǒng)中的電能供給方,根據(jù)它的實際生產(chǎn)要求,對處于自動控制的最高層的計算機監(jiān)控系統(tǒng)有著與普通的計算機控制不同的要求,從而所構(gòu)成的計算機監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)也與普通的計算機網(wǎng)絡(luò)不同,它的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用針對性強,對網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性、可靠性要求高,要求計算機網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的局部故障不影響其他設(shè)備的正常運行.所以電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)在普通計算機網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上采取了硬件冗余方式,同時在軟件上也進行了相關(guān)的設(shè)計,以滿足相關(guān)的要求.本文就計算機監(jiān)控系統(tǒng)的各種網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)、硬件組成及軟件設(shè)計進行分析和討論.
一、 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的通用設(shè)置
電站監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上的計算機的要求是:
1、對于處于現(xiàn)地監(jiān)控位置的現(xiàn)地控制單元,其網(wǎng)絡(luò)需要有穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)連接,在網(wǎng)絡(luò)某處出現(xiàn)不能連接故障時不影響其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的正常的數(shù)據(jù)傳輸.
為達到這樣的要求,通常各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點計算機都設(shè)置為硬件的網(wǎng)絡(luò)冗余,即設(shè)置雙網(wǎng)卡,故障時自動切換.由于現(xiàn)地控制單元多為CPU模件板與其他功能插件板的組合,所以對于現(xiàn)地控制單元上的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點計算機也實行雙機冗余,即有兩塊負責(zé)實時數(shù)據(jù)處理的CPU模件板.從而網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上的設(shè)置通常為一塊模件板設(shè)置一塊網(wǎng)卡,對應(yīng)于各自的網(wǎng)絡(luò).如下圖所示:
2、其它控制和監(jiān)視節(jié)點,如處于數(shù)據(jù)的收集和命令的發(fā)送、接受位置的監(jiān)控主站,操作人員使用的操作員工作站等,也采取硬件冗余.主要是主站的雙機加雙網(wǎng)卡冗余,操作員站等的雙網(wǎng)卡冗余。
二、 分布式監(jiān)控系統(tǒng)中的有主和無主結(jié)構(gòu)
電站的計算機監(jiān)控系統(tǒng)屬于分布式系統(tǒng),對于分布式系統(tǒng)的主機的處理有兩種常見的兩種方式,即分布式有主結(jié)構(gòu)和分布式無主結(jié)構(gòu).
分布式有主結(jié)構(gòu)是指在整個系統(tǒng)中有特定功能的計算機充當(dāng)系統(tǒng)主機功能,主機負責(zé)對現(xiàn)地控制單元傳送的數(shù)據(jù)收集以供其他計算機使用,同時,將其他計算機傳到的數(shù)據(jù),其中包括命令,下達給系統(tǒng)中的現(xiàn)地控制單元,因而,分布式有主結(jié)構(gòu)對主機的要求較高.
分布式無主結(jié)構(gòu)指的是整個系統(tǒng)中無充當(dāng)主機功能的計算機,通過設(shè)置數(shù)據(jù)服務(wù)器來收集系統(tǒng)中各種實時信息,以供需要時使用,任意的計算機現(xiàn)地控制節(jié)點與應(yīng)用計算機如操作員站之間直接進行命令和數(shù)據(jù)傳輸.
分布式有主結(jié)構(gòu)與分布式無主結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)上的區(qū)別主要集中在主機功能上,在實際應(yīng)用及軟件操作上,分布式無主結(jié)構(gòu)需要整個計算機監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用軟件的支持,開發(fā)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中間鏈路層的協(xié)議,而分布式有主結(jié)構(gòu)可以避開設(shè)置專用的軟件和協(xié)議,兩者分別針對于不同的要求.