專利名稱：一種故障信息管理子站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬電力技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于電力系統(tǒng)調(diào)度自動化的故障信息
管理子站。
背景技術(shù)：
20世紀80年代以來，隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化處理技術(shù)的優(yōu)越性逐步被眾 多領(lǐng)域認可，并逐步在電力系統(tǒng)得到應(yīng)用，體現(xiàn)在電力系統(tǒng)二次部分的應(yīng)用，諸如變電站監(jiān) 控系統(tǒng)，故障錄波器，繼電保護等。在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，最重要的是及時獲取系統(tǒng)發(fā)生 故障時的斷路器，繼電保護裝置的動作情況，故障錄波器模擬量信息，以便于運行人員能及 時準確的判斷系統(tǒng)事故的性質(zhì)、范圍等。同時，通信技術(shù)的發(fā)展使得IED設(shè)備可以非常容易 的實現(xiàn)信息集成，使得充分應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)實現(xiàn)對電網(wǎng)事故，保護裝置動作行為的及時、有效 的分析成為可能。故障信息子站系統(tǒng)主要作為電網(wǎng)事故分析和保護動作行為分析的手段，在早期的 故障信息系統(tǒng)中，子站采用多功能合一的工控機平臺，近幾年這種系統(tǒng)越來越暴露出穩(wěn)定 性低，可靠性差的問題，導(dǎo)致不能達到設(shè)計目標。工控機可靠性不能保證的主要問題在于①、CPU功耗高，由于一般采用風(fēng)扇進行散熱，風(fēng)扇停止工作導(dǎo)致工控機CPU癱瘓 是經(jīng)常發(fā)生的問題；②、擴展接口板采用非可靠插槽；③、采用Windows操作系統(tǒng)，抗病毒能 力差；④抗電磁干擾性能差。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，實時性、可靠性和穩(wěn)定性好
的故障信息管理子站。解決上述問題的技術(shù)方案是本實用新型設(shè)有串口服務(wù)模塊，用于接收IED通過串口發(fā)來的信息，并發(fā)送到嵌入式子站系統(tǒng)；網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模塊，用于接收IED通過網(wǎng)口發(fā)來的信息，并發(fā)送到嵌入式子站系統(tǒng)；基于Windows XP Embedded操作系統(tǒng)的嵌入式子站系統(tǒng)，通過網(wǎng)絡(luò)與電網(wǎng)調(diào)度系 統(tǒng)連接，用于處理、存儲串口服務(wù)模塊和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模塊發(fā)來的信息，并發(fā)送到電網(wǎng)調(diào)度系 統(tǒng)，以及通過串口服務(wù)模塊和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模塊將電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)發(fā)來的控制命令送到IED設(shè) 備；筆記本硬盤，與嵌入式子站系統(tǒng)連接，用于獨立完成系統(tǒng)的引導(dǎo)啟動；CF卡，與嵌入式子站系統(tǒng)連接，用于獨立完成系統(tǒng)的引導(dǎo)啟動。IED是指應(yīng)用于數(shù)字化變電站中的電子式互感器等智能電子設(shè)備。本實用新型采用基于Windows XP Embedded操作系統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)作為故障信息 子站，使用的是嵌入式硬件和嵌入式操作系統(tǒng)，該嵌入式產(chǎn)品使系統(tǒng)完全裝置化，可象保護 裝置一樣可靠運行，無需人為干預(yù)。[0015]Windows XP Embedded是一種嵌入式操作系統(tǒng)，可以以組件化的形式提供Windows 操作系統(tǒng)的功能。本裝置能夠利用Windows平臺提供最新的Windows技術(shù)，同時能夠減少 內(nèi)存占用，提高系統(tǒng)內(nèi)線程切換速度，保證系統(tǒng)的實時性。在抗病毒方面，由于可以只保留 子站系統(tǒng)使用到的功能，所以可保證了子站系統(tǒng)在健康的綠色環(huán)境下運行。針對現(xiàn)有技術(shù)采用可靠性不能保證的工控機充當信息傳輸點的方案，本實用新型 對故障信息子站的定位重新進行了劃分，將其重點定位在信息傳輸點上，用串口服務(wù)模塊 和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模塊作為獨立的通訊介質(zhì)層一只負責(zé)數(shù)據(jù)的收發(fā)；采用基于嵌入式的CPU、嵌 入式操作系統(tǒng)、電子硬盤等組成可靠的硬件平臺，用于解析，預(yù)處理，分析，存儲通訊介質(zhì)層 傳來的信息，并發(fā)送到電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)，本裝置充分利用了嵌入式系統(tǒng)的優(yōu)勢，可大大提高系 統(tǒng)的實時性，可靠性，穩(wěn)定性，而且具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、體積小、功耗低、適應(yīng)性強的優(yōu) 點。同時本系統(tǒng)配備的筆記本硬盤和CF卡，能分別獨自完成系統(tǒng)的引導(dǎo)啟動，這種雙引導(dǎo) 啟動方式，可保證系統(tǒng)啟動運行的穩(wěn)定性。

圖1、本實用新型實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
本例嵌入式子站系統(tǒng)采用研華公司的高性能嵌入式CPU板卡、Moxa的EDS工業(yè)網(wǎng) 絡(luò)服務(wù)模塊和NPort串口服務(wù)模塊，采用Windows XP Embedded作為操作系統(tǒng)，從軟硬件方 面保證了裝置的可靠性。嵌入式子站系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)接口與電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連接，用于處理、存儲串口服 務(wù)模塊和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模塊發(fā)來的信息，并發(fā)送到電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)；以及接收電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)發(fā)來 的控制命令，并通過串口服務(wù)模塊和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模塊發(fā)送到IED設(shè)備；嵌入式子站系統(tǒng)通過NPort5100串口服務(wù)模塊，實現(xiàn)與IED智能電子裝置的串口 連接，以及與IED智能電子裝置的信息收發(fā)；本裝置串口服務(wù)模塊可提供422、485、232多種通訊方式，通過不同的連接方式， 在一個端口實現(xiàn)多種通訊方式兼容，無需任何跳線。嵌入式子站系統(tǒng)通過EDS網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模塊，實現(xiàn)與IED智能電子裝置的網(wǎng)絡(luò)連接，以 及與IED智能電子裝置的信息收發(fā)；本裝置網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模塊和串口服務(wù)模塊的所有端口均采用了光電隔離元件，保證了 主機系統(tǒng)運行時不受外界干擾。系統(tǒng)設(shè)有與嵌入式子站系統(tǒng)連接的硬盤，該硬盤是工業(yè)寬溫IDE-SATA筆記本硬 盤，型號為 ST980817SM 80G ；系統(tǒng)設(shè)有與嵌入式子站系統(tǒng)連接的CF卡，型號是Apacer可開機工規(guī)CF II卡，8G
容量；上述硬盤和CF卡，每塊都能獨立完成系統(tǒng)的引導(dǎo)啟動，實現(xiàn)雙引導(dǎo)啟動，保證啟 動系統(tǒng)運行的可靠性。為了滿足接入多個IED智能設(shè)備，能夠同時收發(fā)數(shù)據(jù)，本裝置采用多線程技術(shù)，每 個線程對應(yīng)一個通訊端口。[0028]嵌入式操作系統(tǒng)是運行嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的操作系統(tǒng)，通常包括與硬件相關(guān)的底層 驅(qū)動、系統(tǒng)內(nèi)核、設(shè)備驅(qū)動接口、通訊協(xié)議、圖形界面等。與通用操作系統(tǒng)相比，嵌入式系統(tǒng) 在系統(tǒng)實時高效性、硬件依賴性、軟件固態(tài)化以及專用性等方面具有突出的特點。本系統(tǒng)是 充分利用嵌入式系統(tǒng)優(yōu)勢，結(jié)合面向?qū)ο蟮木幊淘O(shè)計思想而設(shè)計出的合理的軟硬件架構(gòu)。本系統(tǒng)可接入國內(nèi)各類保護與故障錄波器等設(shè)備，當有新設(shè)備接入系統(tǒng)時，只需 增加新的驅(qū)動程序，無需修改整個系統(tǒng)的處理過程，實現(xiàn)真正意義上的“即插即用”，而且整 個系統(tǒng)可保證長期穩(wěn)定運行。本系統(tǒng)將串口服務(wù)模塊和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模塊作為獨立的通訊介質(zhì)層一只負責(zé)數(shù)據(jù)的 收發(fā)，解析，預(yù)處理，分析，存儲則提交給嵌入式子站系統(tǒng)來完成。
權(quán)利要求一種故障信息管理子站，其特征在于設(shè)有串口服務(wù)模塊，用于接收IED通過串口發(fā)來的信息，并發(fā)送到嵌入式子站系統(tǒng)；網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模塊，用于接收IED通過網(wǎng)口發(fā)來的信息，并發(fā)送到嵌入式子站系統(tǒng)；基于Windows XP Embedded操作系統(tǒng)的嵌入式子站系統(tǒng)，通過網(wǎng)絡(luò)與電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)連接，用于處理、存儲串口服務(wù)模塊和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模塊發(fā)來的信息，并發(fā)送到電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)；以及通過串口服務(wù)模塊和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模塊將電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)發(fā)來的控制命令送到IED設(shè)備；筆記本硬盤，與嵌入式子站系統(tǒng)連接，用于獨立完成系統(tǒng)的引導(dǎo)啟動；CF卡，與嵌入式子站系統(tǒng)連接，用于獨立完成系統(tǒng)的引導(dǎo)啟動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的故障信息管理子站，其特征在于所述的嵌入式子站系統(tǒng)通 過NPort5100串口服務(wù)模塊與IED串口連接，用于對IED的信息收發(fā)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的故障信息管理子站，其特征在于所述的嵌入式子站系統(tǒng)通 過EDS網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模塊與IED網(wǎng)絡(luò)連接，用于對IED的信息收發(fā)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的故障信息管理子站，其特征在于所述網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模塊和串口 服務(wù)模塊的端口均采用了光電隔離元件。
專利摘要一種故障信息管理子站，設(shè)有串口服務(wù)模塊和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模塊，分別用于接收IED通過串口和網(wǎng)口發(fā)來的信息，并發(fā)送到嵌入式子站系統(tǒng)；基于Windows XP Embedded操作系統(tǒng)的嵌入式子站系統(tǒng)，通過網(wǎng)絡(luò)與電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)連接，用于處理、存儲串口服務(wù)模塊和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模塊發(fā)來的信息，并發(fā)送到電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)，以及向串口服務(wù)模塊和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模塊發(fā)送控制信號；與嵌入式子站系統(tǒng)連接的筆記本硬盤和CF卡，用于分別獨立完成系統(tǒng)的引導(dǎo)啟動；本裝置充分利用了嵌入式系統(tǒng)的優(yōu)勢，可大大提高系統(tǒng)的實時性，可靠性，穩(wěn)定性，且結(jié)構(gòu)簡單、成本低、體積小、功耗低、適應(yīng)性強。同時具有雙引導(dǎo)啟動方式，可保證系統(tǒng)啟動運行的穩(wěn)定性。
文檔編號G06F9/44GK201750212SQ201020221798
公開日2011年2月16日 申請日期2010年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月2日
發(fā)明者李建業(yè), 沈會斌, 滕曉雷, 趙洪波 申請人:北京中恒博瑞數(shù)字電力科技有限公司