一、多线程技术在变电站监控系统中的应用(论文文献综述)
祁永超[1](2021)在《基于VR的变电站辅助设备三维监控与半实物仿真平台研究》文中研究表明变电站作为电力系统中电压变换和电能分配的重要场所,其安全可靠运转是保障电网稳定性的重要因素。随着电网规模不断扩大,站内设备更为繁多,结构更为复杂,对站内设备的自动化水平要求不断提高。传统监控系统采用二维监控方式,参数分布于各个子画面,数据不能有效展示,对于大量数据及监控信息,严重增加了监控值班人员工作负荷。传统监控系统只关注变电站主设备,对其辅助设备监控的研究较少,并且随着变电站向着无人值守的趋势发展,站内辅助设备将发挥越来越重要的作用。基于以上问题,本文根据实际项目需求,设计开发了一套变电站辅助设备三维监控系统,实现了变电站辅助设备可视化监控,并利用半实物仿真技术对该监控系统进行了前期调试。本文主要工作如下:(1)基于VR技术构建了变电站虚拟仿真可视化场景。本文利用3Ds Max对变电站内各类设备进行了三维建模,通过模型优化和层次细节技术降低了软件对计算机性能要求,借助Unity3d实现虚拟变电站的场景搭建,并利用其丰富的插件进行各类仿真,为系统功能开发提供前期基础。(2)基于三维图形变换原理,对变电站中门禁、风机、电动窗帘的打开、关闭实现了动态驱动,增强了系统的仿真效果;基于相机漫游技术,对相机在空间漫游定位方法及漫游路径进行了分析,实现了在三维空间中,对辅助设备的快速定位、查询功能,使监控方式更为灵活,提高了监控效率。(3)基于VR技术、无线通信技术和网络技术,设计并实现了变电站辅助设备的三维可视化监控。对站内门禁子系统、风冷散热子系统、照明子系统、温湿度监测子系统、排水子系统、烟雾报警子系统、电动窗帘子系统和电子围栏子系统进行同一平台管理,消除孤岛运行状态,增强其联动能力。通过发挥三维监控的特点,设备监控数据与空间位置密切相关,站内设备运行状态及运行参数可以直观展示,降低了监控人员值守压力。(4)通过STM32单片机通信原理与Unity3d仿真软件的研究,完成STM32单片机与虚拟场景的通信接口设计,并实现STM32与辅助设备监控系统Zig Bee无线终端模块的连接和信息传输。利用搭建的辅助设备半实物仿真平台,对研发的辅助设备三维监控系统进行了整体调试。
郭旭敏[2](2020)在《EtherCAT工业以太网在变电站监控系统中的应用与开发》文中认为变电站监控系统已经迅速普及,其设备操作便捷,信息传输迅速,是保障电力系统安全运行的基础。目前的变电站系统普遍实现了综合自动化,这种自动化系统需要很强的站内通信能力,因此通信网络的实时性、可靠性、准确性成为了评价变电站监控系统性能优劣的关键指标。随着变电自动化系统的配置方式从集中方式、集中于分散相结合方式转变为完全分散方式,现场总线技术被引入到变电站系统的网络通信中。但随着变电站系统中电气设备多元化、传输数据量的迅猛增长,传统现场总线已不能满足变电站系统的发展需求,寻求一款更高效的现场总线技术就显得刻不容缓。EtherCAT现场总线是德国倍福公司提出的一种新型超高速开放实时以太网协议,其优势在于性能高,成本低,拓扑结构灵活,由于引入了分布时钟机制,满足控制系统的高同步性要求。基于EtherCAT工业以太网良好的实时性和可靠性以及较低的维护成本等优势,将其应用到数字化变电站系统中便是本课题的研究目的。本文以EtherCAT主从站之间的通信为重点,研究了 EtherCAT通信原理和主站协议栈,并且介绍了多种主站和从站的设计实现方案。最终选择LAN9252和STM32F407分别作为从站控制器和从站的微处理器,以实现变电站通信系统中的数字量和模拟量数据的通信,同时介绍了从站XML文件和STM32程序的配置编写详细步骤。EtherCAT主站选择移植性好、开发较成熟、开源免费的IgH EtherCAT Master软主站进行开发设计。为了更好地展现EtherCAT实时性能还对Linux系统进行Xenomai实时扩展,基于这套开源框架完成主站模块的开发。通过对EtherCAT主从站通信的测试以及借助Wireshark对数据帧抓包得出通信循环周期,证明主从站模块设计成功,且报文传输时间和抖动都在μs级,实现了本课题的研究目的,具有很好的实际应用价值。随后,在EtherCAT主从站成功通信的基础上设计了变电站监控系统的上位机软件。该上位机软件可以对接入网络的从站设备进行电力参数的监测,发送遥控命令进行远程控制,查询与记录历史数据,同时在从站设备出现故障时及时报警并生成SOE事件记录。最后,介绍了在课题研究基础上,提出了未来进一步研究、完善、改进的方向。
吕悦[3](2020)在《基于物联网的变电站监测系统设计》文中提出电力是我国的主要清洁能源之一,智能变电站充当了电力系统电压转换和电力分配的重要任务。随着工业与农业的发展,各领域的电力运营成本占比显着提升,因此,健全的电力监控系统对于智能变电站而言,不仅能够增强供电的可靠性,还能在保证供电质量与持续供电,对于国民经济具有重要意义。通过分析目前智能变电站监测系统需求,提高站内监测系统的信息传输可靠性与稳定型,从而保障智能变电站电气设备的可靠运行。运用通讯实时数据分析,即对变电站检测数据数字化反映,并通过数据处理作出一系列反应和操作的物联网技术手段与方法,构建合理的监控网络,系统共包括两个重要组成要素,分别为上位机与下位机,前者又包括作业地点监控端和远程监控;后者的主要作用是执行控制指令并获取相关数据,多种的自动化设备相互间是基于信息应答以及重发机制来提高信息无线传输的可靠性。最后通过在实验室环境下,制作变电站配套电力设施模型,对整个系统进行调试,结果表明本系统能够实现变电站内的照明功能、多控制方式的门禁功能以及温湿度节点信息的实时采集功能;在经过多次的现场应用测试可以得到,该智能化监控系统具有很好的可靠性,可以实现在线实时监测和管控的功能,符合之前设定的预期目标。通过将确定两种信息传输形式进行了系统性深入比对和分析得到,两种形式的信息传输形式均可以符合在特定工况下的信息交互的无线作业。不过在同时运行的设备数量增加时,因为基于RF射频信息交互形式架构成的检测平台内能够允许的节点不多,在进行信息传输过程中会发生丢包误包等现象,但是基于ZigBee信息传输形式架构成的监控系统则能够允许众多节点,在多节点大数据量的情况下依然能保持较高的控制成功率。
马丽雅[4](2020)在《智能变电站监控系统信息安全状态感知技术研究》文中提出随着电力物联网的提出和实施,“云大物移智链”等先进信息技术融入电网,信息技术和传统电网之间的融合不断加深,信息侧的安全漏洞也给电网的安全稳定运行带来了新的风险。变电站作为重要的电力枢纽设施,虽已有“安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证”的信息安全防御体系,但仍存在网络非法外联、非认证移动介质接入等典型内部人为安全风险,并缺乏相应的监测与管控手段。针对当前变电站监控设备信息安全存在的严重隐患,结合目前变电站实际应用需求,在研究变电站监控系统及设备状态感知技术基础上,设计了一个可移植的分布式监控设备监测原型软件。该软件基于目前变电站普遍使用的类Linux操作系统平台实现,部署在变电站监控主机、网关机等监控设备上,采用独立运行方式,自动收集信息安全监测信息,并进行了测试验证。具体工作如下:(1)在深入研究和分析当前智能变电站防御体系的工作原理和技术特点的基础上,遵循信息安全管理体系“三权分立”中“最小特权”原则,研究并设计了变电站监控设备信息安全监测原型软件的三层分布式总体架构。将数据采集交由Probe模块实现,数据封装和传输交由Agent模块实现。(2)在数据采集方面,采用标准C语言库和POSIX(Portable Operating System Interface)标准来实现软件的可移植性。针对内核编程容错率低的问题,创新性地利用了内核模块中的内核文件对监控设备的用户行为和系统性能进行状态感知,简化采集方法。为解决进程间通信阻塞的问题,利用循环队列实现数据缓冲。在数据传输方面,提出一种新的多协同策略来满足分布式系统通信节点均衡、可靠交互。设计实现了相应的加密算法和认证策略,以保证传送数据的安全性。(3)基于110k V电压等级智能变电站监控系统典型设计,搭建测试环境并对设计和实现的原型软件进行测试验证。通过测试证明原型软件功能的有效性和可靠性。利用变电站监控设备信息安全状态感知技术,能够较好地规范内部人员行为和操作,有效防止变电站人为信息安全事件发生,进而保障智能变电站安全可靠运行。
邢忠礼[5](2019)在《智能变电站监控系统的设计与实现》文中研究说明变电站是配电网的关键环节,承担着其所在区域的配变电工作。随着我国电网规模的逐渐扩大,变电站的数量越来越多,需要参与维护的人员也越来越多。智能变电站的出现使得变电站的电气系统运行全部依靠自动化系统控制,然而在基本的运行维护方面,仍然需要人工参与,因此并没有实现全部意义的无人值守。本文主要研究智能变电站监控系统的设计,致力于提高智能变电站的运行监控,提高其运行可靠性,实现完全意义的无人值守运行。论文在介绍国内外智能变电站以及变电站监控系统的发展现状的基础上,分析了当前变电站监控系统存在的相关问题。进而从技术方面探讨如何解决上述问题。在分析智能变电站监控系统功能需求与总体结构的基础上,设计了智能变电站综合辅助监控系统的总体结构。重点讨论了针对环境信息采集的传感器技术,分析了传感器技术的不同类型,以及目前针对智能变电站环境监控,最适合的传感器技术。在技术分析的基础上介绍了智能变电站辅助监控系统的总体设计,讨论了辅助监控系统各个功能单元的实现方式,对比分析了不同类型的控制器,确定了S3C2416控制器的选型。论文重点讨论了变电站辅助监控系统RPU控制单元的功能设计。首先介绍了基于S3C2416控制器的最小系统电路设计,详细讨论了以太网通信接口、RS-485通信接口以及SD卡接口部分电路。其次设计了POE供电电路和小型交换机电路,采用MARVELL88E6321交换机实现对以太网功能的扩展。最后介绍了ZigBee通信电路和开关量输入输出控制接口电路的设计。论文最后完成了智能变电站监控系统软件平台的设计。分析了辅助监控系统软件平台总体架构,介绍了辅助监控系统软件平台架构特点。重点设计了嵌入式软件,分析了基于ARM控制器的操作系统选择,基于Linux操作系统的嵌入式软件程序设计,讨论了以太网和RS-485驱动程序的设计。论文设计的智能变电站监控系统能够完成对变电站各种运行环境的实时监控,可以实现对视频监控、安防监控、门禁系统、消防系统的多系统的集成,有效提高智能变电站的运维管理,实现无人值守。
王国建[6](2018)在《变电站电力监控系统的设计与实现》文中研究说明电力作为一种能源,在人们日常生活中的地位越来越重要,然而如何提高供电可靠性,是当前电力企业面临的一大难题。随着科技的发展和生产力的不断提高,电力成本以及和电力相关的运营成本所占的比重正大幅增加,变电站作为电能的集中和分散点,提高其供电的可靠性,是解决持续供电、保证供电质量的关键所在。一个完善的电力监控系统,可以对电能质量起到很好的监督作用,可以提高电力输送的效率,减少线路损失、缩小运营成本。本次课题以陕西110千伏杜康变电站电力监控项目为例,对变电站电力监控系统的建立进行了研究,通过设计一套简约、安全、可靠且实时性高的电力监控系统,来确保电力供应的持续性以及供应质量。本文首先通过对变电站电力监控系统的要求分析,对整个监控系统结构进行剖析,将系统分为间隔层、通讯层和站控层三个部分,搭建起基本硬件结构。然后,介绍了监控软件的选择和监控系统的设计思路,研究了监控主机、通信管理机以及保护监控单元之间的通信技术和规约。接着,通过研究IEC61850标准,说明了建模的原则、步骤、配置语言,主要以杜康甲线测控保护装置的模型为例,详细论述包括逻辑设备、逻辑节点等建模的全过程,并给出了模型的SCL文件描述。并在变电站电力监控系统中站控层与间隔层间的MMS通信研究中,介绍了抽象通信服务接口、特殊通信服务映射、MMS的通信方式及通信协议栈,对其通信配置进行论述,保证了变电站电力监控系统的正常通信检测。最后,结合变电站监控系统运行原理,利用SCADA软件实现监控软件的管理功能,具体包括数据采集、趋势图形的显示、报警及记录等各个功能的实现,重点分析了监控系统的可靠性和安全性,并且通过110kV站模块、35kV站模块、10kV站模块的实现,验证了该系统设计的可行性和稳定性。
李正军,高显扬,崔嵩[7](2015)在《OPC技术在数字化变电站智能电子装置中的应用》文中研究说明在分析数字化变电站监控系统与现场智能电子装置(IED)之间进行通信的功能要求基础上,开发出符合OPC数据存取规范的OPC服务器以及连接该服务器的OPC客户端,可以将TCP/IP、RS485等不同物理层的现场硬件设备所采集到的不同类型的参数关联到数字化变电站监控系统中。OPC技术采用客户/服务器模型,建立了一套在软件开发商和硬件生产商之间的开发标准集。阐述并实现了OPC关键性技术,利用OPC技术解决现场智能电子装置与数字化变电站监控系统的站控层之间因通信规约不同而导致的大量开发不同种驱动的问题,代替了传统的驱动程序。最后以线路保护装置NPS9611为例,通过现场测试证实了OPC技术在变电站应用中的可靠性与优越性。
段昕[8](2015)在《基于远程桌面的继电保护装置远程操作应用研究》文中进行了进一步梳理继电保护装置作为电网运行中的重要设备,能够快速切除电网故障,对电网的安全运行起着至关重要的作用。随着电网规模快速发展,频繁变化的电网运行方式要求继电保护装置运行方式随之调整。传统的继电保护装置操作模式需要运维人员亲赴变电站内进行手动操作,其效率非常低下,难以满足电网运行变化需求。如果运维人员可以在远方实现修改保护定值、切换定值运行区、投退软压板等功能,将无需赴变电站手动操作继电保护装置,这极大的提高人员工作效率,提升电网运行管理水平。因此,实现继电保护装置的远程操作功能是十分有必要的。本文在对河北南部电网调度数据网、变电站监控系统、继电保护故障信息系统的现场调研基础上,提出了几种实现继电保护定值远程修改方案,进行了论证,确定了基于远程桌面的继电保护装置远程操作方案;完成了系统框架设计和软件开发;在四方CSC200变电站监控系统环境下对系统进行了测试,测试结果表明系统达到了预期目标要求。
王水[9](2013)在《变电站设备驱动软件开发包的研究与应用》文中研究指明随着国民经济的持续、高速发展,电力系统迎来了一个高速发展的新时代。变电站监控系统在电力系统的监控过程中占据着越来越重要的位置。这就对作为变电站监控系统中数据通信桥梁的变电站设备驱动软件开发包的性能提出了更高的要求。因此,对变电站设备驱动软件开发包的研究具有重要意义。本文首先介绍了课题的研究背景与意义,在明确变电站监控系统的功能要求基础上,指出了变电站监控系统目前的研究现状及存在的问题,然后对变电站设备驱动软件开发包的功能需求进行简要分析。本文研究了变电站的整体结构,并通过对变电站站控层与间隔层设备之间的通信数据类型分析,提出了对不同通信网络及不同命令类型数据的传送时间要求,同时研究了目前国内采用的主流通信规约。根据变电站监控系统软件的模块划分,本文对各大模块的功能及作用做出了详细介绍,同时明确了设备驱动模块在变电站监控系统软件中所处的重要位置及所要实现的功能。根据变电站监控系统软件对设备驱动软件开发包的功能需求,本文介绍了开发设备驱动软件开发包所需的关键技术,采用模块化设计思想将变电站设备驱动软件开发包分为四个功能模块:设备描述模块、数据点联结模块、数据处理模块以及通信模块。前三个模块采用动态链接库的技术实现,以支持用户对设备驱动软件二次开发的需求。通信模块是变电站监控系统软件与变电站现场测控设备间进行数据交互的桥梁,根据变电站采用的通信网络不同分别采用三种方式进行开发。串行通信方式的通信模块采用Win32API函数进行开发,采用异步通信技术及多线程技术以提高实时性及资源、时间的利用率;TCP/IP通信方式的通信模块采用Windows Sockets网络编程,采用非阻塞的方式提高数据收发效率;基于OPC技术的通信模块的设计过程详细研究了OPC数据访问规范的体系结构、接口、对象以及三种数据访问机制,采用订阅式数据访问方式及多线程技术设计并开发完成,实现了可同时访问多个服务器的功能需求。最后,本文给出了一个将设备驱动软件开发包应用于变电站监控系统软件的应用实例,提出了在变电站监控系统中利用设备驱动软件开发包进行数据通信的整体应用方案,通过对数据通信性能的测试分析,证明本文设计实现的变电站监控系统软件具有良好的实时性与稳定性,符合变电站监控系统的高效数据通信需求,具有很好的实用价值。
李雪[10](2012)在《OPC技术在变电站监控系统中的应用研究》文中提出变电站监控系统是确保变电站安全稳定运行,降低运行维护成本,提高经济效益,向用户提供高质量电能的重要技术措施。目前,变电站监控系统普遍存在多种通信规约共存、缺乏统一接口的局限,如何以一种高效、节省的方式,实现变电站监控系统的数据共享是一个重要的研究方向。OPC (Object Linking and Embedding for Process Control,用于过程控制的对象连接与嵌入)技术是一套基于微软的COM (Component Object Model,组件对象模型)与DCOM (Distributed Component Object Model,分布式组件对象模型)技术的接口、属性和方法标准集。本文将OPC技术引入变电站监控系统的意义在于提供了一种统一、开放、高效的数据通信机制,实现了变电站内部的实时数据交换与远程信息的实时传输,简化了通信规约,降低系统成本,极大提高了系统的集成性和可扩展性。本文首先介绍了课题的研究背景和意义,在分析变电站监控系统功能要求的基础上,指出了目前变电站监控系统的研究现状及存在的问题,接着对OPC技术进行了简要的介绍,分析了将OPC技术应用于变电站监控系统的优势。本文探讨了变电站监控系统的整体结构及数据通信,给出了集成了OPC技术的变电站监控软件的模块化分层结构设计。通过在变电站监控软件中集成OPC服务器和OPC客户端,采用统一的OPC客户端与服务器之间的通信代理变电站内的数据交互,解决了不同通信规约之间转换的问题。OPC服务器是数据的提供方,它通过内部的数据采集模块得到指定数据源的实时数据,同时为OPC客户端提供访问的接口。根据工程需要和现有资源,本文利用Microsoft Visual C++6.0提供的WTL (Windows Template Library,窗口模板库)作为开发工具进行OPC服务器的开发,服务器的整体结构采用模块化的设计思想,其内部数据采集子模块以动态链接库(Dynamic-Link Library, DLL)的形式实现,方便用户进行二次开发。OPC客户端通过组态模块确定所要访问的服务器及需要连接的数据项信息,这些信息作为持久化对象被保存在磁盘文件上,调用OPC接口与服务器之间采用COM连接点的方式进行通信,实现对现场数据的订阅式访问,并将采集到的数据通过数据库接口保存到实时数据库中,同时对其报警状态进行判断并做出相应的处理。OPC客户端引入多线程的设计机制,实现了一个客户端与若干个服务器的连接,保证了数据交换的效率,做到了结构和性能的优化。本文给出了一个将OPC技术应用于变电站监控系统实现双机热备的实例,提出了一个在变电站监控系统中采用OPC技术的整体应用方案。通过对系统的数据通信性能进行测试分析,证明本文设计实现方案的正确性与可用性,能够实现变电站各子系统间高效的数据通信,具有很好的实际应用价值。最后,在总结全文的基础上,提出了今后有待进一步深入研究和探讨的问题。
二、多线程技术在变电站监控系统中的应用(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、多线程技术在变电站监控系统中的应用(论文提纲范文)
(1)基于VR的变电站辅助设备三维监控与半实物仿真平台研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 变电站监控技术研究现状 |
1.2.2 半实物仿真技术研究现状 |
1.3 论文的主要研究内容 |
2 需求分析与系统总体方案 |
2.1 变电站情况介绍 |
2.2 需求分析 |
2.2.1 系统功能需求分析 |
2.2.2 系统性能需求分析 |
2.3 系统总体方案设计 |
2.4 相关技术支撑 |
2.4.1 系统开发引擎的选择 |
2.4.2 系统建模工具的选择 |
2.5 小结 |
3 虚拟变电站三维可视化与交互 |
3.1 虚拟变电站建模方案及场景性能优化 |
3.1.1 三维建模方案 |
3.1.2 场景性能优化 |
3.2 虚拟变电站总体可视化 |
3.3 基于图形变换的辅助设备可视化 |
3.3.1 三维图形变换基础理论 |
3.3.2 基于图形变换的辅助设备驱动实现 |
3.4 基于虚拟相机漫游技术的快速定位 |
3.4.1 虚拟相机漫游技术 |
3.4.2 辅助设备快速定位实现 |
3.5 小结 |
4 变电站辅助设备三维监控系统设计 |
4.1 监控系统硬件方案 |
4.1.1 监控系统硬件结构设计 |
4.1.2 CC2530 无线芯片 |
4.2 监控系统软件方案 |
4.2.1 监控系统上位机设计 |
4.2.2 Zig Bee技术 |
4.2.3 Zig Bee无线通信自组网过程设计 |
4.2.4 基于Socket的远程通信设计 |
4.3 小结 |
5 变电站辅助设备半实物仿真平台设计 |
5.1 半实物仿真平台总体设计 |
5.1.1 半实物仿真平台整体框架 |
5.1.2 主控芯片选型及介绍 |
5.2 半实物仿真平台虚拟仿真设计 |
5.2.1 烟雾监测系统事件触发设计 |
5.2.2 电子围栏周界防范系统事件触发设计 |
5.3 半实物仿真平台通信程序设计 |
5.3.1 Unity3d主程序设计 |
5.3.2 STM32 主程序设计 |
5.4 小结 |
6 系统测试与发布 |
6.1 监控系统人机交互与可视化测试 |
6.1.1 用户管理测试 |
6.1.2 三维可视化测试 |
6.1.3 监控子系统测试 |
6.2 三维监控远程通信测试 |
6.2.1 网络连通性测试 |
6.2.2 网络传输稳定性测试 |
6.3 监控软件性能测试 |
6.4 监控系统整体测试 |
6.4.1 半实物仿真平台试验设计 |
6.4.2 试验过程及结果分析 |
6.5 系统整体发布 |
6.6 小结 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间的研究成果 |
(2)EtherCAT工业以太网在变电站监控系统中的应用与开发(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 变电站监控系统的国内外现状 |
1.2.2 EtherCAT的国内外现状 |
1.3 研究内容 |
第2章 变电站监控系统 |
2.1 变电站监控系统的结构 |
2.2 变电站监控系统的基本要求 |
2.3 变电站监控系统上位机软件的功能 |
第3章 EtherCAT协议工作原理 |
3.1 EtherCAT现场总线 |
3.1.1 EtherCAT的基本架构和模型 |
3.1.2 EtherCAT通信协议 |
3.1.3 寻址方式 |
3.2 EtherCAT的通信基础 |
3.2.1 分布时钟 |
3.2.2 状态机 |
3.2.3 数据交换模式 |
3.3 EtherCAT应用层通信协议 |
3.3.1 CoE |
3.3.2 SoE |
3.3.3 EoE |
3.3.4 FoE |
3.4 EtherCAT性能分析 |
第4章 基于EtherCAT现场总线变电站系统的从站开发与设计 |
4.1 EtherCAT从站介绍 |
4.1.1 EtherCAT从站结构 |
4.1.2 从站控制器实现方案 |
4.2 从站硬件设计 |
4.2.1 从站控制器的选择与硬件设计 |
4.2.2 从站微处理器的选择与硬件设计 |
4.3 从站软件设计 |
4.3.1 从站软件总体结构设计 |
4.3.2 从站应用层协议选择 |
4.3.3 从站初始化 |
4.3.4 从站主循环 |
4.3.5 从站配置 |
第5章 基于EtherCAT现场总线变电站系统的主站开发与设计 |
5.1 EtherCAT主站介绍 |
5.1.1 EtherCAT主站功能 |
5.1.2 EtherCAT主站的优越性 |
5.1.3 EtherCAT主站的实现方案 |
5.2 IgH EtherCAT Master |
5.2.1 IgH EtherCAT Master结构 |
5.2.2 主站状态 |
5.2.3 命令行工具 |
5.3 实时操作系统的构建 |
5.3.1 实时操作系统 |
5.3.2 Xenomai实时扩展 |
5.3.3 Linux+Xenomai的构建方法 |
5.3.4 实时性测试 |
5.4 IgH EtherCAT Master设计 |
5.4.1 IgH EtherCAT Master安装 |
5.4.2 IgH EtherCAT Master应用程序设计 |
5.4.3 IgH EtherCAT Master测试 |
5.5 变电站系统的通信测试 |
5.5.1 变电站系统测试思路 |
5.5.2 DI测试 |
5.5.3 DO测试 |
5.5.4 AIAO测试 |
5.5.5 主从站通信性能测试 |
第6章 基于EtherCAT变电站监控系统软件的开发 |
6.1 变电站监控系统软件的功能介绍 |
6.2 变电站监控系统软件的顶层界面分割 |
6.2.1 顶层界面分割的设计 |
6.2.2 顶层界面分割的实现 |
6.3 变电站监控系统软件的界面切换 |
6.3.1 多界面切换的引入 |
6.3.2 多界面切换的实现 |
6.4 基于EtherCAT的变电站监控系统的数据监控 |
6.4.1 多台从站设备的数据监控 |
6.4.2 数据监控的实现 |
6.5 基于EtherCAT的变电站监控系统的其它技术 |
6.5.1 历史数据的存储与提取 |
6.5.2 消息机制 |
第7章 总结与展望 |
7.1 总结 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(3)基于物联网的变电站监测系统设计(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题的背景及意义 |
1.2 变电站监控系统的研究现状 |
1.3 主要研究内容 |
第二章 变电站监控系统理论分析 |
2.1 变电站监控系统的发展 |
2.1.1 电力监控系统发展现状 |
2.1.2 电力监控系统发展趋势 |
2.2 变电站监控系统的功能需求 |
2.3 变电站监控系统的构成 |
2.3.1 电力监控系统 |
2.3.2 配套电力设施监控系统 |
2.4 本章小结 |
第三章 变电站监控系统的设计 |
3.1 总体设计方案 |
3.1.1 系统功能架构形式 |
3.1.2 系统软件结构 |
3.1.3 系统工作流程 |
3.1.4 数据库设计 |
3.2 管控组件的设计 |
3.2.1 电力设施管控 |
3.2.2 系统管理 |
3.3 系统结构的设计 |
3.3.1 网络拓扑结构 |
3.3.2 站控层 |
3.3.3 网络层 |
3.3.4 间隔层 |
3.4 本章小结 |
第四章 下位机系统的设计 |
4.1 硬件总体结构 |
4.2 元器件选取 |
4.3 下位机装置设计 |
4.3.1 智能照明启闭组件设计 |
4.3.2 智能电磁锁设计 |
4.3.3 温湿度监测模块设计 |
4.3.4 智能管控器设计 |
4.4 无线信息交互的实现 |
4.4.1 信息交互数据包的编制 |
4.4.2 数据包传输规则 |
4.4.3 各功能的具体实现 |
4.5 本章小结 |
第五章 变电站监控系统的实现 |
5.1 信息交互系统设计 |
5.1.1 与下位机进行串口信息交互 |
5.1.2 远程监控PC机信息交互 |
5.2 交互界面设计 |
5.2.1 Visual Studio开发环境 |
5.2.2 可视化界面设计需求 |
5.2.3 E-R图分析 |
5.3 监控系统运行流程 |
5.3.1 登录流程 |
5.3.2 下位机数据处理过程 |
5.4 各模块监控的实现 |
5.4.1 登录界面的实现 |
5.4.2 110kV站模块 |
5.4.3 其它控制界面 |
5.5 系统的测试 |
5.5.1 模拟测试 |
5.5.2 现场测试 |
5.6 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(4)智能变电站监控系统信息安全状态感知技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及意义 |
1.2 研究现状 |
1.3 研究内容及论文组织结构 |
第2章 变电站监控设备信息安全状态感知基本原理和总体架构 |
2.1 监控系统信息安全状态感知需求分析 |
2.1.1 设计目标 |
2.1.2 功能性需求 |
2.1.3 非功能性需求 |
2.2 三权分立基本原理 |
2.3 总体架构设计 |
2.4 本章小结 |
第3章 变电站监控设备信息安全监测采集功能研究与实现 |
3.1 采集功能模块架构设计 |
3.1.1 Probe监测功能性需求 |
3.1.2 Probe模块系统结构设计 |
3.2 采集技术研究与实现 |
3.2.1 系统性能信息获取 |
3.2.2 网络状态信息获取 |
3.2.3 安全事件信息获取 |
3.3 数据缓冲研究与实现 |
3.3.1 循环队列缓冲区实现原理 |
3.3.2 循环队列缓冲功能实现 |
3.4 本章小结 |
第4章 变电站监控设备信息安全监测通信功能研究与实现 |
4.1 通信功能架构设计 |
4.2 通信功能设计与实现 |
4.2.1 通信接口设计与实现 |
4.2.2 数据加密算法设计与实现 |
4.2.3 通信协议实现 |
4.3 通信交互功能设计与实现 |
4.3.1 MAS基本理论 |
4.3.2 MAS系统中个体Agent的多协同策略 |
4.4 本章小结 |
第5章 变电站监控设备信息安全监测原型软件系统测试 |
5.1 测试环境 |
5.2 系统测试 |
5.2.1 功能性测试 |
5.2.2 性能测试 |
5.3 运行实例 |
5.4 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 不足与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间参与的科研项目及研究成果 |
参与的科研项目 |
研究成果 |
致谢 |
附录 |
(5)智能变电站监控系统的设计与实现(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 选题的背景及意义 |
1.2 国内外智能变电站技术研究和发展现状 |
1.3 目前变电站监控系统存在的相关问题 |
1.4 本文的主要内容和结构安排 |
2 智能变电站监控系统的关键技术分析 |
2.1 智能变电站监控系统的总体结构 |
2.1.1 智能变电站监控系统的功能需求与总体结构 |
2.1.2 智能化变电站一次侧、二次侧设备运行监控 |
2.1.3 智能变电站综合辅助监控系统的总体结构 |
2.1.4 本课题的主要研究内容 |
2.2 针对环境信息采集的传感器技术 |
2.3 ZigBee无线通信技术 |
2.4 本章小结 |
3 智能变电站辅助监控系统的总体设计 |
3.1 智能变电站辅助监控系统的需求分析 |
3.2 智能变电站辅助监控系统各个功能单元的实现方式 |
3.3 智能变电站辅助监控系统总体设计 |
3.4 通信控制单元控制器的对比选择 |
3.5 本章小结 |
4 变电站辅助监控系统RPU控制单元的功能实现 |
4.1 基于S3C2416 控制器的最小系统电路设计 |
4.2 S3C2416 控制器基本接口电路设计 |
4.3 POE电路设计 |
4.4 小型交换机电路单元设计 |
4.5 ZigBee通信模块设计 |
4.6 开关量输入输出控制接口电路设计 |
4.7 本章小结 |
5 智能变电站监控系统平台软件设计 |
5.1 辅助监控系统软件平台架构设计 |
5.1.1 辅助监控系统软件平台架构 |
5.1.2 辅助监控系统软件平台架构特点 |
5.2 监控平台软件运行环境的搭建 |
5.3 嵌入式软件单元设计 |
5.3.1 嵌入式软件平台的对比分析 |
5.3.2 基于Linux操作系统的嵌入式软件程序结构 |
5.3.3 以太网和RS485 驱动程序设计 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
附录 A 附录内容名称 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(6)变电站电力监控系统的设计与实现(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究意义 |
1.3 研究内容 |
1.4 本章小结 |
2 变电站电力监控系统的体系结构分析与设计 |
2.1 电力监控系统发展现状与趋势 |
2.1.1 电力监控系统发展现状 |
2.1.2 电力监控系统发展趋势 |
2.2 变电站电力监控系统基本功能需求 |
2.3 变电站电力监控系统 |
2.3.1 变电站电力监控系统的组成部分 |
2.3.2 变电站电力监控系统结构 |
2.4 以110千伏杜康变电站为例的电力监控体系结构 |
2.4.1 杜康变电站电力系统 |
2.4.2 杜康变电站系统的网络拓扑结构 |
2.4.3 站控层 |
2.4.4 网络层 |
2.4.5 间隔层 |
2.5 本章小结 |
3 变电站监控系统的装置建模与通信设计 |
3.1 变电站数据通信方式及数据传输规约 |
3.1.1 IEC61850标准的内容 |
3.1.2 IEC61850标准的特点 |
3.1.3 IEC61850的配置语言SCL |
3.2 变电站测控保护装置的建模 |
3.2.1 服务器的建模 |
3.2.2 逻辑设备的建模 |
3.2.3 逻辑节点的建模 |
3.2.4 数据对象和数据属性的建模 |
3.2.5 数据集的建模 |
3.3 变电站电力监控MMS通信设计 |
3.3.1 通信服务模型 |
3.3.2 MMS的通信 |
3.3.3 MMS的抓包分析 |
3.4 本章小结 |
4 变电站监控系统的实现 |
4.1 变电站监控系统运行原理 |
4.1.1 登录流程 |
4.1.2 下位机数据处理过程 |
4.2 变电站监控系统软件 |
4.2.1 变电站监控系统开发工具 |
4.2.2 监控软件的管理功能 |
4.2.3 变电站监控系统的可靠性和安全性分析 |
4.3 变电站数据库 |
4.4 变电站电力监控软件对于各个模块监控实现 |
4.4.1 110kV站模块 |
4.4.2 35KV站模块 |
4.4.3 10KV站模块 |
4.5 本章小结 |
5 结论 |
致谢 |
参考文献 |
(7)OPC技术在数字化变电站智能电子装置中的应用(论文提纲范文)
1常见的数字化变电站系统设计方法 |
2基于OPC技术的数字化变电站设计方法 |
2.1设计结构对比 |
2.2系统技术方案 |
3OPC服务器的设计 |
3.1对智能电子装置的数据采集 |
3.2数据的对外发布 |
4间隔层与站控层之间的数据交互 |
4.1同步数据访问 |
4.2异步数据访问 |
4.3订阅数据采集方式 |
5数据采集与交互测试 |
(8)基于远程桌面的继电保护装置远程操作应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 国内外研究应用现状 |
1.3 本文的主要工作 |
第2章 继电保护远程操作系统方案设计 |
2.1 河北电力调度数据网及变电站概况 |
2.1.1 电力调度数据网概况 |
2.1.2 河北南网变电站监控系统现状 |
2.1.3 河北南网继电保护故障信息系统现状 |
2.2 厂站端保护装置远程操作实现方案 |
2.3 调度端远程操作实现方案 |
2.4 继电保护装置远程操作系统总体实现方案 |
2.5 本章小结 |
第3章 继电保护装置远程操作系统设计 |
3.1 功能需求分析 |
3.2 系统总体框架 |
3.3 软件开发工具及应用技术 |
3.3.1 软件开发工具的选择 |
3.3.2 应用技术 |
3.4 软件运行环境 |
3.5 本章小结 |
第4章 继电保护装置远程操作系统程序设计 |
4.1 系统开发环境 |
4.2 服务器端设计及实现 |
4.2.1 服务器端系统结构设计 |
4.2.2 屏幕图像捕获与图像处理模块设计 |
4.2.3 服务器端程序的实现 |
4.3 客户端设计及实现 |
4.3.1 远程桌面模块 |
4.3.2 用户登陆模块 |
4.3.3 站点管理模块 |
4.4 数据库模块设计 |
4.4.1 数据库的设计 |
4.4.2 jdbc配置 |
4.5 本章小结 |
第5章 系统运行与测试 |
5.1 系统的运行 |
5.1.1 服务端运行 |
5.1.2 客户端运行 |
5.2 系统功能测试 |
5.2.1 测试环境 |
5.2.2 继电保护装置远程操作测试 |
5.3 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
(9)变电站设备驱动软件开发包的研究与应用(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题的研究背景和意义 |
1.2 变电站监控系统 |
1.2.1 变电站监控系统的功能 |
1.2.2 变电站监控系统的研究现状 |
1.3 设备驱动软件开发包 |
1.4 课题的研究内容和创新点 |
1.5 本章小结 |
第2章 变电站监控系统 |
2.1 变电站监控系统的体系结构 |
2.2 变电站的通信网络结构 |
2.2.1 串行数据通信 |
2.2.2 现场总线 |
2.2.3 工业以太网 |
2.3 变电站的数据通信 |
2.3.1 通信内容 |
2.3.2 通信规约类型 |
2.4 变电站监控系统软件 |
2.4.1 变电站监控系统软件结构 |
2.4.2 设备驱动软件整体架构设计 |
2.5 本章小结 |
第3章 设备驱动软件开发包的设计实现 |
3.1 设备驱动软件关键技术研究 |
3.1.1 多线程技术 |
3.1.2 动态链接库技术 |
3.1.3 COM技术 |
3.1.4 OPC技术 |
3.2 设备驱动软件开发包的实现 |
3.2.1 设备描述模块 |
3.2.2 数据点联结模块 |
3.2.3 数据处理模块 |
3.2.4 通信模块 |
3.3 本章小结 |
第4章 通信模块的设计与实现 |
4.1 通信模块详细设计 |
4.2 串行方式通信模块的实现 |
4.2.1 串口通信类 |
4.2.2 数据采集线程 |
4.2.3 数据存储线程 |
4.2.4 驱动调度模块 |
4.3 TCP/IP方式通信模块的设计实现 |
4.3.1 Windows Sockets规范 |
4.3.2 TCPIP通信编程实现 |
4.4 本章小结 |
第5章 基于OPC技术的设备驱动的设计与实现 |
5.1 OPC关键技术研究 |
5.1.1 OPC规范 |
5.1.2 OPC数据访问机制 |
5.1.3 连接点机制 |
5.2 总体设计 |
5.3 组态功能设计 |
5.3.1 OPC客户端的设备组态 |
5.3.2 数据点组态 |
5.3.3 监控画面组态 |
5.4 通信模块的具体实现 |
5.4.1 开发环境设置 |
5.4.2 具体实现 |
5.4.3 数据处理及存储 |
5.5 本章小结 |
第6章 变电站设备驱动软件的应用 |
6.1 系统配置及系统结构 |
6.2 OPC服务器的搭建 |
6.2.1 Simatic 300站的软硬件组态 |
6.2.2 OPC服务器与PLC的S7连接组态 |
6.3 变电站监控系统组态 |
6.3.1 设备、数据点组态 |
6.3.2 监控画面组态 |
6.4 系统运行 |
6.5 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
附件 |
(10)OPC技术在变电站监控系统中的应用研究(论文提纲范文)
目录 |
CONTENTS |
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题的研究背景和意义 |
1.2 变电站监控系统 |
1.2.1 变电站监控系统的功能要求 |
1.2.2 变电站监控系统的研究现状 |
1.3 OPC技术 |
1.3.1 OPC技术概述 |
1.3.2 OPC规范的特点 |
1.3.3 应用OPC技术的优势 |
1.3.4 OPC技术的研究现状及发展趋势 |
1.4 课题的研究内容 |
1.5 创新点 |
第2章 变电站监控系统 |
2.1 变电站监控系统的整体结构 |
2.2 变电站监控系统中的数据通信 |
2.2.1 数据通信的内容 |
2.2.2 电力系统标准通信规约 |
2.2.3 应用标准通信规约存在的问题 |
2.2.4 引入OPC技术的变电站监控系统 |
2.3 集成OPC技术的变电站监控软件 |
2.3.1 变电站监控软件的功能要求 |
2.3.2 变电站监控软件的整体结构 |
2.3.3 变电站监控软件的分层架构 |
2.4 本章小结 |
第3章 OPC关键技术的研究 |
3.1 COM/DCOM技术 |
3.1.1 COM组件的对象和接口 |
3.1.2 COM的客户端/服务器模型 |
3.1.3 DCOM技术 |
3.2 OPC的主要规范及应用领域 |
3.3 OPC数据访问规范 |
3.3.1 OPC数据访问规范的体系结构 |
3.3.2 OPC数据访问规范的对象 |
3.3.3 OPC数据访问规范的接口 |
3.4 本章小结 |
第4章 OPC服务器的设计与实现 |
4.1 开发工具的选择 |
4.2 总体设计 |
4.3 数据采集模块 |
4.3.1 数据库通信接口 |
4.3.2 可扩展性设计 |
4.4 OPC对象和接口模块 |
4.4.1 开发前的准备工作 |
4.4.2 服务器的工作流程 |
4.4.3 服务器对象的实现 |
4.4.4 组对象的实现 |
4.4.5 项对象的实现 |
4.5 数据管理模块 |
4.5.1 组合对象结构模式 |
4.5.2 地址空间管理 |
4.5.3 数据缓存 |
4.6 用户界面 |
4.6.1 数据源配置界面 |
4.6.2 服务器显示界面 |
4.7 本章小结 |
第5章 OPC客户端的设计与实现 |
5.1 总体设计 |
5.1.1 功能架构设计 |
5.1.2 多线程设计机制 |
5.2 组态环境设计 |
5.2.1 设备组态 |
5.2.2 数据项组态 |
5.2.3 监控画面组态 |
5.2.4 持久数据的存储方案 |
5.3 访问OPC服务器 |
5.3.1 订阅式数据交互 |
5.3.2 连接点机制 |
5.3.3 具体实现 |
5.4 数据处理模块 |
5.4.1 实时数据存储 |
5.4.2 报警信息的处理 |
5.5 显示界面 |
5.6 本章小结 |
第6章 应用实例与性能分析 |
6.1 采用OPC技术的主从双机热备 |
6.1.1 双机热备技术 |
6.1.2 主从双机热备结构 |
6.2 整体应用方案 |
6.3 通信延时分析 |
6.4 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 本文研究结果 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间的研究成果 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
四、多线程技术在变电站监控系统中的应用(论文参考文献)
- [1]基于VR的变电站辅助设备三维监控与半实物仿真平台研究[D]. 祁永超. 兰州交通大学, 2021(02)
- [2]EtherCAT工业以太网在变电站监控系统中的应用与开发[D]. 郭旭敏. 山东大学, 2020(02)
- [3]基于物联网的变电站监测系统设计[D]. 吕悦. 江苏大学, 2020(02)
- [4]智能变电站监控系统信息安全状态感知技术研究[D]. 马丽雅. 南京师范大学, 2020(03)
- [5]智能变电站监控系统的设计与实现[D]. 邢忠礼. 大连理工大学, 2019(08)
- [6]变电站电力监控系统的设计与实现[D]. 王国建. 西安科技大学, 2018(12)
- [7]OPC技术在数字化变电站智能电子装置中的应用[J]. 李正军,高显扬,崔嵩. 工业控制计算机, 2015(05)
- [8]基于远程桌面的继电保护装置远程操作应用研究[D]. 段昕. 华北电力大学, 2015(05)
- [9]变电站设备驱动软件开发包的研究与应用[D]. 王水. 山东大学, 2013(11)
- [10]OPC技术在变电站监控系统中的应用研究[D]. 李雪. 山东大学, 2012(02)
标签:变电站论文; 通信论文; 变电站综合自动化系统论文; 信息安全论文; 远程监控论文;