专利名称：无人值班变电站网络化五防闭锁系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种无人值班变电站网络化五防闭锁系统。
背景技术：
目前，在公开的五防闭锁系统中，如镇江供电公司的AAN-2000网 络型防误集控系统，以微型计算机和工业级单片机为基础，以变电所一 次系统图和所有电气设备的防误操作规则库软件为核心，由变电所端防 误系统和监控中心防误工作站两部分构成。对现场设备的实时位置控制 与采位由分布式控制器通过CAN总线完成，分布式控制器对锁具的控制 采用星形接线方式，总控机对分布式控制器下发或接收数据信息，再通 过网络与监控中心进行信息交换，完成各项防误功能。又如武汉水利电 力大学开发的微机防误闭锁装置，内置常规操作规则库，即标准"五防" 逻辑，实现了大多数操作原件无需用户编制"五防"规则，减轻了安装 调试工作量；特殊操作规则库，用于复杂接线方式中特殊元件和用户特 殊要求的五防闭锁，库结构简单，直观，可由用户自己编程，修改；开 发性的模块化设计，可不断对常规操作规则库进行充实，完善和优化， 以适应操作规则不断发展的需要。上述供电公司在变电站防止误操作闭 锁操作中，主要使用单机版的变电站五防闭锁管理系统，进行操作票的 编制、模拟预演等操作。上述类系统数据存储在单机上，数据的安全得 不到保障，更无法实现一些重要操作信息数据的共享；由于各变电站之 间采用了不同厂家的五防闭锁系统，各系统之间技术实现与通讯标准各 不相同，信息不能共享；由于五防应用的开发都是基于不同的图形数据 格式，在供电公司范围内存在着多种变电站一次接线图，图形的格式不 一致，势必造成图形数据的重复录入，导致数据的不一致。 发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够实现五防闭锁系统 和输变电地理信息系统变电站一次接线图图形格式的统一和图形数据的 共享的无人值班变电站网络化五防闭锁系统。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案
本实用新型由生产控制I区专用网、生产III区网、管理信息区网 组成；生产控制I区专用网与生产III区网之间通过正向物理隔离器单
3向连接；生产III区网与管理信息区网通过防火墙单向连接；所述生产
控制I区专用网由主站、子站、生产控制I区网络、文件发送服务器组 成，主站和各子站通过生产控制I区网络双向连接，主站和子站之间采
用TCP/IP协议进行通讯；所述生产III区网由生产III区网络、文件接 收服务器、网络交换机组成，网络交换机与文件接收服务器单向连接， 文件接收服务器与生产III区网络单向连接；所述管理信息区网由网络
交换机、MIS网络、输变电GIS数据库服务器、WEB服务器组成；输变电 GIS数据库服务器与MIS网络双向连接，WEB服务器与MIS网络单向连接， 网络交换机与MIS网络单向连接。
本实用新型的有益效果是建立了统一的网络化五防闭锁管理平台， 实现五防闭锁标准功能和无人值班变电站五防闭锁系统远程监视及管理 功能；实现输变电地理信息系统与五防闭锁系统变电站一次接线图图形 数据格式的统一和信息共享；根据五防闭锁系统与电脑钥匙标准通讯规 约，实现多个不同厂家电脑钥匙数据的下载和回传。
图1为本实用新型结构示意图。
图2为与电脑钥匙通讯的接口数据流程图。
在图1中，1为输变电GIS数据库服务器，2为WEB服务器，3、 5、 10、 11、 12、 13、 14为网络交换机，4为防火墙，6为文件接收服务器， 7为正向物理隔离器，8为文件发送服务器，9为图形数据服务器，15 为主站终端，16、 17、 18、 19为子站终端，20、 21、 22、 23、 24为综自 系统麥端，25、 26、 27、 28、 29为通讯适配器，30、 31、 32、 33、 34 为电脑钥匙，35、 36、 37、 38、 39为锁具，40为MIS网络，41为生产 III区网络，42为生产控制I区网络。
具体实施方式
由图l、 2所示的实施例可知，它由生产控制I区专用网、生产III
区网、管理信息区网组成；生产控制i区专用网与生产ni区网之间通
过正向物理隔离器7单向连接；生产III区网与管理信息区网通过防火 墙4单向连接；所述生产控制I区专用网由主站、子站、生产控制I区 网络42、文件发送服务器8组成，主站和各子站通过生产控制I区网络 42双向连接，主站和子站之间采用TCP/IP协议进行通讯；所述生产III 区网由生产III区网络41、文件接收服务器6、网络交换机5组成，网 络交换机5与文件接收服务器6单向连接，文件接收服务器6与生产III
4区网络41单向连接；所述管理信息区网由网络交换机3、 MIS网络40、 输变电GIS数据库服务器1、 WEB服务器2组成；输变电GIS数据库服务 器1与MIS网络40双向连接，WEB服务器2与MIS网络40单向连接， 网络交换机3与MIS网络40单向连接。
所述主站由存储各变电站的一次接线图数据的图形数据服务器9、 装有主程序和钥匙通讯程序的主站终端15、通讯适配器25、电脑钥匙 30、锁具35、综自系统终端20、网络交换机10组成；锁具35与电脑钥 匙30双向连接，电脑钥匙30通过通讯适配器25与主站终端15双向连 接，网络交换机10分别与主站终端15、图形数据服务器9和生产控制I 区网络42双向连接，主站终端15通过RS232接口与综自系统终端20 双向连接。
所述各子站的结构相同，其中第一个子站由装有主程序和钥匙通讯 程序的子站终端16、通讯适配器26、电脑钥匙31、锁具36、综自系统 终端21、网络交换机ll组成；锁具36与电脑钥匙31双向连接，电脑 钥匙31通过通讯适配器26与子站终端16双向连接，子站终端16通过 网络交换机11与生产控制I区网络42双向连接，子站终端16通过RS232 接口与综自系统终端21双向连接。
为了达到五防闭锁系统通用化目标，本系统建立了与电脑钥匙的标 准通讯规约，本系统和电脑钥匙通讯程序之间采用共享内存和消息机制 完成程序间的协调通信。所述标准通讯规约详细规定系统与电脑钥匙通 讯的数据信息标准和通讯方式。数据信息包括站号、操作组号、总项 数、已操作项数、设备ID、分/合状态。由于本系统兼容其他厂家的电 脑钥匙，所以当其他厂家五防系统接入主站时，锁具、钥匙都不需要更 换，只需安装钥匙通讯程序即可，便于系统的推广应用。
为了统一公司变电站图形数据源，减少图形数据维护量，制订了标 准矢量图形读取及显示的应用规范，以公司输变电地理信息GIS系统提 供的图形资源作为唯一图形数据源，采用大多数开发平台均支持的COM 组件技术，提供图形的显示与处理。五防闭锁系统在此基础上，实现基 于图形的模拟预演和操作票生成，实现图形数据源及格式的统一。
关于电脑钥匙标准通讯规约的详细说明如下
1、接口数据说明 (1)操作数据
站号、操作组号、总操作项数、己操作项数、设备ID、分/合状态。(2) 回传数据
站号、操作组号、总操作项数、己操作项数、设备ID、分/合状态。
(3) 接口数据文件格式 文件名wfyaoshi. ini 站号，操作组号
设备ID，分/合；
设备ID，分/合;
站号，操作组号 设备ID，分/合;
设备ID，分/合；
2、 通讯消息定义
系统程序和电脑钥匙通信程序间通过共享内存存放各自主窗口句柄， 完成通信消息的传递。
共享内存数据存储结构
struct tudata
HANDLE txhandle; HANDLE uthandle;
消息的定义-
WM—USER+201主程序发送操作项 WMJJSER+202电脑钥匙通讯程序传送操作项完毕 WMJJSER+203电脑钥匙通讯程序向主程序传送回传项 WM_USER+204主程序接收回传项完毕
3、 通讯过程说明(参见图2):
各厂家根据电脑钥匙，开发相应的电脑钥匙通讯程序，控制与电脑 钥匙的通讯。电脑钥匙通讯程序安装在主站或子站计算机上。 向电脑钥匙传输操作项
(1)工区人员通过主站或子站的系统进行预演操作，操作完成后生
，总操作项数，已操作项数;
，总操作项数，已操作项数;成接口文件(wfyaoshi.ini)，写操作项数据到[OperCz]段，存放文件在 本地计算机的接口数据文件目录中，并向钥匙通信程序发送接收操作项 消息(WM_USER+201)。
(2)钥匙通讯程序将接口文件(wfyaoshi. ini)中[OperCz]段的内容
解析后传入电脑钥匙，完成操作后向主程序发送操作项接收完毕消息 (WM_USER+202)o
向主程序回传操作结果
(1 )工区操作人员拿着电脑钥匙到现场进行操作，并记录操作结果。
(2) 操作完成后，电脑钥匙通讯程序从电脑钥匙中接收操作结果数 据，将结果写入接口数据文件(wfyaoshi.ini)中[OperHc]段，并向主程 序发送接收回传项消息(WM—USER+203)。
(3) 主程序收到消息后读取接口文件更新系统中对应设备状态，更 新完成后向电脑钥匙通讯程序发送回传项接收完毕消息(WMJJSER+204 ),
完成回传。
本系统经在鹿河监控中心所辖各220kV站进行试运行，实现了各分 散的变电站的统一管理，为无人值班变电站运行管理提供支持手段，提 高了安全生产保障能力，为实现公司范围内站内 一次接线图图形数据格 式的统一、共享和数据的更新、发布奠定了坚实基础。系统仍使用原五 防主机、电脑钥匙及锁具，不需更换，值班员仍使用原五防设备进行现 场操作，避免了运行变电站更换五防设备造成的工程量及运行风险，降 低投入成本，经济效益显著。
权利要求1、无人值班变电站网络化五防闭锁系统，其特征在于它由生产控制I区专用网、生产III区网、管理信息区网组成；生产控制I区专用网与生产III区网之间通过正向物理隔离器(7)单向连接；生产III区网与管理信息区网通过防火墙(4)单向连接；所述生产控制I区专用网由主站、子站、生产控制I区网络(42)、文件发送服务器(8)组成，主站和各子站通过生产控制I区网络(42)双向连接，主站和子站之间采用TCP/IP协议进行通讯；所述生产III区网由生产III区网络(41)、文件接收服务器(6)、网络交换机(5)组成，网络交换机(5)与文件接收服务器(6)单向连接，文件接收服务器(6)与生产III区网络(41)单向连接；所述管理信息区网由网络交换机(3)、MIS网络(40)、输变电GIS数据库服务器(1)、WEB服务器(2)组成；输变电GIS数据库服务器(1)与MIS网络(40)双向连接，WEB服务器(2)与MIS网络(40)单向连接，网络交换机(3)与MIS网络(40)单向连接。
2、 根据权利要求1所述的无人值班变电站网络化五防闭锁系统，其特征在于所述主站由存储各变电站的一次接线图数据的图形数据服务器(9)、装有主程序和钥匙通讯程序的主站终端(15)、通讯适配器(25)、电脑钥匙(30)、锁具(35)、综自系统终端(20)、网络交换机(10)组成；锁具(35)与电脑钥匙(30)双向连接，电脑钥匙(30)通过通讯适配器(25)与主站终端(15)双向连接，网络交换机(10)分别与主站终端(15)、图形数据服务器(9)和生产控制I区网络(42)双向连接，主站终端(15)通过RS232接口与综自系统终端(20)双向连接。
3、 根据权利要求2所述的无人值班变电站网络化五防闭锁系统，其特征在于所述各子站的结构相同，其中第一个子站由装有主程序和钥匙通讯程序的子站终端(16)、通讯适配器(26)、电脑钥匙(31 )、锁具(36)、综自系统终端(21)、网络交换机(ll)组成；锁具(36)与电脑钥匙(31)双向连接，电脑钥匙(31)通过通讯适配器(26)与子站终端(16)双向连接，子站终端(16)通过网络交换机(11)与生产控制I区网络(42)双向连接，子站终端(16)通过RS232接口与综自系统终端(21)双向连接。
专利摘要本实用新型涉及一种无人值班变电站网络化五防闭锁系统，它由生产控制I区专用网、生产III区网、管理信息区网组成；生产控制I区专用网与生产III区网之间通过正向物理隔离器单向连接；生产III区网与管理信息区网通过防火墙单向连接；本实用新型的有益效果是建立了统一的网络化五防闭锁管理平台，实现五防闭锁标准功能和无人值班变电站五防闭锁系统远程监视及管理功能；实现输变电地理信息系统与五防闭锁系统变电站一次接线图图形数据格式的统一和信息共享；根据五防闭锁系统与电脑钥匙标准通讯规约，实现多个不同厂家电脑钥匙数据的下载和回传。
文档编号G05B19/418GK201289606SQ200820106520
公开日2009年8月12日 申请日期2008年11月12日 优先权日2008年11月12日
发明者平 刘, 孙红燕, 颖 张, 张贺伟, 杜丽萍, 剑 焦, 王玉贞, 赵立刚 申请人:石家庄供电公司