[发明专利]一种远动RTU及信道检测系统设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及控制系统技术领域，特别涉及了一种远动RTU及信道检测系统设计方法。

背景技术

在变电站的运行过程中，需由远方的电力调度中心进行实时监控。将有关运行参数和状态信息通过信道，光纤电缆等，上传调度中心并将控制指令下发至变电站RTU中。

但是在这一运行过程中，经常会出现由于某种原因使变电站与电力调度中心失去信号联系，在电力调度中心无法判断是变电站RTU运行出现错误导至RTU系统死机，至使数据无法上传，还是由于信道故障造成通信失败。因而给系统管理和安全生产造成影响甚至发生事故。

发明内容

本发明的目的是为了精准地监测变电站相关设备，特提供了远动RTU及信道检测系统设计方法。

本发明提供了一种远动RTU及信道检测系统设计方法，其特征在于：所述的远动RTU及信道检测系统设计方法的方案确定：

确认RTU及信道监测系统的结构应为集散控制系统，即每个变电站各安装一台前端机。电力调度中心用一台工业控制计算机进行集中管理控制；有下面四种通信方式可供采用：

[1]仍利用变电站原有的通信信道，即光缆或电缆等方式；

[2]利用电话通信网络；

[3]采用无线集群通信网络；

[4]利用GSM公众无线移动通信网络；

上述通信方式中，第一种方式对RTU及通道一般故障可进行有效判断，但对RTU及通道同时故障或通道误码率高则无法判断，但比较实用、成本低且没有维护费用；

第二种方式是一种可用的方式，但仍然是一种有线的传输方式，如果出现外力破坏和自然灾害造成电话线中断，同样会使系统无法正常工作。

第三种，采用无线集群通信方式可以克服前两种方式的缺点，但需要建立通信基站，其通信距离受到发射功率的限制，建站费用高并涉及申请频点等工作，而且需花费很大精力对通信系统进行维护。

第四种通信方式是建立在GSM公众无线移动通信网络基础上的通信方式，无需网络维护，可进行语音、数据和短消息等通信。这种通讯方式具有使用费用低，通信距离不受限制，通信效果稳定，数据传输可靠等特点。通过方案比较，只有将第一种方式和第四种通信方式分别进行研制，才能适合不同用户的需求。

系统结构及工作原理：

利用远动通道本身实现故障检测系统结构如下图1：

此装置安装在RTU端，始终监听RTU的收通道，当收通道信号正常时，此装置处于监听状态，不影响RTU的正常通信。当收通道信号无载频时，信号电平低于-40DB，此装置甩开RTU发通道，并将RTU状态利用CDT规约上发调度端。此装置可采集8路RTU的状态量和8路模拟量（0-30V），并具有两路遥控；

利用GSM通信实现故障监测系统结构：如下图2

整个系统由三大部分组成：即安装于各变电站现场的前端机部分、后台监控中心系统和GSM无线公众通信系统；

前端机完成对变电站各种遥测信号、遥信信号和载频信号的采集。当出现异常情况时通过GSM无线通信系统，将相关数据上传至后台监控中心，也可以接收由监控中心传来的各种指令和数据并进行相关操作。

后台监控中心接收由前端机上传的现场数据，并可实现声光报警。可随时调取前端机工作状态和载频信道数据，向前端机发送各种操作命令，下载相关数据。

GSM无线移动通信系统GSM(Global Sysent Mobilecommunication)为全球移动通信系统。是目前基于时分多址技术的移动通信体制中比较成熟，完善，应用最广泛的一种系统，目前是我国公众移动通信网的主要方式。该系统主要提供语音，短消息，数据等业务。基于数据业务和短消息的通信方式，可以做成传输各种检测，监控数据信号和控制命令的数据通信系统。目前在军事、国防、工业等领域，已开始用于远程监控，定位导航，个人通信终端等。由于我国目前已经建立了完善的GSM公众移动通信网络，因而应用上述系统就无需再组建专用通信网络，也不需大量的系统维护费用。

本系统主要应用了GSM系统的CSD数据通信方式实现现场主控单元与监控中心的双向数据通信。并将报警息利用SIM短消息方式传输至管理人员手机中。

由于采用GSM的CSD数据方式和SIM短消息数据通信方式，因而本系统具有实时性强，自动数据处理功能完善，传输速度快，抗干扰能力强，兼容性好等特点。

利用远动通道本身实现故障检测设计原理：如图3