曹道勇
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成都供電段調度自動化系統整合
曹道勇
成渝鐵路客運專線有限責任公司
成都供電段現有多套鐵路線電力遠動系統,各套系統的廠家都不相同。因而需要大量的人力物力進行管理、維護,很不方便。按照達成鐵路建設指揮部及成都供電段生產力布局調整要求,需要在達成電力遠動系統投標技術方案的基礎上進行優(yōu)化,并結合成都供電段情況進行整合,最終將老遠動系統納入新建達成電力遠動系統,整合后使新老遠動系統有機整合為一套系統,系統功能和性能優(yōu)于既有系統功能和性能,并預留今后發(fā)展的空間。
成都供電段 整合 電力遠動 優(yōu)化
成都供電段運行有多套鐵路線電力遠動系統,每套系統都有自己的數據庫服務器、磁盤陣列、Web服務器、工作站、網絡、UPS、機柜,硬件設備堆砌、資源分散,網絡布線復雜,占用空間成倍增長,耗能也越來越大。應用軟件分離,界面及功能都無法統一,實時和歷史數據庫分離,加大了管理難度和運行成本,也造成資源浪費。既有遠動主站以寶成線電力遠動系統為主,正在安裝調試的是內六線電力遠動系統;由于成都鐵路局生產力布局調整的原因,達成鐵路電力遠動系統也將納入成都供電段管理;另外,還需預留將來成灌、成渝、外繞、成綿峨等鐵路線電力遠動擴展能力。
系統優(yōu)化及整合遵循以下基本原則:
1.1.1以達成電化改造工程電力遠動系統中標方案為基礎,采用四為公司SW-2000鐵路電力調度自動化系統作為主體,對新建電力遠動系統方案進行優(yōu)化,并最終將既有遠動系統融入新建SW-2000系統。
1.1.3新老遠動系統有機整合為一套系統:數據庫服務器、SAN磁盤陣列、Web服務器、網絡及管理等共享一套平臺;調度臺按鐵路線配置。原則上,每條線路都配置獨立的調度臺,每個調度臺配置兩臺調度工作站。
1.1.4充分利用既有遠動系統軟硬件資源,盡量避免重復建設和投資。
1.2.1按照優(yōu)化方案,在充分考慮新老系統整合的前提下,完成新建達成電力遠動系統的安裝、調試及開通工作;
1.2.2在不影響正常生產和調度工作的前提下,逐步整合既有遠動系統軟硬件資源:即老系統調試后逐次接入新主站納入新主站監(jiān)控,新系統逐步取代老系統。
優(yōu)化及整合總體方案主要包括以下內容:
1.3.1遠動系統。采用成都四為SW-2000鐵路電力自動化系統作為優(yōu)化及整合的主體。
1.3.2服務器。采用IBM BladeCenter E刀片服務器機箱管理,配置2臺Unix小型機刀片作為數據庫服務器、2臺X86刀片作為通信服務器、1臺X86刀片作為Web服務器,全面取代既有系統中的各種機架服務器。磁盤陣列采用IBM IP SAN DS3300,容量為3.6T。
1.3.3調度臺及工作站。按照線路設置,即每條線路設置獨立的調度臺,每個調度臺配置2臺PC工作站:
(1)既有線路保留原調度臺及工作站,需要升級或補強的可以通過這次整合完成;
(2)新建達成調度臺和工作站按投標技術方案配置。
1.3.4主站計算機網絡
新遠動主站采用H3C IRF交換機組成雙以太網結構;新遠動網絡與既有網絡之間采用級聯方式連接;新遠動網絡與刀片中心網絡直接連接;Web服務器對外通過硬件防火墻連接。
1.3.5遠動通信及規(guī)約。新建遠動系統采用2M環(huán)型專用通道,既有遠動系統保留TMIS、專線、撥號等通信方式,并預留TMIS改為專線通信方式的能力。新建遠動系統采用IEC870-5-101/104規(guī)約,既有遠動系統保留原通信規(guī)約。
1.3.6遠動功能。新建遠動系統功能滿足招標文件技術要求;既有遠動系統至少不低于原系統功能,條件具備時應補強原系統功能。
2.1.1服務器:采用IBM BladeCenter E機箱,E機箱最多可以配置14片服務器刀片,能夠滿足成都供電段現在和將來發(fā)展的需求。具體配置及應用如表1所示。
表1 刀片服務器配置及用途
2.1.2磁盤陣列:采用IBM IP SAN DS3300,SAS硬盤,3.6T容量。既有磁盤陣列可以作為后備磁盤。
2.1.3服務器系統結構:如圖1所示。
圖1 優(yōu)化整合后的服務器系統結構
實時數據庫是新老系統整合的關鍵步驟,具體做法是根據既有遠動系統的功能和監(jiān)控點表,在SW-2000系統中擴展新的數據庫,涵蓋所有既有廠站設備。
2.2.1擴展既有配電所綜合自動化系統、RTU、STU、FTU實時數據庫:遙信庫、遙測庫、遙控庫、SOE庫等,并完成數據庫配置。
2.2.2配置各數據庫之間的關聯選項。
2.2.3配置相應的系統數據庫選項。
網絡及通信是新老系統整合的基礎內容,具體包括主站計算機網絡整合、通道整合及通信規(guī)約整合。
2.3.1網絡整合是指遠動主站計算機網絡的整合,包括SAN網絡、遠動主站網絡、Web服務器與非安全區(qū)域網絡的連接等。
刀片服務器有數據庫服務器(2臺)、Web服務器(1臺)、通信服務器(2臺),它們通過刀片中心交換機與磁盤陣列連接。遠動主站網絡用來連接工作站、服務器及其他主站設備。具體的就是新系統交換機H3C S3600與既有系統交換機采用級聯方式連接,從而實現新老系統的并網。
Web服務器主要用來向供電段、路局、鐵道部管理信息系統提供遠動系統的Web服務,而后面三者都屬于非安全區(qū)域網絡。為了防止計算機病毒和惡意軟件的侵擾,保證遠動主站的網絡安全性,在Web服務器與非安全區(qū)域網絡之間應增加硬件防火墻,如圖2所示。
圖2 Web服務器與非安全區(qū)域網絡的連接
2.3.2通道整合是將新老遠動系統的通信接口統一接入SW-2000主站網絡中。如圖3所示。
2.3.3規(guī)約調試及整合
老系統引入新系統,遠動規(guī)約調試是整合工作最艱巨的部分之一,它需要將既有全部配電所綜自系統、RTU、STU、FTU等的各種通信規(guī)約接入SW-2000主站。
規(guī)約整合工作具有如下特點:
(1)SW-2000遠動主站提供常見通信規(guī)約庫,以便與站端設備“匹配”。規(guī)約庫包括各種常見的遠動規(guī)約,如IEC870-5-101/104、CDT、1801、ModBus等。
(2)SW-2000支持在線調試,即修改規(guī)約或增加新的規(guī)約時可以在線完成,不影響其他通道的正常運行。
圖3 通道整合
(3)規(guī)約整合需要既有遠動系統各設備供應商提供詳細的規(guī)約文本,并配合調試工作。
首先制定停電時間表,按照時間表逐線、逐點調試,這里的點是配電所、信號電源、車站開關等。調試前應以原系統功能為依據,確定各系統的調試目標及所要完成的功能,并編寫實驗大綱。實驗大綱經供電段確認后執(zhí)行。
按照實驗大綱,在SW-2000遠動主站框架下,調試各部分功能:配電所、RTU、FTU、STU。將既有遠動系統納入電子值班管理。最后,將新老遠動系統全部納入Web服務,包括:基于圖形的實時數據和信息及歷史數據。
整合后的電力調度自動化系統優(yōu)勢:
4.1將系統統一為一個平臺、一個數據庫、一個界面、一套功能,具備“按需增長”的條件,為系統擴展預留了充分的技術條件。
4.2數據庫服務器采用IBM Power 6/AIX(IBM Unix)小型機配置,調度工作站采用PC/Windows配置,真正實現了Unix-Windows混合平臺結構,大大提高了系統的可靠性和可用性。
4.3采用多種冗余配置、適量冷卻、預測性故障分析(PFA)等,系統可靠性、先進性大大提高。
4.4統一管理、減少占地空間、簡化布線、節(jié)能降耗,大大降低管理難度和成本。
4.5功能滿足用戶需求和相關技術標準。
4.6最大限度利舊,減少重復投資和浪費。
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