第四代微機防誤閉鎖系統(tǒng)

1、第四代微機防誤閉鎖系統(tǒng)FY2000LY（藍牙）系統(tǒng) 在總結(jié)多年來變電站防誤閉鎖裝置開發(fā)、研究、生產(chǎn)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，根據(jù)各地電力部門的要求，在確保變電站運行人員安全操作設(shè)備的同時，運用新技術(shù)、新工藝，消化吸收國內(nèi)外先進技術(shù)。隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展，微機綜合智能化系統(tǒng)的廣泛使用，用戶對供電可靠性要求越來越高，避免或減少電網(wǎng)事故的發(fā)生是電力系統(tǒng)追求的目標(biāo)。 針對目前現(xiàn)狀，我公司研制開發(fā)的FY2000LY無線分布式數(shù)字防誤閉鎖裝置，使用短距離無線通訊的最新“藍牙”技術(shù), 實現(xiàn)無線數(shù)字化通訊，使電力防誤操作實現(xiàn)了全數(shù)字化，為網(wǎng)上遠程維護、網(wǎng)上監(jiān)控打下了堅實的基礎(chǔ)。一、系統(tǒng)由來一、系統(tǒng)由來 該系統(tǒng)采用先進的多媒

2、體技術(shù)，在電腦上實現(xiàn)模擬操作，可與后臺監(jiān)控系統(tǒng)進行通訊，集防誤閉鎖系統(tǒng)與操作票專家系統(tǒng)于一體。操作票專家系統(tǒng)具有多種開票方式，包括圖形開票、手工開票、典型票開票等，方便不同的運行人員使用。在操作簡單方便、更流暢的同時，全面地、徹底地實現(xiàn)防誤功能與操作票輸出一體化，大大的降低了操作人員的工作強度。 由于FY2000LY數(shù)字防誤閉鎖裝置具有強大的數(shù)據(jù)交換能力。徹底解決了現(xiàn)有防誤閉鎖裝置普遍存在的漏洞，可以說該產(chǎn)品使防誤閉鎖裝置走出了原產(chǎn)品發(fā)展的瓶頸時代。邁進了數(shù)字信息化行列，其市場前景非常廣闊。續(xù)續(xù)二、系統(tǒng)原理 FY2000LY型微機防誤閉鎖裝置電腦圖形軟件及電腦鑰匙為核心設(shè)備，在系統(tǒng)軟件中，預(yù)先

3、編寫了本電廠的電氣一次系統(tǒng)結(jié)線圖和所有設(shè)備的操作規(guī)則，并將其固化在電腦軟件中。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為中心拓撲。藍牙主站（主控微機）充當(dāng)中心站，所有基站（發(fā)射站）或終端（電腦鑰匙）的訪問均由其進行控制。在網(wǎng)絡(luò)所覆蓋的區(qū)域內(nèi)劃分出許多蜂窩或小區(qū)，每一個小區(qū)內(nèi)設(shè)立一個無線基站，向上采用專用信道與藍牙主站相連，向下采用公共信道與無線終端通訊，從而起到信號發(fā)射、擴大覆蓋范圍的作用 。 當(dāng)運行人員啟動系統(tǒng)，在電腦顯示器上模擬試操作時，圖形軟件根據(jù)已有的專家系統(tǒng)對每項操作進行智能判斷，若操作正確，則允許進行下一步操作；若操作錯誤，則顯示錯誤操作項的設(shè)備名稱及編號并通過語音提示錯誤操作類型，提示操作人員進行更正。續(xù) 模擬

4、試操作結(jié)束后，控制軟件將操作命令通過藍牙網(wǎng)絡(luò)傳送給終端電腦鑰匙，用電腦鑰匙進行現(xiàn)場操作，每操作完一步，電腦鑰匙都會自動將操作信息上傳給控制軟件，再由控制軟件下發(fā)第二步操作命令。達到實時閉鎖的目的。 操作時，電腦鑰匙自動顯示當(dāng)前倒閘操作項目，運行人員將電腦鑰匙插入相應(yīng)的編碼鎖內(nèi)，通過其編碼頭檢測操作對象是否正確。若正確，電腦鑰匙用語音發(fā)出允許操作命令，同時開放其閉鎖回路或機構(gòu)，這時可以進行倒閘操作。若走錯間隔或誤操作，電腦鑰匙用語音發(fā)出錯誤警告，提醒操作人員錯誤操作的類型，并在液晶顯示器屏上顯示當(dāng)前錯誤操作設(shè)備的編號及應(yīng)操作設(shè)備編號，達到強制閉鎖的目的，操作人員在得到可靠安全保障的同時又接受良好

5、的培訓(xùn)，并體現(xiàn)了“第二監(jiān)護人”的作用。電腦鑰匙及時的將操作信息通過無線藍牙匯報給防誤主機存貯，以便管理人員查詢考核。 對于監(jiān)控后臺聯(lián)機的設(shè)備，可以實現(xiàn)防誤主機向監(jiān)控后臺發(fā)送軟閉鎖命令，實現(xiàn)后臺閉鎖。三、系統(tǒng)配置 采用藍牙（BlueTooth）無線技術(shù)配套我司的藍牙設(shè)備構(gòu)造可覆蓋一個變電站或發(fā)電廠的小型無線數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)。利用該數(shù)據(jù)網(wǎng)實現(xiàn)主控微機（藍牙主站、藍牙基站）與電腦鑰匙（無線終端）間的無縫連接。目的是提高現(xiàn)有系統(tǒng)的實時性、可靠性。 該網(wǎng)絡(luò)的物理構(gòu)成主要包括藍牙主站（主控微機）、無線基站（無線發(fā)射裝置）、無線終端（電腦鑰匙）、控制軟件等幾個部分。 結(jié)構(gòu)如下圖所示：結(jié)構(gòu)示意圖四、技術(shù)特點 1)

6、藍牙的抗干擾設(shè)計 藍牙是一種無線數(shù)據(jù)與數(shù)字通信的開放性全球規(guī)范，以實現(xiàn)近距離無線連接為目標(biāo)。為保證在嘈雜的無線環(huán)境中安全可靠的工作，藍牙特別設(shè)計了“快速確認”和“跳頻”方案以確保鏈路穩(wěn)定。“跳頻”技術(shù)是把頻帶分成若干個跳頻信道，在一次連接中，無線電收發(fā)器按一定的碼序列不斷地從一個信道跳到另一個信道，只有收發(fā)雙方是按這個規(guī)律進行通信的，而其它的干擾不可能按同樣的規(guī)律進行干擾；跳頻的瞬時帶寬是很窄的，但通過跳頻擴展頻譜技術(shù)使這個窄頻譜成百倍地擴展成寬頻帶，使干擾的可能影響變成很小。與其它工作在相同頻段的系統(tǒng)相比，藍牙跳頻更快，數(shù)據(jù)包更短，從而使藍牙比其它系統(tǒng)都更穩(wěn)定。續(xù)2) 藍牙的低干擾性藍牙技術(shù)

7、使用的是2.4兆赫的頻率，目前這個頻段已經(jīng)有大量設(shè)備在使用，如業(yè)務(wù)無線電設(shè)備，對講機，醫(yī)療器械等等。一般地說，無線通訊設(shè)備對使用相同頻率的設(shè)備會產(chǎn)生微小干擾，不過可以放心的是，變電站的主要設(shè)備均不會使用上述頻率。此外，由于藍牙輸出功率很小（只有1mW），是微波爐使用功率的百萬分之一，是移動電話的一小部分，因此藍牙無線信號在變電站這類強電磁環(huán)境中，其干擾基本可以忽略不計。續(xù)3) 藍牙的信息安全性藍牙的基帶協(xié)議中定義了設(shè)備鑒權(quán)和鏈路數(shù)據(jù)加密所需要的安全算法及處理過程。為了提供應(yīng)用保護和信息加密，系統(tǒng)在鏈路層使用四種不同的實體來保證安全，即唯一的藍牙設(shè)備地址（BD-ADDR）、一個鑒權(quán)字、一個加密字

8、、一個隨機數(shù)。藍牙設(shè)備地址是一個對每個藍牙單元唯一的48位IEEE地址，藍牙地址是公開的而且可經(jīng)MMI（Man Machine Interface 人機接口）交換，也可自動通過藍牙單元查詢規(guī)則獲得；鑒權(quán)字長度通常為128位，藍牙單元的鑒權(quán)采用競爭響應(yīng)方案，在此方案中，客戶方對密鑰的確認使用對稱密鑰通過2-move協(xié)議進行校驗，對稱密鑰是指當(dāng)前客戶方/校驗器共享同一個密鑰；加密字通常在鑒權(quán)過程中從鑒權(quán)字獲得，目前加密字的長度為64位，用于通過對分組有效凈載荷加密以保護用戶信息；隨機數(shù)由隨機數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生，其在安全功能方面有很多用途，如競爭應(yīng)答方案、產(chǎn)生鑒權(quán)字和加密字等，隨機數(shù)不是靜態(tài)參數(shù)，它會經(jīng)常

9、改變。因此，藍牙系統(tǒng)可確保系統(tǒng)通信的安全性。續(xù)4) 藍牙系統(tǒng)的可靠性藍牙系統(tǒng)運運用藍牙這種開放性的無線連接規(guī)范，綜合了同步CDMA（Synchronous CDMA）、智能天線（Smart Antenna）、軟件無線電（Software Radio）等國際最前沿的通信技術(shù)的精華，同時運用網(wǎng)絡(luò)中心拓撲技術(shù)，成功解決強電磁干擾環(huán)境中無線信息發(fā)送及接收的穩(wěn)定性和成功率等關(guān)鍵問題，并成功降低了發(fā)射功率，確保產(chǎn)品在變電站干擾敏感區(qū)的安全使用。5) 靈活性藍牙系統(tǒng)中基站和藍牙電腦鑰匙中的射頻收發(fā)信機與基帶電路的接口都是A/D或D/A變換器，并且全部基帶信號處理都是在數(shù)字信號處理器(DSP)中用軟件來完成。

10、因此具有靈活性大和適應(yīng)能力強，便于改進和產(chǎn)品升級換代等特點，是國內(nèi)、外最先進的軟件實現(xiàn)基帶信號處理的無線通信系統(tǒng)。續(xù)6) 傳送范圍藍牙的傳送功率為1mw時，通訊范圍為10cm到10m。結(jié)合微機防誤閉鎖系統(tǒng)本身的特點（通信的容量較小），通過降低波特率（采用通信速率為9600B/S的藍牙通訊方式），在確保系統(tǒng)功能可以正常發(fā)揮的基礎(chǔ)上，波特率較低，戶外輻射范圍可達100m以上，配合主站和基站之間的有線網(wǎng)絡(luò)，藍牙系統(tǒng)中藍牙通訊有效范圍可達300m500m以上。7) 兼容性藍牙系統(tǒng)與其它型號的FY2000型微機防誤閉鎖系統(tǒng)具較好兼容性，可對已投運的各型產(chǎn)品進行升級，用較少的資金實現(xiàn)藍牙系統(tǒng)的先進功能。五

11、、主要部件參數(shù)FKTT通訊適配器通訊適配器可實現(xiàn)PC機與電腦鑰匙通訊的通訊轉(zhuǎn)換功能，并兼具完善的恒流充放電回路，給電腦鑰匙充放電，有效消除電池極化現(xiàn)象。技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù)直插式充電通訊設(shè)計：使通訊、充電更穩(wěn)定可靠液晶顯示器：12864點陣液晶屏，全漢字顯示充電、放電情況及通訊情況平均無故障時間 ：50000小時電磁驅(qū)動接口：與藍牙主站直接通訊電磁及功率：AC或DC220V供電，電源消耗250W續(xù)FKTT通訊適配器通訊適配器通訊狀態(tài)示意圖續(xù)無線通訊網(wǎng)工作頻帶：2.45GHz0.5MHz；單機最大發(fā)射功率：870dbm；接收機靈敏度：-86dbm； 最大基站數(shù)：16個；最多支持鑰匙數(shù)：4把； 藍牙主

12、站藍牙主站藍牙網(wǎng)絡(luò)的通訊處理核心，實現(xiàn)藍牙通訊網(wǎng)絡(luò)內(nèi)藍牙基站的控制、電腦鑰匙與五防系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ?。技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù) 供電及功率：AC或DC220V，電源消耗50W； 使用電源：12V及雙7.8V續(xù)藍牙基站藍牙基站主要實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信號的覆蓋范圍，負責(zé)藍牙鑰匙與五防系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸中轉(zhuǎn)功能。技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù)供電及功率：AC或DC220V，電源消耗30W；使用電源：雙7.8V基站最大輻射面積：400M（直徑）主站與終端基站間電纜最大長度：700M；續(xù)電腦鑰匙電腦鑰匙功能強大的電腦鑰匙，內(nèi)部固化“五防閉鎖專家系統(tǒng)，不但能接收操作票，監(jiān)控倒閘操作，并可在操作過程中實時記錄一次設(shè)備當(dāng)前的運行方式。內(nèi)部采用

13、看門狗IC，具有極強的抗擾自糾能力，可在強磁場環(huán)境下穩(wěn)定工作。將控制、檢測、驗電、通訊、充電等多種功能匯集于一體，可靠性高，操作簡單方便。在實際倒閘操作中,電腦鑰匙同樣根據(jù)自身記錄的設(shè)備運行方式和內(nèi)部固化的閉鎖專家系統(tǒng)，結(jié)合當(dāng)前的操作步驟，以語音的方式提示每步操作的執(zhí)行情況，對錯誤的操作在強制閉鎖的同時，指出錯誤的原因和性質(zhì)，并予以記錄，對正確的操作，語音提示操作人員按程序進行，從而完成強制“五防”功能。續(xù)A、電源：4.8VDC專用NiH充電電池，充足電后可連續(xù)使用24小時以上B、能夠記憶存儲操作票，當(dāng)關(guān)閉電源時，記憶內(nèi)容不會丟失c、最大識別、控制編碼鎖數(shù)：768個d、靜態(tài)電流：開鎖時最大電流

14、200mAe、一次接收步驟：藍牙通訊63項；RS232通訊248項f、具有操作匯報、設(shè)備對位功能g、具有操作記錄、追憶功能h、具有智能解鎖功能i、具有靈活操作功能續(xù)j、具有自檢、記憶、清除等功能k、允許斷路器操作回路電流：3mA5Al、抗電強度：正電極對外殼1500V，負電極對外殼1000Vm、抗沖擊強度：8gn、外形尺寸：1056530mo、壽命：100000次六、主要功能簡述1、無線傳輸操作票：無線傳輸操作票：系統(tǒng)通過藍牙無線方式實現(xiàn)無線傳輸操作票，在藍牙網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)，電腦鑰匙都可以接收到主機發(fā)送的操作票任務(wù)。2、多把鑰匙并行操作：多把鑰匙并行操作：是指操作設(shè)備場地較遠在兩個或幾個場地（

15、如主控室和高壓場地）交替進行的操作任務(wù)。使用藍牙通訊方式可實現(xiàn)24把鑰匙間的信息同步，現(xiàn)場解鎖操作效率較高，3、引入遙測判斷：引入遙測判斷：該系統(tǒng)在與監(jiān)控系統(tǒng)接口，并且接收后臺監(jiān)控系統(tǒng)遙測值的前提下，五防系統(tǒng)可設(shè)定遙測定值，將遙測信息引入五防邏輯判斷，使用遙測作為邏輯判斷時，遙測值的門限值定位要標(biāo)準(zhǔn)，且各數(shù)據(jù)文件中制作遙測名稱，如：Typtab.fil、Ktndat.fil、Kldata.fil文件中。續(xù)4、實時在線閉鎖：當(dāng)電腦鑰匙在執(zhí)行倒閘操作過程中，：當(dāng)電腦鑰匙在執(zhí)行倒閘操作過程中，當(dāng)設(shè)備狀態(tài)發(fā)生改變，當(dāng)前操作設(shè)備與其變位設(shè)備沖突，當(dāng)設(shè)備狀態(tài)發(fā)生改變，當(dāng)前操作設(shè)備與其變位設(shè)備沖突，系統(tǒng)會自動閉鎖當(dāng)前操作設(shè)備，注：此功能使用時電腦鑰系統(tǒng)會自動閉鎖當(dāng)前操作設(shè)備，注：此功能使用時電腦鑰匙必須開啟邏輯復(fù)查功能，且電腦鑰匙中必須有邏輯條件，匙必須開啟邏輯復(fù)查功能，且電腦鑰匙中必須有邏輯條件，邏輯條件編寫必須規(guī)范，否則會適得其反邏輯條件編寫必須規(guī)范，否則會適得其反。5、操作視頻跟蹤：此功