基于通用軟件平臺的客專PSCADA系統(tǒng)一體化解決方案

基于通用軟件平臺的客運專線PSCADA系統(tǒng)主要內(nèi)容

總體方案

應用挑戰(zhàn)

平臺選擇

調(diào)度系統(tǒng)總體方案—客運專線PSCADA系統(tǒng)建設目標建設原則統(tǒng)籌規(guī)劃、分步實施建設目標統(tǒng)一標準統(tǒng)一制式統(tǒng)一調(diào)度指揮先進成熟安全可靠靈活穩(wěn)定總體方案—客運專線PSCADA系統(tǒng)調(diào)度模式“4+1”調(diào)度模式北京、上海、武漢、廣州四大區(qū)域調(diào)度所集中調(diào)度鐵道部客專調(diào)度指揮中心正常模式監(jiān)視四大調(diào)度所牽引供電及電力配電系統(tǒng)核心設備的工作狀態(tài)在必要時提供指導性協(xié)調(diào)處理方案。災備模式部調(diào)度中心實現(xiàn)對北京、上海、武漢、廣州其中一個調(diào)度所的災難備用武漢調(diào)度所作為部調(diào)度中心的災難備用系統(tǒng)規(guī)劃建設的四大客專調(diào)度所管轄范圍北京調(diào)度所

72030190北京-承德16總長度151413121110987654321序號203020302020202020102010200820202020200820022020201020102010建成年度6901km

297哈齊城際

596津唐城際136

145京津城際津塘段

17287京秦城際118885108.16長吉城際1691276246津秦客專2101503118.44京津城石城際

642太青客專（青石段）73596189.93石太客專

6406秦沈客運專線

120京哈（京唐段）9167

1673.09京蘭快運通道16512021900.7哈大客專189154211318.2京滬高速20302020到發(fā)旅客列車對數(shù)車站數(shù)長度

(km)線路名稱武漢調(diào)度所144896220101620漢滬蓉通道2總長度1序號2010建成年度3688km216157402068京廣客運專線20302020到發(fā)旅客列車對數(shù)車站數(shù)長度

(km)線路名稱廣州調(diào)度所182010300海南東環(huán)線103568km總長度62010111.1龍廈鐵路95201092.6茂湛鐵路86201596廣肇城際7212008142.1廣珠城際618201098廣深城際552010104.3廣深（港）客運專線4172010511廈深13

273福廈14

298.3溫福14

282.4甬溫

沿海鐵路3

359廣茂213

900貴廣快速鐵路通道1車站

數(shù)目建成

年度線路

長度項目名稱序號上海調(diào)度所282010540向福104293km總長度92010131昌九城際98202078.2蘇嘉城際892010130滬通鐵路7112010250.76寧安城際6202010317.5滬寧城際5112010251寧杭城際4

2020880杭長客運專線3132010314.5滬杭甬客運專線2

20201400徐蘭客運專線1車站數(shù)目建成

年度線路

長度項目名稱序號總體方案－規(guī)劃建設的客運專線PSCADA系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)總體方案－PSCADA系統(tǒng)的構(gòu)成及外部接口總體部署PSCADA系統(tǒng)的分步實施圖應用挑戰(zhàn)客運專線PSCADA系統(tǒng)面臨全新的挑戰(zhàn)再建項目劇增監(jiān)控模式改變系統(tǒng)規(guī)模劇增應用挑戰(zhàn)再建項目劇增2005營業(yè)里程：7.5萬公里電氣化里程：2萬公里2010營業(yè)里程：8.5萬公里電氣化里程：3.5萬公里客運專線：5000公里2020年總里程：10萬公里電氣化里程：5萬公里客運專線：2萬公里應用挑戰(zhàn)監(jiān)控模式改變牽引供電、電力配電二電合一“4+1”調(diào)度模式北京、上海、武漢、廣州四大區(qū)域調(diào)度所集中調(diào)度鐵道部客專調(diào)度指揮中心正常模式：監(jiān)視異常模式：實現(xiàn)對北京、上海、武漢、廣州其中一個調(diào)度所的災難備用

應用挑戰(zhàn)系統(tǒng)規(guī)模劇增牽引供電增加了AT所所有上網(wǎng)隔離開關納入監(jiān)控電力配電通信、信號、光纖直放站箱變、環(huán)網(wǎng)柜納入監(jiān)控所有的10/0.4KV低壓變電所納入監(jiān)控所有的高、低壓回路納入監(jiān)控單條線路監(jiān)控轉(zhuǎn)向區(qū)域、多線路監(jiān)控應用挑戰(zhàn)–PSCADA系統(tǒng)容量估計序號名稱本次招標里程數(shù)本次招標的被控站數(shù)量本次被控站平均公里數(shù)容量估算用的被控站設置平均公里數(shù)1牽引變電所2238公里48處47公里/處45公里/處2分區(qū)所（開閉所）2238公里43處52公里/處48公里/處3AT所2238公里81處28公里/處26公里/處4電力變配電所2238公里52處43公里/處40公里/處5箱式變電所2238公里1169處2公里/處2公里/處客專PSCADA系統(tǒng)站點設置基礎數(shù)值應用挑戰(zhàn)–PSCADA系統(tǒng)容量估計客專PSCADA系統(tǒng)I/O監(jiān)控點估算基礎數(shù)值序號被控站名稱招標文件要求的I/O容量增加20%容量后的I/O估算點數(shù)遙控遙信模擬量電度量小計1牽引變電所195600157896011502分區(qū)所322003202643203開閉所481924802883504AT所1664160961205電力變配電所64800641694411506箱式變電所4896720216220應用挑戰(zhàn)–PSCADA系統(tǒng)容量估計北京客專調(diào)度所監(jiān)控I/O容量估算表序號線路名稱長度（KM）建成年度車站數(shù)目牽引供電監(jiān)控I/O容量電力配電監(jiān)控I/O容量I/O點數(shù)合計普速牽引I/O點數(shù)普速電力I/O點數(shù)變電所分區(qū)(開閉）所AT所變（配）電所箱變1京滬高速1318.22010212927513365923146042475378982哈大客專900.72010212019352345015815229023258953京蘭快運通道1673.092010

3735644283729377453911481014京哈（京唐段）1202020

33536021071386734505秦沈客運專線406200269816102037128913082116736石太客專189.932008644759533349612054607太青客專（青石段）6422020

1413251632111272720687184588京石城際2632020166510713246180847475619京津城際118.4420083325359207973816340510津秦客專246201065596123431957927707311長吉城際108.1620105224354189923485311012京秦城際28720201766117144503949248825113京津城際津塘段452020111212379011450129414哈齊城際2972030

76117149521509570853915北京-承德19020307447595333626122546316青-煙-威-榮城際29520101776117148517989506848117天津-霸州-保定城際1402030

3354702458245114025I/O點數(shù)合計1271170233273208136應用挑戰(zhàn)–PSCADA系統(tǒng)容量估計武漢客專調(diào)度所監(jiān)控I/O容量估算表序號線路名稱長度（KM）建成年度車站數(shù)目牽引供電監(jiān)控I/O容量電力配電監(jiān)控I/O容量I/O點數(shù)合計普速牽引I/O點數(shù)普速電力I/O點數(shù)變電所分區(qū)開閉所AT所變（配）電所箱變1京廣客運專線206820104046438052103436311566636594552徐蘭客運專線14002020

3129543570024582345111402503漢滬蓉通道16202010623634624181028445252200465754綿陽-成都-樂山城際3202010

77128160561881031192005江油-廣元城際1502010

33647526338483343136成都-內(nèi)江-重慶城際2942010

76117147516239473845358521027539188564168245I/O點數(shù)合計10275390.180.16應用挑戰(zhàn)–PSCADA系統(tǒng)容量估計廣州客專調(diào)度所監(jiān)控I/O容量估算表序號線路名稱長度（KM）建成年度車站數(shù)目牽引供電監(jiān)控I/O容量電力配電監(jiān)控I/O容量I/O點數(shù)合計普速牽引I/O點數(shù)普速電力I/O點數(shù)變電所分區(qū)(開閉)所AT所變（配）電所箱變1貴廣快速鐵路通道900

132019352345015490429000258752廣茂359

871491806303611568103213沿海鐵路

000

00

甬溫282.4

14661171414958691008119

溫福298.3

14761171495237896128576

福廈273

13661171374793587977849

廈深511201017111120132568972516466146914廣深（港）客運專線1152010532435820193370633065廣深城際9820101822424917208315828186廣珠城際142.120082133547124951457940857廣肇城際962015622424816856309327608茂湛鐵路92.62010522424616259298426629龍廈鐵路111.120106224356195083580319410海南東環(huán)線300201018761281505267696678625合計3802

8479138891901666467122493109293應用挑戰(zhàn)–PSCADA系統(tǒng)容量估計上海客專調(diào)度所監(jiān)控I/O容量估算表序號線路名稱長度（KM）建成年度車站數(shù)目牽引供電監(jiān)控I/O容量電力配電監(jiān)控I/O容量I/O點數(shù)合計普速牽引I/O點數(shù)普速電力I/O點數(shù)變電所分區(qū)(開閉)所AT所變（配）電所箱變1滬杭甬客運專線314.520101377128157552221013490422杭長客運專線8802020

2018342244015451728356253003寧杭城際2512010116510612644072808872164滬寧城際317.520102077128159557491023191285寧安城際250.762010116510612544030808072096滬通鐵路1302010933536522826418937387蘇嘉城際78.22020822323913731252022488昌九城際1312010933536623002422137669向福5402010281211211427094817174001552510合肥-淮南-蚌埠城際131

3353662300242213766

合計3148

109706612179157455291810146690533應用挑戰(zhàn)–PSCADA系統(tǒng)容量估計序號調(diào)度所名稱里程牽引供電監(jiān)控I/O容量電力配電監(jiān)控I/O容量I/O點數(shù)合計變電所分區(qū)(開閉）所AT所變（配）電所箱變數(shù)量I/O點數(shù)數(shù)量I/O點數(shù)數(shù)量I/O點數(shù)數(shù)量I/O點數(shù)數(shù)量I/O點數(shù)1北京調(diào)度所70001561788891464666726932308175201250350077000012291132武漢調(diào)度所60001331533331254000023127692150172500300066000010535263廣州調(diào)度所40008910222283266671541846210011500020004400007023504上海調(diào)度所3000677666763200001151384675862501500330000526763客專PSCADA系統(tǒng)監(jiān)控容量估計平臺選擇—硬件平臺硬件要求高擴展性分步實施硬件選型原則：實現(xiàn)模塊化、可擴展系統(tǒng)共用設備服務器交換機UPS存儲系統(tǒng)平臺選擇—服務器選型服務器采用刀片服務器刀片服務器即一個單獨的主板上包含一個完整的服務器計算機系統(tǒng)處理器內(nèi)存網(wǎng)絡連接本地磁盤存儲外部存儲訪問接口熱插拔平臺選擇—刀片服務器刀片中心將服務器、存儲設備、網(wǎng)絡、I/O緊密地集成在一起支持6-14路刀片服務器高可靠性措施熱插拔冗余電源及風扇熱插拔冗余電源及風扇冗余備板總線主要廠家IBMHP

平臺選擇—刀片服務器應用價值多服務器基礎架構(gòu)Layer2SwitchesSSLAppliancesCachingAppliancesStorageFibreSwitchesStorageFibreSwitchesSSLAppliancesCachingAppliances沒有使用刀片中心時所面臨的復雜基礎架構(gòu)FileServersWebServersSecurityGatewayWebSphereApplicationServersNetworkServersApplicationServersSecurityServersApplicationServersSANLayer4-7SwitchesPublicInternet/IntranetClientsRouters(Layer3Switches)FirewallsERPAppSecterminalWebGateF/PWSClients平臺選擇—刀片服務器應用價值刀片服務器簡化IT基礎架構(gòu)PublicInternet/IntranetClientsRouters(Layer3Switches)FirewallsSANWebF/PGateAppSecTermERPWS結(jié)果:減少成本1/4減少電力成本1/3減少空間占用1/2減少網(wǎng)絡布線便于分線構(gòu)筑、動態(tài)擴展解決了小型機一次投入過大、容量估計存在風險、成本分攤困難的問題平臺選擇—網(wǎng)絡交換機交換機采用三層模塊化核心交換機或可堆疊交換機當調(diào)度所的規(guī)模擴展時，可以通過擴展核心交換機的端口模塊或交換機的堆疊以滿足調(diào)度系統(tǒng)終極建設后的網(wǎng)絡端口數(shù)量需求。平臺選擇—UPS選型采用模塊化、熱插拔結(jié)構(gòu)、模塊冗余并聯(lián)輸出的UPS技術特點可用性高控制模塊、控制低壓電源模塊均為兩塊冗余配備，功率模塊冗余并聯(lián)輸出可擴容性好負載增加，只需增加功率模塊即可可維護性高全模塊化熱插拔設計，使得該系統(tǒng)維修時間縮短，維修難度降低可管理性好標配多種通訊和管理卡，提供對環(huán)境的溫濕度監(jiān)控和報警，通過網(wǎng)絡監(jiān)控管理主流廠家：APC平臺選擇—軟件平臺技術路線

通用軟件平臺

＋系統(tǒng)集成商

＋應用業(yè)務二次集成優(yōu)勢提高軟件可靠性縮短開發(fā)周期，滿足工程實施進度的要求國際化，為未來的技術輸出奠定基礎平臺選擇—PSCADA軟件構(gòu)成系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)集群管理軟件平臺軟件位于系統(tǒng)軟件之上、應用軟件之下，可按用戶需求進行二次開發(fā)的、成熟可靠的、通用軟件平臺應用軟件基于PSCADA平臺軟件二次開發(fā)的、實現(xiàn)PSCADA系統(tǒng)功能的軟件包括：數(shù)據(jù)管理層、業(yè)務邏輯層、人機界面層平臺選擇—WonderwareArchestrA平臺軟件要求超大規(guī)模的監(jiān)控容量分布式統(tǒng)一部署能力高可靠性高擴展性成熟穩(wěn)定平臺選擇WonderwareArchestrA平臺選擇—WonderwareArchestrAWonderware公司當前世界范圍內(nèi)自動化和信息化軟件市場占有率和技術創(chuàng)新的領先者全球超過100,000個各類企業(yè)大約有325,000套授權軟件在運行行業(yè)覆蓋電力、冶金等制造型企業(yè)和交通，市政等基礎設施企業(yè)2007年，交大光芒與Wonderware公司建立戰(zhàn)略合作伙伴關系雙方共同成立研發(fā)團隊將交大光芒鐵路供電SCADA領域的成功應用經(jīng)驗和Wonderware的優(yōu)秀軟件平臺進行深度的集成共同完成軟件系統(tǒng)和計算機硬件系統(tǒng)的部署和運行整合所研發(fā)系統(tǒng)已在合武鐵路、石太客專上線運行平臺選擇—WonderwareArchestrAWonderwareArchestrA平臺軟件開發(fā)遵循嚴格的軟件工程管理規(guī)范在Microsoft的實驗室完成了對100臺服務器、400臺客戶端、總I/O容量達150萬點的超大規(guī)模試驗系統(tǒng)的壓力測試完全滿足客運專線綜合SCADA系統(tǒng)的高可靠性要求平臺選擇—WonderwareArchestrA平臺軟件應用價值面向?qū)ο蟮墓こ涕_發(fā)方法構(gòu)建工程應用的基礎模板加快工程實例化進程項目開發(fā)成果得以重用并發(fā)開展多個項目成為可能$變壓器$單相變壓器$三相變壓器單相變壓器1單相變壓器2三相變壓器1三相變壓器2平臺選擇—WonderwareArchestrA平臺軟件應用價值分布式對象化部署能力輕松實現(xiàn)重新配置和負載分布滿足分期建設容量逐步擴展的需求應用及通信服務器1合武_變電所1合武_變電所2合武_變電所3合武_變電所6合武_變電所4合武_變電所5合武_操作站1合武_操作站2應用及通信服務器2武廣_操作站1武廣_操作站2武廣_變電所1武廣_變電所2武廣_變電所3武廣_變電所6武廣_變電所4武廣_變電所5應用及通信服務器3鄭西_操作站1鄭西_操作站2鄭西_變電所1鄭西_變電所2鄭西_變電所3鄭西_變電所6鄭西_變電所4鄭西_變電所5平臺選擇—WonderwareArc