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分布式系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則范文第1篇

【關(guān)鍵詞】集中供熱;分布式系統(tǒng);變頻調(diào)速

1.分布式變頻調(diào)節(jié)方案的研究意義

我國(guó)目前實(shí)行的供熱按面積收費(fèi)體制，違背了市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的客觀規(guī)律，使得供熱企業(yè)難以生存，無(wú)法保證供熱的舒適要求，也嚴(yán)重阻礙了供熱企業(yè)的發(fā)展。同時(shí)由于用戶對(duì)供熱能耗不關(guān)心，這種體制抑制了供熱節(jié)能的實(shí)現(xiàn)。為了改變這種不良現(xiàn)狀，我國(guó)正在積極摸索研究供熱系統(tǒng)計(jì)量和收費(fèi)技術(shù)。讓用戶按需用熱，自行調(diào)節(jié)。

因此，采暖系統(tǒng)的形式勢(shì)必要發(fā)生變化。由過(guò)去的定流量質(zhì)調(diào)節(jié)變成變流量系統(tǒng)，其水力、熱力工況和調(diào)節(jié)方法都會(huì)具有獨(dú)特的特點(diǎn)。無(wú)論是舊系統(tǒng)的改造還是新系統(tǒng)的建造，分布式變頻調(diào)節(jié)方式都可以較好的滿足熱計(jì)量改革對(duì)系統(tǒng)的種種要求。所以分布式變頻系統(tǒng)的研究對(duì)于推動(dòng)熱改的順利進(jìn)行具有重要意義。

如上所述，供熱系統(tǒng)作為城市的一項(xiàng)基本市政設(shè)施，不僅投資驚人，其動(dòng)力消耗也非常巨大。作為建筑能耗最主要部分的采暖能耗，是浪費(fèi)最為嚴(yán)重和節(jié)能潛力最大的部分。因此，選用和推廣最優(yōu)化的采暖方式、對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行有效地管理和調(diào)節(jié)等寥降低采暖能耗，對(duì)實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能至為關(guān)鍵，對(duì)我國(guó)整體的高效用能也有重大影響。

2.分布式系統(tǒng)特性的理論分析

分布式系統(tǒng)相對(duì)其它運(yùn)行方式，有著明顯的節(jié)能、穩(wěn)定運(yùn)行的優(yōu)勢(shì)，但合理地設(shè)計(jì)分布式變頻系統(tǒng)是實(shí)行最佳經(jīng)濟(jì)性和可靠運(yùn)行的保證。分布式變頻系統(tǒng)中，當(dāng)系統(tǒng)工況改變時(shí)，采用變頻器來(lái)調(diào)節(jié)主循環(huán)泵的轉(zhuǎn)速以保持熱網(wǎng)干管某一位置供回水壓力相等，該位置定義為零壓點(diǎn)。在分布式系統(tǒng)的應(yīng)用中，存在以下幾個(gè)有待解決的問(wèn)題：

(1)如何選擇零壓點(diǎn)的位置，如果選取的零壓點(diǎn)靠近熱源，可能導(dǎo)致各用戶泵過(guò)大，降低節(jié)能效果。

(2)如何選擇設(shè)計(jì)主循環(huán)泵及各用戶變頻泵的大小和泵型，以及在系統(tǒng)工況變化時(shí)，如何進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。

(3)如何進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析，使得分布式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能實(shí)現(xiàn)初投資和運(yùn)行的最佳經(jīng)濟(jì)性以及系統(tǒng)的可靠穩(wěn)定性。

在常規(guī)運(yùn)行方案中采用變頻調(diào)速達(dá)不到理想效果的主要原因是要求的泵揚(yáng)程不是與要求的流量的平方成正比。但管網(wǎng)系統(tǒng)中，主干管的壓降是與流量平方成正比的，而用戶部分的壓降則要求為常數(shù)。

3.分布式變頻系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)思想

系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的是使系統(tǒng)的運(yùn)行達(dá)到最佳的經(jīng)濟(jì)性、可靠性和穩(wěn)定性，雖然從理論上分析分布式變頻系統(tǒng)相對(duì)傳統(tǒng)方式具有很大的優(yōu)越性和良好的節(jié)能效果，但仍需要從經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的角度來(lái)對(duì)分布式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)用進(jìn)行細(xì)致的分析，使得系統(tǒng)的運(yùn)行能達(dá)到預(yù)期的理想效果。

高效節(jié)能的分布式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以合理的管網(wǎng)設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，包括以下幾方面內(nèi)容：零壓控制點(diǎn)位置的選擇，這決定了系統(tǒng)的初投資和管網(wǎng)運(yùn)行費(fèi)用；主循環(huán)泵和各用戶泵的選擇，要能保證在系統(tǒng)動(dòng)態(tài)運(yùn)行時(shí)變頻泵的安全和高效；系統(tǒng)的可調(diào)節(jié)性和穩(wěn)定性等。基于此，提出分布式系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，在滿足最佳經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)，盡量實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定、可靠。其方法為：以分布式理論特性理論分析為基本指導(dǎo)原則，以系統(tǒng)平均年計(jì)算費(fèi)用為目標(biāo)函數(shù)，通過(guò)HACNet軟件模擬分析和總結(jié)零壓點(diǎn)位置的確定方法和變頻泵的優(yōu)化選型，進(jìn)而分析各影響因素來(lái)明確系統(tǒng)的調(diào)節(jié)控制方法，以及確定系統(tǒng)的適用范圍。

4.分布式系統(tǒng)穩(wěn)定性分析

對(duì)于傳統(tǒng)的單熱糠枝狀網(wǎng)，某一末端用戶的水力穩(wěn)定性定義為當(dāng)其他用戶支路的閥門調(diào)整時(shí)詼用戶的流量保持不變的能力。但隨著系統(tǒng)形式的不斷發(fā)展，這種方法無(wú)法對(duì)相對(duì)復(fù)雜的系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

4．1水力穩(wěn)定性的定義

將輸配系統(tǒng)中的所有水力參數(shù)控制回路分為兩個(gè)集合：D和F。 D為要分析考察的奉個(gè)回路，P是所有其他控制回路的集合。為保持指標(biāo)的一致性，假設(shè)F中所有回路的兩個(gè)過(guò)程為均不控制和全部理想控制，從而定義某一情況下回路D對(duì)F中所有回路的水力穩(wěn)定性為:

KS(D,f)=-

其意義為：在某一工況下，若F中的回路全為開環(huán)，調(diào)整回路D的調(diào)節(jié)量MD使該回路被調(diào)量CD的變化為CDF；相應(yīng)地，F(xiàn)中各回路的被調(diào)量也發(fā)生變化，此時(shí)假定回路D開環(huán)，式中的回路全部采用理想閉環(huán)控制，則各回路通過(guò)調(diào)整其調(diào)節(jié)量來(lái)恢復(fù)各回路的被調(diào)量，這一調(diào)整同時(shí)將導(dǎo)致CDR．發(fā)生變化，變化量即為AC＇DF。二者的比值就是該工況下回路D對(duì)F的水力穩(wěn)定度。

4．2分布式變頻系統(tǒng)的水力穩(wěn)定性

由于某些用戶支路的啟停，導(dǎo)致系統(tǒng)干管流量發(fā)生變化時(shí)，其它用戶支路的流量變化很小。假設(shè)取零壓控制點(diǎn)在熱網(wǎng)系統(tǒng)最近和最遠(yuǎn)用戶之間干管壓降為一半的位置。則當(dāng)干管流量變化時(shí)，用戶壓差的變化比傳境方式降低一半，即使用戶支路不作任何調(diào)節(jié)，其流量變化也極其有限。

以一個(gè)六個(gè)用戶的簡(jiǎn)單熱源枝狀網(wǎng)為例，定量分析比較傳統(tǒng)系統(tǒng)形式下和分布式變頻泵系境的水力穩(wěn)定性特性，并分析了分布式系統(tǒng)的泵型選擇對(duì)水力穩(wěn)定性的影響，進(jìn)一步指導(dǎo)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

如下圖所示，為一個(gè)簡(jiǎn)單常規(guī)方式的異程供熱系統(tǒng)，共有葉由閥門控制用戶流量的流量控制回路，在圖上按順序排列為1至6，熱源水泵調(diào)節(jié)控制流量為第7回路。

5.分布式系統(tǒng)的特點(diǎn)總結(jié)

綜上所述，與傳統(tǒng)閥門調(diào)節(jié)系統(tǒng)形式相比，分布式變頻系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)：

(1)由于分布式變頻系統(tǒng)減少了閥門能耗浪費(fèi)，使得系統(tǒng)動(dòng)力功耗大大降低，尤其在部分流量下，節(jié)能優(yōu)勢(shì)顯著。經(jīng)過(guò)合理分析和設(shè)計(jì)，可以達(dá)到系統(tǒng)只有理想能耗的狀態(tài)。所謂理想能耗是指系統(tǒng)采用理想控制時(shí)的能耗，反映了輸配系統(tǒng)本身的屬性。

(2)采用零壓點(diǎn)壓差控制主循環(huán)泵轉(zhuǎn)速的方法，可有效改善系統(tǒng)的水力穩(wěn)定性。根據(jù)零壓點(diǎn)位置選在系統(tǒng)負(fù)荷集中處的原則，當(dāng)干管流量變化時(shí)，各用戶的壓差變化比僅在熱源處設(shè)有循環(huán)泵的傳統(tǒng)方式大大降低，因此即使用戶不作調(diào)整，干管流量的變化對(duì)用戶支路的流量變化影響也不大。

(3)主循環(huán)泵僅克服零壓點(diǎn)位置前的干管壓降，這不僅可以準(zhǔn)確確定主循環(huán)泵揚(yáng)程大小，而且可以保證主循環(huán)泵的工作點(diǎn)效率在轉(zhuǎn)速變化時(shí)保持不變，通過(guò)合理分析和適當(dāng)選擇，可一直在效率最高點(diǎn)工作。

(4)分布式變頻系統(tǒng)干管壓降變化范圍減小，有利于避免水泵的氣蝕現(xiàn)象。且管道和管件的壓力降低，可延長(zhǎng)管網(wǎng)使用壽命并降低管網(wǎng)投資。

6.總結(jié)

隨著變頻技術(shù)的發(fā)展，變頻器在供熱系統(tǒng)中的應(yīng)用逐漸推廣和普及，提出了采用變頻泵代替末端閥門進(jìn)行調(diào)節(jié)的分布式變頻泵系統(tǒng)。這種新的系統(tǒng)形式為節(jié)約供熱系統(tǒng)的輸配能耗帶來(lái)了新的途徑，同時(shí)能改善系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可調(diào)性，但對(duì)于這種新系統(tǒng)的特性研究還只局限于針對(duì)一般問(wèn)題的討論，沒(méi)有形成相應(yīng)系統(tǒng)理論，無(wú)法指導(dǎo)實(shí)際的工程應(yīng)用。基于這樣現(xiàn)狀和問(wèn)題，本文分析了分布式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需要解決的幾個(gè)問(wèn)題，并且提出了分布式變頻系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。

【參考文獻(xiàn)】

［1］徐忠堂，發(fā)展中的中國(guó)城市集中供熱，城市發(fā)展研究，2004.

分布式系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則范文第2篇

關(guān)鍵詞：JavaEE框架 分布式系統(tǒng) 遺留信息系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2013）09-0092-01

1 前言

企業(yè)遺留信息系統(tǒng)是軟件信息工程領(lǐng)域一個(gè)重要的研究課題，遺留信息系統(tǒng)存有大量可用信息和功能可用性，取代摒棄和重新開發(fā)系統(tǒng)，將陳舊的遺留信息系統(tǒng)再工程到新的系統(tǒng)平臺(tái)，可以發(fā)揮遺留系統(tǒng)的更高可用性等。此模型是針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下大信息量的數(shù)據(jù)處理，具有較好的研究前景。

2 框架組成及實(shí)施技術(shù)

基于JavaEE框架基礎(chǔ)的，要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)遺留信息系統(tǒng)向目標(biāo)系統(tǒng)再工程業(yè)務(wù)提取的框架，應(yīng)當(dāng)包括以下功能組成部分：遺留系統(tǒng)的原代碼向目標(biāo)系統(tǒng)的語(yǔ)言代碼轉(zhuǎn)換、對(duì)遺留信息系統(tǒng)中各模塊信息的提取功能、遺留信息系統(tǒng)與目標(biāo)系統(tǒng)模塊之間的接口模型、JavaEE分布式環(huán)境下目標(biāo)系統(tǒng)模塊部署功能等組成部分。

對(duì)遺留系統(tǒng)再工程，要?jiǎng)?chuàng)建再工程框架的分割模型，并對(duì)遺留代碼的模塊細(xì)化成代碼段片段，動(dòng)態(tài)識(shí)別遺留系統(tǒng)的主域變量，分析和驗(yàn)證業(yè)務(wù)邏輯片段的信息，框架集成策略。本遺留系統(tǒng)再工程采用軟件聚類技術(shù)來(lái)形成聚類實(shí)體，利用凝聚算法合并軟件中的各實(shí)體，DDG算法來(lái)動(dòng)態(tài)識(shí)別系統(tǒng)的主域變量。

3 框架模塊功能設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)

（1）代碼轉(zhuǎn)換部分：代碼轉(zhuǎn)換的功能包括對(duì)遺留系統(tǒng)所語(yǔ)言的語(yǔ)法、語(yǔ)義、庫(kù)函數(shù)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換。代碼轉(zhuǎn)換方式包括手動(dòng)轉(zhuǎn)換和自動(dòng)轉(zhuǎn)換兩種；其中，手動(dòng)修改包括對(duì)轉(zhuǎn)換后的代碼的添加、取舍和修改，使轉(zhuǎn)換后的代碼能夠編譯運(yùn)行，這里的目標(biāo)系統(tǒng)語(yǔ)言以Java語(yǔ)言為例，系統(tǒng)轉(zhuǎn)換框架如（圖1）所示。

（2）遺留系統(tǒng)模塊信息提取模塊：此處，遺留系統(tǒng)模塊信息的提取技術(shù)要用到軟件聚類技術(shù)，要能夠選擇聚類實(shí)體，設(shè)置聚類尺度，選擇所采用的聚類算法。面向?qū)ο驤ava語(yǔ)言實(shí)體包括類、包、成員方法、成員變量等內(nèi)容。本模型聚類實(shí)體的選擇主要根據(jù)本系統(tǒng)的規(guī)模而定制較小，用于實(shí)驗(yàn)測(cè)試。聚類尺度體現(xiàn)的是實(shí)體連接強(qiáng)度以及遺留系統(tǒng)中的組件復(fù)雜度。類聚算法不僅要對(duì)遺留系統(tǒng)采用分裂算法進(jìn)行功能代碼劃分，還要采用凝聚算法進(jìn)行在工程的功能代碼組合。

（3）遺留系統(tǒng)和目標(biāo)系統(tǒng)模塊間接口設(shè)計(jì)。模塊間的信息傳遞，要利用之間的接口即組件間函數(shù)調(diào)用來(lái)實(shí)現(xiàn)。按照Facade設(shè)計(jì)模式的理論，在JavaEE分布式環(huán)境下，這里采用實(shí)體Java Bean做為系統(tǒng)持久層，通過(guò)實(shí)體Java Bean管理持久性（BMP）和對(duì)容器（Container）管理持久性（CMP）的方法來(lái)提取模塊間的公共接口，由于二者管理持久性的方式采用相同的接口實(shí)現(xiàn)，可支持互相替換使用，通過(guò)設(shè)置可以交換Hibernate數(shù)據(jù)實(shí)體，提高系統(tǒng)轉(zhuǎn)換的靈活性。另外，接口的設(shè)計(jì)原則是依賴于具體的接口，而不能依賴具體的Java實(shí)體，本系統(tǒng)的公共接口定義如（圖2）所示。

（4）JavaEE分布式下的模塊部署：在JavaEE環(huán)境的組件部署模型（圖3）中，采用企業(yè)級(jí)的EJB做為可分割的有效實(shí)體Bean，中央控制器負(fù)責(zé)分配物理節(jié)點(diǎn)上的EJB實(shí)例，JMS服務(wù)器負(fù)責(zé)組件間訂閱服務(wù)請(qǐng)求，JMS還能根據(jù)不同物理節(jié)點(diǎn)上的訂閱服務(wù)的內(nèi)容，將各種服務(wù)請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)到各對(duì)應(yīng)的服務(wù)器上，以此來(lái)完成負(fù)載均衡調(diào)配工作。另外該分布模型還能夠完成以下功能：組件部署策略、動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡策略、任務(wù)隊(duì)列和線程池操作策略、模型中數(shù)據(jù)恢復(fù)策略等內(nèi)容。

4 結(jié)語(yǔ)

此模型能夠完成在JavaEE環(huán)境下，實(shí)現(xiàn)遺留代碼向目標(biāo)語(yǔ)言代碼的轉(zhuǎn)換，提取遺留系統(tǒng)的模塊數(shù)學(xué)信息，部署目標(biāo)系統(tǒng)中的各模塊，動(dòng)態(tài)識(shí)別主域變量。系統(tǒng)架構(gòu)后，模擬使用面向?qū)ο驝++語(yǔ)言 向Java語(yǔ)音進(jìn)行模擬轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換過(guò)程時(shí)要對(duì)組件進(jìn)行封裝遷移，并能實(shí)現(xiàn)新系統(tǒng)平臺(tái)上進(jìn)行提取對(duì)象信息、自動(dòng)和手動(dòng)進(jìn)行錯(cuò)誤修改并整合。

參考文獻(xiàn)

分布式系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則范文第3篇

[關(guān)鍵詞] 分布式認(rèn)知 異步網(wǎng)絡(luò)化 學(xué)生社團(tuán)管理

1、高校社團(tuán)管理中存在的問(wèn)題。

學(xué)生社團(tuán)作為高校的重要組成部分，對(duì)于高校各方面的發(fā)展和提高有著特殊的作用。在對(duì)于提高學(xué)生科學(xué)文化素質(zhì)和創(chuàng)新能力及培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神和提高社會(huì)適應(yīng)能力等方面都發(fā)揮出了重要的功能；同時(shí)，在協(xié)助學(xué)校進(jìn)行管理與教學(xué)，也做出了重大的貢獻(xiàn)；而在發(fā)揮學(xué)生的特長(zhǎng)，增強(qiáng)實(shí)踐機(jī)會(huì)與平衡學(xué)生的情感，增強(qiáng)社交能力及鍛煉學(xué)生的才干，豐富課余生活，更是起到了其他高校職能部門所不具備的作用。但是，在當(dāng)前的高校社團(tuán)管理過(guò)程中，還是存在著一系列的問(wèn)題，主要包括以下幾個(gè)方面：[1]

1） 社團(tuán)的管理機(jī)制存在嚴(yán)重“真空”問(wèn)題。

2）對(duì)社團(tuán)的發(fā)展具有重要的意義的老師指導(dǎo)制，各類高校的情況不盡相同。

3）社團(tuán)的檔案資料保存不完整。由此造成社團(tuán)活動(dòng)成果不易保存，特色優(yōu)勢(shì)得不到保持。更談不上總結(jié)、積累、沉淀優(yōu)秀的社團(tuán)文化。

2、分布式認(rèn)知理論。

“認(rèn)知規(guī)律”是指人們認(rèn)識(shí)客觀事物的性質(zhì)與規(guī)律，它包括注意、感覺(jué)、知覺(jué)、記憶、思維、想象，以及人們認(rèn)識(shí)客觀事物時(shí)，還會(huì)產(chǎn)生的情感與意志。高校的學(xué)生社團(tuán)開展工作本身就是一種學(xué)習(xí)認(rèn)知過(guò)程，其主要表現(xiàn)在：獨(dú)立性與依存性、沖動(dòng)性與沉思性、輻合性與發(fā)散性等方面。因此，高校開展的社團(tuán)活動(dòng)既要符合學(xué)生（團(tuán)體）之間個(gè)體間差異的認(rèn)知規(guī)律，又要符合學(xué)生（社團(tuán)）個(gè)體間相互協(xié)助的影響，才能取得良好的效果，而這正是分布式認(rèn)知中的重要觀點(diǎn)。

3、基于分布式認(rèn)知的高校社團(tuán)管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與關(guān)系分析：

3.1 系統(tǒng)的維度結(jié)構(gòu)。

3.2 系統(tǒng)關(guān)系分析。

4、基于多種理論建構(gòu)的高校社團(tuán)管理系統(tǒng)模型。

目前的網(wǎng)絡(luò)理論中出現(xiàn)了眾多的新思想和新理論，本系統(tǒng)在開發(fā)過(guò)程中除了結(jié)合上述的分布式認(rèn)知的相關(guān)理論，還采用了基于Browser/Server的分布式系統(tǒng)，從而使得本管理系統(tǒng)能夠異步地（當(dāng)然也能同步）為各參與社團(tuán)活動(dòng)的團(tuán)體和學(xué)生提供相同或不同的活動(dòng)資源服務(wù)；不僅能保持對(duì)學(xué)生所關(guān)注社團(tuán)活動(dòng)過(guò)程的記錄；還能夠感知學(xué)生在完成或開展社團(tuán)活動(dòng)過(guò)程中的狀態(tài)與遇到的困難，并能對(duì)常見(jiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析、引導(dǎo)、提示。 　異步化管理系統(tǒng)模型的設(shè)計(jì)，主要包括以下幾個(gè)方面：管理策略的設(shè)計(jì)、支撐環(huán)境的設(shè)計(jì)、管理模式的設(shè)計(jì)、活動(dòng)情境的設(shè)計(jì)等。

5、社團(tuán)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

本管理系統(tǒng)采用“任務(wù)驅(qū)動(dòng)機(jī)制”（此處的任務(wù)即：各社團(tuán)負(fù)責(zé)人與團(tuán)委根據(jù)學(xué)校規(guī)定并結(jié)合自身情況所指定的本社團(tuán)工作任務(wù)），為了幫助各社團(tuán)成員更好地完成其任務(wù)，基于以上分布式認(rèn)知理論及異步網(wǎng)絡(luò)化模型和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與關(guān)系分析，設(shè)計(jì)完成了如下“高校社團(tuán)管理系統(tǒng)”[5]。

5.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)。

本系統(tǒng)主要以網(wǎng)站形式為本單位（山東大學(xué)軟件學(xué)院）的社團(tuán)管理工作提供服務(wù)，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)也為其他教學(xué)與管理提供示范、資源共享、評(píng)價(jià)、交流和協(xié)作學(xué)習(xí)等教學(xué)輔助手段和環(huán)境。考慮到使用本系統(tǒng)學(xué)生群體不同，將整個(gè)學(xué)生群體分為：注冊(cè)和非注冊(cè)兩個(gè)不同的部分，其主要的區(qū)別在于享受的服務(wù)范圍不同；

5.2 系統(tǒng)建設(shè)原則。

易用性: 針對(duì)最終用戶的應(yīng)用水平，系統(tǒng)應(yīng)具有簡(jiǎn)單清晰的操作流程、友好的界面和恰當(dāng)?shù)闹敢?/p>

擴(kuò)展性: 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)既能滿足當(dāng)前教學(xué)課程的教學(xué)培訓(xùn)，同時(shí)為使系統(tǒng)可以應(yīng)用于在將來(lái)其他教學(xué)培訓(xùn)課程，系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)具有一定的靈活性，使得系統(tǒng)在以后應(yīng)用擴(kuò)展以及系統(tǒng)升級(jí)容易實(shí)現(xiàn)；

遷移性: 由于系統(tǒng)需要在不同應(yīng)用環(huán)境中進(jìn)行使用，所以系統(tǒng)的安裝和部署應(yīng)該提供自動(dòng)化的手段，同時(shí)對(duì)于系統(tǒng)的配置和維護(hù)應(yīng)該相對(duì)簡(jiǎn)單；

統(tǒng)一性: 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)層、應(yīng)用層和表示層都統(tǒng)一設(shè)計(jì)，系統(tǒng)不同的應(yīng)用模塊下的用戶制度統(tǒng)一。

5.3 開發(fā)平臺(tái)介紹。

本系統(tǒng)首先采用了B/S結(jié)構(gòu)，提高了系統(tǒng)的跨平臺(tái)性；其次是采用了JSP＋Macromedia Dreamweaver＋Tomcat與MSSQLserver技術(shù)平臺(tái)，其中JSP用于實(shí)現(xiàn)本管理系統(tǒng)的腳本編寫；而Macromedia Dreamweaver 用于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的前臺(tái)，而Tomcat與MSSQLserver則用來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)處理部分。

6、結(jié)論

如今，隨著高校學(xué)生對(duì)于自我的認(rèn)識(shí)加深，其社團(tuán)管理工作已經(jīng)成為各高校管理工作的重點(diǎn)之一，但是由于各團(tuán)委負(fù)責(zé)此方面的教師和社團(tuán)負(fù)責(zé)人普遍存在：管理人員少工作任務(wù)重等原因，在其實(shí)際工作過(guò)程中存在很多的難度。而分布式認(rèn)知規(guī)律和異步網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)則由于首先尊重參與社團(tuán)活動(dòng)的主體的主動(dòng)性，并強(qiáng)調(diào)個(gè)人認(rèn)知之間的差異和相互協(xié)調(diào)等，從而會(huì)極大地增強(qiáng)其參與活動(dòng)的主動(dòng)性；其次，也注重社團(tuán)活動(dòng)的指導(dǎo)者和幫助者的重要作用，因此，根據(jù)分布式認(rèn)知規(guī)律和異步網(wǎng)絡(luò)化模型建構(gòu)的高校社團(tuán)管理系統(tǒng)更能符合目前的社團(tuán)管理工作要求。本管理系統(tǒng)利用社團(tuán)活動(dòng)進(jìn)行績(jī)效考核，能夠在促進(jìn)社團(tuán)成員自身積極性的同時(shí)，也能夠幫助學(xué)生通過(guò)該系統(tǒng)建立一種相互分享、共同進(jìn)步的關(guān)系。

分布式系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則范文第4篇

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)；無(wú)人值班；控制單元；設(shè)計(jì)

隨著我國(guó)科技水平和綜合國(guó)力的大力提高，水力資源在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中體現(xiàn)出其越來(lái)越重要的地位，我國(guó)對(duì)水利工程建設(shè)上也加大了投資力度，合理充分地利用水力資源顯得越來(lái)越重要。泵站作為水利資源調(diào)動(dòng)中不可缺少的一個(gè)重要部分，但目前國(guó)內(nèi)大部分的泵站的控制和管理還處于相當(dāng)落后的狀況，與國(guó)外相比具有很大的差異，所以必須對(duì)現(xiàn)有泵站電氣自動(dòng)化提出更高要求。

1泵站的控制對(duì)象

1）對(duì)機(jī)組的控制。水泵機(jī)組分電動(dòng)機(jī)、水泵以及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3部分，控制系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)要求調(diào)整水泵抽水葉片角度，加大或減少抽水量，調(diào)整機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)，使機(jī)組工作在預(yù)定的工作狀態(tài)。系統(tǒng)應(yīng)不斷監(jiān)視機(jī)組的各部分工作點(diǎn)，以便及時(shí)調(diào)整和報(bào)警。

2）對(duì)公用輔機(jī)系統(tǒng)的控制。所謂公用輔機(jī)系統(tǒng)是指為水泵機(jī)組運(yùn)行提供所需運(yùn)行條件的設(shè)備系統(tǒng)，具體指泵站內(nèi)的油、氣、水系統(tǒng)。控制系統(tǒng)對(duì)這些設(shè)備的控制是一種自動(dòng)的閉環(huán)控制，即油、氣、水3個(gè)動(dòng)態(tài)量在正常運(yùn)行狀態(tài)下不斷檢測(cè)，當(dāng)缺少任何一項(xiàng)時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)給，當(dāng)加到標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，自動(dòng)停止。

3）對(duì)勵(lì)磁系統(tǒng)的控制。大型泵站一般使用的是同步電動(dòng)機(jī)，勵(lì)磁是同步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的必要條件。勵(lì)磁電流調(diào)節(jié)在最佳狀態(tài)，即其功率因數(shù)為最佳值，所以控制系統(tǒng)應(yīng)對(duì)勵(lì)磁系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)使勵(lì)磁系統(tǒng)工作在恒功率因數(shù)狀態(tài)、恒電流狀態(tài)、恒電壓工作狀態(tài)和恒角度工作狀態(tài)。

4）對(duì)保護(hù)系統(tǒng)的控制。泵站設(shè)有各種保護(hù)裝置，變壓器保護(hù)、電動(dòng)機(jī)保護(hù)、非電量保護(hù)等。且是一套獨(dú)立的閉環(huán)保護(hù)控制系統(tǒng)，它的各種電參數(shù)和非電量參數(shù)都是自己采集判斷動(dòng)作，只有這樣才能保證不會(huì)因被控制系統(tǒng)的誤指令而發(fā)生誤動(dòng)作。

2泵站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

1）滿足安全可靠運(yùn)行的需要，實(shí)現(xiàn)“無(wú)人值班”（少人值守）既可實(shí)現(xiàn)站內(nèi)監(jiān)控，又能實(shí)現(xiàn)富平調(diào)度中心的遠(yuǎn)程監(jiān)控。

2）泵站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)采用成熟、可靠、標(biāo)準(zhǔn)化的硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，確保響應(yīng)速度快，可靠性和可利用率高，可維護(hù)性好，先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)、靈活和便于擴(kuò)充，且有長(zhǎng)期的備品和技術(shù)服務(wù)支持。泵站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)采用開放分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

3）為提高監(jiān)控系統(tǒng)可靠性，系統(tǒng)具有冗余容錯(cuò)設(shè)計(jì)，重要的單元或模件采取冗余配置的方式。對(duì)于每臺(tái)機(jī)組，各LCU監(jiān)控范圍明確且相對(duì)獨(dú)立，不會(huì)因主控級(jí)發(fā)生故障而影響各LCU承擔(dān)的監(jiān)控功能。各LCU以可編程控制器（PLC）為基礎(chǔ)構(gòu)成，與現(xiàn)地各儀器儀表采用D/A輸入、輸出及成熟的現(xiàn)場(chǎng)總線方式進(jìn)行通信。

4）泵站自動(dòng)化監(jiān)控技術(shù)具有功能綜合化、設(shè)備操作監(jiān)視微機(jī)化、結(jié)構(gòu)分布分層化、通信網(wǎng)絡(luò)光纜化及運(yùn)行管理智能化等特點(diǎn)。

3泵站系統(tǒng)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

該工程計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)兼做該工程調(diào)度中心，其計(jì)算機(jī)系統(tǒng)采用開放式分層分布式系統(tǒng)，系統(tǒng)分為調(diào)度與泵站集中控制層、現(xiàn)地控制單元層和網(wǎng)絡(luò)層3層。泵站內(nèi)部采用以太網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，保證傳輸?shù)目煽啃裕槐谜局g采用廣域網(wǎng)連接，滿足開放式分布系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)采用光纖電纜，通信規(guī)約采用TCP/IP，網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率為10/100Mb/ps。

該工程的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具有以下控制方式：LCU、RTU現(xiàn)地控制、中央控制室集中控制（調(diào)度控制中心）、富平調(diào)度中心遠(yuǎn)方控制。

此時(shí)，該工程計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)主要承擔(dān)系統(tǒng)的監(jiān)控任務(wù)，同時(shí)采集其他3個(gè)泵站LCU（包括遠(yuǎn)方RTU）的信息，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，同時(shí)負(fù)責(zé)與富平調(diào)度控制中心進(jìn)行通信及通道監(jiān)視。當(dāng)富平調(diào)度控制中心由于通道中斷或設(shè)備故障失去功能時(shí)，該工程計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)可在脫離調(diào)度端的情況下，自主完成對(duì)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控、輸水調(diào)度和運(yùn)行管理功能。集控（調(diào)度中心）/現(xiàn)地方式轉(zhuǎn)換開關(guān)設(shè)在LCU、RTU處。富平調(diào)度中心遠(yuǎn)方/集中控制方式轉(zhuǎn)換開關(guān)設(shè)在中控室。

計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)各LCU設(shè)有“現(xiàn)地/遠(yuǎn)方”切換開關(guān)。在現(xiàn)地控制方式下，各LCU只接受通過(guò)現(xiàn)地層人機(jī)界面、現(xiàn)地操作開關(guān)、按鈕等的控制及調(diào)節(jié)命令，泵站層設(shè)備及遠(yuǎn)方調(diào)度中心只能采集、監(jiān)視來(lái)自現(xiàn)地的運(yùn)行信息和數(shù)據(jù)，而不能直接對(duì)各LCU的受控對(duì)象進(jìn)行遠(yuǎn)方控制與調(diào)節(jié)。

在泵站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)廠站層應(yīng)能進(jìn)行“泵站控制調(diào)節(jié)/調(diào)度中心控制調(diào)節(jié)”軟切換操作。當(dāng)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)處于“電站調(diào)節(jié)”方式且相應(yīng)LCU處于“遠(yuǎn)方控制”方式時(shí)，廠站層可對(duì)泵站主輔設(shè)備下發(fā)控制和調(diào)節(jié)命令，上級(jí)調(diào)度中心則處于監(jiān)視狀態(tài)；當(dāng)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)處于“調(diào)度中心調(diào)節(jié)”方式且相應(yīng)LCU處于“遠(yuǎn)方控制”方式時(shí)，泵站層可作為上級(jí)調(diào)度中心的子單元根據(jù)調(diào)度中心的調(diào)節(jié)指令對(duì)電站主輔設(shè)備控制和調(diào)節(jié)命令。控制、調(diào)節(jié)方式的優(yōu)先級(jí)依次為現(xiàn)地層、廠站層和調(diào)度中心。

3.1該工程主控級(jí)

該工程主控級(jí)既是劉集系統(tǒng)的調(diào)度中心，又作為該工程計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的中樞，負(fù)責(zé)執(zhí)行統(tǒng)一控制操作。主控級(jí)設(shè)備主要包括操作員工作站、工程師工作站、通訊員工作站、GPS衛(wèi)星對(duì)時(shí)裝置、UPS電源以及打印機(jī)等設(shè)備。

3.2現(xiàn)地控制（LCU）級(jí)

監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)地控制層在分布式控制系統(tǒng)中是非常重要的環(huán)節(jié)之一，是針對(duì)某一特定的控制對(duì)象而設(shè)置的LCU，負(fù)責(zé)完成現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備各種數(shù)據(jù)的采集、處理及事件的記錄，信息傳輸，設(shè)備控制、保護(hù)等工作，并通過(guò)以太網(wǎng)通訊協(xié)議與主控級(jí)計(jì)算機(jī)相連，傳送運(yùn)行設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。考慮到泵站需要監(jiān)控的對(duì)象以及泵站的規(guī)模，因此在泵站內(nèi)部不設(shè)置計(jì)算機(jī)，只運(yùn)用可編程控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)泵站的控制。

3.3網(wǎng)絡(luò)層

網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)傳輸“現(xiàn)地控制單元（LCU）”層和“主控級(jí)”層之間的數(shù)據(jù)及控制信息。網(wǎng)絡(luò)層主要由交換機(jī)、光纖等數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備組成，網(wǎng)絡(luò)采用雙總線交換式光纖工業(yè)以太網(wǎng)，構(gòu)成高可靠的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)軟硬件均采用模塊化、結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，具有高度的可靠性、安全性、實(shí)時(shí)性、實(shí)用性、靈活性和便于擴(kuò)充。另外，通信網(wǎng)絡(luò)傳輸層協(xié)議采用TCP/IP協(xié)議，保證了系統(tǒng)的開放性和通用性，并具有更強(qiáng)的系統(tǒng)擴(kuò)展和功能分布性。

4系統(tǒng)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn)

該工程計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)按“無(wú)人值班”的原則設(shè)計(jì)。既可實(shí)現(xiàn)泵站集中監(jiān)視控制，又能實(shí)現(xiàn)調(diào)度中心遠(yuǎn)程監(jiān)控。泵站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)可以保證泵站安全、可靠和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，滿足泵站防洪、灌溉等的調(diào)度要求，改善運(yùn)行人員工作條件，提高泵站的運(yùn)行管理水平。

該工程采用全計(jì)算機(jī)控制的分層分布開放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)由主控層、現(xiàn)地控制（LCU）層及連接它們的網(wǎng)絡(luò)層組成。系統(tǒng)整體安全可靠、實(shí)用經(jīng)濟(jì)、技術(shù)先進(jìn)，易于維護(hù)。具體設(shè)計(jì)特點(diǎn)說(shuō)明如下。

4.1系統(tǒng)的可靠性

為達(dá)到“無(wú)人值班”，監(jiān)控系統(tǒng)具有極高的可靠性，采用成熟可靠的、標(biāo)準(zhǔn)化的硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及漢化操作系統(tǒng)。各單元相互獨(dú)立，不互相影響，功能上不依賴于監(jiān)控計(jì)算機(jī)，增強(qiáng)了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性和可用性。

4.2系統(tǒng)的開放性與可擴(kuò)性

系統(tǒng)主要硬件設(shè)備選型符合計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速的特點(diǎn)，采用全分布開放式系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)通信上均采用開放的TCP/IP以太網(wǎng)協(xié)議，能在泵站環(huán)境下長(zhǎng)期連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。系統(tǒng)中的各工作站計(jì)算機(jī)及其系統(tǒng)軟件均符合開放系統(tǒng)要求，便于功能和硬件的擴(kuò)充和升級(jí)。

4.3功能的完善性

本系統(tǒng)按“無(wú)人值班及少人值守”的原則設(shè)計(jì)，整個(gè)系統(tǒng)配備完善的應(yīng)用功能，特別是泵站遠(yuǎn)方調(diào)度控制功能，能穩(wěn)定可靠地與上級(jí)調(diào)度中心進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)上級(jí)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)泵站的遙測(cè)、遙信、遙控、遙調(diào)功能，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方調(diào)度控制功能。

監(jiān)控系統(tǒng)能與泵站水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)、水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、火災(zāi)消防報(bào)警系統(tǒng)、工業(yè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)、泵站信息管理系統(tǒng)、綜合保護(hù)自動(dòng)化系統(tǒng)及將來(lái)可能出現(xiàn)的其他系統(tǒng)進(jìn)行可靠的通信。

4.4系統(tǒng)的安全性

該系統(tǒng)功能完善并按照模塊化進(jìn)行設(shè)計(jì)，具有確保硬件及軟件的安全性措施，防止監(jiān)控系統(tǒng)硬件或軟件的故障或缺陷對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的危害。針對(duì)泵站集中監(jiān)控的特點(diǎn)，在保證安全的操作和通訊方面也采用了一定的可靠性措施。

4.5現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)操作與控制

為滿足與機(jī)組檢修后同步投運(yùn)的安全、可靠要求。機(jī)組現(xiàn)地控制單元具有部分設(shè)備狀態(tài)現(xiàn)地顯示及必要的常規(guī)操作功能，使運(yùn)行人員在機(jī)旁能完成機(jī)組投運(yùn)或調(diào)試中的操作。

4.6良好的通信功能

泵站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)廣域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)與全線泵站監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行通信，完成全線調(diào)度中心對(duì)泵站的監(jiān)測(cè)與控制等功能。計(jì)算機(jī)與各設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信，其原則是速度快、數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)、安全可靠性高。

5結(jié)語(yǔ)

綜上所述，泵站自動(dòng)化監(jiān)控是利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)武裝泵站大幅度提高泵站現(xiàn)代化管理水平的重要舉措。如何將泵站自動(dòng)化工作做好，真正發(fā)揮現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的作用是擺在我們面前的一個(gè)重要的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。相信在不久的將來(lái)，隨著我國(guó)對(duì)水利建設(shè)的大力投資和調(diào)水工程的逐步展開，泵站的計(jì)算機(jī)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)被廣泛使用。

參考文獻(xiàn)

分布式系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則范文第5篇

【關(guān)鍵詞】 變電站 自動(dòng)化系

Abstract ： The paper mainly analyses the function of the substation automation system.

1.變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的特點(diǎn)

變電站綜合自動(dòng)化是指利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)和數(shù)字信號(hào)處理（DSP）等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站主要設(shè)備和輸、配電線路的自動(dòng)監(jiān)視、測(cè)量、控制、保護(hù)以及與調(diào)度通信等綜合性自動(dòng)化功能。

1.1集中式系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 集中式一般采用功能較強(qiáng)的計(jì)算機(jī)并擴(kuò)展其I/O接口，集中采集變電站的模擬量和數(shù)量等信息，集中進(jìn)行計(jì)算和處理，分別完成微機(jī)監(jiān)控、微機(jī)保護(hù)和自動(dòng)控制等功能。由前置機(jī)完成數(shù)據(jù)輸入輸出、保護(hù)、控制及監(jiān)測(cè)等功能，后臺(tái)機(jī)完成數(shù)據(jù)處理、顯示、打印及遠(yuǎn)方通訊等功能。此類結(jié)構(gòu)對(duì)監(jiān)控主機(jī)的性能要求較高，且系統(tǒng)處理能力有限，開發(fā)手段少，系統(tǒng)在開放性、擴(kuò)展性和可維護(hù)性等方面較差，抗干擾能力不強(qiáng)，該結(jié)構(gòu)在早期自動(dòng)化系統(tǒng)中應(yīng)用較多，目前國(guó)內(nèi)許多的廠家尚屬于這種結(jié)構(gòu)方式。

1.2分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 按變電站被監(jiān)控對(duì)象或系統(tǒng)功能分布的多臺(tái)計(jì)算機(jī)單功能設(shè)備，將它們連接到能共享資源的網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)分布式處理。其結(jié)構(gòu)的最大特點(diǎn)是采用主、從CPU協(xié)同工作方式，各功能模塊如智能電子設(shè)備（Intelligent Electronic Device，IED）之間采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)或串行方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，將變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的功能分散給多臺(tái)計(jì)算機(jī)來(lái)完成。各功能模塊（通常是多個(gè)CPU）之間采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)或串行方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，選用具有優(yōu)先級(jí)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)較好地解決了數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠款i問(wèn)題，提高了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。

其結(jié)構(gòu)方便系統(tǒng)擴(kuò)展和維護(hù)，局部故障不影響其他模塊正常運(yùn)行。該模式在安裝上可以形成集中組屏或分層組屏兩種系統(tǒng)組態(tài)結(jié)構(gòu)，較多地使用于中、低壓變電站。分布式變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)自問(wèn)世以來(lái)，顯示出強(qiáng)大的生命力。但目前，還存在在抗電磁干擾、信息傳輸途徑及可靠性保證上的問(wèn)題等。

1.3分散（層）分布式結(jié)構(gòu) 分散（層）分布式結(jié)構(gòu)采用“面向?qū)ο蟆痹O(shè)計(jì)。所謂面向?qū)ο螅褪敲嫦螂姎庖淮位芈吩O(shè)備或電氣間隔設(shè)備，間隔層中數(shù)據(jù)、采集、控制單元（I/O單元）和保護(hù)單元就地分散安裝在開關(guān)柜上或其他一次設(shè)備附近，相互間通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)相連，與監(jiān)控主機(jī)通信。目前，此種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)在自動(dòng)化系統(tǒng)中較為流行，主要原因是：

1.3.1現(xiàn)在的IED設(shè)備大多是按面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的，如專門的線路保護(hù)單元、主變保護(hù)單元、小電流接地選線單元等，雖然有將所有保護(hù)功能綜合為一體的趨勢(shì)，但具體在保護(hù)安裝接線中仍是面向?qū)ο蟮摹?/p>

1.3.2利用了現(xiàn)場(chǎng)總線的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，省去了大量二次接線，控制設(shè)備之間僅通過(guò)雙絞線或光纖連接，設(shè)計(jì)規(guī)范，設(shè)備布置整齊，調(diào)整擴(kuò)建也很簡(jiǎn)單，成本低，運(yùn)行維護(hù)方便；③系統(tǒng)裝置及網(wǎng)絡(luò)魯棒性強(qiáng)，不依賴于通信網(wǎng)和主機(jī)，主機(jī)或1臺(tái)IED設(shè)備損壞并不影響其它設(shè)備的正常工作，運(yùn)行可靠性有保證。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是功能分散，管理集中。

2.變電站自動(dòng)化系統(tǒng)功能分析

2.1微機(jī)保護(hù)：是對(duì)站內(nèi)所有的電氣設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，包括線路保護(hù)，變壓器保護(hù)，母線保護(hù)，電容器保護(hù)及備自投，低頻減載等安全自動(dòng)裝置。各類保護(hù)實(shí)現(xiàn)故障記錄、存儲(chǔ)多套定值、適合當(dāng)?shù)匦薷亩ㄖ档裙δ堋?/p>

2.2數(shù)據(jù)采集

2.2.1狀態(tài)量采集：狀態(tài)量包括：斷路器狀態(tài)，隔離開關(guān)狀態(tài)，變壓器分接頭信號(hào)及變電站一次設(shè)備告警信號(hào)等。目前這些信號(hào)大部分采用光電隔離方式輸入系統(tǒng)，也可通過(guò)通信方式獲得。保護(hù)動(dòng)作信號(hào)則采用串行口（RS-232或RS485）或計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)通過(guò)通信方式獲得。

2.2.2模擬量采集：常規(guī)變電站采集的典型模擬量包括：各段母線電壓，線路電壓，電流和功率值。饋線電流，電壓和功率值，頻率，相位等。此外還有變壓器油溫，變電站室溫等非電量的采集。模擬量采集精度應(yīng)能滿足SCADA系統(tǒng)的需要。

2.2.3脈沖量：脈沖量主要是脈沖電度表的輸出脈沖，也采用光電隔離方式與系統(tǒng)連接，內(nèi)部用計(jì)數(shù)器統(tǒng)計(jì)脈沖個(gè)數(shù)，實(shí)現(xiàn)電能測(cè)量。

2.3事件記錄和故障錄波測(cè)距 事件記錄應(yīng)包含保護(hù)動(dòng)作序列記錄，開關(guān)跳合記錄。其SOE分辨率一般在1～10ms之間，以滿足不同電壓等級(jí)對(duì)SOE的要求。變電站故障錄波可根據(jù)需要采用兩種方式實(shí)現(xiàn)，一是集中式配置專用故障錄波器，并能與監(jiān)控系統(tǒng)通信。另一種是分散型，即由微機(jī)保護(hù)裝置兼作記錄及測(cè)距計(jì)算，再將數(shù)字化的波型及測(cè)距結(jié)果送監(jiān)控系統(tǒng)由監(jiān)控系統(tǒng)存儲(chǔ)和分析。

2.4控制和操作閉鎖 操作人員可通過(guò)CRT屏幕對(duì)斷路器，隔離開關(guān)，變壓器分接頭，電容器組投切進(jìn)行遠(yuǎn)方操作。為了防止系統(tǒng)故障時(shí)無(wú)法操作被控設(shè)備，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保留人工直接跳合閘手段。操作閉鎖應(yīng)具有以下內(nèi)容：

2.4.1電腦五防及閉鎖系統(tǒng)。

2.4.2根據(jù)實(shí)時(shí)狀態(tài)信息，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)斷路器，刀閘的操作閉鎖功能。

2.4.3操作出口應(yīng)具有同時(shí)操作閉鎖功能。

2.4.3操作出口應(yīng)具有跳合閉鎖功能。

2.5同期檢測(cè)和同期合閘 該功能可以分為手動(dòng)和自動(dòng)兩種方式實(shí)現(xiàn)。可選擇獨(dú)立的同期設(shè)備實(shí)現(xiàn)，也可以由微機(jī)保護(hù)軟件模塊實(shí)現(xiàn)。

2.6電壓和無(wú)功的就地控制 無(wú)功和電壓控制一般采用調(diào)整變壓器分接頭，投切電容器組，電抗器組，同步調(diào)相機(jī)等方式實(shí)現(xiàn)。操作方式可手動(dòng)可自動(dòng)，人工操作可就地控制或遠(yuǎn)方控制。

無(wú)功控制可由專門的無(wú)功控制設(shè)備實(shí)現(xiàn)，也可由監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)保護(hù)裝置測(cè)量的電壓，無(wú)功和變壓器抽頭信號(hào)通過(guò)專用軟件實(shí)現(xiàn)。

2.7數(shù)據(jù)處理和記錄歷史數(shù)據(jù)的形成和存儲(chǔ)是數(shù)據(jù)處理的主要內(nèi)容，它包括上一級(jí)調(diào)度中心，變電管理和保護(hù)專業(yè)要求的數(shù)據(jù)，主要有：

2.7.1斷路器動(dòng)作次數(shù)。

2.7.2斷路器切除故障時(shí)截?cái)嗳萘亢吞l操作次數(shù)的累計(jì)數(shù)。

2.7.3輸電線路的有功、無(wú)功，變壓器的有功、無(wú)功、母線電壓定時(shí)記錄的最大，最小值及其時(shí)間。

2.7.4獨(dú)立負(fù)荷有功、無(wú)功，每天的峰谷值及其時(shí)間。

2.7.5控制操作及修改整定值的記錄，根據(jù)需要，該功能可在變電站當(dāng)?shù)厝繉?shí)現(xiàn)，也可在遠(yuǎn)動(dòng)操作中心或調(diào)度中心實(shí)現(xiàn)。

2.8系統(tǒng)的自診斷功能：系統(tǒng)內(nèi)各插件應(yīng)具有自診斷功能，自診斷信息也象被采集的數(shù)據(jù)一樣周期性地送往后臺(tái)機(jī)和遠(yuǎn)方調(diào)度中心或操作控制中心。

2.9與遠(yuǎn)方控制中心的通信 本功能在常規(guī)遠(yuǎn)動(dòng)‘四遙’的基礎(chǔ)上增加了遠(yuǎn)方修改整定保護(hù)定值、故障錄波與測(cè)距信號(hào)的遠(yuǎn)傳等，其信息量遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)的遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的要求，系統(tǒng)應(yīng)具有通信通道的備用及切換功能，保證通信的可靠性，同時(shí)應(yīng)具備同多個(gè)調(diào)度中心不同方式的通信接口，且各通信口及MODEM應(yīng)相互獨(dú)立。保護(hù)和故障錄波信息可采用獨(dú)立的通信與調(diào)度中心連接，通信規(guī)約應(yīng)適應(yīng)調(diào)度中心的要求，符合國(guó)標(biāo)及IEC標(biāo)準(zhǔn)。

2.10防火、保安系統(tǒng)。從設(shè)計(jì)原則而言，無(wú)人值班變電站應(yīng)具有防火、保安措施。

小結(jié)