中压开关DCS远程控制系统及应用研究

DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201720018

摘要：本文提出一种能在DCS工作站直接看到中压开关控制回路现场操作视频和工作状态，并可对其进行控制的中压开关DCS远程可视停送电及诊断系统。该系统可实现能在DCS工作站直接看到中压开关控制回路现场操作视频和工作状态，并可对其进行控制，系统组态稳定，成本较低。

关键词：中压开关；DCS工作站；远程控制

现在国内外DCS设备已经非常成熟，但DCS设备皆采用开关量、模拟量、Profibus、FF、HART等协议形式，形式过于单一，尚无法接入生产现场视频、音频信号的接入；而且存在DCS系统与其他非系统软件兼容性问题，不利于视频、音频软件的开发与使用；此外采用常规视频、音频软件，DCS系统需要开发相应软件接口，影响DCS系统的稳定性，且重新开发软件的难度非常大；为保证整个DCS系统的控制速度，不能够将视频、音频信号通过DCS内部网络传输，在整体网络架构上需要采用万兆以上的交换机，成本较高；另外如不将视频、音频信号集成至DCS系统内，则需要单独操作，无法实现联动；尤其是针对中压开关柜更是如此。

1 系统组成

针对上述问题，本文提出了一种中压开关DCS远程可视停送电及诊断系统（简称MSVDCS系统，即Vedio and diagnosing control system of Medium voltage switch with embedded），系统包括用于终端显示和操作的DCS工作站、DCS交换机以及中压开关控制回路，其特征在于，还包括DCS嵌入式可视系统及诊断系统。

（1）DCS嵌入式可视系统包括用于通讯交换信息的可视系统交换机及用于前端采集视频信号的多个摄像头；可视系统交换机与DCS工作站电连接，多个摄像头与可视系统交换机分别电连接；摄像头用于采集现场视频信号并通过可视系统交换机传输给DCS工作站；

（2）DCS工作站，DCS工作站、摄像头之间的通讯协议为TCP/IP，视频信号的解析与展示采用Camer aViewer.exe可视调用软件；

（3）诊断系统包括依次电连接的第一DCS控制器、DCS通讯卡件、诊断管理主机、诊断通讯交换机以及现场检测系统；现场检测系统包括前端测量主机以及分别与前端测量主机相连接的多个前端检测元件；第一DCS控制器通过DCS交换机与DCS工作站电连接。前端测量元件33将所测量中压开关信号实时传输至前端测量主机上； DCS通讯卡件将诊断管理主机所计算分析的信息传输至DCS工作站并显示，其协议为IEC41850MMS。

2 操作方法

中压开关由热备用状态转为检修状态，操作步骤如下：

（1）操作人输入隔离开关操作用户名、密码，在DCS工作站12画面点击要操作的开关，弹出要操作开关的KKS编码确认模块，确认信号需发送；

（2）中压开关远方位信号已收到，且中压开关在分位信号已收到，且中压开电流为0A，且中压开关无故障信号，且中压开关事故按钮信号未发送，且电操无故障信号未发送，操作人点击申请操作按钮，发送申请操作信号给授权人，反馈信号正确；

（3）授权人输入隔离开关授权用户名、密码，正确后发送授权操作信号，解除隔离开关控制回路电气闭锁信号，反馈信号正确；

（4）操作人点击操作按钮，将隔离开关拉至隔离位，操作过程中可以在DCS可视画面监视开关动作过程图像，确认隔离开关已至隔离位，反馈信号正确；

（5）中压开关在分位、隔离位信号已收到、授权信號正确、KKS确认信号正常、监护闭锁信号正确，自动联锁合上接地刀闸，操作过程中可以在DCS可视画面监视接地刀闸动作过程图像，确认接地刀闸已合好，反馈信号正确；

（6）点击复归按钮，授权闭锁信号、KKS确认信号和申请操作信号均立即恢复至闭锁位置，反馈信号正确，操作完毕。

中压开关由检修状态转为热备用状态，操作步骤如下：

（1）操作人输入隔离开关操作用户名、密码，在DCS工作站12画面点击要操作的开关，弹出要操作开关的KKS编码确认模块，确认信号需发送；

（2）中压开关远方位信号已收到，且中压开关在分位、隔离位信号已收到，且中压开电流为0A，且中压开关无故障信号，且中压开关事故按钮信号未发送，且电操无故障信号未发送，操作人点击申请操作按钮，发送申请操作信号给授权人，反馈信号正确；

（3）授权人输入隔离开关授权用户名、密码，正确后发送授权操作信号，解除接地刀闸控制回路电气闭锁信号，反馈信号正确；

（4）操作人点击操作按钮，分开接地刀闸，操作过程中可以在DCS可视画面监视接地刀闸动作过程图像，确认接地刀闸已分开，反馈信号正确；

（5）中压开关在分位信号已收到、接地刀闸分位信号已收到、KKS确认信号正常、授权信号正确、电气闭锁信号正确，自动联锁合上隔离开关，操作过程中可以在DCS可视画面监视隔离开关作过程图像，确认隔离开关已合好，反馈信号正确；

（6）点击复归按钮，授权闭锁信号、KKS确认信号和申请操作信号均立即恢复至闭锁位置，反馈信号正确，操作完毕。

3 小结

（1）DCS嵌入式可视系统不但利于开发，而且利于DCS系统的稳定性、组态及后期升级，具有优良的可实践性，是未来智能控制系统的发展方向；（2）诊断系统容纳了各中压开关的主要状态信息，通过IEC61850MMS规约与DCS系统进行通讯，实现了中压开关的实时诊断分析，如在中压开关老化或性能欠佳时，确保在停送电操作前对中压开关设备进行维护，以致不影响所带负荷段设备的正常运转和操作；（3）智能中压开关系统不但利于操作，而且利于现场的安装、调试及后期维护，解决了发电厂中压开关就地手动操作的技术瓶颈。

作者简介：

马蕾（1987），女，山东日照人，本科，助理工程师，从事化工仪表及DCS技术管理工作。