摘　要　针对目前供电企业管理体制和科技项目规划的特点，提出将分期实施的SCADA/EMS、DMS、MIS、GIS、集中抄表系统、数字录音系统以及多媒体应用系统等,用开放式支撑平台的模式，将供电企业自动化多应用系统集成为一体，各个应用系统相对独立地运行。通过 Web 方式和系统接口技术，使各客户端可共享应用系统的数据。
关键词　电力系统　自动化　支撑平台　多应用系统　系统接口
分类号　TM 73

SUPPORT PLATFORM DESIGN METHOD
FOR POWER AUTOMATION MULTI-APPLICATION SYSTEM

Luo Jiansheng(Guangzhou West Electric Power Bureau, 510175, Guangzhou, China)
Li Peng(Guangzhou Electric Power Dispatch Department, 510600, Guangzhou, China)
Lang Qing, Xu Changlin(Shenzhen Xuji Changda Power Network Control Co., 518029, Shenzhen, China)

Abstract　According to the speciality of management system and technological projecting of power corporation, this paper proposes a multi-application platform system using open architecture mode that can integrate SCADA/EMS, DMS, MIS, GIS, central metering system, digital sound recording system and multi-media system all together. All the Client station can share the platform resources through Web technology and system interfaces.
Keywords　power systems　automation　support platform　multi-application system　system interface

　　随着电力系统自动化和企业管理现代化发展的需要，各供电企业通过计算机技术和网络技术实现SCADA/EMS，DMS，MIS，GIS等应用系统，这些系统归口于不同的主管部门，由不同厂家开发研制，分别实施。这对整个自动化系统的维护和管理极为不便。为此，提出了设计一个能协调以上各种应用系统的网络支撑平台，使其既能满足各种功能分步实现，又能实现统一管理和满足企业内各职能部门应用的需要。

1　系统拓扑结构

　　网络结构基于Internet和Web的模式。各应用系统可方便地挂接到网络上，且相对独立地运行。网络上的客户机在支撑平台的管理下，可调动支撑平台上各应用系统的数据，这些数据可共享和重组。
　　PAN Desk(power automation network desk)采用Client/Server结构。整个系统主要分为如下4个部分(如图1)。

图1 PAN Desk 系统拓扑结构图
Fig.1 Topology structure of PAN Desk

　　a.前置机：包括与RTU通信和系统GPS同步时钟处理，若已有SCADA系统，则不需要前置机。
　　b.服务器：包括2台主服务器(或称主机)PAN Desk 服务器，1台Web服务器，多台其它应用系统服务器。
　　c.客户机：包括2台调度机(可扩充到多台)以及多个网络上的浏览器，调度机上的 PAN Desk浏览程序是唯一能进行遥控操作的客户机。另外，调度机可支持多屏显示，同时亦为大屏幕显示提供接口。
　　d.网络：为满足多媒体应用，采用1　　000 Mbit/s快速以太网。

2　系统软件设计

2.1　系统软件
　　PAN Desk服务器选用Microsoft Windows NT Server 4.0(中文版)，至少支持20个客户；调度机选用Microsoft Windows 98(中文版)；浏览器可以使用Windows NT 4.0或Windows 95中文版本；数据库管理系统(DBMS)采用Microsoft SQL Server 6.5；Web服务器选用Microsoft Internet Information Server 4.0；Web浏览器选用Netscape Communicator 4.0(中文版)或 Microsoft Internet Explorer 4.0(中文版)。
2.2　PAN Desk应用软件结构
　　PAN Desk系统中的应用软件主要包括如下3部分，其相互之间的关系如图2所示。
　　a. PAN Desk服务器程序：运行于PAN Desk服务器中，主要负责实时数据采集和处理，数据库管理，以及与客户机的数据交互等工作；
　　b. PAN Desk客户机程序：运行于PAN Desk客户机中，主要负责人机界面、页面和编辑以及数据库显示等工作；
　　c. Web应用程序：运行于Web浏览器中，提供Web平台支持。
2.3　PAN Desk服务器程序
2.3.1　数据采集程序
　　数据采集程序接收RTU发送来的原始数据，经过必要的预处理（如协议转换）后传给数据服务器程序进行处理。对于已有SCADA系统，则直接对SCADA系统数据库进行访问。
2.3.2　数据服务器程序
　　负责数据管理工作：
　　a.通过标准的SQL语句实现数据库的创建、存储、检索及修改。
　　b.数据库备份：将主服务器的存储数据同步地复制到备用服务器中，始终保持数据的完整备份。
　　c.通过专用算法实现快速访问的实时数据库，并和SQL数据库保持一个内部接口。对用户来说，该实时数据库与SQL数据库的使用是一致的。
　　d.对数据库进行安全保护，只有授权用户才允许访问特定的数据。
　　e.事件处理：负责对系统内所有的事件（包括报警事件）进行判断、甄别、存储等，并通过SCADA系统接口模块交由客户端显示。
2.3.3　数据定义编辑器(VDT)
　　负责定义系统、厂站以及RTU数据点的相关数据特性。当用户对VDT进行编辑修改后，网络上各端点内贮存的VDT镜像自动刷新。
2.4　PAN Desk 客户机程序
2.4.1　客户端MMI程序
　　客户端MMI是运行在所有PAN Desk客户机上的应用程序，该程序为用户提供SCADA显示界面及操作界面。
　　a. PAN Desk采用“页面”方式组织各种画面，用户通过页面导航条等方式调出页面。
　　b. PAN Desk的页面分为用户页面和系统页面。
　　c.对于授权用户，可通过页面进行人工置数，每一操作和操作人员的名字将自动记录到事件记录库中以备查询。
　　d. MMI还提供一个专门的显示区显示当前时间以及当前的网络状态。
2.4.2　多屏支持
　　多屏显示（一般为双屏显示）为用户提供了同时查看更多信息的方便途径。
2.4.3　页面编辑器
　　PAN Desk页面编辑器用于编辑制作用户页面，具有面向对象、编辑功能丰富及数据对象直接嵌入到页面等特点。
2.5　Web应用程序
　　PAN Desk系统是一个开放式支撑平台，其开放性最显著的特点之一就是将Web技术纳入系统体系中，Web服务器/浏览器构成了基于Web的Client/Server模型，该模型与PAN Desk常规的客户机/服务器模型同处一个系统中，相互独立又彼此交互运行。
　　Web应用程序包括PAN Desk系统中所有支持Web平台的相关代码。与传统的应用程序不同，Web应用程序不能独立于Web服务器和Web浏览器运行。其代码或者存于Web服务器相关目录下，或者作为Web浏览器附加的插件。
2.5.1　Web应用程序功能
　　a.在Web浏览器中可以直接查看现有的AutoCAD图形，并可对图形进行浏览、整体缩放、局部缩放、打印等操作；
　　b.在Web浏览器中可以查看视频系统图像文件，播放电话录音系统中的录音文件；
　　c.在Web浏览器中可以查看SCADA数据；
　　d. Web浏览器可以作为查看MIS的用户界面。
2.5.2　Web应用程序组成
　　a.浏览器插件：提供支持AutoCAD文件以及多媒体的能力；
　　b.服务器端CGI(公共网关接口)：提供对SCADA动态数据及历史数据的访问；
　　c. Java应用程序(applet)：提供SCADA动态数据的显示。
2.6　应用系统接口软件
　　PAN Desk是一个适应性广泛的开放式平台，在此平台上，各种应用系统能方便地集成在一起，使用户可以用一致或类似的界面使用各个系统。每个应用系统只保持其独有的服务器程序，可以不需要专用的用户界面。以下介绍几个主要应用系统的接口设计。
2.6.1　SCADA系统的接口
　　SCADA系统是电网调度自动化的基础与核心，因此与SCADA系统的接口必须要考虑到开放性的要求，使其有一定的通用性，还要考虑到实时性的要求，能满足电网调度的实际需要。
　　PAN Desk采用以下方式与SCADA接口：
　　a.采用数据标识ID方法标识每个数据点（RTU数据），对数据的访问通过ID进行；
　　b.在服务器端建立常驻内存的实时数据库，而在客户机端，保持一个镜像数据库；
　　c.服务器端与客户机端保持热连接，根据客户请求，仅将客户所请求的那部分数据传送至客户的镜像数据库中；
　　d.服务器端和客户机端采用基于TCP/IP的应用层协议(PDP协议)；
　　e. PAN Desk提供一组基于SQL的数据库访问接口函数（API），用于其它应用系统访问SCADA数据。
2.6.2　与配电网自动化系统的接口
　　配电网自动化系统通过下列方式与PAN Desk接口：
　　a.配电网自动化系统利用PAN Desk提供的API函数访问SCADA数据库。
　　b. SCADA系统是基于SQL的，因此，如果配电网自动化系统也采用SQL数据库，则SCADA系统可按SQL方式进行访问，若配电网自动化系统为自定义数据库，则需供方提供接口函数。
　　c.配电网自动化系统采用PAN Desk的页面格式。
　　d.如果配电网自动化系统中含有自定义的画面显示格式，则需提供文件格式，PAN Desk可通过下列两种方法之一来统一显示方式：将专用格式转换为PAN Desk页面，用于在PAN Desk客户机MMI程序中显示；编写Web浏览器插件，用于在标准浏览器中显示。
　　e. PAN Desk将配电网自动化系统作为一个子系统为其分配数据ID，由主服务器提供数据缓冲，与客户端遵从PDP协议。
2.6.3　电能计费系统接口
　　电能计费系统与PAN Desk的接口只涉及PAN Desk对其数据库的访问，因此，只要电能计费系统采用SQL数据库，PAN Desk服务器就可通过SQL对其进行访问。电能计费系统作为PAN Desk的一个子系统，分配一个指定范围的数据ID，按PDP协议与客户机进行通信。
2.6.4　视频系统接口
　　a.对现场视频监视系统发送来的图像文件进行解码转换，支持BMP，MPEG，JPEG等文件格式。
　　b.支持下行声音通道。
　　c.使用多媒体服务器存储视频图像，用户可定义图像数据的保存时间。
　　d.在Web浏览器上安装插件，用户可通过Web浏览器查看视频图像。
2.6.5　网络式电话录音系统接口
　　a. PAN Desk系统通过文件共享方式访问录音系统的数据文件。
　　b.通过Web浏览器对录音文件进行放音检索。
2.6.6　与MIS系统的接口
　　在各客户机上安装MIS系统的浏览程序。

3　结语

　　该开放式支撑平台，可将不同的应用系统集成到一个网络上，用户可根据需要方便地增加应用系统。如调度台不再因每推广一个新的应用系统，就要再增加一台计算机。当配电网与所属电源的变电站属于不同区供电局的情况下，只要通过该支撑平台和广域网或 Internet，就可方便地解决配电网自动化系统进行系统重构时的技术难题。

作者单位：罗建生：广州西区供电局　510175　广州
　　　　　李　鹏：广州电力局调度所　510600　广州
　　　　　郎　卿　徐长林：深圳许继昌达电网控制公司　518029　深圳
作者简介：罗建生，男，1955年生，工程师，从事电力系统调度自动化、通信、计算机网络的运行维护及技术管理工作。
　　　　　李　鹏，男，1973年生，硕士，从事电力系统自动化运行维护及技术管理工作。
　　　　　郎　卿，男，1963年生，高级工程师，从事电力系统自动化开发及工程实用化推广工作。