時間：2023-03-22 17:46:17
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35kV變電站無人值守自動化系統的設計原則就是通過智能電網的理念，對整個縣級電網進行建模，得到安全可靠的設計方案，以保證電網穩定運行。35kV變電站無人值守自動化系統最重要的設備是集控站，其負責整個系統的監控管理、數據收集、數據處理等［4］。無人值守系統較常規系統相比增加了微機自動巡視和跟蹤功能(見圖1)。受控子站主要包括測控通訊模塊、遠動通信模塊、微機五防模塊、網絡通信模塊、保護測控模塊、視頻監控模塊等，由這些子站實現數據實時采集、通信、終端控制等功能。這些受控子站的分布模式主要有集中式、集中分布式、分散式3種［5］。本設計中采用的是許繼集團CBZ8000自動化系統，包括站控層、通訊層、裝置層3部分(見圖2)。整個系統采用面向對象設計，系統結構簡單，不設置總控單元，測控單元均為模塊化結構并分散式安裝。無人值守自動化控制系統，在遙測和遙信的基礎上實現遙控和遙調功能。集控主站內的電氣設備主要有:接地裝置、35kV進線、斷路器、無功補償裝置、電源、主變壓器、10kV饋線等。
2后臺監控系統設計
CBZ8000自動化系統支持WindowsXP操作系統，利用SQLServer2000構造數據庫，基于VisualBasic語言編制程序。實現無人值守自動化模型，需要得到正確的網絡拓撲連接，實現系統實時分析。上述算法即為網絡拓撲連通性的驗證，網絡節點矩陣自動生成可以大大降低計算工作量。進入監控系統前要完成登陸，系統設計時一定要根據不同的用戶組設置不同的權限，進入登陸系統后就可以查詢各個子系統的狀態，還可以查看整個變電站的運行數據(見圖3)。監控系統還可以查看變壓器和進線的調度，如感性有功電度、感性無功電度、容性有功電度、容性無功電度等。變電站出現故障后，會彈出報警界面，同時記錄下超限值和發生故障的時間，工作人員需要查看上邊的提示，通過保護裝置進行操作。本設計采用的終端設備是WYD—800系列RTU，由測控設備完成初始數據采集和預處理，經以太網由終端設備傳輸到集控站。較以往系統相比，本次設計中改進了微機五防操作系統，主機可以基于規則庫中的數據對實際數據進行邏輯對比，并生成相應的操作程序。操作票專家系統設置了5種開票方式:圖形開票、專家庫開票、調用典型票、手工開票、歷史操作票。
3遙視系統設計及測試
現有變電站一般都具有四遙系統，本設計在這個基礎上增加了遙視系統，即遠程視頻監控系統。此系統可以實現以下功能:監控35kV變電站變壓器和主要設備情況;對周圍環境進行監控并實現消防系統報警;對門禁情況進行中心控制;輔助電力生產減少工作量。變電站遙視系統設備主要有:可控攝像機、煙霧傳感器、紅外傳感器、電源、計算機、交換機、服務器等(見圖4)［6］。中心監控服務器是本系統的核心，承擔著工作人員與前端設備聯絡的任務，其可以實現服務器模塊管理、監控系統設置、身份認證、權限管理、視頻設備管理、鏡頭分組、報警和聯動、中心錄像、數據檢索、電子地圖等功能。遙視系統應用時，工作人員可以在集控站對變電站受控設備進行遠程巡視，實現無人值守變電站的自動控制功能，并結合視頻監控系統和圖像監視系統提供的數據，遠程控制現場球形攝像機(見表1)。
4結語
1光纖通道的配置方式
電力系統主要是由發電廠、輸變電系統、配電系統等共同組成。而在系統中，信息的采集和傳輸是其正常運行的關鍵因素，因此光纖通信技術在電力系統中扮演著越來越重要的角色。雙光纖通信的組網方式極其靈活，大致分為樹形、星型、鏈型、網狀、環狀等。按照智能電網配電自動化系統的特點，光纖網通常采用環型網或者樹型環型相結合的網絡，并通過與計算機的連接實現數據資源共享。由于環路節點較多，為防止光纜設備故障、通訊中斷等通信事故出現，大多數企業采用雙光纖環路自愈網，并配置具有自愈功能和自動切換的光纖收發器。當光纜出現故障時，斷點兩側的光纖設備通過雙環路切換器構成新的光纖路徑，實現自愈功能，為電網的運行調度和繼電保護系統保駕護航。
2光纖通信有利于保護輸電線路
供電單位作為一個特殊的部門，對電網可靠性的要求極高，因此對繼電保護的要求也越來越高。當系統發生故障時要求必須做出及時高效的反應，快速切除，及時解決故障，絕不允許出現任何紕漏，繼電保護發生拒動的現象更是不被允許的。另一保護電網的有效方法是全線速動的縱聯保護，其保護作用的發揮程度直接關系到高壓電網的穩定運行。當出現故障時，高壓線路縱聯保護兩端的保護裝置通過故障信息的交換，可以甄別出是本線路故障還是區外故障，并根據不同的故障采取不同的方法。在遇到區外故障時不動作，在甄別出是區內故障時，快速反應及時切除故障以達到保護的作用。光纖抗干擾性，容量大的特點為電流差動保護的應用提供了強大的技術支持。
3光纖通信在電網中的發展前景
隨著經濟、技術的發展，光纖通信技術、計算機技術也越來越多的應用到了現代生產生活中。光纖通信訊技術在電力系統中的應用也越來越深入廣泛，電力系統調度自動化已經成為了一種必然發展趨勢。通過數字傳輸手段傳遞電量訊號、用光纖作為傳輸媒介取代金屬電纜共同構成了網絡通信的二次系統，這種網絡二次系統成為電力系統的未來發展趨勢。自動化技術的發展是智能化電力系統的基礎。而智能化電力系統則是對信息傳輸全程實現數字化，這對光纖通信技術提出了更高的要求。光纖通信技術也應積極創新，與時俱進，實現應用上的平穩發展，并對重點技術及科技難題進行逐一突破、逐步完善。電網現代化要求調度自動化進一步加強，要求人力從繁復的勞動中解放出來。調度自動化有利于優化配電網絡結構，簡化保護和運營程序，提高供電的可靠性和電能質量。作為新的傳輸媒介，將光纖運用到電力通信系統中，并依據電力系統自身特點對其進行科學的改進，可以提高電力系統各個組成部分的運轉能力，也可以提高電力系統運轉的穩定性、安全性和可靠性。隨著光纖的不斷發展進步，電力通信會越來越完善，光纖在電力系統中的應用也會越來越深化。
4小結
1.1以太網技術概述
我們現在所說的以太網通常是指在IEEE802.3標準下構建的局域網。1975年，美國施樂公司（Xe-rox）成功將其公司的電腦、打印機等組建成一個局域網絡，后來施樂公司（Xerox）、數字裝備公司（Dig-ital）、英特爾公司（Intel）三家公司為了推廣這項技術而合作，并起草了DIXEthernetV2標準，這就是IEEE802.3標準的前身。以太網通信具有系統組網方便、信息共享性好、易于互操作等優點，所以在變電站綜合自動化系統中得到了很好的推廣與應用。與前述總線類通信技術相比而言，以太網最突出的優點就是它的通信傳輸速率高。
1.2以太網構建的變電站綜合自動化系統的網絡拓撲
用以太網組網構建的變電站綜合自動化系統，由于將全站一次設備保測裝置的信號均接在了交換機上，當地監控后臺、遠動機、工作站如需知道某一斷路器、刀閘、變壓器的遙信或者遙測信息，直接訪問交換機即可，這樣，數據的共享性顯然優于現場總線。
1.3變電站綜合自動化系統采用以太網組網的系統原理
區別于現場總線，在采用以太網組網的綜合自動化系統中，介質采用的是網線而非485線。在圖二中，保測裝置1～n負責采集變電站一次設備的遙信、遙測信息，然后通過網線接至交換機。變電站主控室的當地監控后臺通過交換機了解全站設備運行情況，并根據需要在監控機上，或者在現場對一次設備進行操作。另外，交換機采集到的信息通過遠動機上送給調度中心，調度中心根據全網的負荷情況，如果有需要將對這個站實現負荷切換的話，將會發送命令給遠動機，遠動機再經由交換機發送至保測裝置，這叫“遙控選擇”；保測裝置接收到遙控命令后，會回復調度中心一個報文，這就是“遙控返校”；當調度中心接收到保測裝置返回的信息后，再對該變電站的一次設備進行操作，這就是“遙控執行”。
2綜合自動化系統中兩種通信技術應用的比較
每一項基礎性技術的誕生，都會推動相關產業的快速發展，變電站綜合自動化系統也不例外。就變電站綜合自動化系統而言，衡量其系統好壞的幾個性能指標很重要，那就是快速性、實時性、共享性和信息量。快速性是衡量通信通道傳輸信息速率的一個指標。變電站的斷路器有變位信息時，該變位信息要能在現有技術水平的前提下，在最短時間內上傳至當地監控后臺或者調度中心。實時性與快速性相關，它是指在監控畫面上，監控機上的圖（或者報文）要能及時反映斷路器或刀閘的變位信息。現在中國南方電網的規范要求實時性要控制在ms級別內。由于以太網模式將所有保測裝置的信息都掛在了交換機上，當地監控后臺、遠動、工作站如需訪問數據，直接在交換機上讀取即可，比起現場總線要方便許多，這就是它的共享性。當雷雨天氣時，上送的報文量非常大，由于現場總線傳輸速率有限，所以能上傳的信息量有限，有的信息不能上送，導致值班人員不能判斷變電站所有設備的運行工況。具體優劣比較如表一所示。表一現場總線與以太網通信質量比較
3結束語
檔案信息自動化系統是一項需要運用多種學科知識，多專業配合，多部門協作，多環節配套的復雜系統工程，系統建設發展到目前階段，研究探討對系統的協調組織、加強管理和科學決策，是十分必要的。
加強對檔案信息自動化系統管理的目的在于開發應用，離開推進應用水平的提高，就脫離了實際。加強管理的指導思想，一是要積極進取，開拓創新，爭取條件采用先進技術；二是要充分掌握系統的綜合性、系統性、統一性，統籌兼顧，全面安排，調動各方面的積極性；三是要從現實出發，循序漸進。如何提高應用水平，需要深入考察與自動化系統相關的諸多方面的情況及變化趨勢，分析存在的問題，尋求解決的途徑。本文試從經常遇到的幾個問題，闡述個人的一些看法。
一、推進自動化，必須提高檔案標準化、規范化水平
目前，檔案信息自動化系統的現狀是檔案標準化、規范化滯后和應用軟件多亂，這些都嚴重影響了系統整體水平的提高。目前系統的主要矛盾不是硬件設備的缺乏，而是硬件的功能并沒有充分發揮。筆者認為對這一問題取得共識是系統建設思想上的一次飛躍，它使我們的觀察視野從計算機系統擴大到整個檔案信息管理。這一認識上的轉變給我們的啟示是：檔案信息自動化的內涵包括檔案工作的各個方面和各個環節，其中首要的是檔案業務要規范，檔案標準要建立健全和真正實施。檔案標準和規范本身也是一個系統工程，要推進檔案自動化建設，必須抓好檔案標準化、規范化，掌握好兩者相輔相成、互相促進的辯證關系。
二、自動化建設要著眼于提高系統的整體水平
根據系統論思想和集成化要求，檔案信息自動化建設的著眼點應是整個系統，組成系統的縱向和橫向的各個節點都應達到一定水平，并通過網絡加以聯通，這樣才能發揮整體優勢，提高系統的綜合能力。部分節點甚至一個重要節點的障礙，都可能造成系統的梗阻。當然，要求每個節點的裝備水平和應用能力齊頭并進是不現實的，不可能“齊步走”。鼓勵和支持先進單位提高水平，在一些單位進行較高水平的試點，以取得值得推廣的經驗，對整個系統是有利的，但其基本出發點應是為了提高系統的整體水平，只有少數先進的節點不可能組成先進的系統。
三、有重點地抓好數據庫建設
目前檔案信息自動化系統從總體上看仍處于由文件處理向信息管理系統的過渡階段，完成這一步的關鍵在于數據庫建設。開發和建設數據庫系統是國家檔案信息工程的核心和基礎，是工程的主體。數據庫的含義是依托先進的信息技術對資料進行科學的管理和方便的使用。建立數據庫系統是一項長期的任務，要經過由低到高、由單個到群體的循序漸進過程。經過試點，數據庫經驗中最主要的有：領導重視，統一認識，堅持計算機技術人員同檔案業務人員協同配合；面向應用，建立“活庫”，以利用頻率和使用效率考核數據庫的“活性”；突出重點，由單一庫向系統庫發展等。當前若能把綜合數據庫的完善提高和各單位檔案目錄庫建立起來，通過網絡聯接形成開放的分步式數據庫群，將使自動化系統效率大大提高一步。
四、慎重選定技術路線
信息技術的飛速發展成為當代技術革命的主要特征。目前，對我國檔案信息自動化工程影響最大的技術是微機工作站、服務器性能的提高，網絡技術的成熟及數據庫技術和應用軟件開發工具的發展。網絡技術的發展促使局域網、廣域網以及信息高速公路的建設和開通。在信息技術發展日新月異的條件下，選擇檔案信息自動化系統的技術路線是十分重要的，應當推行適應的先進技術，使經濟效益的合理性和技術的先進性相統一，技術路線的選擇要符合我們的實際。檔案部門對先進技術的潛在需求很大，但現實的需求又往往跟不上，宏觀監測需要的信息量和使用頻率同微觀經濟需求有很大差別，因此不斷發生買了設備不能充分利用，建了網絡而傳輸量很少的情況。要實事求是地分析現狀，充分考慮先進技術的發展，再進行每一項具體的決策。
五、實事求是地改進管理體制
集中統一是管理任何社會化大生產所必需的方式，信息自動化這一高新技術系統也不例外。人機結合是自動化系統的建設方針，其含義為檔案業務人員直接使用微機開展工作，這亦是研究自動化系統管理時必須考慮的原則之一。檔案信息自動化系統的管理體制，要能使高度集中管理和方便使用相結合。目前我國檔案信息自動化系統的管理體制，同時存在集中統一管理不力和使用不方便的問題，主要方面是集中統一管理不力，這同我國檔案工作是在各專業基礎上發展起來的和系統建設從“微機起步”有關。應下決心解決分散現象，從管理制度上保證業務技術規范、標準，硬軟件的選用，上下各個層次和各專業辦公自動化等都應納入統一的檔案信息自動化系統管理之中，實行集中統一管理，不能各行其是自建系統，造成信息分割和資源浪費。也要下決心解決方便使用的問題，如長期將檔案部門的“硬任務”集中于一個部門，在檔案部門這一信息系統之內再組建一個“檔案信息系統”，就很難提高檔案工作整體水平。建立集中統一管理下的分散式系統，是較理想的模式，但這種高技術結構，必須有較強的管理能力和技術能力，不具備這些條件，從集中向分散過渡，反倒有可能退回到分散式。
六、充分發揮系統建設資金的使用效益
檔案自動化系統建設是檔案部門投資最大的項目，在資金籌集和管理使用方面，較好的做法是多渠道籌措資金，實行中央撥款、地方撥款、單位自籌和爭取外援相結合，資金使用上做到按項目管理，進行項目論證并跟蹤考核。目前存在的主要問題之一是沒有在國家和地方財政長期建設發展計劃中立項，檔案信息自動化項目資金大多通過領導特批解決，為此耗費了各級檔案部門領導很大精力。“九五”建設規劃被國家經濟信息化聯席會議作為國家經濟信息化優先發展的重要工作之一，定名為“金信工程”，為檔案信息自動化系統列入國民經濟和社會發展計劃打下了良好基礎，但要落到實處，還有許多工作要做，各地也應及早積極爭取。存在的問題之二是在資金管理上不夠科學合理，有分散和浪費現象。如有的項目因各種原因不能充分發揮應有作用，這都有待于今后注意改進。
七、重視人才管理
推進檔案信息自動化的關鍵是人才。加強培養教育，造就一大批復合型人才的重要性，已被廣泛關注。檔案信息自動化系統的骨干力量是計算機技術隊伍，其素質水平直接影響自動化水平的提高。當前有些單位的隊伍不穩，有人才流失現象。計算機技術人員的培養教育和管理是一個重要課題，要有針對性地對他們進行政治思想教育，培育其事業心和奉獻精神；有計劃組織進修，掌握信息技術的新知識；在工作條件和生活待遇上給予關心和照顧，解除其后顧之憂；研究專門人才成長和流動的規律，以形成最佳人才結構等方面都需要給予重視。在管理上，還需要研究如何增強計算機機構和人員的活力，例如
引入競爭機制，對某些項目實行項目管理，在保證完成檔案建設的前提下，開展對社會有償服務等等。
肇電力工業局直轄鼎湖、高要、四會、廣寧四個縣區局，同時局本部按生產職能設置多個管理所，地點分散，信息傳遞不便，難于管理。為此，肇慶電力工業局決定建立全局辦公自動化系統，通過該系統將局本部與下屬單位緊密聯系在一起，使得分散在各單位各部門的各種信息能夠相互交換。經過一年多的努力，我局的廣域網已基本形成，軟件開發也已取得階段性成果。
1軟件開發平臺的選擇
LotusNotes是一個基于各部門協同工作的工作平臺，有強大的通信和信息管理功能，保密性強，有良好的擴充能力，且通過了美國C2級安全認證，因此我們選擇LotusNotes作為開發平臺。
2管理層次結構
2.1系統層次結構
層次結構是一個物理模型，它體現實際機構設置。肇慶電力工業局辦公系統是一個整體，其中局本部和各縣局分別是一個管理子系統，整個層次結構共分4級，即肇慶電力工業局辦公自動化系統、子系統、工作部門、工作人員。
2.2管理層次
管理層次、機構設置是一個單位工作的基礎。一般管理層次是指上下級管理層次，不同級別的科室向上級負責并管理下級。在實際工作中一些科室的任務突破了行政隸屬的關系，它會成為某種信息的樞紐，從某些方面對其它平級科室進行管理，如局辦公室，在全局日常工作中它是一個工作信息的樞紐，對全局日常工作起協調作用。
工作部門負責具體工作，是辦公系統的基礎信息點。一個工作部門由工作組成工作人員組成，任何一個工作人員或工作組的請示、匯報都必須通過工作部門領導上報局領導或其它工作部門，上級的指示、各種文件也要通過工作部門傳達到工作人員。
職能部門也是一個工作部門，只不過在某項職能上有特殊地位。職能部門的另一個特征是它有信息轉貯的功能，職能部門負責收集與自己職能有關的各種文件、請示、報告、報表，并上報局領導及有關部門，同時將文件、上級領導的指標等轉發給有關單位。每個職能部門都有檔案庫，用來存儲有關資料。
整個系統管理層次分四級，局領導是管理工作的最高層，局領導通過職能部門管理工作部門，工作部門將具體任務下達給工作組或工作人員。
3數據形式
辦公自動化系統中流動力和存儲的數據主要是文檔數據和圖形數據。文檔數據以MICROSOFTWORD、EXCEL等外部格式存儲，與其它系統接口數據采用純文本方式。圖形文件(如上級發文)采用掃描壓縮方式存儲。
參與流通的數據有發下幾種形式：
a)傳閱型。傳遞給有關人員閱讀并提出意見，然后返回發文單位，存檔。主要指有文號的正式文件、綜合信息報表。
b)閱辦型。有關人員閱讀后交給經辦人，經辦人需把辦理結果返回發文單位存檔。主要指有文號的正式文件并有催辦要求。
c)公告型。同時給有關人員如通知、公告、參考資料等，可有答復也可沒有。
d)請示、審批。發文人要達到某種目的需要各級領導批準。發文人可以指定一個或多個審批人，審批人可另行指定下一個審批人。審批完成后返回發文人存檔。
e)私人信件。所有人員與人員之間的郵件，可回復也可不回復。
f)共享信息。使有權限的人在公用檔案庫、資料庫及INTERNET上查詢有關資料。
4工作界面及功能模塊
系統設置兩組模塊(見圖1)。工作模塊是以個人常規工作為主要目的的模塊，系統中每個人都有一組工作模塊用以處理個人的工作；職能模塊是職能部門處理職能工作的模塊。
4.1主要工作模塊
4.1.1請示、審批
所有需要向上級請示或匯報的文檔由這個模塊撰寫和發出。文件來源可以是由WORD、EXCEL撰寫的，也可以是從其它郵件上轉來的。請示表格有以下內容：
a)審請發文。填寫發文稿紙，指明會辦單位，撰寫文件內容，然后發給辦公室。審請發文被批準或不批準時應有回復給審請人。
b)請示。填寫請示承辦登記表和請示內容，確定審批人員，可以一個也可以多個或由審批人確定下一個審批人。請示被批準或否決后，審批結果應轉發給申請人，并存檔、實施。各種需要轉發的請示先在待辦事宜里出現，由請示、審批模塊處理，批復后轉給申請人員。如果要請示的人不在，則系統會提示你是否還要發出請示，可以發出后等審批人回來處理或改變審批人。如果審批流程中有第二審批人，當第一審批人在審批時間內未批復時則自動轉到第二審批人。系統中所有審批流程都有這個功能。圖2是審批流程圖。
4.1.2統計、報表
所有需要向上級上報的統計結果和綜合信息報表由這個模塊撰寫和發出。文件來源可以是由其他數據庫提取，也可以用WORD、BXCEL編寫，或從其它郵件上轉來。報表上報給有關部門后，各部門應有回復。
所有發出的文件及回復都能在個人資料庫中存檔。如果報表文件是一般工作人員起草的，必須給工作部門領導修改后再上報。
4.1.3資料查詢
可以用這個模塊查詢局檔案室的文件。正式公文只能查閱目錄，選定文件后需向職能部門提出借閱申請，批準后方可查看內容。參考資料可隨時查看、復制。
4.2主要職能模塊
4.2.1收文
收文是指外部來文。文件收到后由收文管理模塊進行登記和將文件用掃描儀錄入計算機，并確定傳閱流程和傳閱人員，需要辦理的還要確定承辦人員。文件傳閱后和承辦人辦理后，連同傳閱意見和辦理結果返回收文模塊，由收文模塊轉去歸檔模塊歸檔。文件發出后可在收文模塊中看到文件流通的情況。收文流程見圖3。
4.2.2發文
發文是指局內一個文件由起草到發出的過程。起草文件的是一個工作部門，起草文件先發到職能部門，職能部門在待辦事宜中看到這個發文要求后，轉給職能部門領導核稿并決定會辦單位。會辦單位意見返回后，再轉至職能部門領導綜合，綜合定稿后轉給局長簽發。局長簽發后由機要室登記、編文號、存檔并發文。文件發給各工作部門后由各部門存檔。發文流程見圖4。
4.2.3歸檔
文件歸檔的主要工作是將需要歸檔的文件分類、設置保密等級并存入檔案室。檔案室是一個模擬檔案管理的數據庫，用于存放文件、參考資料等供查詢信息。任何人都可查詢檔案室，但除參考資料外都只能看到目錄，要查看文件需要請示借閱，批準后方可查看。
5安全性
5.1權限
辦公系統有嚴格的權限規定，權限分人員權限和文件權限。人員權限由層次化結構決定，不同層次下的人員要進行通信必須通過上一層結構的身份驗證和周轉。文件權限分數據庫權限和文件權限。數據庫有一個存取控制表，建立時即可確定存取人員。一個文檔的存取權限分作者、讀者和編輯者。在一份請示報告中撰寫人是作者，審批人是編輯者，而其他人為讀者。辦公系統中的所有數據庫、文檔都有嚴格的存取權限限制。
5.2時效性
可以為文檔規定流通時間和存在時間，如一項審批要求在限定時間內答復，如不答復則系統會自動發催辦通知。文件在失效后自行刪除，如召開會議通知在會議召開后自行刪除。
5.3保密性
系統對所有以個人身份發出的信息，包括電子簽名等都進行驗證。一個文檔沒有給某個讀者權限時，他是無法閱讀的。
6結束語
該系統目前已正式投入運行。結合肇慶電力工業局的實際情況，軟件設計方面基本做到了實用性與通用性的良好結合，開發了與其它系統的接口界面，使肇慶電力工業局的信息管理水平在辦公自動化系統(OA)這個信息傳輸樞紐的推動下上了一個新的臺階。
參考文獻
1DavisM，OlsonH.ManagementInformationSystem:ConceptualFoundation,Structure,andDevelopment.［s.l.］:McGraw-HillBookCompany,1989
【關鍵詞】：數字化;智能化開關;光電式電流
在當今的信息化時代中，數字化也越來越為人們所重視。數字化技術主要體現以下幾個方面的特性：首先，數字化是數字計算機的基礎，并且數字化是軟件技術的基礎，是智能技術的基礎；其次，數字化是多媒體技術的基礎，它為信息社會提供了基礎。數字化變電站就是使變電站的所有信息采集，傳輸，處理，輸出過程由過去的模擬信息全部轉換為數字信息，并建立與之相適應的通信網絡和系統。它的基本特征體現在設備智能化，通信網絡化模型和通信協議統一化，運行管理自動化等方面。我國首座數字化變電站-翠峰變電站位于1998年3月3日建成投產，并于2006年3月27日改造為全數字化變電站正式投入運行。經過7個月的投產運行．各種數據采集、傳輸準確無誤．運行平穩、安全、可靠．在全國處于領先地位．并達到國際先進水平．
1.數字化變電站的技術特點和應用
1.1一次設備的智能化
一次設備中被檢測的信號回路和被控制的操作驅動回路都采用微處理器和光電技術的設計，這使常規機電式繼電器及控制回路的結構簡化了，傳統的導線連接被數字程控器及數字公共信號網絡所取代。可編程控制器代替了變電站二次回路中常規的繼電器和其邏輯回路，常規的強電模擬信號和控制電纜被光電數字和光纖代替。
1.2二次設備的網絡化
變電站中常規的二次設備：故障錄波裝置、繼電保護裝置、電壓無功控制、量控制裝置、遠動裝置、同期操作裝置、在線狀態檢測裝置等，都是基于標準化、模塊化的微處理機技術而設計制造，設備之間的通信連接全部采用高速的網絡，二次設備通過網絡真正地實現了數據、資源的共享。
1.3自動運行的管理系統
變電站運行管理系統的自動化包括電力生產運行數據、狀態記錄統計無紙化、自動化；變電站運行發生故障時，并且能夠及時地提供故障分析報告，指出故障原因及相應的處理意見；系統能自動發出變電站設備檢修報告。
要想在變電站內一次電氣設備與二次電子裝置均實現數字化通信，并具有全站統一的數據建模及數據通信平臺，在此平臺的基礎上實現智能裝置之間的互操作性。在一、二次設備之間同樣實現全數字化通信，如果變電站內智能裝置的數量急劇增加，全站智能裝置必須采用統一的數據建模及數據通信平臺，才能實現互操作性．
2.數字化變電站自動化系統的結構
數字化變電站自動化系統的結構在物理上可分為智能化的一次設備和網絡化的二次備。在邏輯結構上分為三個層次："過程層"、"間隔層"、"站控層"。各層次內部和層次之間采用高速網絡通信。
過程層的典型設備有遠方I/O、智能傳感器和執行器，主要完成開關量和模擬量的采集以及控制命令的發送等與一次設備相關的功能。間隔層設備的主要功能包括匯總本間隔過程層實時數據信息，實施對一次設備保護控制功能，實施本間隔操作閉鎖功能。實施操作同期及其他控制功能。站控層的主要功能包括通過兩級高速網絡匯總全站的實時數據信息，不斷刷新實時數據庫，按時登錄歷史數據庫、按既定協約將有關數據信息送往調度或控制中心、接收調度或控制中心有關控制命令并轉間隔層、過程層執行。
過程層與間隔層之間基于交換式以太網的串行通信方式在標準中稱為過程總線通信，間隔層與變電站層之間串行通信方式稱為站級總線通信。
3.數字化變電站技術中存在的問題
數字化變電站自動化系統的研究目前尚處于起步階段，大部分精力集中在過程層方面，例如智能化開關設備，光電互感器、狀態檢測等技術與設備的研究開發。目前存在著許多問題：首先，研究開發過程中專業協作需要加強，比如智能化電器的研究至少存在機、電、光三個專業協同攻關。其次，材料器件方面的缺陷及改進。并且試驗設備、測試方法、檢驗標準，特別是電磁干擾與兼容控制與試驗還是薄弱環節。
4.數字化變電站的未來發展
數字化變電站技術的發展將會是個長期的過程，需要考慮與目前常規變電站技術的兼容性。
4.1過程層常規設備接入方案
過程層常規設備主要指互感器和斷路器設備，具體應用就是采取非常規互感器技術和智能斷路器技術，或智能斷路器控制器技術，常規設備的接入方式主要有三種基本模式：常規互感器和常規斷路器；常規互感器和智能斷路器；非常規互感器和常規斷路器。
4.2過程總線方案
在第二階段中前面控制和測量數據的分離通信系統將合并到一起，控制和測量數據的合并減少了間隔接線的復雜性，但間隔層IED設備需要兩個以太網口分別與過程總線和變電站總線連接。由于傳送了來自合并單元的數字化電氣量測系統的瞬時值，此種通信方式比第一階段中的通信方式更快。出于這個原因將使用100Mbit／s以太網，通過過程總線保護裝置的跳閘命令被發送到斷路器。
4.3過程總線和站總線合并方案
由于第一，第二階段中過程總線和變電站總線都使用了基于MMS應用層通信堆棧的以太網，和以太網的不斷發展，使得變電總線聯接構成一個通信網。并且不會影響變電站內部站的通信。
5.結束語
文章論述了數字化變電站綜合自動化系統的特征、結構及其發展。數字化變電站自動化是一個系統工程，要實現全部數字化變電站自動化的功能，還有許多技術問題需要攻關解決，基于智能斷路器技術的成熟度實現信息采集、處理、傳輸、從交流量的采集到斷路器操作的全數字化應用；通過變電站總線與過程層總線的集成，實現數字化變電站集成型自動化的應用。
數字化變電站技術發展過程中可以實現對常規變電站技術的兼容，這意味著數字化變電站應用技術的發展可以建立在現有變電站自動化技術的基礎上實現應用上的平穩發展和逐步突破，使新技術的應用能有機地結合電網的發展，未來在數字化變電站應用技術成熟的基礎上將標志著新代數字化電網的實現。
參考文獻
[1]周長久.國內領先的數字變電站技術[J].云南電業．2006,11:7.
[2]朱大新.數字化變電站綜合自動化系統的發展[J].電工技術雜志.2001,4(2):20-22.
關鍵詞：可編程控制器現場總線污水處理廠
一、引言
水是人類生活和國民經濟發展的不可或缺的重要部分，隨著科技水平的飛速發展和人類生活水平的巨大提升，對于潔凈的優質的水源的需求也不斷急劇釋放。為建設可靠、穩定、先進、經濟以及可擴展的合理的水處理自動化系統成為工程界和城市水行業營運管理部門共同關心的問題。微電子、通信、計算機技術的發展大大提高了水處理控制系統的信息化和智能化程度，與3C技術相結合的PLC以其卓越的可靠性、抗干擾性以及靈活的控制方式成為水處理自動化系統的核心控制器，其與開放的網絡通信系統一起，共同推動著水處理自動化系統的智能化程度的發展。
水處理行業主要分為凈水處理和污水處理兩大部分。凈水廠控制系統通常分為水廠調度系統、加藥間（加氯間）PLC控制站、濾站PLC控制站、送水泵房PLC控制站等。各個控制站相對獨立工作，通過有線網絡進行通訊，將所有的數據信息送到水廠調度室進行處理，或將一部分數據通過調度系統以無線（或有線）通訊的方式送到城市的調度中心。對于污水處理來說，要根據污水水源地狀況來確定污水處理的工藝流程，由于污水處理工藝的不同而自控系統應用PLC的要求也有所不同。一般講，整個污水處理廠都有總控室和多個現場控制站，站與站之間通過控制器層網絡或信息層網絡相連，然后全部連接到總控室，總控室的多臺計算機、工作站和圖形站都用信息層網絡連接，這樣和現場控制站構成了集中管理，分散控制，高速數據交換的工廠級自動化網絡[1].PLC自控系統是水處理廠的控制核心部分，對其合理的選型和設計，對污水廠能否高效、自動化的運行非常重要。然而，PLC網絡又是其中的重中之重，網絡的好壞直接影響到污水廠的正常運行。
二、系統構成
污水處理廠自控系統一般包括污水廠部分和廠外泵站部分。監控系統通訊網絡和PLC是污水處理自動化系統的核心組成部分，它們的性能對污水處理自動化系統會起到決定性的作用[2].根據污水處理自動化本身的特點和監控需求選擇合適的PLC及通訊網絡是保證污水處理自動化系統性能的重要因素。
通信網絡：
在污水處理自動化系統的結構上，國內在管理體制上主要采用三級管理，即監控總中心、區域監控分中心和監控站。由于監控站不直接對污水處理廠的外場設備進行直接控制，因此工程界按照系統結構的劃分把監控系統劃分為信息層、控制層和設備層。
第一層為信息層，主要負責大量信息及不同廠家不同設備之間的信息傳輸，工業以太網Ethernet為目前較常用的一種信息網絡，世界各大PLC生產廠商均支持工業以太網，并且他們在原有TCP/IP的基礎上，相繼開發出實時性更高的工業以太網，如歐姆龍和羅克維爾支持的Ethernet/IP，施奈德支持的Modbus-TCP/IP以及西門子支持的ProfiNet等。由于Ethernet的信息量大，因此在污水處理廠自動化系統中以太網主要用于各個控制分站與監控中心的數據傳輸，包括各種傳感器數據等大量歷史數據信息。
第二層為控制層，主要采用現場總線組成隧道區域控制器網絡，其特點是由于采用了標準總線組網，既能滿足實時通信的要求，又具有開放協議的標準接口，能在總線上方便的掛接各種外場設備，有利于監控系統的擴展。目前，現場總線有40多種，在污水處理廠自動化系統中應用的現場總線主要有ControllerLink、LonWorks、Inetrtbus、Profibus、Can和Modbus.他們的共同特點是高速、高可靠，適合PLC與計算機、PLC與PLC及其它設備之間的大量數據的高速通訊。為使系統的穩定可靠，控制層的網絡結構多采用環網的方式組成，包括線纜型和光纖作為傳輸介質，具體組網將在后面作出實例說明。
第三層為設備層，這一層用于PLC與現場設備、遠程I/O端子及現場儀表之間的通訊，它們有DeviceNet、Modbus以及Profibus/DP等，其中DeviceNet已經成為工業界的標準總線而得到了廣泛的應用，而Profibus/DP雖然沒有成為標準，但是它的應該也相當廣泛。
值得指出的是，近來年以太網的廣泛應用使得人們把目光投向了現場總線上來，工業以太網是否最終將取代現場總線仍然是一個爭論的話題。然而，不論是Ethernet/IP還是Modbus-TCP/IP，以太網在一些重要的性能指標上仍然無法具有現場總線的特點和優勢。從本質上來講，以太網的載波幀聽沖突監測CSMA/CD的訪問方式，實時性并沒有現場總線采用的令牌總線和令牌環的訪問方式高，不論人們采用何種方式，如協議封裝、分時訪問控制等，都只能改善以太網的實時性，起不到本質的改變。在當前技術還未完全成熟之前，現場總線應用于控制層，是一個積極和穩妥的選擇。隨著以太網技術的不斷發展，今后其取代現場總線而用于控制層也是很有可能的。
監控分中心及上位監控軟件：
監控分中心一般將設置多臺SCADA工作站（工控機）。分別用于水廠調度系統、加藥間（加氯間）、濾站、送水泵房等監控，完成污水廠內各種設備的狀態顯示、自動控制、半自動控制、打印報警、分析報表等工作。同時，監控分中心還將設置了多臺服務器，為其它計算機提供支援和與監控總中心進行通信。
PLC的選擇：
施奈德（Schneider）、西門子（Siemens）、歐姆龍（Omron）、羅克維爾（Rockwell）、通用電氣（GE）是全球五大PLC制造廠商和整體方案的提供者，他們的產品面向各自不同的領域，其中在污水處理自動化系統的應用方面，又以羅克維爾、歐姆龍和施奈德的應用最為廣泛。
污水處理自動控制系統對PLC的性能提出了更高的要求，作為污水處理自動控制系統的核心控制器，其必須具備以下幾大功能特點：首先本身必須穩定可靠，并具有預先處理數據和集中傳輸數據的能力，具有較高的故障保護能力；其次，控制分站本地控制器可以獨立承擔控制分區的基本控制任務，即使監控站或者監控中心因故障停止運行，相鄰區域的控制器也能交換數據信息；再次，當某控制站的控制量出現變化時，可按預定方案和程序采取相應的算法，對相關區域的控制對象，比如泵或者加藥系統等做出相應的調整。因此，它必須至少有如下功能模塊，數據采集存儲處理功能（實現集中和獨立工作方式，尤其是在獨立控制時能與相鄰控制器實現數據交換）；通信功能、容錯功能、自動診斷功能和本地操作功能（即能帶觸摸屏）。
必須綜合考慮整個監控系統的性能要求和自然條件以及運營周期對設備的要求進行選擇，尤其在極端氣候和惡劣環境狀況條件下或較大規模的污水處理廠，需要選擇性能更好的雙機熱備冗余的PLC，如Schneider的2Quantom系列、Rockwell的2ControlLogix、Omron的CS1D系列、Siemens的S7-417系列；區別在于Omron的雙系統是在一個底板上實現，而Siemens等是兩個底板通過光纖連接，會在一定程度上占用控制柜的空間，但他們的配置都很靈活，可以任意實現雙CPU雙電源、雙CPU單電源、單CPU單電源多種冗余結構。
在一般的環境狀態的時候或較小規模的污水處理廠，多采用標準的機型作為現場控制器，如Schneider的Quantom140系列、Rockwell的ControlLogix、Omron的CS1系列、Siemens的S7-400系列等；他們都支持工業以太網和多種現場總線，控制方式采用遠程帶CPU的智能分布式結構，系統開放性和兼容性強，豐富的I/O及高功能模塊，完全滿足污水處理自動控制系統對信號處理的要求。三、應用案例
下面以天津咸陽路污水處理廠為例[3]，具體說明污水處理廠自動控制系統的組成，控制系統拓撲圖如圖一所示：
信息層：咸陽路污水處理系統因其分布面積較大，廠區內共有5個PLC分站：預處理系統分控主站PLC1、生物處理系統分控主站PLC2、污泥處理系統分控主站PLC3、出水及雨水系統分控主站PLC4和污泥消化系統PLC5，使用的CPU均為OMRON的CS1H-CPU66H.該功能層實現污水處理廠各單元過程所有過程參數、設備運行狀態及電氣參數的數據采集，單元過程及設備的控制，并通過OMRON網絡模塊CS1W-ETN21，和中央控制室通過赫斯曼太網交換機，組成100M光纖以太環網，向監控層傳送數據和接受監控層控制指令。在中控室中，作為工業以太網結點的系統數據服務器、兩臺工程師/操作員站計算機、打印機、UPS電源及監視屏等設備，其主要職能是進行系統中的信息交換與信息顯示及控制。該層通過上位監控軟件實現對主要工藝設備的控制和調度，對污水處理全過程中的工藝參數進行數據采集、監控、優化和調整，對主要工藝流程進行動態模擬和趨勢分析、實時數據處理和實時控制，在控制組態上實現各種常規與復雜的優化控制、專家控制、模糊控制等先進的智能控制。同時，功能強大與穩定的實時和歷史數據庫亦通過以太網成為上下層間的信息通道。污水廠中控室控制站還通過RIAMBView和信息中心、便攜計算機及廠外泵站（咸陽路泵站、密云路泵站）等處進行遠程通訊，RIAMBView具備遠程數據服務（最適合SCADA）功能，通過寬帶接收或發送相關數據，實現遠端對部分實時畫面、進程數據庫的訪問。
此外廠長辦公室計算機和數據庫服務器組成的局域網即構成了廠區管理層。通過關系數據庫和相關的管理軟件，為決策者提供了各項生產及運營的調度管理所必須的信息平臺。該層和過程監控層，與Internet接軌但有著較高的網絡安全防護功能，僅授權的用戶等級可對進程數據庫進行訪問。
控制層：控制器網絡（ControllerLink）是建立在一種令牌總線或者令牌環網絡通訊協議上的通訊機制，它通過PLC上的CLK模塊與其它站PLC上的CLK模塊或計算機上的板卡相配合，在板卡之內建立一個數據交換區。該網可以采用雙絞線通訊電纜或者多模光纜通訊，線纜其最大通訊速率為2M，最大距離達1km，光纜通訊速率為2M，最大通訊距離為30KM.本系統中，預處理系統分控主站PLC1包括進水泵房、沉砂池，同時通過控制器網絡總線串接到其下三個初沉池、初沉污泥泵房分站（PLC1-1、PLC1-2、PLC1-3）；生物處理系統分控主站PLC2包括：鼓風機房、加氯間，同時通過ControllerLink總線串接到其下五個二沉池、曝氣池、回流泵房分站（PLC2-1、PLC2-2、PLC2-3、PLC2-4、PLC2-5）。所有控制器網絡子站所用CPU型號均為CS1H-CPU44H.
污水處理流程中的各檢測儀表均為在線式智能儀表，變送器均帶有數字顯示裝置并通過可編程序控制器（PLC）的接口傳送標準的模擬、數字信號。
系統特點：
1、高可靠與高穩定性：環形冗余以太網方案的出現則保證了系統更高的可靠性，單一點的鏈路中斷不會造成網絡通訊的中斷；而控制器網絡作為OMRON專用的，能在CS系列PLC或上位工控機之間建立靈活方便的傳送和接收大量數據的工廠自動控制網絡，與自控系統在通訊方面有極高的穩定性。充分體現了集中管理分散控制的原則，也保證了高可靠與高穩定性。與此同時，omron基于工業以太網的FINS（FactoryInterfaceNetworkService）通訊服務（FINS通訊服務功能），即使在通訊負擔較大的環境下，仍可保持高穩定性的通訊效果。除網絡部分外，自控系統通過下列技術與工程措施，也確保了系統的長期穩定可靠運性：整個系統選用符合工業級標準的成熟定型產品；PLC模塊具有自診斷（檢錯）與容錯功能；PLC控制柜內具有完善的抗干擾及防雷等技術措施；中控室及現地控制站設備均具備供電冗余功能；即使在上位機發生故障或通信中斷時，現地控制站亦可以在手動模式下獨立完成基本局部控制；
2、高擴展性：工業以太網具有向下兼容性。對于雙絞線或光纖介質，如果將傳輸速度從10Mbps提升到100Mbps，在大多數場合不需要改變現有的布線，只需更新網絡設備即可。同樣，如果將本系統主干網從100Mbps以太網提升到千兆以太網，只需升級網絡傳輸設備，而無需重新鋪設光纜；
3、開放性：系統對用戶是開放的。設備的增減、控制方案的選取、系統的擴縮與維護等，用戶都可以在廣泛的設備環境下便利地自己完成。所有硬件接口，軟件協議全部按開放性的標準設計、編制。此外OMRON串行口的協議宏功能，使得開發方不需要編寫專門的通信程序與第三方設備進行通信，原則上OMRONPLC能和任何帶RS-232C，RS-422或RS-485接口的設備進行通信。
4、操作的實用性：組太軟件和編程軟件都是全中文界面，豐富的圖畫功能，使用戶清晰的了解污水處理廠各工段的運行情況，故障報警點的分支細節，使操作員僅通過鼠標便可各種指令或換畫面；用戶還可通過上位機的網絡訪問網絡內任一節點的數據，梯形監控工具亦可以監控工業以太網甚至控制器網絡內各站PLC梯形圖程序，而不需要現場操作，實現真正的無縫連接。
四、結束語
當時我國污水處理廠自動化系統的設計和實施正處于一個成長的時期，系統的需求、設計、結構以及系統的控制仍然存在不完善的地方，同時技術的發展也給污水處理自動化系統的改進創造了條件和基礎，也使建設合理的監控系統成為可能。
從系統的需求來看，一方面要兼顧系統的穩定、可靠與可控，也要反映系統的先進、經濟與可擴展，同時也要使操作便捷與維護方便；另一方面，針對不同的區域條件和功能要求確定系統的規模和冗余度的大小，確定系統的合理集成方式、系統網絡的構成與拓撲結構形式以力求系統的可靠性、穩定性、先進性與經濟性的有機結合；從系統的設計來看，除考慮系統的規模和設計方法外，也要考慮新技術的應用，使整個系統既先進又實用；從系統的結構來看，當前我國普遍采用三級污水處理廠管理和分布式現場總線控制方式，事實上，主從式結構的現場總線如Profibus，由于系統的可靠性受主控制器的制約，并不適用于全分布式現場總線控制，采用對等的自愈網絡是今后的一個發展趨勢；從系統的控制來看，當前我國污水處理廠監控存在著只監不控，或監強控弱的現象，各種控制信息沒有得到很好利用，對于污水處理廠控制，要針對不同現象，采用不同的控制方法。
今后我國的污水處理廠監控系統的發展是，在原有基礎上，按照監測與控制適當分離、最大限度的集中監測、靈活機動的現場控制的總體思想，逐步改進，使得污水處理廠自動化系統的建設更趨合理。
參考文獻：
[1]喬叢等，關于國內污水處理及CASS工藝自動控制技術的初步探討，儀器儀表標準化與計量，2007.3
信息技術在變電站自動化系統中的應用發展大體上經過了下面的時期。
第一時期是面向功能設計的集中式RTU（遠程終端設備，RemoteTerminalUnit）加常規保護模式。在二十世紀八十年代之前，主要采用了RTU為基礎的遠動裝置。事實上，當時的變電站自動化系統能夠進行遙測、遙信、遙控、遙調，它是在常規的繼電保護及二次接線的基礎上，添加了RTU裝置。第二時期是面向功能設計的分布式測控裝置加微機保護模，這一時期是在二十世紀九十年代開始的，現場總線和網絡技術得到了應用，信息交換可以通過數據通信的方式來實現。第二時期的變電站自動化系統仍然存在著比較多的電纜互聯，不具備較強的擴展性。第三時期是在二十世紀九十年代中期開始的面向間隔、面向對象(Object-Oriented)設計的分層分布式結構模式。在科技進步的形勢下，出現了按間隔為對象設計保護測控單元，選擇了分層分布式的系統結構，從而得到分層分布式自動化系統。在當今時代，國內外的許多知名企業都使用了面向間隔、面向對象(Object-Oriented)設計的分層分布式結構模式。因為使用了非常現代化的計算機信息技術和面向對象的方法，所以，這一時期的變電站自動化系統是配置最為靈活的，并且也具備非常良好的擴展性。
二、當前的變電站綜合自動化產品
變電站綜合自動化系統的三種主要結構模式是集中式、分布分散式和分布集中式組屏。當前的國內變電站綜合自動化產品主要有：
(1)適用于各級變電站的集中配屏式系統。
(2)向智能型發展的變電站綜合自動化系統。
(3)開發面向對象的變電站綜合自動化系統。
在變電站自動化系統中，監測變電站各項技術指標起著極其重要的作用。狀態量、模擬量、脈沖量是變電站監測的主要常量。狀態量有隔離開關狀態、：變壓器分接頭位置信號、變電站一次設備狀態及斷路器狀態等。典型模擬量有及頻率電流、功率值、線路電壓、功率值電壓、母線電壓等。直流電源電壓、所用電電壓和功率、變電站室溫、變壓器油溫等。本文根據變電站監測的主要數據通過使用SQL技術，并且綜合利用實時控制功能，構建變電站自動化監測系統。
三、信息技術在變電站自動化系統中的應用功能
（1）實時數據采集及處理功能
通過間隔單元，變電站自動化檢測系統采集來自CT、PT、配電裝置保護、直流系統、所用電系統等生產過程的模擬量、數字量、脈沖量及溫度量等，對所采集的輸入量進行數字濾波、有效性檢查、工程轉換、故障判斷、信號接點抖動消除、電度計算等加工，從而產生可供使用的電流、電壓、有功功率、無功功率、電度、功率因數等各種實時數據，供數據庫更新。
（2）歷史數據處理及趨勢分析功能
所有的實時數據，電能數據都可選擇為歷史數據進行記錄，歷史數據的保留時間是可選的，一般大于兩年。對歷史數據進行日，月檢索，以趨勢圖的方式顯示且進行分析，并可對歷史數據記錄庫的數據進行庫操作。對任意歷史記錄數據進行日，月統計，指明該數據在某日、某月的最大值、最小值及出現的時間。保留告警事件（開關變位、線路越限、電壓越限、周波越限）、保留SOE事件，保留時間可以任意選擇，最少一年。可以按日、月檢索，并可對所有保留的事件進行回放、打印。對歷史數據庫一年中任意一天的數據進行瀏覽、回顧打印。歷史數據的存取簡單方便，可在MIS系統順利存取。新系統將原由系統的歷史數據、事件記錄完整地轉換過去，以便檢索。系統管理人員可以方便地在智能終端在線或離線利用數據庫應用程序來重新生成數據庫。對于遙控流水記錄，指明操作員、操作對象、執行結果等信息。
（3）電能采集及處理功能
能處理RTU脈沖電量、系統積分電量以及通過FAXMODEM接收電量采集終端的電量數據。按每5分鐘、15分鐘、1小時時段對電能進行累計。對電能任5分鐘時段的電能進行檢索，修正。對電能的存檔數據可曲線、棒圖等顯示。電能日、月報，顯示、打印。按用戶具體要求，提供電能分時計費處理。
（4）計算及統計功能
變電站自動化檢測系統對實時數據進行統計、分析、計算，例如通過計算產生電壓合格率、有功、無功、電流、總負荷、功率因數、電量日/月/年最大值/最小值及時間、日期、負荷率、電能分段累計值、數字輸入狀態邏輯運算值等，設備正常/異常變位次數并加以區分等，并提供一些標準計算函數，用來產生用戶可定義的虛擬測點進行平均值、積分值和其它計算統計。
（5）圖形處理功能
變電站自動化檢測系統人機系統畫面所顯示的圖形可以無級嵌套縮放、平移；當圖形太大時，導航功能可以快速定位到某一點。回放功能可以以事件記錄作為觸發條件，去顯示歷史某一時刻的工況及狀態。與工業電視（攝像）圖像系統的鏈接，使無人操作變電站的功能得到了進一步的加強。行政地理圖、系統主接線圖顯示，可縮放、平移，并有設備運行工況及數據顯示。MDI環境設計的多畫面同時在一屏幕顯示。趨勢圖及棒狀圖顯示，一坐標多曲線及可變的時間跨度，可以顯示歷史趨勢及實時趨勢，并可組合周波、計劃。曲線上標有最大值，最小值，平均值，峰谷差等，計劃曲線能帶狀顯示（帶寬度百分比可設定）。并能根據電力市場考核要求進行修改。
信息安全風險評估貫穿于信息系統的各個階段，在空管自動化信息系統的安全性分為系統安全、管理安全和網絡安全。
1.1系統安全
空管自動化系統平臺只是一個軟件層面，在這個層面內，提供了各種業務的服務界面和系統入口。該自動化系統平臺有較多功能，如顯示子系統、飛行計劃處理子系統、雷達數據處理子系統、航跡融合子系統等。系統中存在的大量子系統會使得系統內數據格式不斷進行轉換，而且要對數據進行快速處理，這就要求系統具備格式轉換、計算融合、空域規劃等功能。另外，在空管自動化系統中，還會包含管理體系規定及系統信息相關活動，我國空管自動化系統在各個單位中所使用的各不相同，但是容易產生問題的環節上都集中體現在以下幾個方面。系統軟件和服務易產生漏洞，當系統中開發的端口過多，另外，系統在對大量數據進行處理過程中存在無用服務，如SMTP服務、SNMP服務、WEB服務等。另外，空管自動化系統平臺主機安裝的三方軟件由于技術原因，可能會存在安全漏洞，一旦第三方軟件出現安全漏洞，這種安全漏洞會通過漏洞掃描軟件的識別，必將導致系統主機受到漏洞的影響，發生安全問題。另外系統在進行共享公用時也會出現安全問題，當多個系統在同一個主機運行時，或多個業務公用一個主機，將會使得主機內各個系統相互影響，某一個系統出現安全問題將對其他系統產生影響。系統密碼安全是保障信息安全的關鍵，但是在一些空管單位系統中，系統密碼存在不安全的現象，密碼不安全的直接表現就是弱密碼。弱密碼通常是組合簡單，一些空管系統管理人員喜歡將密碼設置為自己的生日、電話等，這顯然是對系統密碼不負責任的表現。另外一些系統密碼實行默認設置，這也存在安全隱患。
1.2管理安全
對空管自動化系統安全進行研究時，必須要考慮到人為因素。人為因素具有不可預測性，空管自動化系統發生安全問題多數是來自于人為原因。通過對空管工人人員進行管理，能夠有效的控制人為因素對空管系統安全的影響。管理安全是空管系統安全體系中重要的組成部分，對空管自動化系統中的關鍵部分進行研究，可以發現在空管自動化系統管理中存在的問題。當前空管單位在安全管理制度上存在制度內容缺失，如外部人員安全管理、系統設施安全檢查制度、安全巡查事件報告機制等，沒有完善的安全管理制度，將使空管單位系統安全難以得到有效的保障。一些單位制定了安全管理制度，但是空管單位工作人員自身缺乏信息安全意識，使得安全管理制度不能有效得到執行，沒有安全監察進行監督，使得安全管理制度形同虛設。或是信息安全策略體系不完整，結構松散，信息安全責任不明確。從這些問題中可以發現這些問題產生的根本在于員工上，因此對于空管單位來說，進行完善的信息安全教育和培訓對加強空管自動化系統信息安全有著重要的作用。空管單位建立完善的安全管理體系，并對各個崗位的工作人員進行明確的職責劃分，實行崗位信息安全監督保證空管系統信息安全。
1.3網絡安全
空管信息系統是由網絡拓撲和物理布局共同構成的，在網絡結構中有著多種外接網絡數據信源。為了獲得雷達數據需要連接雷達網絡數據，類似于這種外接數據的還有外接氣象網絡數據、外接報文網絡數據等。網絡拓撲結構包括了路由器、數據處理器等硬件設備。空管系統對服務器的控制力度不足，很多單位的系統僅僅通過防火墻來對信息進行防護，雖然空管系統網絡面向的是內部訪問，但是也應對此進行重視。服務器系統在網絡訪問控制上缺乏控制策略。因此建立有效的管理策略，實行多重信息防護策略是加強服務器控制的直接方式。一些單位在網絡設備上沒有良好的防護，空管單位應該對終端IP實行嚴格的控制，防止冒名登錄IP情況的發生。另外網絡設備維護權限管理不夠嚴格，沒有對登錄賬戶進行劃分。空管單位要對內部人員的賬戶定期進行檢查和確認，并對不同職級、不同部門賬戶設置相應的權限，嚴防跨部門登錄賬戶情況的出現。
2結論
