H9000监控系统及水调系统数据通信的应用.docx

H9000 监控系统及水调系统 H9000 监控系统及水调系统数据通信的应用 瞿富强 , 杨启龙 (安康水力发电厂 , 陕西省安康市 725000) 摘要 : H9000 是中国水科院自动化所具有知识产权 、面向对象的水电站网络型机组监控系统 ,在国 内外众多水电站监控中均有应用 ,文中对其数据通信规约进行了系统分析 ,通过安康水电站水调 、 监控系统联网的具体实例说明了如何利用 H9000 数据通信进行开发的思路 。 关键词 : H9000 ; 监控系统 ; 数据通信 H9000 水电站监控系统的应用 H9000 是中国水科院自动化所开发的新一代 分布式大型机组监控应用平台 ,具有强大的功能 ,主 要有 :数据采集处理 ,综合参数统计计算分析 ,实时 运行与安全监视 ,语音报警 ,电话自动报警及查询 。 包括梯调经济运行 ,电站设备的指令操作控制 ,生产 统计与管理 ,系统授权管理 ,系统时钟管理 ,数据库 管理 , 运 行 指 导 , PL C 网 络 接 入 , 报 表 查 询 管 理 , We b 服务等 。 安康水电厂计算机监控系统采用中国水科院自 动化所 H9000 V4 . 0 版 ,其系统结构如图 1 所示 。 安 康 水 电 厂 水 调 自 动 化 系 统 建 成 了 Clie nt / Se r ver 体 系 结 构 , Wi ndo w s 2000 操 作 系 统 , S YB A S E 数据库的水调局域网系统 ,实现了各种信 息 (水文 、机组 、闸门信息) 的自动接收 、处理 、报表制 作 、安全报警 、数据交换等功能 。 使用 TC P 协议传输数据 。 TC P 协议和 UD P 协议各有所长 , 适用于不同 要求的通信环境 。许多程序使用单独的 TC P 连接 和单独 的 U D P 连 接 , 重 要 的 状 态 信 息 随 可 靠 的 TCP 连接发送 ,而主数据流通过 UD P 发送 。 2 . 1 实时数据库及网络数据包 在 H9000 机组监控系统网络中 ,数据通信异常 繁忙 ,下位机向上位机发送的上行数据包有 25 种 , 双向数据有 18 类数据包 ,下行数据包有 49 类 。每 秒钟都有大量数据在网上流动 ,在下位机向上位机 传送数据 及 上 位 机 之 间 的 数 据 通 信 中 , 采 用 U D P 数据通信 ,在机组监控系统的网络通信中 ,应用实时 数据库技术 ,实时数据库驻留在内存中 ,响应速度相 当快 ,用户访问数据不用和硬盘打交道 ,实时数据库 主要存放 L CU 采集送上来的所 有实 时 数据 , 采 用 按 L CU 单元存储的结构 , 用户可以 用多 种 访问 方 式访问数据库如 : SQL , DM A 等 , 网络上所有节 点 的数据共享都通过网络通信来 实现 , 即 用 U D P 广 播数据节点的即时数据或从实时数据库中读取数据 定时发送 。 实时数据库的结构如图 2 所示 。 2 . 2 数据通信规约 2 . 2 . 1 数据包格式 H9000 系统数据格式可分为上行数据格式和 下行数据格式 , 上行数据格式主 要 用于 L CU 采 集 数据的随机和定时传送 ,下行数据格式主要用于控 制命令和参数设置 。上 、下行数据格式均由包头和 用户数据组成 ,如图 3 所示 。 2 . 2 . 2 H9000 网络数据来源 1) PL C 上行数据 PL C 上行数据包括 3 类 : 正 常数 据 、报 警数 据 及定时全送量 , 正常数据每 2 s 送一次 , 采用 U D P 1 H9000 数据通信在安康水电站的应用 在网 络 数 据 通 信 中 , 主 要 用 到 的 是 UD P 与 TC P 数据通信 ,命名管道也是一种网络数据通信方 式 ,但是由于其结构复杂 , 故应用较少 。UD P 协议 是一种无连接的传输层协议 ,提供面向事务的简单 不可靠信息传送服务 ,它不与对方建立连接 ,而是直 接将数据包发送过去 ,U D P 适用于一次传送数据量 大 、对可靠性要求不高的应用环境 ,正因为 U D P 协 议没有连接的过程 ,所以它的通信效率高 ,但也正因 为如此 ,它的可靠性不如 TC P 通信质量高 。 TC P 协议能为应用程序提供可靠的通信连接 , 使一台计算机发出的字节流无差错地发往网络上的 其他计算机 ,对可靠性要求高的数据通信系统往往 2 收稿日期 :2008210216 。 — 53 — 水电厂自动化2009 ,30 (1)图 1 水 电 厂 自 动 化 2009 ,30 (1) 图 1 安康水电厂 H9000 计算机监控系统结构 图 3 上 、下行数据格式 图 2 实