第一册综合监控系统接口部分0506.docx

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第一册综合监控系统接口部分0506

南宁市轨道交通1号线一期工程

综合监控系统设备采购及集成

用户需求书

（接口篇）

（第一册综合监控系统）

南宁轨道交通集团有限责任公司

广州地铁设计研究院有限公司

2014年03月

一.综合监控系统与相关系统接口

二.

1.接口清单及划分原则

1）本用户需求书包括综合监控系统与如下相关专业接口。

序号

接口专业分类

接口内容说明

备注

ISCS.PSCADA

综合监控系统与变电所综合自动化系统的接口

车站、停车场、车辆段

ISCS.ZBDZ

综合监控系统与变电所综合自动化系统的接口

主变电站

ISCS.BAS

综合监控系统与环境与设备监控系统的接口

ISCS.FAS

综合监控系统与火灾自动报警系统的接口

ISCS.PSD

综合监控系统与屏蔽门/安全门的接口

ISCS.FG

综合监控系统与防淹门的接口

ISCS.SIG

综合监控系统与信号系统的接口

ISCS.AFC

综合监控系统与自动售检票系统的接口

ISCS.ACS

综合监控系统与门禁系统的接口

ISCS.TX

ISCS.PA

综合监控系统与广播系统的接口

ISCS.CCTV

综合监控系统与闭路电视监视系统的接口

ISCS.PIS

综合监控系统与乘客信息系统的接口

ISCS.TEL/ALARM

综合监控系统与通信集中告警系统的接口

ISCS.CLK

综合监控系统与时钟系统的接口

ISCS.TS

综合监控系统与通信传输系统的接口

ISCS.DZ

ISCS.PD

综合监控系统与动力照明系统的接口

ISCS.DTS

综合监控系统与光纤火灾探测系统的接口

综合监控系统预留接口

2）综合监控系统与相关专业接口划分原则

集成系统和互联系统尽量通过相同接口、统一协议接入综合监控系统，高层协议由综合监控系统统一规定，选取标准的、通用的、开放的、软件解码的协议，若有出入，由集成子系统或互联系统负责配合进行接口协议转换，由综合监控系统负责协议转换并接入。

各集成系统和互联系统供货商负责提供详细的、完全的监控点表，与综合监控系统投标人共同确认。

各集成系统和互联系统供货商配合综合监控系统集成投标人进行各个阶段的接口测试，具体测试方法待设计联络时确定。

IBP盘是一个紧急后备盘的集合体，各专业负责提出在IBP盘所需盘面的尺寸、端子要求、指示灯及应急按钮数量、类型和功能。

综合监控系统负责盘面总体布局设计，统一订货（包括应急按钮、指示灯、接线端子等相关设备）。

综合监控系统与各系统专业的接口位置在IBP盘的接线端子排外侧，综合监控系统负责IBP盘内接线。

各专业负责其系统设备至IBP盘的接线端子排的电缆及其系统设备至IBP盘指示灯及应急按钮回路的电源。

3）接口类型

综合监控系统和各相关系统之间，主要有四种接口：

串行接口、以太网接口、硬接点接口、视频接口。

（1）串行接口

串行接口采用符合EIA标准RS422或RS485，在通信距离不超过1200米不使用中继器时，通讯速率不低于9600bps。

支持通用的、开放的、软件解码的协议；

当现场发生任何变化时，接口上的数据应实时更新；

接口的通信通常采用查询或事件触发方式进行。

（2）以太网接口

以太网接口应符合IEEE802.3CSMA/CD标准，至少应支持五类非屏蔽、屏蔽双绞线电缆，网络故障应能够自动检测和隔离，网络设备的接入或摘除均不会对正常的操作造成影响。

网络的设计原则应该是任何单点故障不会中断整个网络操作。

1000Mbps以太网接口、100Mbps以太网接口；

支持TCP/IP协议；

以太网接口采用RJ45标准接口；

支持通用的、开放的、软件解码的协议；

当现场发生任何变化时，接口上的数据应实时更新；

接口的通信通常采用查询或事件触发方式进行。

（3）硬接点接口

硬接点接口：

开关量接口。

采用截面面积在2.5mm2以下电缆。

（4）视频接口

高清数字视频HD-SDI。

3.与车站、停车场、车辆段变电所综合自动化系统（PSCADA）的接口

4.1.界面划分

4.2.

综合监控系统与变电所综合自动化系统的界面划分示意图如下：

1）车站变电所综合自动化系统与综合监控系统的界面划分图如下：

2）停车场变电所综合自动化系统与综合监控系统的界面划分图如下：

3）车辆段变电所综合自动化系统与综合监控系统的界面划分图如下：

4.3.物理接口

4.4.

PSCADA与ISCS物理接口表

编号

位置

PSCADA

ISCS

接口类型

备注

PSCADA.ISCS.P01

车站综合监控设备房接线箱内光电转换器的电口处

网络光缆（带编号）连接至车站综合监控设备室内的ISCS接线箱内光电转换器，提供光电转换器及其熔接盒，负责光缆熔接；无偿配合系统调试

提供接线箱、箱内配线架及为光电转换器供电的24VDC电源，提供光电转换器和熔接盒的安装位置并负责其固定安装；负责协议转换；负责调试

10/100M以太网，RJ45

PSCADA.ISCS.P02

停车场综合监控设备房接线箱内光电转换器的电口处

网络光缆（带编号）连接至停车场综合监控设备室内的ISCS接线箱内光电转换器，提供光电转换器及其熔接盒，负责光缆熔接；无偿配合系统调试

提供接线箱、箱内配线架及为光电转换器供电的24VDC电源，提供光电转换器和熔接盒的安装位置并负责其固定安装；负责协议转换；负责调试

10/100M以太网，RJ45

PSCADA.ISCS.P03

车辆段内综合监控设备房接线箱内光电转换器的电口处

网络光缆（带编号）连接至车站综合监控设备室内的ISCS接线箱内光电转换器，提供光电转换器及其熔接盒，负责光缆熔接；无偿配合系统调试

提供接线箱、箱内配线架及为光电转换器供电的24VDC电源，提供光电转换器和熔接盒的安装位置并负责其固定安装；负责协议转换；负责调试

10/100M以太网，RJ45

4.5.功能接口

4.6.

PSCADA与ISCS功能接口表

编号

功能要求

PSCADA

ISCS

备注

PSCADA.ISCS.F01

ISCS可以控制和监视全线车站降压所/牵引混合所（含跟随所）、停车场变电所及车辆段变电所的供电系统；

1.按约定好的数据格式，准备：

（1）遥信信息；

（2）遥测信息

2.接受并执行下列命令：

（3）遥控命令

3．回应ISCS对PSCADA与ISCS之间的通道检测

1.采集下列数据：

（1）遥信信息；

（2）遥测信息

2.按约定好的数据格式，下发：

（3）遥控命令

3.每隔一定时间，ISCS对PSCADA与ISCS之间的通道进行检测

4.7.ISCS实现PSCADA功能

4.8.

综合监控系统提供对1号线的牵引混合所和降压所的供电系统的监控功能应包括但不限于以下内容，具体内容将在设计联络时根据运营实际需求确定：

ISCS实现PSCADA功能表

牵引降压混合所

降压变电所

遥控

33kV断路器

400V进线/母联断路器、三级负荷总开关

1500V直流快速断路器/电动隔离开关

33kV母联开关自投功能投切

接触网电动隔离开关

33kV母联开关自投

重合闸投切

遥信

遥控开关合/分位置

自动装置位置

远方/当地开关位置

所有事故信号及事故总信号

所有预告信号及预告总信号

自动装置动作信号

设备自检信号

智能电子装置的通信工况

遥测

33kV进/出线电流

33kV母线电压

33kV母联电流

整流变/降压变一次侧电流/有功功率/有功电度

降压变一次侧电流/有功功率/有功电度

整流机组输出电流

400V进线电流/电压

1500V直流母线电压

轨电位

1500V溃线电流

回流电流

400V进线电流/母线电压

轨电位

遥调

4.9.ISCS实现PSCADA功能描述

4.10.

综合监控系统的控制对象应至少包括供电系统中可以远方控制的开关、刀闸、自动装置、主变压器分接头以及微机保护的定值修改、保护信号复归等。

综合监控系统在遥控操作方面具有完善的操作手段及安全措施，保证系统的安全、可靠、方便的控制操作。

操作员通过ISCSMMI监视和控制供电设备，按照用户操作权限允许进入供电系统的控制与监视。

操作中有必要安全检查，提示，口令检验，返校确认、撤消及防同时操作（互斥）功能，并带有操作员身份验证、屏蔽和设备标签检查、与其他设备对象的关联闭锁检查等。

综合监控系统遥控功能采用选择-返校方式，控制命令按选点、校验、执行三个步骤执行，并且将操作人员姓名、操作对象、操作时间、结果均记录保存在操作日志中，可供翻阅、打印。

此外，还可在中央综合监控系统的工作站实现开关不下位模拟对位操作，闭锁、解锁操作等功能。

所有控制操作均在操作员工作站上完成。

在操作员工作站的显示器、大屏幕投影屏上可显示相关信息，在打印机上可打印操作结果、事件、报警及相关报表等。

2.1.

2.2.

2.3.

2.4.

2.5.

2.5.1.中央级电力监控功能

2.5.2.

1）控制功能

综合监控系统具有遥控功能，对变电所内满足联锁约束条件（如果存在）并允许遥控的开关、刀闸进行“分”、“合”控制，或对主变分接头进行升降调节操作。

并生成操作过程的全部记录，所有遥控联锁条件自动判定。

系统配置如下遥控功能：

（1）单控

通过鼠标（键盘）操作对变电所内可以远方操作的开关设备、自动装置的投／切、主变分接头、微机保护等间隔层设备的信号复归等进行控制，可进行控制前条件校核，防止误操作。

遥控过程完全按照“选择－返校－执行”的原则操作执行，确保控制操作准确可靠。

操作前需登录，有必要的安全检查、提示、口令检验、返校、确认、撤消及防同时操作功能等，人为注销后取消控制权。

控制过程分两步进行：

第一步：

调出主接线图，选择控制对象。

若选择成功，跳出确认画面，所选对象分别在CRT上闪烁。

若选择失败，在CRT上给出提示，同时CRT恢复原状态显示，只有选择成功后，方可进行后续操作。

第二步：

在被选中对象的确认画面上按下执行键后发出执行命令。

若执行成功，则CRT上开关状态刷新停止闪烁，并有打印记录，打印颜色为黑色；若执行失败，则CRT上开关恢复原状态显示，并有打印记录，打印颜色为红色。

遥控对象可以有以下2种类型：

Ø双位控制开关

Ø单位控制开关

操作过程中随时显示提示信息。

操作过程有返校倒计时和执行倒计时，并有限时失效功能。

每完成一项遥控操作后，在系统事件日志中自动记录遥控过程。

记录内容包括：

操作员标识、控制对象、命令发出时间、遥控性质、执行结果等，也可进行跟踪打印。

系统能对继保设备进行投切或信号复归操作，可召唤并修改继保定值。

（2）程控

将若干个单控组合在一起，以简化操作步骤，完成供电系统所内、所间数个开关的倒闸作业。

在程序控制执行前首先自动检查各控制对象是否具备控制条件，若不具备程控条件，列出不具备控制的控制对象，并提醒值班人员注意。

在程控过程中可以人为终止程控的执行。

程控选择后，不对位开关进行预闪提示以防误操作。

程控执行方式也可分单步执行和自动执行。

所谓单步执行，是指程控卡片中每个控制步骤均需要调度人员进行干预，即当一个开关选择成功时，由调度员选择“执行”或“撤消”操作；所谓自动执行，是指程控卡片中所有控制步骤按单控方式一个接一个地自动完成，调度员不必干预即可完成程控操作。

程控执行成功或失败均有相应的汉字提示，任何一种程控方式均可因控制过程中事故的出现而自动中止或由调度员进行手动中止。

程控分两步：

第一步：

调出程控相关画面，选择程控画面，选择程控对象，被选中的程控项符号闪烁，同时在提示区域用汉字显示确认信息。

第二步：

执行。

按下执行键，发出执行命令，执行一个对象的操作，先检查预定义对象的状态。

发出执行命令后，在CRT屏幕上出现一个窗口显示程控的细目内容，一个窗口显示被控对象所在变电所的主接线画面，执行结果由主接线画面的开关符号变色进行确认，并在打印机上打印，打印颜色为黑色。

程控执行过程中，在程控细目画面上应有光标动态指示程控执行的位置。

程序控制可以有以下执行方式：

定时程控

综合监控系统可以设置程控执行的启动条件为某个特定时刻（如规定停送电的时间点），在定义的时刻到达时，自动启动相关程控画面，经操作员人工确认后执行。

带条件判断控制

综合监控系统具有由特定事件启动的程控功能。

具体条件设计联络时确定。

考虑到供电系统的安全性，建议启动后需要人工确认后执行。

紧急状态控制

综合监控系统具有紧急停电功能，考虑到供电系统的安全性，采用经过人工确认的紧急停电功能。

（3）临时定义程控序列

综合监控系统具有临时定义程控序列的能力，允许用户临时对预先配置的程控方案进行调整或增加新的程控序列。

（4）控制闭锁功能

当现场供电设备故障时，引起相应开关跳闸，则此开关控制命令的操作被自动闭锁，人工解锁后才能进行操作。

定义被控对象时，可编辑输入与之相关开关对象的闭锁条件。

在变电所，应能进行控制中心控制/车站控制/变电所控制权限的设置，在控制中心/车站应只能显示遥控权限状态，不能设置遥控权限。

系统应具有完善的防误操作功能。

为了调度员能监视电网检修元件，防止误操作，当现场供电开关设备接地刀闸接地时，操作员可在监视器主接线上开关符号处设置接地标志或挂接地牌，ISCS接收到来自PSCADA的接地刀闸信息后，自动在画面上做出明显标记，同时闭锁合闸操作，如果PSCADA不能提供接地刀闸信息，可以要求操作人员在画面上采用手工挂地刀的方法，同样可以闭锁在ISCS上的合闸操作，以保证系统安全。

若对挂接地牌的元件进行合闸送电时，将发出警告并拒合。

若被检修元件没有被隔离停电，则挂接地牌时将发出警告并拒挂。

系统应提供对被挂检修元件统计列表画面。

（5）遥控试验：

在CRT主接线画面上设置遥控试验。

（6）模拟操作

Ø开关不下位模拟对位操作

Ø闭锁、解锁操作

Ø挂地线操作

Ø通信通道模拟检测

2）遥信及信息处理功能

（1）遥信显示

遥信信号内容：

Ø断路器、主要的刀闸位置信号

Ø有载调压变压器抽头位置信号

Ø变电所内事故信号、预告信号

Ø通信工况异常信号、装置自检信息等。

正常运行状态时，各变电所将各种设备的运行状态和信息实时地传递到控制中心的综合监控系统，实现控制中心通过监视器装置和大屏幕系统对各变电所供电设备运行状态的监视。

在监视器装置和大屏幕系统上动态模拟开关状态的显示颜色：

合闸为红色，分闸为绿色。

当变电所设备或接触网发生故障时，把故障信息迅速地传递到控制中心显示、打印，同时启动音响报警，操作员按“确认键”后，解除音响。

所有异常信息分类分颜色显示和打印，报警程度分四级，各级含义和颜色在数据库中定义，具体要求在设计联络中确定。

音响报警包含事故报警和预告报警两种，以不同的级别音响报警。

（2）报警信息处理功能

事故报警

当事故发生时，在监视器故障窗口显示故障站名，系统自动推出故障所在的变电所主接线画面，相应的自动变位模拟开关闪烁，同时在故障细目画面显示事故内容。

按闪光复归键后停止闪烁，模拟开关显示绿色，故障细目画面自动消失，若故障仍存在，则保留故障细目内容。

若同时有两个及以上变电所发生故障时，在监视器故障显示窗口同时显示发生故障的站名。

系统具有拓扑着色功能，故障停电的部分自动转为灰色或其它指定的颜色。

大屏幕投影显示屏上相应的站名、故障信号显示区域变为红色闪烁、变位模拟开关闪烁。

按闪光复归键后停止闪烁，开关的状态显示与设备实际情况对应，若故障仍存在，则站名和故障信号显示为红色，否则恢复绿色。

在监视器报警画面上显示事故发生的详细内容，并在打印机上进行打印，内容包括：

故障发生地点、对象、性质、时间等，打印颜色为红色。

当控制中心接收到事故信号，启动事故追忆，并可保存一年以上。

当控制中心接收到事故信号，发出音响报警，操作员按“确认键”后，解除音响。

预告报警

当某站发出预告信号时，在监视器报警画面上显示详细预告内容，并在打印机上进行打印，包括站名、对象、性质、发生时间等。

大屏幕系统显示屏的站名、预告信号显示区域闪烁。

确认、复归处理方式与事故处理方式相同。

当控制中心接收到预告信号，发出音响报警，操作员按“确认键”后，解除音响。

为了避免过多的报警对操作人员的影响，系统可以定义雪崩条件，在雪崩条件下，非关键性报警被自动抑制以免干扰操作员的事故处理注意力。

雪崩条件预先定义并可在线编辑。

系统具有模拟操作功能，运行值班人员可进行各种模拟操作而不对系统正常运行造成任何影响。

模拟操作界面与实际界面一致。

事故及预告状态下更详细的显示界面要求，在设计联络中确定。

3）遥测及数据处理功能

系统对变电所主要电源、电压、功率、电度、主变温度等模拟量或脉冲电度量和保护装置的参数设定值、保护动作值等数字量进行实时采集，并使模拟量在监视器的主接线画面上或通过窗口、曲线、棒图等方式动态显示并打印出来。

对变压器过负荷情况和出现时间，各种模拟电量的极值和出现时间进行统计，并对越限量报警。

数据处理主要内容：

Ø各种开关操作记录（包括站名、对象、性质、发生时间等，打印颜色为黑色）；

Ø各种故障记录（包括站名、对象、性质、发生时间等，打印颜色为红色）；

Ø统计报表记录、检索；

Ø电流电压曲线（包括站名、时间）；

Ø遥测量超限监视：

当电流、电压量超过极限值时，发出超限报警（不响音响，在显示画面上改变显示颜色并闪烁），可进行打印（需要时）和存盘，打印颜色为红色；

Ø过负荷发生时间，持续时间的监视；

Ø当日最大负荷，最高、最低电压、电流出现时间的统计；

Ø电流、电压、电度量等曲线的显示可以根据不同的时间要求进行时间分隔显示，以便观察电流、电压、电度量在不同时间的变化情况；

Ø开关动作次数统计（区分操作与事故情况）；

Ø主变电站谐波检测，感性无功和容性无功测量；

Ø可信度检验，能过滤掉不在合理性范围内的数据；

Ø变化率检验，提供对突变数据的过滤功能；

Ø工程单位转换；

Ø双重越限检验。

4）调度事务管理功能

控制指挥中心根据从变电所采集的设备运行信息，保护、开关动作等信息，设备异常信息，分析设备的动作次数、累计运行时间、异常或故障发生情况、为调度决策提供依据。

5）供电系统运行情况的数据归挡和统计报表功能

分类保存操作信息、事故和报警信息的历史纪录，系统可根据调度人员需要按时间、对象、事件性质等不同方式进行检索，以便进行查询和故障分析；实现模拟量测量数据及开关跳闸次数等的日报、月报、年报等统计报表。

报表的格式，定义打印的时间均可以修改，已经生成的报表可以用阅读软件在其他计算机浏览。

ISCS能够提供报告模板。

允许操作员“修改、另存”的方式来增加报告模板。

在不重新启动服务器和操作员站的情况下，修改后的报告模板可以直接被系统使用。

报告既可以定时输出，也可以根据操作员命令输出。

输出报告的格式和打印报告的时间间隔，用户可以在线定义。

6）信息查询功能

用户可设定时间和项目在系统中查询各种实时、历史信息。

被查询的信息可以是一定时间内的变化过程，被查询的过程可以重新演示，即过程回顾、事故重演。

7）用户画面显示功能

系统提供图/模/库一体化的作图软件包，通过使用系统提供的作图软件包和图形显示软件包，系统能满足以下用户画面种类和要求，主要包括但不限于以下内容：

Ø供电系统示意图；

Ø供电设施分布示意图；

Ø监控系统构成示意图；

Ø变电所综合自动化系统构成示意图；

Ø各变电所主接线和接触网线路图；

电力监控画面应能体现电力母线颜色（带电与不带电）变化情况，具体逻辑判断和显示方式设计联络时确定。

当断路器事故跳闸后闭锁遥控操作时，断路器状态显示应区别于正常的显示，具体显示方式在设计联络时确定。

当开关柜中的智能电子装置通信工况退出时，开关状态显示应区别于其它状态，具体显示方式设计联络时确定。

主接线图中可显示电流、电压、功率等内容。

Ø程控显示画面；

Ø遥测曲线画面；

Ø电度量直方图；

Ø日报报表、月报报表、年报报表；

Ø越／复限统计报表；

Ø操作记录报表；

Ø警报细目画面。

包括各被控站内警报细目和全系统警报细目，其记录方式具有随时打印、定时打印、自动以电子文件保存等方式。

并可分别按时间、对象、性质进行检索。

具体要求设计联络时确定。

8）打印及画面拷贝功能

打印管理实现对系统信息打印的管理功能，提供实时运行信息打印及定时报表打印功能。

系统支持对图形、报表、曲线、报警信息、各种统计计算结果等的打印。

同时对所有监视器画面均可实现随机拷贝。

画面管理支持画面的拷贝、重命名、画面支持等功能。

用户生成新画面时可拷贝系统原有画面，在此基础上进行修改，减轻画面生成工作。

画面编辑过程中提供对所有图元、数据、区域的编辑、拷贝、删除等操作功能。

所有图形自动保持全网一致。

当不需要打印、打印机关机或故障时，各种信息由系统统一管理并自动保存在硬盘的指定目录内。

9）大屏幕系统功能显示

综合监控系统控制的大屏幕支持动态显示各变电所开关位置及接触网带电状态。

可以灵活定义显示内容及显示窗口，支持多屏幕拼接显示方式。

鉴于大屏幕是供给地铁多个系统共同使用，分配给PSCADA只是其中的几面（约8面），如果要求显示全部主接线图、供电臂图，其效果不是很好，建议采用按变电所显示的方式，包括进线和接触网带电状态，而不显示每个变电所的内部具体内容，在设备发生故障时，大屏幕上与此设备相应图象将出现转变（例如图象改变颜色或闪烁）以显示故障己发生。

操作员可以在工作站查询有关故障的报警。

10）对各种重要命令和操作设置超时监视，超时时间可调。

综合监控系统对于各种重要命令和操作可以设定超时监视，例如返校时间，操作时间等等，超时时间可以调整。

11）系统具有防止各种误操作所造成的锁机现象的功能。

综合监控系统不会由于误操作锁机。

对于错误操作，系统会给出提示。

12）屏蔽功能

操作员可以通过键盘对任何一个或一座变电所被控设备进行屏蔽，使之不能被遥控操作，屏蔽被解除后方可恢复遥控，屏蔽分为开关屏蔽控制和变电所屏蔽控制。

13）模拟培训、仿真功能

为培训人员提供模拟电力系统真实运行情况的操作平台，给出正常运行、操作、

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