基于KVM變電站遠(yuǎn)程集中監(jiān)控的應(yīng)用

劉東++倪勇++蔡海偉

摘 要：500 kV變電站無人值班模式的全面推進(jìn)，常規(guī)的變電站運(yùn)行人員監(jiān)控方式已無法滿足現(xiàn)狀，進(jìn)而推行出變電站的遠(yuǎn)程集中監(jiān)控方式，且這種監(jiān)控方式的作用顯得尤為重要。因此該文針對(duì)一種基于KVM的監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析，根據(jù)后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)各個(gè)變電站現(xiàn)場設(shè)備監(jiān)控的實(shí)時(shí)性、便捷性和快速性等要求，體現(xiàn)出基于KVM的變電站遠(yuǎn)程集中監(jiān)控技術(shù)的優(yōu)越性。

關(guān)鍵詞：變電站 KVM 遠(yuǎn)程 集中監(jiān)控

中圖分類號(hào)：T3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）07（c）-0075-01

隨著無人值班變電站模式的全面鋪開實(shí)行，現(xiàn)存的有人值班變電站的值班監(jiān)控模式已適應(yīng)不了無人值班的方式，故而如何實(shí)現(xiàn)對(duì)無人值班變電站的電氣設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)、可靠和準(zhǔn)確的監(jiān)控，是急需解決的問題。鑒于這兩種監(jiān)控方式的矛盾，一種基于KVM的變電站遠(yuǎn)程集中監(jiān)控技術(shù)方案得到推行，很好的解決這兩種相悖監(jiān)控方式，為無人值班變電站模式的全面鋪開推行做好技術(shù)支持。

由于500 kV變電站站與站之間相距較遠(yuǎn)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程集中監(jiān)控的難度較大，要全面實(shí)現(xiàn)500 kV變電站無人值守，主要在于監(jiān)控技術(shù)的改造和提升。在無人值班變電站模式的推行方案中，以主站為中心，向子站輻射，即子站更換為無人值班模式，主站通過KVM對(duì)各所轄無人值班子站進(jìn)行遠(yuǎn)程集中監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對(duì)所轄子站的電氣設(shè)備實(shí)時(shí)、可靠和準(zhǔn)確的監(jiān)控。

1 KVM技術(shù)原理介紹

KVM（Keyboard Video Mouse），即指鍵盤、視頻和鼠標(biāo)，指用單套或數(shù)套鍵盤、顯示器和鼠標(biāo)在多個(gè)不同操作系統(tǒng)的多臺(tái)主機(jī)（包括服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等）之間切換，實(shí)現(xiàn)單個(gè)用戶使用單套鍵盤、鼠標(biāo)、顯示器去訪問和操作多臺(tái)主機(jī)的功能。

KVM網(wǎng)絡(luò)配置1臺(tái)認(rèn)證服務(wù)器，并且可配置多臺(tái)冗余認(rèn)證服務(wù)器。每一個(gè)用戶均可分配到不同的權(quán)限，從而管理到各自的服務(wù)器。通過統(tǒng)一的界面、菜單式的點(diǎn)選，給用戶提供了方便。數(shù)字式KVM 的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器的訪問和管理功能，滿足用戶隨時(shí)隨地在任何操作系統(tǒng)平臺(tái)上操作的需求，并具有不占服務(wù)器或設(shè)備資源、速度快等特點(diǎn)。

2 基于KVM的變電站遠(yuǎn)程集中監(jiān)控構(gòu)成

500 kV變電站的主站通過KVM對(duì)各所轄無人值班子站進(jìn)行遠(yuǎn)程集中監(jiān)控，在主站可以通過后臺(tái)的遠(yuǎn)程監(jiān)控畫面，實(shí)時(shí)調(diào)取、查看和操控各個(gè)所轄變電站的監(jiān)控畫面，并且在各個(gè)所轄變電站站內(nèi)，也可以就地監(jiān)控站內(nèi)電氣設(shè)備，主站和子站的操控權(quán)可以根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置優(yōu)先級(jí)，以達(dá)到安全、可控的目的。

2.1 KVM設(shè)備安裝的系統(tǒng)構(gòu)架

由于500 kV變電站的子站從原本的有人值班模式向無人值班模式的轉(zhuǎn)變，且仍然保存原有人值班方式的本地監(jiān)控功能，故而KVM設(shè)備在變電站內(nèi)的改造是基于在原來的子站的監(jiān)控系統(tǒng)上進(jìn)行的技術(shù)改造和升級(jí)。

由于子站KVM設(shè)備安裝后，不能影響子站本地的監(jiān)控功能，故而在子站原本的監(jiān)控系統(tǒng)中的主、輔顯示器前加分屏器，操作員站主機(jī)的數(shù)據(jù)經(jīng)分屏器后，再分成兩路信號(hào)，一路任然傳送至主、輔顯示器，另一路傳輸送至KVM切換器，再通過信通15454裝置將KVM切換器的數(shù)據(jù)上傳至主站。最終，主站就可以通過監(jiān)控后臺(tái)對(duì)子站的監(jiān)控畫面實(shí)時(shí)調(diào)取，同時(shí)也不影響子站通過主、輔顯示器對(duì)本站的電氣設(shè)備的操控。

2.2 遠(yuǎn)程集中監(jiān)控的系統(tǒng)構(gòu)架

在遠(yuǎn)程集中監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)建時(shí)，利用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議技術(shù)對(duì)各個(gè)子站的KVM切換器分配地址，在虛擬到主站認(rèn)證服務(wù)器，在認(rèn)證服務(wù)器上對(duì)子站內(nèi)KVM切換器進(jìn)行相關(guān)操作，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)的集中管理和控制。利用KVM主機(jī)切換系統(tǒng)，即用一套KVM設(shè)備在多個(gè)不同操作系統(tǒng)的多臺(tái)后臺(tái)機(jī)之間切換，就可以實(shí)現(xiàn)使用一套外設(shè)（鍵盤、鼠標(biāo)、顯示器）去訪問和操作多臺(tái)后臺(tái)機(jī)的功能。

主站在對(duì)子站的監(jiān)控畫面調(diào)取時(shí)，需先登陸根據(jù)所分配IP地址子站的KVM切換器，子站的KVM切換器再與子站后臺(tái)機(jī)通信，子站后臺(tái)機(jī)的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)經(jīng)過分屏器，通過KVM切換器和通信裝置上傳至主站，完成實(shí)時(shí)監(jiān)控的功能。同時(shí)，數(shù)字KVM切換器也可以捕捉鍵盤、顯示器和鼠標(biāo)模擬信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。主站可以直接通過鍵盤、顯示器和鼠標(biāo)對(duì)子站的監(jiān)控畫面進(jìn)行遙控、調(diào)取等操作。下圖為主站遠(yuǎn)程集中監(jiān)控子站的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖：

通過圖1，很清楚的發(fā)現(xiàn)，基于KVM的變電站集中監(jiān)控方案可以讓主站很便捷的對(duì)子站進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控。

2.3 后臺(tái)的遠(yuǎn)程集中監(jiān)控

本站的KVM切換器采用的是數(shù)字式KVM AS 4080，實(shí)現(xiàn)對(duì)子站網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的遠(yuǎn)程訪問和管理，可訪問任意位置數(shù)量不限的服務(wù)器或串行設(shè)備，KVM裝置提供板載WEB管理界面，可以通過IE瀏覽器直接訪問進(jìn)行操作，管理界面支持中文，且本地操作界面與遠(yuǎn)程相同，使用戶管理更方便、更高效、更清晰。支持服務(wù)器視頻信號(hào)整屏顯示，在不同分辨率服務(wù)器之間切換時(shí)，自動(dòng)調(diào)節(jié)視頻大小，無需人工手動(dòng)調(diào)節(jié)。系統(tǒng)在遠(yuǎn)程管理權(quán)限分配時(shí)，可以分別對(duì)鍵盤、鼠標(biāo)左鍵、鼠標(biāo)右鍵的權(quán)限進(jìn)行單獨(dú)分配，做到更精細(xì)、更靈活、更安全的權(quán)限分配。

運(yùn)行人員在后臺(tái)，可通過在IE地址欄輸入認(rèn)證服務(wù)器上分配的靜態(tài)IP地址，經(jīng)過加密的身份驗(yàn)證后進(jìn)入子站的監(jiān)控界面。當(dāng)子站電氣設(shè)備發(fā)生事故跳閘時(shí)，主站運(yùn)維人員可及時(shí)調(diào)取子站保護(hù)動(dòng)作信息、電氣設(shè)備狀態(tài)燈，第一時(shí)間將故障報(bào)告匯報(bào)相關(guān)調(diào)度，實(shí)現(xiàn)無人值班變電站事故處理的快速響應(yīng)。

3 結(jié)語

運(yùn)行人員登陸各個(gè)子站的KVM切換器，只需鼠標(biāo)點(diǎn)擊即可接入和控制任何一臺(tái)子站的監(jiān)控畫面，從而完成主站的遠(yuǎn)程集中監(jiān)控，對(duì)變電站的無人值班推行做好有力的技術(shù)支持。但是這種技術(shù)方案，過于依賴局域網(wǎng)，若發(fā)生雷擊，臺(tái)風(fēng)等災(zāi)難性的條件，使得局域網(wǎng)癱瘓時(shí)，這種遠(yuǎn)程集中監(jiān)控功能就失去作用。故在數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞缴?，能兼?G、WLAN等無線傳輸模式，會(huì)讓這種遠(yuǎn)程集中監(jiān)控的功能更加完備。

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