淺談IP技術(shù)在鐵路SCADA系統(tǒng)中的運(yùn)用

蔣超

【摘要】 隨著IP技術(shù)的迅速發(fā)展，電氣化鐵路牽引供電SCADA系統(tǒng)面臨著新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，本文通過對IP技術(shù)應(yīng)用在遠(yuǎn)動控制中心和現(xiàn)場RTU之間的一些關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析，指出SCADA系統(tǒng)中應(yīng)積極推廣和普及IP技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】 SCADA 系統(tǒng) IP 應(yīng)用 MSTP

前言：牽引供電系統(tǒng)是鐵路運(yùn)輸?shù)闹匾A(chǔ)設(shè)施，SCADA系統(tǒng)（Supervisory…Control…And…Data…Acquisition）簡稱遠(yuǎn)動系統(tǒng)，是以計算機(jī)為基礎(chǔ)的生產(chǎn)過程控制與調(diào)度自動化系統(tǒng)，主要監(jiān)控修建在鐵路沿線的各變電所、分區(qū)所、開閉所、AT所設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)測量、設(shè)備控制、參數(shù)調(diào)節(jié)以及各類信號報警等功能。高速鐵路的快速發(fā)展，對遠(yuǎn)動控制的質(zhì)量、安全性、可靠性提出了更高的要求。通信技術(shù)尤其IP技術(shù)的迅速普及，為IP技術(shù)應(yīng)用于SCADA系統(tǒng)提供了可能。

一、IP技術(shù)應(yīng)用于鐵路SCADA系統(tǒng)的可行性和必要性

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)推陳出新，各種通信協(xié)議、網(wǎng)管系統(tǒng)、開發(fā)工具、管理工具的不斷成熟和完善，為IP技術(shù)應(yīng)用于鐵路SCADA系統(tǒng)提供了完善的技術(shù)基礎(chǔ)；鐵路沿線所有站點(diǎn)均有光纖到達(dá)，完善的鐵路內(nèi)網(wǎng)系統(tǒng)，為IP技術(shù)應(yīng)用于鐵路SCADA系統(tǒng)提供了匹配的硬件設(shè)施；《鐵路供電調(diào)度系統(tǒng)通信組網(wǎng)技術(shù)方案指導(dǎo)意見》（運(yùn)電通信函[2012]428號）及鐵總…《關(guān)于供電PSCADA系統(tǒng)接入數(shù)據(jù)通信網(wǎng)方案及所需IP地址分配方案的通知》對IP技術(shù)應(yīng)用于鐵路SCADA系統(tǒng)提出了明確要求?！?/p>

二、IP技術(shù)應(yīng)用于鐵路SCADA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和接入方案

2.1 SCADA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

目前鐵路數(shù)據(jù)網(wǎng)設(shè)備僅安裝到縣級及以上較大站點(diǎn)，因此，從鐵路局調(diào)度所至各大站采用數(shù)據(jù)網(wǎng)結(jié)構(gòu)；從大站至區(qū)間各變電所、分區(qū)所、開閉所、AT所等SCADA接入采用點(diǎn)對點(diǎn)以太網(wǎng)專線（EPL）方式。為了提高SCADA系統(tǒng)信息傳送的安全性、可靠性，SCADA系統(tǒng)組網(wǎng)采取以下兩點(diǎn)措施：

組建A、B…雙網(wǎng)，且A網(wǎng)、B網(wǎng)業(yè)務(wù)分布在不同的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)處理板和接口板上。

SCADA接入點(diǎn)的A網(wǎng)、B網(wǎng)業(yè)務(wù)從相鄰大站匯聚接入。

SCADA系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。

2.2 電化SCADA系統(tǒng)接入方案

目前鐵路數(shù)據(jù)網(wǎng)設(shè)備僅安裝到縣級及以上較大站點(diǎn)，因此，從路局調(diào)度所至各個大站采用數(shù)據(jù)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，從大站至區(qū)間各變電所、分區(qū)所、AT所、開閉所等SCADA接入采用點(diǎn)對點(diǎn)以太網(wǎng)專線（EPL）方式。因電化SCADA接入點(diǎn)距離通信機(jī)房的距離遠(yuǎn)近不同，故依據(jù)SCADA接入點(diǎn)遠(yuǎn)近而采用不同的接口。當(dāng)SCADA接入點(diǎn)距離通信機(jī)房≤100米時，接入點(diǎn)與通信機(jī)房一般位于同一棟建筑物內(nèi)，采用FE（E）接口，由MSTP設(shè)備在不同以太網(wǎng)板為SCADA系統(tǒng)提供兩個FE（E）接口，中間傳輸采用超五類數(shù)據(jù)線；當(dāng)SCADA接入點(diǎn)距離通信機(jī)房≥100米時，由MSTP設(shè)備不同的以太網(wǎng)單板為SCADA系統(tǒng)提供兩個FE（O）接口，中間傳輸采用短段室外光纜。

三、SCADA系統(tǒng)IP配置

為提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，每一SCADA接入點(diǎn)分別從不同方向相鄰的兩個站匯聚接入，IP地址也分為A網(wǎng)IP地址和B網(wǎng)IP地址，分屬于不同的IP地址段和網(wǎng)關(guān)，電化SCADA系統(tǒng)的A網(wǎng)、B網(wǎng)分別接入路由器的不同端口。下表為某客運(yùn)專線的IP配置表。

三、結(jié)束語

IP技術(shù)運(yùn)用于鐵路SCADA系統(tǒng)，將從根本上改變傳統(tǒng)遠(yuǎn)動傳輸模式。使多個調(diào)度主站可以同時對一個被控端RTU進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)資源共享。IP技術(shù)在我國建成的鐵路客運(yùn)專線SCADA系統(tǒng)中均已應(yīng)用，隨著我國鐵路事業(yè)和通信承載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，IP技術(shù)將在鐵路SCADA系統(tǒng)應(yīng)用中得到更進(jìn)一步的普及和推廣，為確保SCADA系統(tǒng)的安全性、可靠性提供有力保障。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]劉清瑞，成海彥.采用因特網(wǎng)進(jìn)行電力實(shí)時數(shù)據(jù)通信的實(shí)驗(yàn)研究[J].電力系統(tǒng)自動化.

[2]鄧可.基于SDH的IP城域網(wǎng)傳輸技術(shù)研究與應(yīng)用[D].電子科技大學(xué)，2011.endprint