牵引供电监控系统综述1 牵引供电 SCADA 系统1.1 SCADA 系统概述SCADA 系统，即数据采集与监视控制系统 SCADA 系统的应用领域很广，它可以应用于电 力系统、给水系统、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统 它可以对现场的运行设备进行监视SCADA 系统是以计 和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能由于各 个应用领域对 SCADA 的要求不同，所以不同应用领域的 SCADA 系统发展也不完全相同在铁 路牵引供电系统中使用的 SCADA 系统常称为远动系统牵引供电系统中使用的 SCADA 系统主要监控牵引供电系统沿线各变电所、分区所、开闭所 的设备运行状态，完成遥控、遥测、遥信、遥调、遥视、保护及调度管理，辅助完成事故分析 及处理等功能牵引供电系统中 SCADA 系统有着信息完整、提高效率、正确掌握系统运行状 态、加快决策、 能帮助快速诊断出系统故障状态等优势， 行， 减轻调度员的负担，用。
现已经成为牵引电力调度不可缺少的 工具它在保证牵引供电设备安全稳定运 实现电力调度自动化与现代 化，提高调度的效率和水平等方面起着重要的作1.2 SCADA 系统的基本组成SCADA 系统由监控站，被控站及信道三大部分组成，一个典型的 SCADA 系统结构如图 1.1所示 1） 调度端：设在电力调度所内完成远动对象的监控、数据统计及管理功能等；（2） 被控站：受调度端监视的站场称为被控站，被控站完成远动系统的数据采集、预处理、 发送、接收及输出执行等功能；（ 3） 信道：远动信息传输的介质（通路）称为信道，可分为有线信道及无线信道牵引供电 SCADA 系统调度控制中心与牵引供电系统的变电所、开闭所，分区所中的被控 站联系了起来按我国的习惯，一侧称为调度端，另一侧称为执行端从监控的角度看，一侧 是监控端，而另一侧是 被监控端广义而言，对其他站实现远程监控的站称为监控站或主站， 而受主站监控的站称为被控站或分 站、子站。
在被控站内完成远动数据采集、处理、发送、接 收以及输出执行等功能的设备称为远动终端（ Remote Terminal Unit ，即 RTU ）习惯上还把由 被控站发送监控站的信息，如遥测信息、遥信信息等称为上行信息，所用的信道为上行信道 把监控站发往被控站的信息， 如遥控信息、 遥调信息等称为下行信息， 所用的信道称为下行信 道1.3 SCADA 系统的发展SCADA 系统在牵引供电系统上的应用较早，在保证电气化铁路的安全可靠供电，提高铁 路运输的调度管理水平起到了很大的作用在牵引供电 SCADA 系统的发展过程中，随着计算机的发展，不同时期有不同的产品，同时我国也从国外引进了大量的 些都带动了牵引供电 SCADA 系统向更高的目标发展SCADA 系统自诞生之日起就与计算机技术的发展紧密相关 历了四代第一代是基于专用计算机和专用操作系统的 SCADASCADA 系统开始到 70 年代末。
SCADA 产品与设备，这SCADA 系统发展到今天已经经系统这一阶段是从计算机运用到第二代是 80 年代基于通用计算机的 SCADA 系统在第二代中，广泛采用小型计算机以及 其它通用工作站，操作系统一般是通用的 UNIX 操作系统第一代与第二代 SCADA 系统的共同 特点是基于集中式计算机系统， 并且系统不具有开放性， 因而系统维护、 升级以及与其它联网 构成很大困难第三代是 90 年代按照开放的原则，基于分布式计算机网络以及关系数据库技术的能够实 现大范围联网的 SCADA 系统称为第三代这一阶段是我国 术、网络技术、通信技术都汇集进SCADA 系统发展最快的阶段，各种 最新的计算机技SCADA 系统中第四代是综合 SCADA 系统的基础条件已经具备，并在 21 世纪初诞生该系统的主要特征 是采用In ternet 技术、面向对象技术、神经网络技术以及 JAVA 技术等技术，继续扩大 SCADA 系统与其它系统的集成，综合安全经济运行以及商业化运营的需要。
SCADA 系统在牵引供电系统的应用技术上已经取得突破性进展，应用上也有迅猛的发展其技术在不断完善，不断发展当今，随着电力系统以及牵引供电系统对 SCADA提高以及计算机技术的发展，为 SCADA 系统提出新的要求概括地说，有以下几点：1. SCADA 系统与其它系统的广泛集成SCADA 系统是电力系统自动化的实时数据源，为系统分析提供大量的实时数据；同时在模系统需求的拟培训系统、 EMIS 系统等系统中都需要用到系统实时数据， 而没有牵引供电的实时数据信息，能得到牵引供电系统设备运行状态，无法真实的进行培训；挥抢修功能也不能很好的实现所以 SCADA 系统如何与其它非实时系统的连接成为所有其它系统就不EMIS 的调度指SCADA 研 究的重要课题现在 SCADA 系统已经成功实现与行车调度系统、 EMIS 系统等的互联牵引供电 SCADA 系统与 EMIS 系统、地理信息系统、电力、水调度自动化系统、调度生产自动化系统 以及办公自动化系统的集成成为综合调度管理系统的一个发展方向。
2. 变电所综合自动化SCADA 系统被控站以 RTU 微机保护装置为核心，将变电所的控制、信号、测量、计费等 回路纳入计算机系统， 取代传统的控制保护屏， 能够降低变电所的占地面积和设备投资， 提高 二次系统的可靠性变电所的综合自动化系统目前已取代常规被控站测控 铁道牵引变电所自动化的主导产品3. 专家系统、模糊决策、神经网络等新技术研究与应用RTU 而成为电气化利用这些新技术模拟牵引供电系统的各种运行状态， 并开发出调度辅助软件和管理决策软件，由专家系统根据不同的实际情况推理出最优化的运行方式或处理故障的方法， 以达到快速 判定及分析处理故障的目的4. 面向对象技术、 Internet 技术面向对象技术（ 00T 是网络数据库设计，将面向对象技术（ 00T 运用于开放式 SCADA系统是今后发展趋势2 变（配）电所远程视频（安全）监控系统2.1 概述随着铁路现代化建设的发展以及铁路自动化应用的需要， 铁路电力配电所以及牵引供电系 统变电所、分区所、开闭所（以下简称变（配）电所）已逐步实现综合自动化和无人值班（或 无人值班、有人值守） ，全所综合自动化和无人值守已成为发展趋势。
然而，即使采用了远动 系统或综合自动化系统，变电所要真正做到 “无人值班 ”或少人值守，人们还是心有疑虑这是 因为：第一、虽然一般的远动系统或综合自动化系统具有常规的 “四遥 ”功能，即遥信、遥控、 遥测和遥调功能，但人们早已习惯于 “眼见为实 ”，而且“四遥”的开关对象是否动作到位、变电 所状态报警是 “虚”报警还是 “真”报警等，常规的监控系统都难以确认，这无疑给系统的安全运 行留下了隐患；第二、虽然一般的远动系统或综合自动化可以通过 “四遥”或“三遥 ”来获取变电 所的各种电气参数，遥控各个电动开关，但不能监控变电所其它方面的情况，如火警、盗警的 发生，变压器、开关、刀闸等重要设备的表面检查及表计监视， 甚至检修人员是否走错间隔等 因此有必要在常规监控系统的基础上，为牵引变电所配置一套完整的安全监控系统，实现 “第 五遥 ”功能——“遥视”。
在变电所安装了远动或综合自动化系统后， 再增加远程视频安全监控系 统就可以满足牵引变电所无人值班的技术和装备要求目前，视频安全监控系统被广泛地应用于各行各业， 如电信部门的无人值守通信机房的环 境监测和远程操作；电力部门的变电所、机房、电厂设备管理及防入侵监控；银行系统的营业 网点安保设备的管理与监控； 博物馆展览馆重要地点及要害部门的安保系统等等， 因此， 其作 用日益重要，技术也日益成熟远程视频安全监控系统由一个监控中心、 所辖的多个被控站 （前端设备） 以及通信信道组 成，各被控站将采集的信号通过铁路信道发送到监控中心 为了实现全程视频监控， 监控中心 可选配硬盘录象机， 对上传的视频进行实时录像 系统监测信号主要包括摄像机输出的视频信 号、各种烟感、温感、门禁、光电传感器的报警信号，控制信号包括对摄像机的控制以及对自 动消防系统的控制等。
通信信道是本 系统的关键与其他视频监控系统不一样，为节约通道， 铁路的通信信道多为总线型及环状引入， 因此，系统必须能满足各种不同的通信信道 随着通 讯技术的发展以及通信资费的降低， 点对点的星形通道结构将越来越多的被采用 因此， 视频 监控系统应能满足星型、 总线型及环状引入等多种。