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摘要：某公司采用厂用ECS监控系统，分为站控层、通信管理层、间隔层。主要功能是汇总变电站、厂用电系统的控制及监视，包括高压厂用变压器6kV侧开关、各个6kV电动机电源开关、各低压厂用变压器6kV及380V侧开关、低压380V电动机电源开关、低压380V馈线开关、分段联络开关、保安PC段开关、柴油发电机系统各种保护、测控装置及智能设备的数据汇总到通信管理层，并将数据按照一定的要求上送后台站控层；使数据更有可靠性、稳定性、实时性的传输。
关键词：监控 通讯 网络
0 前言
随着通讯技术的发展，在一些电厂仍使用老式的继电器接点作为信号的传输，这样既增加设备费用，又在管理和检修上添加很大工作量。本文通过介绍厂用ECS监控系统，把电厂现场保护测控层电气设备的信息整体的传输的监控后台机，使系统通过通讯方式与DCS相连，既可减少原来大量的硬接线，该系统还可通过接口交换机与SIS、MIS等进行通信联系，以达到信息共享的目的。检修及运行人员更及时、更清楚，更明白的全面了解、掌握现场设备运行状况，把问题处理在萌芽之中。
1 系统层次结构介绍
本次设计分层分布式结构，网络结构采用三层设备双光纤以太网网络形式。整个系统分成站控层、通信管理层和间隔设备层。通信管理单元层设备应按配电开关柜段分配，冗余配置，集中组屏安装在电子设备间。通信管理单元层设备与间隔层设备之间的连接方式应采用双现场总线，传输介质采用光纤及屏蔽双绞线，通信线缆应按照满足系统性能要求配置。6kV和380V现场保护测控单元层各个装置就近安装在开关柜内。通信管理层设备与6kV间隔层设备之间的连接方式采用以太网，连接方式采用工业以太网和双现场总线，传输介质方面6kV间隔层采用以太网光纤结合电信号传输；通信管理层设备与380V间隔层设备之间的连接方式采用单现场总线方式。传输介质方面采用屏蔽双绞线。
1.1 站控层：
站控层设备负责整个系统的集中监测、并与DCS进行通讯联络。站控层主要由1台电气维护兼工程师站主机、1台操作员站主机、系统服务器1套、1台打印机、2套DCS通信网关以及网络交换设备组成。采用一机一控的方式。站控层网络采用以太网网络，双网配置，其网络通信速率应满足系统实时性要求，至少不小于100Mbps。站控层可通过通讯接口接收到电气系统的数据；并且能在显示器进行显示、报表记录、趋势、报警；维护技术人员可在上位机进行数据库、界面、报表等修改维护、以及网络监视维护等功能；通过通信网关与DCS系统交换数据，实现信息共享；同时也可作为培训工作站，进行操作流程的预演，以及对运行人员的培训仿真等。站控系统通讯接口可监视并报告所连设备是否处于正常工作状态。该工作站还供计算机管理人员进行系统维护，完成监控系统的程序开发，系统诊断，控制系统状态，数据库和画面的编辑及修改。工程师站与同时接在网络上的系统服务器采用互为热备用工作方式，当一台主机故障时，另一台主机自动提升为工作机、实现无扰动切换，任何时候不允许出现双机故障。
1.2 通信管理层：
通信管理层设备包含通信管理单元及高速网络交换机等网络设备，具有实时的数据库，具有数据处理及通信功能，用以实现间隔层设备和站控层设备之间信息的“上传下发”，并监视和管理各测控单元等设备。通信管理单元布置在6kV或380V配电间通讯管理单元柜内。通信管理单元层设备按机组和分段功能原则配置，厂用电每6kV段配备2台通信管理单元， 380V的每段PCA、PCB和所带的MCC共用2台通讯管理单元。通信管理单元对下能与间隔层的各种智能保护测控设备进行通信，对上通过光纤直接将电气信息送往站控层网络
1.3 间隔层：
设备负责各间隔的就地监控和保护功能，间隔层设备主要由6kV综合保护测控装置、380V工作段保护测控装置、网络接口设备等组成。6kV间隔层设备提供双RS485接口，间隔层设备应按段就地组网，6kV通过冗余的光纤与通信管理单元连接及通讯。380V通过单485现场总线网络与通信管理单元连接及通信。
2 系统网络结构介绍
通过某公司网络设计介绍，来了解网络结构。6kV保护装置采用双网通讯，通讯管理单元两台，每台管理单元设置8个网络串口。380V保护装置采用单网通讯的方式，通讯管理单元两台，每台管理单元设置8个网络串口，但是6kV各个负荷电度表接于此单元上。从6kV、380V保护装置通过屏蔽双绞线经过端子排并到两个通讯管理器上，并且在通讯管理柜内设置网络交换机2台（网口需要8个），光电转换器2台（网口需要6个）。并且分别用两路独立电源配置。如图1
某机组6kV A、B段分别分设两个串口，因为每个串口只能接32个负荷（6kV两段各40多个负荷），如6kV A段的A网为通讯管理单元CPU槽位的串口1，3，B网为串口2，4。B段的A网为串行通信接模件的串口1，2，B网为串口3，4。每一个串口都对应一对（TX1，RX1）。TX1：串口1（COM1）数据发送指示灯-黄色。RX1：串口1（COM1）数据接收指示灯-绿色。通过双机热备模件MEC-701，将两台管理器互为备用。通讯管理器的1上的2个10M/100M高速以太网端口1、以太网端口2，通过以太网分别接在网络交换机上，网络交换机再分别接到光电转换器上。通讯管理器的2上的2个10M/100M高速以太网端口1、以太网端口2，通过以太网分别接在网络交换机2，网络交换机再分别接到光电转换器上。光电转换器1，2的RX，TX接到光端盒，经过光纤站控层。
汽机380V和6kV的电度表使用双机单网，三号机6kV A、B段电度表分别接到通讯管理器的串口1 2上。汽机380V接到通讯管理器的串口3上。通过双机热备模件，将两台管理器互为备用。通讯管理器的上的2个10M/100M高速以太网端口以太网端口1、以太网端口2，通过以太网分别接在网络交换机上，网络交换机接到光电转换器上。通讯管理器的4n上的2个10M/100M高速以太网端口以太网端口1、以太网端口2，通过以太网分别接在网络交换机上，网络交换机接到光电转换器上。
3 厂用监控系统优点
3.1 二次保护和测控装置分布于各电气间隔，真正做到了分层分布。保护、测控可在底层由各自动化设备完成，不受通讯是否中断的限制，系统的可靠性极高；
3.2 数据交换由硬接线信号变为计算机通讯方式，数据量大，改变了以往只有重要电气量才进入DCS而电气运行人员仍需要到现场才能了解更多的设备详细情况的状况，真正地实现了电气信息化和自动化，提高了运行和管理水平，为减员增效创造了条件；
3.3 电气系统可独立运行，实时响应速度高；
3.4 减少了DCS硬件设备，减轻了DCS负担，为用户节省了投资；
3.5 用极少量的通讯电缆就可将各就地设备连接到管理机，节省从配电装置到DCS I/O柜的大量电缆，成本低，接线方式简单灵活，敷设工作量及安装工程费用相应降低；
3.6 简化了二次接线，系统清晰，方便运行和检修；
3.7 采用光纤及屏蔽双绞线，抗干扰能力强；
3.8 数据量的增加不需再增加电缆和I/O卡件；
4 结束语
由于厂用电系统在电厂生产和运行过程中所占的重要地位，它的安全运行与否直接影响着电厂的安全生产，也关系到电厂的经济效益，所以ECS监控系统的稳定性及安全性放在第一位。ECS监控系统已经电厂域和变电站得到了广泛的应用，有多年成熟的运行经验，其可靠性、实用性和优异的性能已得到认可，成本也在逐步降低。发电厂电气监控管理系统是以现场总线技术为基础发展起来的，其主要目的在于及时、准确反映发电厂电气设备的运行状态，在深层次的数据发掘中提高电气系统的运行维护管理水平，使电气专业迈上信息化、数字化的台阶，大大前进一步。
关键词：监控 通讯 网络
0 前言
随着通讯技术的发展，在一些电厂仍使用老式的继电器接点作为信号的传输，这样既增加设备费用，又在管理和检修上添加很大工作量。本文通过介绍厂用ECS监控系统，把电厂现场保护测控层电气设备的信息整体的传输的监控后台机，使系统通过通讯方式与DCS相连，既可减少原来大量的硬接线，该系统还可通过接口交换机与SIS、MIS等进行通信联系，以达到信息共享的目的。检修及运行人员更及时、更清楚，更明白的全面了解、掌握现场设备运行状况，把问题处理在萌芽之中。
1 系统层次结构介绍
本次设计分层分布式结构，网络结构采用三层设备双光纤以太网网络形式。整个系统分成站控层、通信管理层和间隔设备层。通信管理单元层设备应按配电开关柜段分配，冗余配置，集中组屏安装在电子设备间。通信管理单元层设备与间隔层设备之间的连接方式应采用双现场总线，传输介质采用光纤及屏蔽双绞线，通信线缆应按照满足系统性能要求配置。6kV和380V现场保护测控单元层各个装置就近安装在开关柜内。通信管理层设备与6kV间隔层设备之间的连接方式采用以太网，连接方式采用工业以太网和双现场总线，传输介质方面6kV间隔层采用以太网光纤结合电信号传输；通信管理层设备与380V间隔层设备之间的连接方式采用单现场总线方式。传输介质方面采用屏蔽双绞线。
1.1 站控层：
站控层设备负责整个系统的集中监测、并与DCS进行通讯联络。站控层主要由1台电气维护兼工程师站主机、1台操作员站主机、系统服务器1套、1台打印机、2套DCS通信网关以及网络交换设备组成。采用一机一控的方式。站控层网络采用以太网网络，双网配置，其网络通信速率应满足系统实时性要求，至少不小于100Mbps。站控层可通过通讯接口接收到电气系统的数据；并且能在显示器进行显示、报表记录、趋势、报警；维护技术人员可在上位机进行数据库、界面、报表等修改维护、以及网络监视维护等功能；通过通信网关与DCS系统交换数据，实现信息共享；同时也可作为培训工作站，进行操作流程的预演，以及对运行人员的培训仿真等。站控系统通讯接口可监视并报告所连设备是否处于正常工作状态。该工作站还供计算机管理人员进行系统维护，完成监控系统的程序开发，系统诊断，控制系统状态，数据库和画面的编辑及修改。工程师站与同时接在网络上的系统服务器采用互为热备用工作方式，当一台主机故障时，另一台主机自动提升为工作机、实现无扰动切换，任何时候不允许出现双机故障。
1.2 通信管理层：
通信管理层设备包含通信管理单元及高速网络交换机等网络设备，具有实时的数据库，具有数据处理及通信功能，用以实现间隔层设备和站控层设备之间信息的“上传下发”，并监视和管理各测控单元等设备。通信管理单元布置在6kV或380V配电间通讯管理单元柜内。通信管理单元层设备按机组和分段功能原则配置，厂用电每6kV段配备2台通信管理单元， 380V的每段PCA、PCB和所带的MCC共用2台通讯管理单元。通信管理单元对下能与间隔层的各种智能保护测控设备进行通信，对上通过光纤直接将电气信息送往站控层网络
1.3 间隔层：
设备负责各间隔的就地监控和保护功能，间隔层设备主要由6kV综合保护测控装置、380V工作段保护测控装置、网络接口设备等组成。6kV间隔层设备提供双RS485接口，间隔层设备应按段就地组网，6kV通过冗余的光纤与通信管理单元连接及通讯。380V通过单485现场总线网络与通信管理单元连接及通信。
2 系统网络结构介绍
通过某公司网络设计介绍，来了解网络结构。6kV保护装置采用双网通讯，通讯管理单元两台，每台管理单元设置8个网络串口。380V保护装置采用单网通讯的方式，通讯管理单元两台，每台管理单元设置8个网络串口，但是6kV各个负荷电度表接于此单元上。从6kV、380V保护装置通过屏蔽双绞线经过端子排并到两个通讯管理器上，并且在通讯管理柜内设置网络交换机2台（网口需要8个），光电转换器2台（网口需要6个）。并且分别用两路独立电源配置。如图1
某机组6kV A、B段分别分设两个串口，因为每个串口只能接32个负荷（6kV两段各40多个负荷），如6kV A段的A网为通讯管理单元CPU槽位的串口1，3，B网为串口2，4。B段的A网为串行通信接模件的串口1，2，B网为串口3，4。每一个串口都对应一对（TX1，RX1）。TX1：串口1（COM1）数据发送指示灯-黄色。RX1：串口1（COM1）数据接收指示灯-绿色。通过双机热备模件MEC-701，将两台管理器互为备用。通讯管理器的1上的2个10M/100M高速以太网端口1、以太网端口2，通过以太网分别接在网络交换机上，网络交换机再分别接到光电转换器上。通讯管理器的2上的2个10M/100M高速以太网端口1、以太网端口2，通过以太网分别接在网络交换机2，网络交换机再分别接到光电转换器上。光电转换器1，2的RX，TX接到光端盒，经过光纤站控层。
汽机380V和6kV的电度表使用双机单网，三号机6kV A、B段电度表分别接到通讯管理器的串口1 2上。汽机380V接到通讯管理器的串口3上。通过双机热备模件，将两台管理器互为备用。通讯管理器的上的2个10M/100M高速以太网端口以太网端口1、以太网端口2，通过以太网分别接在网络交换机上，网络交换机接到光电转换器上。通讯管理器的4n上的2个10M/100M高速以太网端口以太网端口1、以太网端口2，通过以太网分别接在网络交换机上，网络交换机接到光电转换器上。
3 厂用监控系统优点
3.1 二次保护和测控装置分布于各电气间隔，真正做到了分层分布。保护、测控可在底层由各自动化设备完成，不受通讯是否中断的限制，系统的可靠性极高；
3.2 数据交换由硬接线信号变为计算机通讯方式，数据量大，改变了以往只有重要电气量才进入DCS而电气运行人员仍需要到现场才能了解更多的设备详细情况的状况，真正地实现了电气信息化和自动化，提高了运行和管理水平，为减员增效创造了条件；
3.3 电气系统可独立运行，实时响应速度高；
3.4 减少了DCS硬件设备，减轻了DCS负担，为用户节省了投资；
3.5 用极少量的通讯电缆就可将各就地设备连接到管理机，节省从配电装置到DCS I/O柜的大量电缆，成本低，接线方式简单灵活，敷设工作量及安装工程费用相应降低；
3.6 简化了二次接线，系统清晰，方便运行和检修；
3.7 采用光纤及屏蔽双绞线，抗干扰能力强；
3.8 数据量的增加不需再增加电缆和I/O卡件；
4 结束语
由于厂用电系统在电厂生产和运行过程中所占的重要地位，它的安全运行与否直接影响着电厂的安全生产，也关系到电厂的经济效益，所以ECS监控系统的稳定性及安全性放在第一位。ECS监控系统已经电厂域和变电站得到了广泛的应用，有多年成熟的运行经验，其可靠性、实用性和优异的性能已得到认可，成本也在逐步降低。发电厂电气监控管理系统是以现场总线技术为基础发展起来的，其主要目的在于及时、准确反映发电厂电气设备的运行状态，在深层次的数据发掘中提高电气系统的运行维护管理水平，使电气专业迈上信息化、数字化的台阶，大大前进一步。