基于跨平台的电力监控组态软件的研究
华中科技大学
硕士学位论文
基于跨平台的电力监控组态软件的研究
姓名：周启文
申请学位级别：硕士
专业：电力系统及其自动化
指导教师：游大海
20060510
摘要
电力自动化系统是应用控制技术、计算机信息处理技术和通信技术，通过计算机软、硬件或自动装置代替人工进行各种运行作业，提高电力系统运行、管理水平的一种自动化系统。在电力自动化系统中变电站/电站监控系统属于上位机部分，其软件设计及程序运行与计算机操作系统平台密不可分，在当前电力自动化系统中各种工控机上运行着各种平台，而且在未来一段时间内仍将是多种操作系统平台共存，能够兼容多种操作系统平台是电力组态软件未来发展的方向之一。
本文从分析监控系统的结构和功能入手，讨论跨平台实现过程中的重点和难点，比较各种平台之间的差异以及相关开发语言工具之间的性能优劣，总结出一套比较合适跨平台解决方案。本文通过介绍Qt这种新型的程序开发工具包，将其应用到电力组态软件的设计开发中，在数据库访问以及图形用户界面的开发上克服操作系统之间的不兼容性，从而实现整个系统的跨平台能力。在此技术基础上成功开发出一套应用于变电站/电站的SCADA监控系统，包括实时数据库、绘图包、人机交换程序、数据通讯与采集模块以及管理维护模块，并顺利在多个平台上测试通过。
此外作为客户机-服务器模式的补充，以及跨平台在基于互联网的解决方案，本文还简单了介绍了基于浏览器-服务器模式的电力组态软件所涉及到的问题和技术，并提出了采用Flash技术来设计Web应用程序的方案。
关键词：电力系统 SCADA 跨平台 Qt 组态软件 Flash
Abstract
Electrical automation system applies control technology, computer information technology and communication technology. It can do all kinds of operation automatically through computer software and hardware instead of manual work. It is a system that raises power system operation and management standard. Monitor and control systems of substation/hydropower station belong to upper computer part in the electrical automation system. Their software design and program running have close relationship to operation system of upper computer, which are various in the existing electrical automation system application. Furthermore, the situation of the various operation systems coexisting in the electrical automation system will be lasting for a long time in the future, so the development of Configuration Software which is compatible with multi-operation system is urgent affairs.
The dissertation begins with structure and functionalities of the supervisor and control system, followed by the discussing of emphases and difficulties of the implementation of multi-operation system Configuration Software. And then the dissertation compares the difference of the platforms and the capabilities of developing tools. Based on this, a solution scheme fitting the requests of multi-operation system is given. This dissertation shows a means to achieve the compatibility and the capability of the Configuration Software to be used on different operation system platforms. To achieve that, it is introduced in the dissertation that the using of novel program developing tool package Qt into the design and implement of the Configuration Software of electrical automation system, and on the base of that, how to conquer the incompatibility between different operation system in the data base accessing and the development of graphical user interfaces is analyzed. On the base of technique analysis, a set of SCADA monitor and control system is developed and tested in the different operation system platform. The monitor and control system consists of real-time data base, drawing package, Human Machine Interface program, data communication part and data acquisition part, manage tools.
As a supply for the Client-Server mode, it is also introduced briefly in this dissertation that the problem and technique to which the electrical system Configuration Software based on browser-server mode would come down. A method of adaptation of Flash technology to design Web application software is put forward in the dissertation.
Keywords: Power system SCADA Platform independence Qt
Configuration software Flash
独创性声明
本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
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1绪论
1.1 课题概述
电力系统是由电能的生产、输送、分配和消费的各环节组成的一个整体。对电力系统运行的基本要求是：（1）保证安全可靠的供电；（2）要有合乎要求的电能质量；（3）要有良好的经济性；（4）尽可能减小对生态环境的有害影响[1]。其中保证安全可靠的供电是最重要的要求，并发展各种专门的技术为电力系统建立安全保障体系，例如继电保护技术[2]、安全监控技术等等。
1.1.1 课题的来源
从二十世纪下半叶开始，以计算机为中心的IT（Information Technology，信息技术）技术对传统电力技术的进一步发展有着深远的影响。IT技术在电力系统中的应用，目前取得成功的集中在两个方面，第一方面是各类电气设备的微机化，如微机励磁调节系统、微机继电保护装置[3]等等；第二方面是电力系统各类复杂计算的计算机自动实现，如潮流计算、短路计算、暂态稳定计算、各类优化计算等通过软件设计可以方便快捷的得到结果，大大提高了电力系统各类计算的精度，提高了工作效率[4]。
随着工业自动化水平的迅速提高，计算机在电力领域的广泛应用，人们对电力自动化的要求越来越高，种类繁多的控制设备和过程监控装置在电力领域的应用，使得传统的电力控制软件已无法满足用户的各种需求。通用电力自动化组态软件的出现提供了一种崭新的方法，使用户能根据自己的控制对象和控制目的的任意组态，完成最终的自动化控制工程。
组态（Configuration）为模块化任意组合。通用组态软件主要特点有：
（1）延续性和可扩充性。用通用组态软件开发的应用程序，当现场（包括硬件设备或系统结构）或用户需求发生改变时，不需作很多修改而方便地完成软件的更新和升级。
（2）封装性（易学易用），通用组态软件所能完成的功能都用一种方便用户使用
的方法包装起来，对于用户，不需掌握太多的编程语言技术（甚至不需要编程技术），就能很好地完成一个复杂工程所要求的所有功能。
（3）通用性，每个用户根据工程实际情况，利用通用组态软件提供的底层设备（PLC、智能仪表、智能模块、板卡、变频器等）的I/O Driver、开放式的数据库和画面制作工具，就能完成一个具有动画效果、实时数据处理、历史数据和曲线并存、具有多媒体功能和网络功能的工程，不受行业限制[5]。
20世纪八十年代到九十年代前几年，由于微处理芯片和各种作为外围电路的大规模集成电路的出现与应用，以及远动设备与个人计算机的结合，出现了所谓的数据采集与监控（SCADA――Supervisory Control and Data Acquisition）系统，广义的SCADA 系统不仅包括通常所述的远动设备，也包括电力调度自动化中完整的主站系统，这意味着远动向提高传输速度、提高编译码的检、纠错能力以及应用智能控制技术对所采集的数据进行预处理和正确性校验等方向发展，因此远动一词也逐渐为监控所取代[6]。
课题来源于武汉华工电气公司数字电站开发计划中的一个项目，华工电气目前已经成功开发出应用于变电站、电站的监控系统HG2002，但该系统仅能用于Windows 系列操作系统平台，对于电力系统内广泛使用的UNIX操作系统平台却无能为力。为此特别制定开发计划，实现电力组态软件跨平台的运行。此系统开发成功后对于华工电气保持水电站监控产品领域的领先地位并向变电站监控领域扩展有着重大意义。1.1.2 电力自动化系统的国内外现状
电力调度/变电站/电站自动化系统的发展经历了70年代基于专用计算机和专用操作系统的SCADA系统（第一代）、80年代基于通用计算机（V AX系列/VMS或PC/DOS）的EMS（能量管理系统，第二代）和90年代基于RISC/UNIX（或PC/Windows）的开放分布式EMS/DMS（能量管理/配电管理系统，第三代）共3个阶段。目前电力系统调度/变电站/电站自动化支撑平台的基本组成部分已经形成国家标准[5]。
最早开发的通用组态软件是DOS环境下的组态软件，其特点是具有简单的人机界面（HMI）、图库、绘图工具箱等基本功能。随着Windows的广泛应用，Windows 环境下的组态软件成为主流。与DOS环境下的组态软件相比，其最突出的特点是图
形功能有了很大的增强。UNIX在多任务、实时性，联网方面的处理能力优于Windows 系列，虽然它在图形界面、即插即用、I/O设备驱动数量方面不及Windows，但这些缺点已经得到很大改进。目前在我国电力的电力自动化系统中各工控机、服务器使用的操作系统相当复杂，从WindowsNT，Windows2000到Sun Solaris，Compaq Tru64 UNIX。而随着Linux操作系统的日益成熟，在未来的一段时间内电力自动化将是UNIX，Windows、Linux三大主流操作系统长期并存的局面。随着电力生产与调度的网络化，针对发供电企业电力调度等重要部门的黑客攻击也时刻威胁着电网的安全[6]，这也是有些核心部门采用UNIX高端系统的原因。针对不同的操作系统开发相关的变电站监控软件将是未来面临的一个问题。
虽然目前在我国变电站监控系统已经比较成熟，在Windows和UNIX平台下都有很多产品出现。在国内拥有基于UNIX平台自动化软件的也只有南瑞、东方电子、电科院等寥寥几家大型企业，而这些系统中真正实现多平台的更是少之又少，而且大部分都是同一系统在不同平台下分别开发，真正实现跨平台的软件很少，界面风格，运行操作差别很大，对于开发人员和现场操作人员来说都不是很方便。另外由于UNIX 下的软件开发技术起点较高，开发成本较大，对于中小企业来说面临一定风险。如果能够开发一套在三大平台都能使用的真正跨平台的监控系统，那么无疑是有很大吸引力的。
1.2 本文的主要工作
本文从分析变电站自动化系统的结构和功能入手，讨论跨平台方案实现的可行性，到软件系统的具体实现，最后简单论述一下本系统在Web（万维网）下的运行的解决方案。重点在于软件系统的实现，我们将遵循计算机软件工程的设计思想，从需求分析、可行性分析到系统设计、模块划分，最后进行程序调试测试。
本系统为分布式控制系统，模块划分为数据库模块、实时数据库模块、图形绘制模块、人机交互模块、通信模块等几大部分。本人主要承担图形绘制模块以及人机交互模块的实现工作。
2变电站/电站自动化系统与跨平台
2.1 变电站/电站自动化系统
2.1.1 关于变电站/电站自动化系统
变电站/电站自动化系统是当代大电网运行不可缺少的手段。随着电网的扩大和互联以及计算机及网络技术的发展，传统的集中式系统己经被多机网络化开放式、分布式系统所取代。电力体制改革、全国大联网、电力市场的开展和深化，对电力调度/变电站/电站自动化系统提出了更高的要求。
电力系统自动化是应用控制技术（Control）、计算机信息处理技术（Computer）和通信技术（Communication），通过计算机软、硬件或自动装置代替人工进行各种运行作业，提高电力系统运行、管理水平的一种自动化系统.它的提出来源于在变电站中得以广泛使用的智能电子设备（IED-Intelligent Electronic Device）智能设备不仅实现了现场控制智能化，同时也把现场的生产数据数字化，通过本身的计算机数据通信接口，可提供变电站运行、维护所需要的大量数据[7]。
变电站综合自动化是将变电站所有二次设备（包括控制、信号、测量、保护、自动装置及运动装置等）利用计算机控制技术、现代通信技术、网络数据库技术等，经过功能组合和优化设计，对变电站执行自动监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化系统。
变电站综合自动化系统包括两层含义：
其一，功能综合化。原有站内微机监控、微机继电保护和微机运动装置由于历史原因是分开设置的，互不相关，自动、保护、远动自成体系。这种结构存在着设备重复设置，不能充分发挥微机作用及设备间互联复杂等缺点，因此，变电站原有二次系统亟待优化。随着微机技术和信息传输技术的进一步发展，当今的IED设备己经能将监测、保护、控制等功能综合在一起，实现软、硬件功能模块化，可使用户根据变电站具体情况灵活配置，达到最优组合，这就是功能综合化的基本含义。
其二，管理综合化。IED的普遍使用提供了大量变电站运行维护需要的数据，利用这些数据可以计算出变电站的最优运行状态，并自动调整变电站的运行状态。所以，在这个意义上，综合自动化已不仅是一个技术问题，而更成为一个管理问题。SCADA/EMS（Supervisory Control and Data Acquisition/Energy Management System，数据采集与监控/能量管理系统）系统的提出正是为了解决变电站综合管理的问题，它利用现场总线技术和现代通信技术，将各IED设备连网，通过专门的网关/通信处理机，收集现场生产数据上传或下发控制命令。同时，利用计算机局域网（LAN）、数据库（Database）、 Internet等技术，将生产信息送入数据库.进行有效管理，以实现实时监视、优化计算、报表、信息发布等多项功能。
从上述叙述可以看出，SCADA系统是变电站综合自动化系统核心，它负责将整个系统的连接成为一个整体，将大量杂乱无序的电力系统网络中的数据组织起来进行处理从而给出清晰有序的数据，同时该系统也担负着与上级调度进行数据交换的任务。
2.1.2 变电站/电站自动化系统的结构与功能
变电站是电力网中线路的连接点，作用是变换电压、交换功率和汇集、分配电能。变电站的电气设备通常被分为一次设备（Primary Equipment）和二次设备（Secondary Equipment）。属于一次设备的有不同电压的配电装置和电力变压器.配电装置是交换功率、汇集分配电能的电气装置的组合设施，它包括母线、断路器、隔离开关、电压互感器TV、电流互感器TA、避雷器等。电力变压器是变电站中变换电压的设备，它连接着不同电压的配电装置。有些变电站中还由于无功平衡、系统稳定和限制过电压等因素，装有同步调相机、并联电容器、并联电抗器、静止补偿装里、串联补偿装置等。
二次设备是在一次设备基础上建立起来的辅助电气设备，它对各一次设备进行监视、测量和控制，以保证变电站电气设备安全、可靠和经济运行。
常规二次回路是由有触点的继电器、分立电子元器件或集成电路构成，主要包括变电站的控制系统、信号系统、测量系统、同期并列系统、继电保护和二次电源等。当今的变电站综合自动化系统中，常规的电磁二次设备己逐渐被基于微处理器的微机
保护二次设备所取代，但其完成的功能与原有常规设备大致相似。
一个变电站综合自动化系统所具有的功能应该包括：
1. 继电保护
（1）线路保护。在被保护线路内部故障时，应能快速跳开线路断路器，切除故障。对110kV线路一般采用阶段式距离保护和阶段式零序电流方向保护。对一些要求全线速动的110kV线路和110kV以上线路，则可采用高频保护、光纤差动保护做主保护，也可采用带方向的一段或两段速断过流保护以及零序方向过流保护。对35kV线路，通常采用带方向或不带方向的一段或两段式电流、电压速断和过电流保护。10kV线路可采用两相或三相式电流速断保护和过电流保护，以及零序过电流保护。
（2）主变保护。宜采用比例制动特性的纵差保护，具有可靠的涌流制动功能。后备保护可采用带方向或不带方向的过电流保护。
（3）电容器组保护。
（4）母线保护。能自动识别并跟踪系统运行方式的变化，在各种复杂故障下均能正确快速动作。低压闭锁可投可停。
（5）自动重合闸。110 kV以下线路一般采用三相一次重合闸，其同期检定方式和重合闸延时时间应能整定。
2. 通信功能[8]
（1）与底层IED设备交换数据。实时显示变电站各设备的状态信号，事故报告，自检报告等。下载全网对时信号、保护定值参数等。
（2）向调度中心转发有关本站RTU （Remote Terminate Unit）的遥测、遥信、遥调和遥控等数据量。
3. 自动控制
（1）系统接地保护。小电流接地系统中发生单相接地时，接地保护应能正确选出接地线路（或母线）接地相，并予报警。对不接地系统，可采用零序功率方向、零序电流大小和方向等零序分量判据，对经消弧线圈接地系统还应考虑其他有效判据（如5次谐波判据等）进行综合判断。
（2）备用电源自投。典型的备自投有单母线进线备投、分段断路器备投、变压
器备投、进线及桥断路器备投、旁跳断路器备投等。
（3）低频减载。当系统频率下降时，应及时自动断开一部分负荷，防止频率进一步降低，以保证电力系统的稳定运行和重要负荷的正常工作。
（4）同期检测和同期合闸。检测有关高压断路器两侧电压的值、相位和滑差，并发出同期合闸起动和停止信号。
（5）电压和无功控制。即有载调压变压器和母线无功补偿电容器及电抗器进行局部的电压及无功补偿的自动调节.
4. 安全监控
（1）控制与操作闭锁。
（2）操作管理权限按分层（级）原则管理。即系统必须设置专用密码的操作口令，使调度员、遥调、遥控操作员，系统维护员和一般人员能按权限分级操作和控制。
（3）对断路器，电动隔离开关进行分合控制。
（4）无功/电压控制。
（5）直流母线电压控制。
（6）继电保护入或退出、保护定值切换等。
（7）现场操作防误闭锁。其闭锁满足“五防”要求。即：1.防止误分误合断路器；
2.防止带负荷拉隔离开关；
3.防止带电挂（合）接地线；
4.防止带接地线（接地开关）合断路器（隔离开关）；
5.防止误入带电间隔。
（8）越限报警。包括母线电压越限报警、线路负荷电流越限报警、主变过负荷报警、系统频率偏差报警、消弧成圈接地系统中性点位移电压越限及累计时间超出允许值时报警等。
（9）异常状态报警。包括断路器变位信号、保护故障动作信号、监控及保护设备异常状态信号等。
（10）事件顺序记录（SOE）。事故追忆和故障录波。SOE分三级，一级为事故事件，二级为异常事件，三级为一般事件。对一级事件应优先传送，事件分辨率要求站内小于5ms事故追忆记录事故前M帧，后N帧变电站运行参数变化过程信息。追忆内容可打印输出。故障录波可通过配置专用微机故障录波器实现，也可在继电保护装置中
加入此功能。
5. 远动RTU功能（Telecontrol）
本功能主要指遥测、遥信、遥调、遥控四遥功能。还包括保护远值远方监视、切换与修改、故障录波、故障测距的远方传送和控制等等。其与调度中心通信可采用CDT （远动循环规约）或计算网络标准规约，通信速率应满足调度自动化的要求。还应具有与调度（控制）中心EMS/SCADA系统对时的功能，或就地采用GPS校时。
6. 自诊断及自修复
当系统的数据采集、控制、保护等主要单元模块故障时，应能自诊断出故障部位，并具有失电保护、上电自检、自复位至原运行状态的能力。对于上位机，一般采用双网双服务器模式，两者互为热备用，当某个服务器或者某个网络发生故障时，系统自动切换到另一部分，在系统恢复正常后，自动对数据库进行数据同步。
对于电站还包括发电机的开机、停机，以及AGC（自动发电控制）、机组的经济运行等等。
2.2 变电站/电站自动化系统所涉及到的平台
所谓平台，我们也可以称之为操作系统，在工控机上几乎所有的程序都运行在相关的操作系统平台上。操作系统的特点在于提供了文件管理、任务调度、网络管理、硬件访问接口等功能，应用软件开发人员只需要专注于上层的逻辑应用，这样可以减少很多工作量，而且开发出的程序可靠性更高。因此以前大量采用单片机开发的IED 设备也越来越多的考虑使用嵌入式操作系统，由于本文主要讨论上位机系统的开发，在此对嵌入式操作系统不作详细讨论。另外由于DOS（Disk Operation System，磁盘操作系统）操作系统已经逐渐退出历史舞台，因此也不在讨论之列。
在电力自动化系统中使用得最多的是Windows和UNIX两大主流操作系统，而随着Linux操作系统的完善和推广，以其为平台开发的应用软件也越来越多，下面分别对这几个系统进行介绍。
2.2.1 Windows操作系统
自从Windows操作系统推出后，原先大量运行在工控机上的DOS逐渐为之取代，可以说Windows操作系统的出现是个人计算机真正走向大众化的标志。Windows操作系统是美国微软公司（Microsoft）开发的，包括一系列产品：Windows95、Windows98、Windows2000、WindowsNT、WindowsXP。其中Windows2000和WindowsNT由于性能稳定、功能强大，电力系统中大量工控机使用它们作为操作系统。Windows操作系统的最大特点在于使用方便、功能丰富，即使是一个对计算机知识了解不多的人也能很快上手，不需要再记大量的命令，只要鼠标轻轻点击几下，各种以往很复杂的配置问题就可以轻松解决，因此该系统在PC（Personal Computer）机上得到大量应用。
优点：1、界面图形化，在Windows中的操作可以说是“所见即所得”；2、多用户、多任务，可以“同时”运行多个程序；3、网络支持良好，只需简单设置即可实现网络资源共享；4、硬件支持良好，支持“即插即用（Plug and Play）”技术，使得硬件的安装更加容易，支持的驱动程序也很丰富。
缺点：1、不够稳定，特别是早期的版本，有时一个小故障就可能导致系统崩溃；
2、系统漏洞多，安全性能差，针对Windows的病毒和网络攻击更是层出不穷[9]。
2.2.2 UNIX操作系统
UNIX的历史比较古老，20世纪七十年代初期诞生于AT&T贝尔实验室，后期的反展使其衍生出很多分支，其一些主要版本包括AIX、HP/UX、SCO OpenServer、Sun Solaris以及下面将要提到的Linux，因此我们通常说的UNIX其实是一族计算机操作系统的名称[10]。
优点：1、可移植性强，适合多种硬件平台；2、强大的命令系统，多达上千条指令；3、良好的开发环境，UNIX支持数十种流行的程序开发语言；4、强大的网络功能，可以说当今网络的大部分标准均来自于UNIX系统；5、增强的安全机制，系统大多满足C2级系统安全规范，部分专用系统已经达到B1级；6、具有强稳定性和健壮的系统核心；7、功能强大的帮助系统。
缺点：1、界面图形功能有限，指令系统过于复杂，这点就限制了非专业人员的
使用；2、价格昂贵，所需的硬件也不便宜。
2.2.3 Linux操作系统
Linux是芬兰赫尔辛基大学的一个大学生Linus B.Torvolds在1991年首次编写的。它是一种类UNIX系统，具有Unix系统的功能和特点，能够兼容UNIX，但无需支付UNIX高额的费用。它是免费的开源软件，用户可以免费获得其代码，并能够随意修改，因此世界上成千上万的人可以检查这个软件，快速找到并修改其错误代码。
优点：完全免费，源代码开放，其它的和UNIX类似。
缺点：1、许多硬件设备面对Linux的驱动程序不足；2、软件支持不足，很多我们常用的软件很难有Linux下的版本[11]。
2.2.4 比较分析
上面简单介绍了一下目前主流的三大操作系统平台，我们从不同的方面做一下分析。见表2-1。
表2-1 三种平台综合对比
从上面的对比，结合前几节的介绍，我们可以发现这三种平台互有优缺点，谁也无法完全替代谁，但是目前大部分的程序都是针对某个特定的系统开发的。在电力系统中，中小型变电站、水电站使用Windows的比较多，这类系统对稳定性和可靠性要求不是特别高，而且操作人员计算机水平相对较低；在大型变电站、集控站以及调度中心用UNIX则更多一些，这类系统是电网的核心和要害部门，对稳定性和安全性要
求更高，为此往往是不计成本的，UNIX在这里更受欢迎；而随着Linux的进一步推广，也开始有些规模相对较小一些的电力系统开始使用其作为自动化系统的运行平台，研究结果表明，在进行电网实时数据分析方面，PC／Linux完全具有商用Unix工作站的性能，并且运算速度遥遥领先。在现有的硬件配置和软件环境下，一台PIII500微机的计算能力是Sun Ultra10和Alpha 600au工作站的2～3倍。而PC的价格远远低于工作站（仅为相同能力的Sun工作站价格的5%～10%）[12]。
2.3 本章小结
本章首先对变电站/电站自动化系统的结构和功能进行了简单的介绍，然后介绍了变电站/电站自动化系统所涉及到的三大主流平台，并进行对比分析。
3基于跨平台的电力组态软件的分析
3.1 概述
如果说硬件是系统的躯体，那么软件则是系统的灵魂。同任何事物一样，软件也有一个孕育、诞生、成才、成熟、衰亡的过程，一般称其为计算机软件的生存期。把上述基本过程的活动进一步展开，就可以得到软件生存期的6个阶段，即制定计划、需求分析、设计、程序编制、测试及运行维护[13]。以上就是软件工程对软件生存期的描述。
本系统软件的设计也遵循软件工程的原则，在前两章我们制定了计划并进行了相关的需求分析，本章将结合电力系统自动化的特点开始软件设计。
3.2 电力组态软件
电力组态软件是整个变电站/电站自动化系统中的上层系统，以SCADA为核心，在此基础为平台可以方便扩充电力系统的其它高级应用功能，如EMS、电力市场、高级应用功能（状态估计、潮流计算、负荷预测等等）。电力组态软件的基本内容包括：数据库管理系统、实时数据库、历史数据库、数据采集模块、图形显示模块、报表模块、报警模块。
1. 组态目的
电力组态的目的是提取电力系统自动化软件共性的部分，如图形显示,数据处理，报警，控制等部分内容，放在一个公共的平台内，利用这个平台二次开发人员可以方便灵活地实现各种具体的应用要求。
2. 分层分布的设计方法
分层分布是变电站/水电站监控系统的总体设计原则。即要求电站的厂站层，现地层，功能单元层，各负其责。由下层向上层提供上层所需的功能要求。
3. 组态软件的层状结构
组态系统的逻辑层次结构分为:驱动程序层，实时数据库系统层，图形显示层．以及实现三层功能配套的设置及运行程序．
图3-1 层状系统结构图
4. 驱动层
组态软件驱动层的功能是采集监控系统功能单元的实时数据，并向实时数据库中传送，并且由本层功能将上层的命令下发到各个功能单元中去。驱动层的表现形式是驱动程序。根据驱动程序功能侧重点的不同分为如下两种类型：采集型与控制算法型。采集型的主要完成功能是采集实时数据，例如各种板卡及PLC的通讯程序就是采集型，调度通讯程序也属于采集型驱动。控制算法型的主要是完成某种控制功能如水电站监控系统中的AGC与A VC调节以及经济运行等高级运行功能。
5. 实时数据库层
实时数据库是组态软件中的中间层。目的是综合运算各驱动程序所采集的实时数据。转发各种实时数据，进行自动报警处理，语音报警，向上位程序提供所需显示的量，向驱动层发布上层界面传下来的命令。实时数据层的表示形式是实时数据库管理程序。
6. 图形显示层
图形显示层是组态软件的顶层．使用图形化的界面显示实时值与实时状态．图形显示层的表现程序是图形绘制程序与图形运行显示程序。
7. 在分布式系统中各层之间的关系
组态软件可以支持集中监控的监控模型及分布控制的监控模式。集中监控模型主
要用于变电站监控及小型水电站机组监控。分层分布的控制模式主要用于中大型水电站的控制分布要求。图3-2表示了较为复杂的分布型控制，软件实现结构。
图3-2 基于分层分布的组态运行模式
图3-2显示：组态的实时数据库在硬件上通过以太网络相互联系，各个驱动程序与实时数据库之间可以双向交互数据与控制。
3.3 数据库设计与系统建模
数据库的设计是一切工作的基础，设计结构良好的数据库对今后组态软件的稳定性、可靠性、可扩展性有着重要影响。根据我国电力系统自动化的实际情况，对电力系统数据库总的功能需求是：存储和处理复杂的对象实体，这些对象不仅内部结果复杂，很难用普通的关系结构来表示，而且相互之间的联系复杂多样；支持复杂的数据类型，包括抽象数据类型、无结构的超长数据、时间和版本数据等，还要具备支持用户自定义类型的可扩展能力；具有广泛包容性和通用性的电力系统数据模型，为应用软件的“插入式兼容”奠定基础；数据库的安全性和完整性，数据的完整和安全是电
力系统数据库的重要需求，完整性指的是数据的正确性和一致性，安全性意味着对数据访问的授权和控制；数据库管理系统能够提供连续而不间断运行和高可靠性的能力，以适应电力系统安全性运行的要求；将数据库技术与Web技术紧密结合，实现数字电站管理系统的Internet整体解决方案[14]。
数据库系统的开发要求主要有以下几点：
1. 数据一致性
所谓数据一致性，即数据的唯一性。电力系统自动化系统中的数据信息存放于系统网络上的分布式数据库中，对离线数据来说，它们位于数据库服务器上，由各子系统、各种应用程序通过网络进行数据操作。所以，只要一切数据库设计合理，数据必定满足一致性要求。为满足实时性，实时数据库要映射至各工作站内存中，这就需要由实时数据库管理系统进行统一管理，保证实时数据库同步更新和同步数据刷新。
2. 数据共享性
数据共享性不仅指数据“公用”，还应满足数据库不依赖于各子系统，即由各子系统共用；数据与程序严格分离，数据的增删、更改不需要改变程序。要实现上述两条，数据库必须有很好的通用性:包含各子系统所需的所有信息；数据具有透明性，应用程序应清楚从何处寻找所需信息；通用的数据操纵语言。
3. 数据安全性
数据库是各应用程序的基础，数据库系统的崩溃对整个自动化系统来说是一个灾难。因此必须保证数据库系统的高度安全可靠性。提高数据库系统安全可靠性的措施很多，如数据库服务器双机热备用、磁盘镜像、数据库备份并采用高性能服务器等等。另外从应用方面，为进一步保证数据库系统的安全可靠性，也应该实行专人负责，统一集中管理。
电力系统自动化系统的内容非常广泛，由很多子系统构成，各子系统的集成就构成一个完整的自动化系统，而这种集成的基础就是通用的数据库系统。不仅如此，系统还要用到其它系统的数据信息。如果数据库系统不通用，难以共享，不得不重复配置RTU，不仅造成一次设备极大浪费，更主要的是系统间难以集成。所以数据库系统
上位机图形监控组态软件详细技术规定
图形监控组态软件的详细技术要求说明 概述 运行平台(向下兼容): 服务器操作系统:Windows Server 2012 64 位中文标准版: 客户端操作系统:Windows 8/win7 R2 64 位: 关系型数据软件:Microsoft SQL Server 2014 Standard&Enterprise。 实时数据通信/处理服务器从现场 PLC、RTU 等控制器中或第三方系统的数据源实时采集数据，并对数据进行处理和运算(包括实时数据的采集、报警处理、数据加工等)。用户通过监控计算机获取系统的各种实时数据，以图形、动画、趋势等各种方式展示，并进行监视和控制:对于需要即时归档存储的数据，实时数据通信/处理服务器直接将这些数据推入实时历史数据进行存储，且用户能够在监控计算机的监控画面中方便的直接调用历史数据的趋势、数据查询、数据统计报表等。如:1)实时的监控画面:2)实时/历史报警:3)实时/历史的趋势:4)各种报表:5)数据挖掘: 6)系统内各种数据的任意查询等。 系统总体架构要求采用基于系统平台的整体解决方案来架构系统，支持面向对象的开发技术和.NET、C#、Java等高级编程语言，采用面向对象的设计，以设备为中心，具备设备对象及代码重用性。为了确保系统维护管理的高效性，该重用性应通过面向对象设计方式实现，包括对所有对象的派生和继承等: 能够对系统进行集中开发、集中诊断和集中管理，支持以部署(Deploy)的方式来远程部署和管理整个应用工程。平台具有良好的开放性，支持 OPC、DDE 和Suitelink 等通讯协仪，并且能够提供支持厂区一、二期 I/O 设备的设备驱动程序，包括:PLC、控制器、智能分析仪、RTU 等，即提供这些设备的驱动程序不需用户再另外购买: 通过工程师站可以完成对数据采集、数据处理、模型构建、组态配置、应用功能开发、远程分布式部署和工程管理等功能模块的创建和管理维护。工程师站可以在线的对整个系统操作员站、中央服务器负责的数据采集、数据处理等功能进行动态的在线开发、调试、配置和管理维护，而不影响正在运行的系统功能行，修改维护完成后，能够进行不停机的系统功能更新和部署。 客户端只作为监视控制功能，核心数据处理工作与客户端分离，由中央服务
智能电力监控系统发展现状及趋势
智能电力监控系统发展现状及趋势 日程技术 智能电力监控系统发展现状及趋势 为了保证电力系统的正常运行,我们需要对电力线上的电压,电流和功率等各 种参数进行实时或频繁的测量和监控.同时,随着科学技术的迅速发展,电力系统也正在不断向自动化,无人化方向发展,因此,智能电力监控系统在近年来得到了较快地发展,具有越来越高的可靠性和连续性. 一 .智能电力监控系统发展历史及现状 电力系统监控技术在我国的研究和应用已经有50多年的历史.20世纪5O年代,对电力系统的监控主要是模拟式监控,遥测装置与遥信,遥控分开.远动装置使用的元器件主要是电子管, 电磁继电器和继续式步进选线器等,工作速度低,容量小,维护工作量大,可靠性差.2O世纪6O 年代,我国研制了以半导体元器件为主的无触点式的远动装置,采用数字式技术将遥测,遥信, 遥控和遥调综合于一体,称为数字式综合远动装置,其工作性能有了明显的提高.但这种装置按布线逻辑方式构成,电路一经确定难以更改, 在功能和容量方面受到限制.70年代后期,工程人员在数字式综合远动装置的基础上研制成功可编程式的远动装置,具有适应性强,扩展方便等优点. 80年代末,微型计算机的发展为远动提供了强有力的技术支持,采用微机使远 动技术进入了一个崭新的时代,其主要优点是适应性强,功能和容量扩展方便,便于通信等优点.1987年, 清华大学电机工程系研制成功我国第一个变电站综合自 动化系统,在山东威海望岛变电站投运.从2O世纪80年代中期开始,电力负荷控制
系统在我国得到了广泛的推广和应用,曾为缓解我国90年代中期以前的电力供需矛盾起了关键性l 的作用. 进入2l世纪以来,随着计算机技术,通讯技术和人工智能技术的快速发展,智 能电力监控系统在电力行业及其他相关行业得到了越来越广J 泛的应用.所谓智 能电力监控系统,是指利用计沈智鹏华中科技大学 算机,计量保护装置和总线技术,对配电系统的实时数据,开关状态及远程控制进行集中检测和集中管理的软,硬件设备.智能电力监控系统具有硬件,软件模块化,通信网路化,通信信道 i专用化和界面图形化等特点.如南瑞集团的ISA ?一1及DISA,北京哈德威四方的CSC2000,山东 !大学的E$60,和东方电子的 DF3003系列在国内均具有较大影响. 这些智能电力监控系统一般由管理层(站控层),通信层(中间层),间隔层(现场监控层) 三部分组成. 在数据采集处理方面,监控系统一般可实时和定时采集现场设备的各电参量及开关量 {状态(包括三相电压,电流,功率,功率因数,频率,电能,温度,开关位置,设备 运行状态等), 将采集到的数据或直接显示,或通过统计计算生成新的直观的数据信息再显示(总系统功率, . 负荷最大值,功率因数上下限等),并对重要的信启,量进行数据库存储. 在用户管理和报表管理方面,监控系统一般可对不同级别的用户赋予不同权限,从而保证 .系统在运行过程中的安全性和可靠性.如对某重要回路的合/分闸操作,需操作员级用户输入操作13令外,还需工程师级用户输入确认13令后方可完成该操作.监控系统一般具有标准的电能报表格式,并可根据用户需求设计符合其需要的报表格式.系统可自动统计和自动生成各种类型的实时运行报表,历史报表,事件故障及告警记录报表,操作记录报表等,可以查询和打印系统记录的所有数据值,
电力监控系统技术方案
电力监控系统技术要求 1.1 适用范围 本技术规格书适用于变电站的变电所及配电房的电力监控系统。 1.2 应遵循的主要标准 GB 50174-2008 《电子信息系统机房设计规范》 GB/T2887-2000 《电子计算机场地通用规范》 GB/T 9361-88 《计算站场地安全要求》 GB/T13729-2002 《远动终端设备》 GB/T13730-2002 《地区电网调度自动化系统》 GB/T15153.1-1998 《远动设备及系统——电源和电磁兼容性》GB/T15153.2-2000 《远动设备及系统——环境要求》 GB/T17463-1998 《远动设备及系统——性能要求》 GB/T18657-2002 《远动设备及系统——传输规约》 DL/T860(IEC61850) 《变电站通信网络和系统》 GB/T16435.1-1996 《运动设备及系统接口（电气特征）》 GB/T15532-2008 《计算机软件单元测试》 GB 50057-2010 《建筑物防雷设计规范》 GB4943-2001 《信息技术设备的安全》 GB/T17626-2006 《电磁兼容》 1.3 技术要求 1.3.1 系统技术参数 画面响应时间≤1s； 站内事件分辨率≤5ms； 变电所内网络通信速率≥100Mbps； 装置平均无故障工作时间(MBTF) ≥3000小0时； 系统动作正确率不小于99.99%。 系统可用率不小于99.99%； 站间通信响应时间≤10ms； 站间通信速率≥100Mbps；
1.4系统构成概述 a) 系统结构 整个系统以实时数据库为核心，系统厂家应具备自主研发的数据库，同时应该具备软件著作权或专利证书，保证软件系统与硬件系统配置相适应，应用成熟、可靠，具备模块 化可配置的技术架构，相关证书投标时需要提供。 数据采集 数据采集软件，支持下传控制命令。将从现场网络采集的数据写入实时数据库。采用动态加载驱动方式，便于扩充特殊协议的设备。包括MODBUS485/TP驱C动、OPC驱动和仿真驱动simdrv 。 实时数据库 实时数据库应符合Windows 64 位X64 版，负责数据实时和历史服务。采用基于TCP协议的应用层协议，具备LZO 实时压缩传输，极大的节约网络流量资源，提供rdb4api.dll 标准DLL封装协议便于客户端使用。实时数据库应具备数据响应快、容量大、具有冗余备份 存储等特点，例如美国OSI Software 推出的PI 实时数据库系统。 实时数据库应具备管理工具，用于管理实时库的帐号、标签、数据卷和数据查询。分为X86版和X64版，采用跨平台的基于TCP协议的应用协议。 实时库应具备备份工具，提供实时库的在线实时备份功能。比通用备份工具比如 Veritas 或RoseMirrorHA 等效率更高、占用资源更少、使用更简单、节约工程成本。 实时数据库应提供是数据同步工具，用于数据恢复和多库之间的数据同步。 在100M 网络上，标签服务秒可提供28 万个标签属性记录服务，数据服务每秒可提供 100 万条历史数据记录服务。内置历史缓存和历史预读为多客户并发历史服务提供优异的检 索和查询统计性能。 b) 设计规格 运行平台Windows server 2003 sp2 及以上服务器，同时支持windows64 位和Linux64 位系统平台； 最大标签数达到≥100 万； 最大并发连接客户数≥512 万； 最大历史数据卷个数4096 个，单卷容量≥120G，每个卷数据可以存储≥100 年 可变长度类型大小，每条记录最大1000 字节 SOE事件最大4G空间，大于1000 万条记录，自动回收利用旧空间。 磁盘访问方式支持直接扇区写盘+ 写通式自有缓存
基于力控组态软件的锅炉监控系统设计报告
东北大学秦皇岛分校自动化工程系自动控制系统课程设计 基于力控组态软件的锅炉监控系统设计 专业名称自动化 班级学号 学生姓名 指导教师 设计时间2011.6.27~2011.7.8
东北大学秦皇岛分校自动化工程系 《自动控制系统》课程设计任务书 专业自动化班级姓名 设计题目：基于力控组态软件的锅炉监控系统设计 一、设计实验条件 地点：自动化系实验室 实验设备：PC机 二、设计任务 1、根据题目要求进行资料收集及监控方案的设计。 2、利用力控组态软件，完成控制系统软件组态，包括：建立实时数据库；绘制控制主界面；包括数据采集、显示（界面动画等）、报警组态、数据保存、历史数据查询、报表打印等功能。 3、撰写课程设计说明书 三、设计说明书的内容 1、设计题目与设计任务（设计任务书） 2、前言（绪论）(设计的目的、意义等) 3、主体设计部分 4、参考文献 5、结束语 四、设计时间与设计时间安排 1、设计时间：6月27日～7月8日 2、设计时间安排： 熟悉课题、收集资料：3天（6月27日～6月29日) 具体设计（含上机实验）：6天（6月30日～7月5日) 编写课程设计说明书：2天（7月6日～7月7日) 答辩：1天（7月8日）
前言 随着工业自动化水平的迅速提高和计算机在工业领域的广泛应用，人们对工业自动化的要求越来越高，种类多的控制设备和过程监控装置在工业领域的应用，使得传统的工业控制软件已无法满足用户的各种要求。通用工业自动化组态软件的出现为解决上述实际工程问题提供了一种崭新的方法，因为它能够很好的解决传统工业控制软件存在的种种问题，使用户能根据自己的控制对象和控制目的任意组态，完成最终的自动化控制工程。目前世界上组态软件品种繁多，国外产品有美国Wonderware公司的InTouch、美国Intellution公司的iFIX等，国内产品有三维力控、组态王、MCGS等。 一般的组态软件都由下列组件构成：图形界面系统、实时数据库系统、第三方程序接口组件、控制功能组件。 力控组态软件主要解决的问题：如何与采样、控制设备间进行数据交换；使来自设备的数据与计算机图形画面上的各元素关联起来；处理数据报警及系统报警；存储历史数据并支持历史数据查询；各类报表的生成和打印输出；为使用者提供灵活、多变的组态工具，可以适应不同应用领域的需求；最终生成的应用系统运行稳定可靠；具有与第三方程序的接口，方便数据共享。 本文以锅炉对象为例，利用三维力控PCAuto组态软件开发了一个小型的监控系统。 1.力控组态软件PCAuto 1.1软件的认识 力控监控组态软件PCAuto是对现场生产数据进行采集与过程控制的专用软件，是在自动控制系统监控层一级的软件平台，它能同时和国内外各种工业控制厂家的设备进行网络通讯，它可以与高可靠的工控计算机和网络系统结合，便可以达到集中管理和监控的目的，同时还可以方便地向控制层和管理层提供软、硬件的全部接口，来实现与“第三方”的软、硬件系统进行集成。 力控监控组态软件PCAuto最大的特点是能以灵活多样的“组态方式”进行系统集成，它提供了良好的用户开发界面和简捷的工程实践方法，用户只要将其预设置的各种软件模块进行简单的“组态”，便可以非常容易地实现和完成监控层的各项功能，缩短了自动化工程师的系统集成的时间，大大地提高了集成效
电力系统监控和数据采集系统研究
电力系统监控和数据采集系统研究 摘要：随着深入推进电力体制改革、建设能源互联网、实施大数据创新应用等 国家战略的推进，计量传统业务向新型业务拓展，营销业务向社会化全业务链延伸。跨专业协同持续深化，对电力系统监控和数据采集系统的支撑能力提出新的 要求。面对新形势新挑战，全面总结采集系统建设的基本情况和主要成效，梳理 系统建设过程中的不足，分析面临的内外部形势，结合业界成熟的新技术，提出 新一代电力系统监控和数据采集系统。 关键词：电力监控系统；网络；安全；防护 引言 电力监控系统作为国家关键信息基础设施，面临的网络安全形势日趋严峻，一旦遭受网 络安全攻击将可能导致大面积停电事件，严重威胁企业和国家安全。因此提高电力监控系统 的网络安全防护能力具有重要的现实意义。 1电力监控系统防护基本原则 电力监控系统防护整体方案设计上要遵循“安全分区，网络专用，横向隔离，纵向认证” 的原则。 1.1安全分区 根据运行业务安全等级要求不同，将电力监控系统划分为生产控制大区和管理信息大区，其中生产控制大区又分为控制区（安全I区）和非控制区（安全II区），管理信息大区又分 为安全Ⅲ区和安全Ⅳ区。安全等级低的业务系统可以放在高安全区内，安全等级高的业务系 统不允许放在低安全区内。除此之外，还设置安全接入区，使用公网通信、无线通信的业务 通过安全接入区接入电力监控系统。 1.2网络专用 生产控制大区业务使用调度数据网承载，管理信息大区业务使用综合数据网承载，调度 数据网和综合数据网使用独立的设备组网，在物理上实现网络安全隔离。使用MPLS-VPN技术，划分实时VPN和非实时VPN，实现安全I区和安全II区的逻辑隔离。 1.3横向隔离 生产控制大区与管理信息大区使用电力专用的横向隔离装置实现物理隔离，生产控制大 区和管理信息大区内部使用防火墙等具有访问控制功能的网络设备进行逻辑隔离，安全接入 区使用电力专用横向隔离装置与生产控制大区和管理信息大区实现物理隔离。 1.4纵向认证 各级生产控制大区使用纵向加密认证装置与调度数据网连接，为上下级调度机构或主站 与子站的控制系统之间的调度数据网通信提供双向身份认证、数据加密和访问控制服务。 2电力系统监控和数据采集系统
力控工业监控组态软件
工业监控组态软件——力控ForceControl V6 概述： 力控6监控组态软件是北京三维力控科技根据当前的自动化技术的发展趋势，总结多年的开发、实践经验和大量的用户需求而设计开发的高端产品，是三维力控全体研发工程师集体智慧的结晶，该产品主要定位于国内高端自动化市场及应用，是企业信息化的有力数据处理平台。 力控6在秉承力控5成熟技术的基础上，对历史数据库、人机界面、I/O驱动调度等主要核心部分进行了大幅提升与改进，重新设计了其中的核心构件，力控6面向. NET开发技术，开发过程采用了先进软件工程方法：“测试驱动开发”，产品品质将得到充分保证。 与力控早期产品相比，力控6产品在数据处理性能、容错能力、界面容器、报表等方面产生了巨大飞跃。 主要指标： 方便、灵活的开发环境，提供各种工程、画面模板、大大降低了组态开发的工作量； 高性能实时、历史数据库，快速访问接口在数据库4万点数据负荷时，访问吞吐量可达到20000次/秒； 强大的分布式报警、事件处理，支持报警、事件网络数据断线存储，恢复功能； 支持操作图元对象的多个图层，通过脚本可灵活控制各图层的显示与隐藏； 强大的ACTIVEX控件对象容器，定义了全新的容器接口集，增加了通过脚本对容器对象的直接操作功能，通过脚本可调用对象的方法、属性； 全新的、灵活的报表设计工具：提供丰富的报表操作函数集、支持复杂脚本控制，包括：脚本调用和事件脚本，可以提供报表设计器，可以设计多套报表模板； 企业信息化的有力平台 Internet时代的创举： 提供在Internet/Intranet上通过IE浏览器以“瘦”客户端方式来监控工业现场的解决方案； 支持通过PDA掌上终端在Internet实时监控现场的生产数据； WWW服务器端与客户端画面的数据高度同步，浏览器上看到的图形界面与通用组态软件生成的过程画面效果完全相同；
四种监控组态软件的性能比较
四种监控组态软件的性能比较 （摘自银狐工控网2005-9-27） 本文对4种主要监控软件从图形及组态方案、数据点管理、网络功能、通信功能、管理、加锁设计等6个方面作出比较。 以下内容中的技术参数来源于几家软件的内部参数，其中的看法只代表个人的经历和个人的观点，仅供参考。运行在工业现场、楼宇自动化的监控软件有很多种，各种监控软件都有着传统的功能，都是提供工业现场控制、楼宇控制的自动化解决方案，实现现场生产的远程可视化过程，现场数据获取和监控功能的工具；同时这些软件在监控中为了权衡矛盾，在软件设计中有所侧重，再加上各软件的设计方案不大一致，运用技术不同，因而在它们的功能反映上就有着自己的鲜明的特点。目前的监控软件有很多种，我就自己的工程运用把以下四种软件即：Intellution公司的iFIX(2.2)、GE公司的Cimplicity(4.01)、Wonderware公司的InTouch(7.1)以及Siemens公司的WinCC(4.02)作以比较，这其中Intellution公司和Wonderware公司是专门从事监控软件工作的，在市场占领绝大一部分份额；Cimplicity和WinCC 是GE和Siemens公司自动化产品的配套产品，正努力推向市场。下面就把这四种主要软件从图形及组态方案、数据点管理、网络功能、通信功能、管理方面、加锁设计等六个方面作比较。 一、图形及组态方案 4种软件都是基于Object画面，都能实现对现场点的监视： iFIX：图形功能很强，支持多种图形格式，其追加的图形库，内容丰富，解决了原来图形过大的问题。可同时使用256种颜色，其中有64种颜色可用彩虹色调色，组成各种调色方案，嵌入图形中不会因放大缩小而失真。组态中提供树形结构图，能够浏览所画画面中的所有图形对象，组态信息，提供了全局性的变量组态方案，供画面组态调用，从而实现一改全改的功能，而且全局性的变量并不占用Tag点，对于画面中Group组内的对象组态并不改变，使状态变化丰富多彩，点数的扩展功能很强，有全面解决扩展点的报警、报警记录、历史记录的方法，有查找替换功能，可以替换整个图画以及画面中的对象的属性、组态点信息，对于同类型物体，避免重复组态。内嵌VBA,具有自己的内部函数，又有广泛的VB函数，功能扩展更为有利。支持双向OPC，支持所有类型的ActiveX、OLE，对不健全的控件所引发的错误进行保护，对控件的属性操作完全控制。编辑与运行是切换进行的，这有利于对现场生产安全的保障；有独立的报警监视程序，支持在线修改，具有画面分层功能，运行时可以根据程序很方便地更换对象的连接数据源，可以使控制更灵活。 Cimplicity：图形功能最为强大，图库图形丰富多彩，它支持从画面到画面包含对象的颜色渐变，这是目前其他监控软件都不具备的功能，只是对插入的对象一定要进行格式转化，不然会有死机现象。一个画面一个进程，运行脚本是多线程的，所以图画虽然大，但运行速度很快。具有基于对象链接的拷贝功能，可以像iFIX一样避免对同一对象在多个画面中出现时修改的多次进行，但存在着运行时母板必须处于激活状态的缺憾。编辑与运行分开，有独立的报警、历史趋势运行管理程序，内嵌VBA，具有自己的内部函数，又有广泛的VB函数，组VBA与通用运用方式不一样，支持ActiveX、OLE插入，但对控件其中的一些属性进行了锁定。点的扩展功能与iFIX一样强大，用之不竭的虚拟变量并不占用点数，但对于扩展点的报警设定比较难解决，输出问题，历史记录是没问题的。对数据节点的修改不是在线的，必须先停止工程，再启动工程。支持多条件组态，为组态方案提供了很好的解决方法。 InTouch：图形界面的美观性较差，粘贴位图操作较为繁琐，且引入的图形放大后的变形很大，自配的按钮文字不能变色，实现起来比较费事。支持ActiveX控件，但不具有第三方控件的出错保护，不健全的控件会造成系统出错。采用有限的内部函数，其功能也只是常用监控的功能，复杂一点的功能如报表就只能借助于其他工具。无论是否 I/O点，包括全局变量，都占用Tag点数，点数的扩展只局限于模拟量读入，按位分解，比起iFIX、Cimplicity显得小气得多，常常会让设计者因为点数的不足而窘迫。支持组态对象的查找、替换功能。对象组合上存在着组合后原单个物体的组态都将消失、使得在状态变化设计上得另谋
力控监控组态软件应用
典型能源系统架构包括能源调度管理中心、通讯网络、远程数据采集单元等三级物理结构（如图示）。 1）以力控新一代监控组态软件eForceCon SD为核心，建立I/O Server实时数据服务器，实现在线的数据监视、工艺操作和实时的能源管理功能；基于数据库技术开发具有模型背景的能源管理功能并对外提供接口。 2）采用工业级以太网交换机，建立分区域的冗余环网，环与环之间采用耦合拓扑结构进行连接，从而建立高可靠专有的能源数据采集通讯网络。 3）以力控通信网管服务器pFieldComm产品为核心，通过数据采集、通讯、协议转换等技术手段，将能源介质参数的采集与生产控制系统隔离，提供连续、真实、可靠的数据依据。 3. 力控新一代监控组态软件eForceCon SD 简介 3.1力控新一代监控组态软件eForceCon SD 简介 力控eForceCon SD系列监控组态软件是力控科技面向64位操作系统进行设计、
规划的下一代大型SCADA监控组态软件，支持服务器以基于linux和unix操作系统进行实时和历史数据管理，适应了SCADA调度系统数据充分的安全与保障，该产品面向OO设计技术，不但继承了ForceControl系列软件产品的优点和特点，而且充分利用了当前IT行业新技术的发展成果，该产品的设计采用了多任务设计，不但可以充分发挥多核CPU的威力，而且极大的保证了系统的稳定性。 与同类产品相比，由力控eForceCon SD监控组态软件构成的控制系统可以构成先进的、分布式冗余、容错架构，该产品采用分布式组件设计，适应网络的多人协作与并行开发，保证了软件的可“伸缩性”非常强，适应了“e”时代的要求，结合. NET平台技术，集成了web service技术，轻松构建小区实时信息门户，开发过程采用了先进软件工程方法，使产品品质得到充分保证，该产品的设计避免了目前市场上各类软件不是操作过于复杂或者就是功能过于简单的弊病，在提高产品功能的前提下，即保证了产品的灵活性，又保证了使用的简单性，可以使您快速构建工业项目，是web时代的杰作。 3.2力控新一代监控组态软件eForceCon SD技术特点 eForceCon SD?系列软件完全符合远程大型工厂管理模式，根据大型工厂远程监控的需要采用多种“模型技术与软数据库总线技术进行模型设计，内置的分布式的实时数据库支持多种工厂模型的信息数据类型及结构。
四种监控组态软件的性能比较
四种监控组态软件的性能比较 本文对4种主要监控软件从图形及组态方案、数据点管理、网络功能、通信功能、管理、加锁设计等6个方面作出比较。 以下内容中的技术参数来源于几家软件的内部参数，其中的看法只代表个人的经历和个人的观点，仅供参考。运行在工业现场、楼宇自动化的监控软件有很多种，各种监控软件都有着传统的功能，都是提供工业现场控制、楼宇控制的自动化解决方案，实现现场生产的远程可视化过程，现场数据获取和监控功能的工具；同时这些软件在监控中为了权衡矛盾，在软件设计中有所侧重，再加上各软件的设计方案不大一致，运用技术不同，因而在它们的功能反映上就有着自己的鲜明的特点。目前的监控软件有很多种，我就自己的工程运用把以下四种软件即：Intellution公司的iFIX(2.2)、GE公司的Cimplicity(4.01)、Wonderware公司的InTouch(7.1)以及Siemens公司的WinCC(4.02)作以比较，这其中Intellution公司和Wonderware公司是专门从事监控软件工作的，在市场占领绝大一部分份额；Cimplicity 和WinCC 是GE和Siemens公司自动化产品的配套产品，正努力推向市场。下面就把这四种主要软件从图形及组态方案、数据点管理、网络功能、通信功能、管理方面、加锁设计等六个方面作比较。 一、图形及组态方案 4种软件都是基于Object画面，都能实现对现场点的监视： iFIX：图形功能很强，支持多种图形格式，其追加的图形库，内容丰富，解决了原来图形过大的问题。可同时使用256种颜色，其中有64种颜色可用彩虹色调色，组成各种调色方案，嵌入图形中不会因放大缩小而失真。组态中提供树形结构图，能够浏览所画画面中的所有图形对象，组态信息，提供了全局性的变量组态方案，供画面组态调用，从而实现一改全改的功能，而且全局性的变量并不占用Tag点，对于画面中Group组内的对象组态并不改变，使状态变化丰富多彩，点数的扩展功能很强，有全面解决扩展点的报警、报警记录、历史记录的方法，有查找替换功能，可以替换整个图画以及画面中的对象的属性、组态点信息，对于同类型物体，避免重复组态。内嵌VBA,具有自己的内部函数，又有广泛的VB函数，功能扩展更为有利。支持双向OPC，支持所有类型的ActiveX、OLE，对不健全的控件所引发的错误进行保护，对控件的属性操作完全控制。编辑与运行是切换进行的，这有利于对现场生产安全的保障；有独立的报警监视程序，支持在线修改，具有画面分层功能，运行时可以根据程序很方便地更换对象的连接数据源，可以使控制更灵活。Cimplicity：图形功能最为强大，图库图形丰富多彩，它支持从画面到画面包含对象的颜色渐变，这是目前其他监控软件都不具备的功能，只是对插入的对象一定要进行格式转化，不然会有死机现象。一个画面一个进程，运行脚本是多线程的，所以图画虽然大，但运行速度很快。具有基于对象链接的拷贝功能，可以像iFIX一样避免对同一对象在多个画面中出现时修改的多次进行，但存在着运行时母板必须处于激活状态的缺憾。编辑与运行分开，有独立的报警、历史趋势运行管理程序，内嵌VBA，具有自己的内部函数，又有广泛的VB函数，组VBA与通用运用方式不一样，支持ActiveX、OLE插入，但对控件其中的一些属性进行了锁定。点的扩展功能与iFIX 一样强大，用之不竭的虚拟变量并不占用点数，但对于扩展点的报警设定比较难解决，输出问题，历史记录是没问题的。对数据节点的修改不是在线的，必须先停止工程，再启动工程。支持多条件组态，为组态方案提供了很好的解决方法。 InTouch：图形界面的美观性较差，粘贴位图操作较为繁琐，且引入的图形放大后的变形很大，自配的按钮文字不能变色，实现起来比较费事。支持ActiveX控件，但不具有第三方控件的出错保护，不健全的控件会造成系统出错。采用有限的内部函数，其功能也只是常用监控的功能，复杂一点的功能如报表就只能借助于其他工具。无论是否I/O点，包括全局变量，都占用Tag点数，点数的扩展只局限于模拟量读入，按位分解，比起iFIX、Cimplicity显得小气得多，常常会让设计者因为点数的不足而窘迫。支持组态对象的查找、替换功能。对象组合上存在着组合后原单个物体的组态都将消失、使得在状态变化设计上得另谋出路。 WinCC：图形功能如InTouch一样，调色板中可以同时使用的颜色有16种，提供的图库有限、不支持AutoCAD的图形格式，点数的扩展也同InTouch一样，只有模拟量读入，按位分解，WinCC提供公开的位操作手段，可以对模拟量中的位进行读取并进行报警设定，但没有直接的方法进行历史趋势记录，也没有直接的方法对位进行修改。有双向OPC支持，支持ActiveX。使用内部语言，环境如同C 语言。同样使得其功能扩展变得容易。 二、数据点管理 它们都提供了统一环境进行数据点的定义，InTouch与Cimplicity提供了为数不多的几种数据类型，但Cimplicity提供了对监控点的采样处理技术，没有别的功能块；WinCC数据类型相对多一些，而iFIX提供的数据类型最多，有很多现成的功能块；历史记录块、趋势块、计算块、PID块、计时块，这对于设备运行时间计算，数据转化等工作可以不必在画面中去做，同时iFIX还提供十多种信号发生器，在调试中帮助很大，实现非常方便。4种软件中iFIX的数据点管理是独立于画面运行的，直接反映现场信息，数据点一经设定就可以立即反映现场状态(如果通信是成功的)，这是其他3种软件所不具备的特点。Cimplicity另外提供了一个查看点的信息平台，在运行时可以用来监视点状态，编辑时可以用来查看点组态信息，实现组态的替换。iFIX、Cimplicity都提供了数据管理库的输入、输出功能，可以把TAG信息输出到Excel这样一个网格文档操作最方便的工具中，可以在Excel中方便地完成繁琐的TAG点定义设置工作，再从Excel回
监控组态软件实验报告(一)
监控组态软件实验报告（一） 实验名称：存储罐液位监控系统 实验目的： 熟悉力控监控组态软件开发环境，掌握工程组态、画面组态、实时数据库配置、脚本语言等组态工具，掌握用组态软件生成控制系统的过程和方法。 实验内容： 用力控监控组态软件构建存储罐液位监控系统，包括用画面组态工具生成工艺流程图、配置实时数据库点及工程变量、使用脚本语言编程、系统调试运行。 实验步骤： 一．建立新工程： 打开3.62PCAuto目录下的“PCAUTO”出现图示窗口：1-1 点击“新增应用”，在新弹出窗口里将应用名改为“液位平衡”，点击确定,工程文件建立完成:1-2
二．界面及动画的制作与变量建立 1.在工程目录中找到新建立的“液位平衡”，选中并点击“开发系统”进入开发界面:1-3 双击左边的“窗口”，在弹出窗口中将窗口名字改为“液位平衡”，点击确定：1-4 2.点击“工具箱”中的“选择子图”，在“子图”中的“灌”里选择一个灌的模型：1-5
按照同样的方法选择两个阀门，选择完成后将灌与阀门移动拼接：1-6 点击“工具箱”中的“垂直/水平线”，分别画出两条水平线，右键点击水平线，选择“对象属性”，将宽度加宽，并将颜色改为灰色：1-7 将水管移接到阀门与水桶中间，对水管右键，点击“后置一步”，反复操作几次，直到水管的两端多出部分被阀门与桶覆盖：1-8
3.在“工具箱”里选择“增强型按钮”，在灌下放放置5个按钮，并对它们右键选择“对 象属性”，将他们分别改名为“on”，“off”，“数据库”，“报表”，“趋势图”：1-9 新建3个窗口，名字分别为“数据库”，“报表”，“趋势图”,分别在里面创建一个名为“返回“的按钮。在数据库窗口里还需插入5个名字分别为“连接”，“创建”，“取数”，“插入”，“显示”1-10 4.点击左侧的“数据库组态”：1-11， 出现窗口1-12,
工业控制组态软件附应用课程复习题
工业控制组态软件及应用课程复习题 一、填空题（单选题） 1、组态王软件是一种通用的工业（）软件，它融过程控制设计、现场操作以及工厂资源管理于一体，将一个企业内部的各种生产系统和应用以及信息交流汇集在一起，实现最优化管理。 （A）监控（B）过程（C）管理（D）应用答案A 2、当（）打开时，工具箱自动显示。工具箱中的每个工具按钮都有“浮动提示”，帮助您了解工具的用途。 （A）监控（B）画面（C）软件（D）应用答案B 3、（）连接是使被连接对象根据条件表达式的值而显示或隐含。 （A）动画（B）画面（C）隐含（D）变量答案C 4、缩放连接是使被连接对象的大小随连接（）的值而变化。 （A）隐含（B）动画（C）变量（D）过程答案C 5、旋转连接是使对象在画面中的（）随连接表达式的值而旋转。 （A）表达式（B）画面（C）位置（D）旋转答案C 6、命令语言的格式类似( )的格式，工程人员可以利用其来增强应用程序的灵活性。（A）汇编语言（B）VB （C）C语言（D）basco 答案C 7、数据报表是反应生产过程中的（）、运行状态等，并对数据进行记录、统计的一种重要工具，是生产过程必不可少的一个重要环节。 （A）动画连接（B）软件隐含（C）过程数据（D）basco表达式答案C 8、ReportSetHistData2 函数可从组态王记录的（）中按指定的起始时间和时间间隔查询指定变量数据。 （A）实时库（B）历史库（C）过程数据（D）basco表达式答案B
二、填空题（多选题） 1、组态王软件结构由（）、（）及（）三部分构成。 （A）开发系统（B）工程浏览器（C）运行系统（D）工程管理器答案ABC 2、组态王把那些需要与之交换数据的（）或（）都作为外部设备使用。 （A）软件程序（B）通讯连接（C）硬件设备（D）外部软件答案CD 3、所谓“动画连接”就是建立（）与（）的对应关系。 （A）监控中心（B）画面的图素（C）监控中心（D）数据库变量答案BD 4、（）连接是使被连接对象在条件表达式的值为真时闪烁。闪烁效果易于引起注意，故常用于出现非正常状态时的（）。 （A）画面的图素（B）闪烁（C）报警（D）数据库变量答案BC 5、在显示的文本的动画连接中选择文本色，输入显示的变量名称，在文本色属性栏中（）、（）中，不同阈值时要显示的不同颜色 （A）删除（B）添加（C）修改（D）阈值答案BC 6、命令语言有六种形式，其区别在于命令语言执行的时机或条件不同,分别为：（）、（）、（）、（）（）、（） （A）应用程序命令语言（B）热键命令语言（C）事件命令语言 （D）数据改变命令语言（E）数学函数命令语言（F）画面、按钮命令语言 （G）控件函数命令语言（H）自定义函数命令语言答案ABCDFH 7、利用系统提供的“（）”工具和( )函数能够实现在主画面中切换到其他任一画面的功能。 （A）Exit() （B）菜单（C）数据库（D）ShowPicture() 答案BD 8、为保证工业现场安全生产，报警和事件的产生和记录是必不可少的，“组态王”
基于压缩感知的电力监控系统研究
基于压缩感知的电力监控系统研究 摘要：随着经济和科技水平的快速发展，电力行业发展也十分快速。智能电网 的关键部分之一是构建低功耗、高效率的监控网络，该网络需要支持数以百万计 的智能电表或其它监控终端，其中，“最后一公里”成为制约当前智能电网发展的 首要问题。使用无线通讯技术以及由此衍生的无线传感器网络能够满足较少节点 的非实时数据采集和传输，然而当接入网络的智能电表或终端数量急剧增加、提 高系统实时性要求，则产生的大量数据及其通讯将导致较大的网络时延并降低网 络可靠性。在汇聚节点或区域基站采用压缩感知是解决该问题的有效方法之一， 与传统的数据压缩算法相比，压缩感知方法的稀疏矩阵的维数明显小于原始数据 矩阵维数，通过非线性重建算法能够获得比典型的线性回归方法更低的误差率。 压缩感知已被应用一些电力系统中，如文献[6]对智能电网中路由协议和质量问题 进行研究；在对智能电网文献综述中阐述了压缩感知在其中的应用发展情况；提 出基于压缩感知的小区电网数据监控方案。 关键词：智能电网；无线传感器网络；压缩感知 引言 随着社会经济的发展和科学技术的进步，电力企业得到了快速的发展，在电 力系统运行的过程中，由于电力系统的运行稳定性极易受到外界因素的影响，所 以为了避免电力系统运行故障的发生，我们需要给予电力监控系统网络安全监测 装置足够的重视，一定要能够确保电力系统安全、稳定的运行。电力行业的稳定 发展会直接影响到社会经济的发展速度，电力是现阶段社会工业生产建设中最主 要的能源，也是人们日常生活中最基础的能源，一旦电力系统的运行出现故障， 可能会给国家经济的增长以及人们的正常电力生活带来巨大的影响。 1电力监控系统特点分析 随着智能电网的建设和发展，电力监控系统在电网中得到了广泛的应用。电 力监控系统通过计算机技术对整个电网的运行状态进行实时监控和管理，为整个 电网的安全运行起到了保障作用。计算机技术和网络技术在电力监控系统中的应用，提高了电力监控系统的监控管理质量。在电力监控系统中，以太网技术实现 了电力监控系统的自动化和网络化。自动化装置和数字化电能表等智能电子设备 在电力监控系统中的应用，不仅建立了安全可靠的智能化电力监控系统，而且提 高了整个电力监控系统的自动化水平。中的很多设备都是由不同厂商制造，易出 现信息孤岛问题。MAS理论作为分布式人工智能技术，在电力监控系统中的应用，不仅解决了信息孤岛问题，而且实现了电力监控系统的自动化和智能化，并且在 电力监控系统的设计中得到了广泛应用。 2压缩感知系统测试 为了验证进一步验证系统及压缩感知模型的有效性，选取研究者所在大楼及 周边区域部署WSN测试系统，系统中包含了服务器（Host）、中继器（Router） 和传感器（Sensor）三类共7个设备节点构成典型的传感器网络测试环境。在该 测试模型中设定了两个具有路由功能的节点router1（R1）和router2（R2）它们 与测试终端构成两条基本待测通讯链路L1和L2，以及由R2R1H1所形成的路由中继链路L3L1；每个中继节点分别下辖2个传感器Sensor（S1~S4）。它们 分别使用传感器数据链路B1~B4向中继节点提交数据。各节点的温度传感器有高 低两种采样率，其中低速采样率为1h/次，高速采样率为6min/次；选取10月9 日这一天的天气温度作为对比测试样本，在小气候的作用下整体而言S1、S2获
工业控制组态软件及应用
实验一组态软件的应用特点及项目的创建 一、实验目的： 1、了解WinCC的特点。 2、熟悉和掌握项目管理器的结构。 3、掌握项目项目创建的步骤。 二、组态软件的介绍 WinCC是进行廉价和快速组态的HMI系统，从其他方面看，它是可以无限延伸的系统平台。WinCC的模块性和灵活性为规划和执行自动化任务提供了全新的可能。 从组态的角度上来看，在WinCC中有三种解决方案：①使用标准WinCC资源的组态；②利用WinCC通过DDE、OLE、ODBC和ActiveX使用现有的Windows应用程序；③开发嵌入WinCC 中的用户自己的应用程序（用Visual C++或Visual Basic 语言）。 WinCC是基于Microsoft的32位操作系统（Windows NT4.0，Windows 2000和Windows 2000 XP）。该操作系统是PC平台上的标准操作系统。 WinCC为过程数据的可视化、报表、采集和归档以及为用户自由定义的应用程序的协调集成提供了系统模块。此外，用户还可以合并自己的模块。 WinCC的特点如下： 1．WinCC的开放性 WinCC对用户所添加的任何形式的扩充是绝对开放的。该绝对开放性是通过WinCC的模块结构及其强大的编程接口来获得。 2．将应用软件集成到WinCC中 WinCC提供了一些方法将其他应用程序和应用程序块统一地集成到用于过程控制的用户界面中。OLE应用程序窗口和OLE自定义控件（32位OCX 对象）或ActiveX控件可以集成到WinCC应用软件中，就好像是真正的WinCC对象一样。 3．WinCC中的数据管理 WinCC中的默认数据库Sybase SQL Anywhere从属于WinCC，该数据库用于存储（事务处理保护）所有面向列表的组态数据（例如变量列表和消息文本），以及当前过程数据（例如消息、测量值和用户数据记录）。该数据库具有服务器的功能，WinCC 可以通过ODBC或作为客户通过开放型编程接口（C-API）来访问数据库，也可以将同样的权限授予其他程序。因此，不管应用程序是在同一台计算机上运行，还是在联网的工作站上运行，Windows中的应用程序均可访问WinCC数据库的数据资源，在数据库查询语言SQL和相关连接的工具（例如ODBC驱动程序）的帮助下，其他客户端程序（例如UNIX数据库，Oracle、Informix、Ingres等）也可以访问WinCC数据库的数据资源。 4．在项目开始之前规定组态分类在项目开始之前，组态规定分为：WinCC项目的名称，变量的名称，WinCC画面的名称，创建脚本和动作的规则，组态规则（共同标准、库函数、按组工作），归档项目和方法。 运行项目的规定：这些规定很大程度上取决于应用领域（例如冶金、汽车工业、机械制造等）。规定有：用户界面（画面安排、字体和字体大小、运行语言、对象显示等）；控制概念（画面体系、控制原理、用户权限、有效键操作等）；用于消息、限制值、状态、文本等的颜色；通信模式（连接类型、更新的周期和类型等）；数量表（报警、归档值、趋势、客户端程序等的数目）；消息和归档的方法。 三、项目管理器 1．启动
SCADA(监控组态软件)简介
地址：深圳发展中心大厦2207 电话：755－82239523 SCADA(监控组态软件)简介 SCADA简介 SCADA是Supervisory Control And Data Acquisition的英文缩写，国内流行叫法为监控组态软件。从字面上讲，它不是完整的控制系统，而是位于控制设备之上，侧重于管理的纯软件。SCADA所接的控制设备通常是PLC（可编程控制器），也可以是智能表，板卡等。 早期的SCADA运行与DOS,UNIX，VMS。现在多数运行在Windows操作系统中，有的可以运行在Linux系统。 SCADA不只是应用于工业领域，如钢铁、电力、化工，还广泛用于食品，医药、建筑、科研等行业。其连接的I/O通道数从几十到几万不等。下面就其结构、功能、接口、开发工具等方面予以介绍。 SCADA体系结构 1.1 硬件结构 通常SCADA系统分为两个层面，即客户/服务器体系结构。服务器与硬件设备通信，进行数据处理何运算。而客户用于人机交互，如用文字、动画显示现场的状态，并可以对现场的开关、阀门进行操作。近年来又出现一个层面，通过Web发布在Internat上进行监控，可以认为这是一种“超远程客户”。 硬件设备(如PLC)一般既可以通过点到点方式连接，也可以以总线方式连接到服务器上。点到点连接一般通过串口(RS232)，总线方式可以是RS485，以太网等连接方式。总线方式与点到点方式区别主要在于：点到点是一对一，而总线方式是一对多，或多对多。 在一个系统中可以只有一个服务器，也可以有多个，客户也可以一个或多个。只有一个服务器和一个客户的，并且二者运行在同一台机器上的就是通常所说的单机版。服务器之间，服务器与客户之间一般通过以太网互连，有些场合（如安全性考虑或距离较远）也通过串口、电话拨号或GPRS方式相连。典型的硬件配置图如下：
智能电力监控系统
智能电力监控系统 智能电力监控系统利用计算机、计量保护装置和总线技术，对中、低压配电系统的实时数据、开关状态及远程控制进行了集中管理。该电力监控系统可以为企业提供“监控一体化”的整体解决方案，主要包括实时历史数据库XPMS、工业自动化组态软件XPMS-3000、电力自动化软件AcrNetPower、“软”控制策略软件AcrStrategy、通信网关服务器AcrFieldComm、OPC产品、Web门户工具等，可以广泛地应用于企业信息化、DCS系统、PLC系统、SCADA系统。 智能电力监控系统 目前，供配电产业的发展及可靠性对国民经济的发展起着举足轻重的作用，全国各地重点工程项目、标志性建筑、大型公共设施等用户的急剧增加，对供配电系统的可靠性、安全性、实时性、易用性、兼容性及缩小故障影响范围提出了更高的要求。 下面以XPMS-3000智能电力监控系统为例，介绍智能电力监控系统的功能及应用。 系统概述 XPMS-3000是迅博电气（北京）有限公司根据配电系统智能化的最新需求研制的全新数字化配电系统。该系统基于最新的智能化系统软件、信息技术、电力电子装置、传感器和执行机构等，集合先进的高低压开关柜、继电保护装置、智能仪表、电子CT/PT、传感装置等一、二次设备，有效实现网络化状态监测、智能化控制、智能化管理等功能于一体，超越传统的配电系统技术和运行管理模式，为用户提供全新的整体配电智能化解决方案。 系统结构 XPMS-3000电力监控系统是基于10kV及以下变配电系统的监测与管理，该系统由管理层（站控层）、通信层（中间层）、间隔层（现场监控层）三部分组成，见下图。 XPMS-3000智能电力监控系统图 功能 友好的人机交互界面 标准的变配电系统具有CAD一次单线图显示中、低压配电网络的接线情况；庞大的系统具有多画面切换及画面导航的功能；分散的配电系统具有空间地理平面的系统主画面。主画面可直观显示各回路的运行状态，并具有回路带电、非带电及故障着色的功能。主要电参量直接显示于人机交互界面并实时刷新。 用户管理