Moxa工業(yè)以太網(wǎng)產(chǎn)品在潤揚(yáng)大橋電力監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用 （應(yīng)用領(lǐng)域：電力監(jiān)控） 臺灣四零四（MOXA）科技股份有限公司 一、 前言 潤揚(yáng)長江公路大橋作為中國橋梁工程的品牌。全長約35公里，按全封閉、全立交的高速公路設(shè)計(jì)。位居江蘇省“四橫四縱四聯(lián)”公路主干網(wǎng)的跨江咽喉工程，總投資額達(dá)六十億人民幣。是我國建橋史上規(guī)模空前、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)最高、投資最大、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)最復(fù)雜、技術(shù)含量最高的現(xiàn)代化特大型橋梁工程。享有目前“中國第一，世界第三”的跨徑纜索支承型大橋之稱。 二、 系統(tǒng)概述 潤揚(yáng)長江公路大橋擁有完備的機(jī)電工程，主要由通信，監(jiān)控，收費(fèi)三大機(jī)電系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測系統(tǒng)、綜合電力監(jiān)控系統(tǒng)、道路照明系統(tǒng)、景觀照明系統(tǒng)、除濕系統(tǒng)以及交通安全設(shè)施構(gòu)成。 建立這樣一個(gè)龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)，并使其正常、安全、穩(wěn)定的運(yùn)行，整個(gè)大橋全線分布著約13000多個(gè)監(jiān)控信息點(diǎn)。設(shè)備多，分布廣，信息量大成為大橋運(yùn)行維護(hù)的難點(diǎn)，為方便管理人員操作，節(jié)省人力，提高自動(dòng)化水平，通過基于光纖環(huán)網(wǎng)視頻傳輸技術(shù)的潤揚(yáng)長江公路大橋綜合電力監(jiān)控系統(tǒng)，真正做到了變電站無人值守。在實(shí)現(xiàn)管理自動(dòng)化的同時(shí)，更降低了營運(yùn)成本。 整個(gè)綜合電力監(jiān)控系統(tǒng)經(jīng)由機(jī)電設(shè)備集控和視頻監(jiān)控兩大系統(tǒng)，通過對11個(gè)10kV變電站和6個(gè)6kV變電站的監(jiān)控、管理。完成各變電站連接不同路段和橋段的路燈照明、大橋夜景照明和各收費(fèi)站的電力供應(yīng)。所有設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)上傳至通信管理機(jī)后，通過光纖環(huán)網(wǎng)傳輸?shù)竭h(yuǎn)端的監(jiān)控中心上進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理。 在整個(gè)系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院蛯?shí)時(shí)性，成為系統(tǒng)運(yùn)作的關(guān)鍵。要求主干通信網(wǎng)絡(luò)采用具有冗余環(huán)網(wǎng)自愈功能的單模光纖以太網(wǎng)，并輔助以局部的多模點(diǎn)對點(diǎn)光纖通信系統(tǒng)。確保在線路失效或斷線的情況下，系統(tǒng)自動(dòng)起用另一備援線路，使數(shù)據(jù)通訊依然可以運(yùn)作正常而不會(huì)間斷，大大提高了系統(tǒng)的可靠性。 TCP/IP協(xié)議的光纖以太網(wǎng)是一種開放的網(wǎng)絡(luò)，目前在信息化技術(shù)領(lǐng)域已占有絕對的統(tǒng)治地位，其支持設(shè)備數(shù)量多、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、價(jià)格低廉的特點(diǎn)，有利于為用戶節(jié)省投資。也有利于系統(tǒng)的擴(kuò)展，以及為其他系統(tǒng)預(yù)留接口，方便把其他系統(tǒng)融入到綜合機(jī)電集控系統(tǒng)，如電梯監(jiān)控等。同時(shí)方便的把綜合機(jī)電集控系統(tǒng)融入到更大的監(jiān)控系統(tǒng)中去，如把綜合機(jī)電集控系統(tǒng)通過網(wǎng)關(guān)連接到監(jiān)控中心，使綜合機(jī)電集控系統(tǒng)成為整個(gè)大橋監(jiān)控系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng)。在環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)下，輔以遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件確保系統(tǒng)運(yùn)作的穩(wěn)定性。 三、 應(yīng)用架構(gòu) 根據(jù)大橋?qū)嶋H情況，系統(tǒng)中兩監(jiān)控點(diǎn)之間的距離長達(dá)幾使公里。因此系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)中使用的17臺Moxa的 EDS-508-SS-SC（8口單模智能冗余帶ST型光纖接口的工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)）采用跳接的方式（如下圖），確保兩監(jiān)控點(diǎn)之間的距離保持在15公里以內(nèi)進(jìn)行組環(huán)。每一臺交換機(jī)，由兩個(gè)環(huán)網(wǎng)架設(shè)完畢后，監(jiān)控中心的主機(jī)可以通過光纖環(huán)網(wǎng)連接每個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的通訊管理機(jī)，并對通訊管理機(jī)所連接的設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理；為保證監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸?shù)募皶r(shí)性、可靠性，每臺EDS-508-SS-SC都設(shè)置了光纖斷線自動(dòng)報(bào)警和電源中斷自動(dòng)報(bào)警，同時(shí)在環(huán)網(wǎng)中的控制基站（大橋總變電站監(jiān)控中心）安裝了OPC Server軟件，用于將SNMP管理信息整合到現(xiàn)有的基于OPC的SCADA系統(tǒng)中，建立具有可視化和控制應(yīng)用的以太網(wǎng)絡(luò)管理。并配合OPC Client，成功地實(shí)現(xiàn)了環(huán)網(wǎng)斷線或電源掉電的聲光報(bào)警。 四、 工業(yè)冗余以太網(wǎng)絡(luò)工作原理 Moxa工業(yè)級冗余以太網(wǎng)絡(luò)是一項(xiàng)獨(dú)創(chuàng)的科技，其改良自IEEE Standard 802.1w RSTP協(xié)議，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生斷線時(shí)，可以立即偵測并回復(fù)數(shù)據(jù)的傳輸，避免因?yàn)閿嗑€而造成數(shù)據(jù)丟失，此為冗余網(wǎng)絡(luò)最大的好處。Moxa針對嚴(yán)苛的工業(yè)環(huán)境考慮，將恢復(fù)速度提高到了一個(gè)相當(dāng)快的狀態(tài)，相較RSTP更為快速。由于現(xiàn)場要實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控，對網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度、穩(wěn)定性、冗余性以及出現(xiàn)故障時(shí)快速判斷故障所在點(diǎn)等性能的要求很高。因此，在該系統(tǒng)中選用Moxa的 EDS-508-SS-SC工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，它包含2個(gè)百兆光纖網(wǎng)口及6個(gè)電口，傳輸距離達(dá)到15Km，足以滿足長距離傳輸及設(shè)備串聯(lián)的應(yīng)用。 五、 結(jié)語 潤揚(yáng)長江公路大橋已于2005年4月30日順利建成通車。大橋綜合電力監(jiān)控系統(tǒng)至今運(yùn)行良好。已經(jīng)充分嚴(yán)整了在潤揚(yáng)大橋電力監(jiān)控系統(tǒng)中，Moxa的工業(yè)以太網(wǎng)產(chǎn)品EDS-508-SS-SC優(yōu)異的性能和高度的可靠性。充分滿足了現(xiàn)場的實(shí)際要求，實(shí)現(xiàn)了電力設(shè)備信息監(jiān)控穩(wěn)定、無誤、實(shí)時(shí)和無中斷的要求。不但溝通了系統(tǒng)裝置，也傳遞必需的信息給管理者，建構(gòu)IP化系統(tǒng)，帶來了莫大好處。