宜昌供电公司修试安装部继电保护第一QC小组--降低综自系统串口维护成本

1、降低综自系统串口降低综自系统串口维护成本维护成本 活动情况2005.03-2005.12时间组长80小时，组员人均60小时继电保护室继电保护室第一第一QCQC小组小组小组宗旨求实创新、服务一流求实创新、服务一流成立时间97.02.20小组类型攻关型注册时间：05.03.07注册号：05-03受TQC教育小组成员成员成员 姓姓 名名 性别性别 职称职务职称职务分分 工工 组长组长叶叶 涛涛 男男 班长、工程师班长、工程师 全面负责全面负责 组组员员 邹邹 冰冰 女女工程师工程师活动实施及改进活动实施及改进连连 升升 男男技术负责人技术负责人现场管理及实施现场管理及实施艾洪涛艾洪涛男男专责专责 活

2、动实施活动实施潘兰兰潘兰兰女女助工助工活动实施活动实施次数十次获奖情况课题：消除综合自动化变电站误发遥信获2000年宜昌市优秀QC成果奖 在我公司管辖范围内现有在我公司管辖范围内现有220kV220kV综合自动化变电所综合自动化变电所2 2座，座，110kV110kV综合自动化变电站综合自动化变电站1717座，随着座，随着20062006年年220kV220kV变电所综变电所综自改造的开始以及越来越多综合自动化变电站的投运，为自改造的开始以及越来越多综合自动化变电站的投运，为了保证各站监控及远动系统的稳定运行、搞好优质服务，了保证各站监控及远动系统的稳定运行、搞好优质服务，修试安装部保护室作为

3、维护单位，承担的系统维护方面的修试安装部保护室作为维护单位，承担的系统维护方面的工作量越来越大。工作量越来越大。项目项目任务分担任务分担 时间时间(2005(2005年年) )3 3月月4 4月月5 5月月6 6月月7 7月月8 8月月9 9月月1010月月1111月月1212月月选题理由选题理由叶涛叶涛 现状调查现状调查全员全员目标确定目标确定全员全员可行性分析可行性分析全员全员要因确认要因确认全员全员制定对策制定对策全员全员对策实施对策实施全员全员效果检查效果检查全员全员巩固措施巩固措施全员全员总结打算总结打算叶涛叶涛计划：计划：实施：实施：制表人：连升制表人：连升 时间：时间：20052

4、005年年3 3月月 理由理由1 1：创一流和优质服务的要求：创一流和优质服务的要求 110kV110kV及以下电压等级变电站实现及以下电压等级变电站实现“无人值班无人值班”是创是创一流供电企业的必要条件，城区采用集控站监控方式以来，一流供电企业的必要条件，城区采用集控站监控方式以来，各站各站( (所所) )监控系统的稳定运行对整个系统的安全稳定有着监控系统的稳定运行对整个系统的安全稳定有着非常现实重要的意义。非常现实重要的意义。 理由理由2 2：串口在综自系统中的重要性：串口在综自系统中的重要性 在综合自动化系统中，计算机串口承担着与各种智能在综合自动化系统中，计算机串口承担着与各种智能设备

5、的通讯、与后台监控机、五防机以及调度端通讯等多设备的通讯、与后台监控机、五防机以及调度端通讯等多种任务，计算机串口一旦有问题，会发生各种程度的通讯种任务，计算机串口一旦有问题，会发生各种程度的通讯中断，导致五防机不能操作、保护信息不能上传、当地以中断，导致五防机不能操作、保护信息不能上传、当地以及集控站、调度端失去对变电站的监控等严重后果，因此及集控站、调度端失去对变电站的监控等严重后果，因此串口工作状态对综自系统来说至关重要。串口工作状态对综自系统来说至关重要。理由理由3 3：效率及经济性的要求：效率及经济性的要求 越来越多综合自动化变电站的投运使综自系统维护越来越多综合自动化变电站的投运使

6、综自系统维护的工作量越来越大，而在我们对计算机串口的维护由于各的工作量越来越大，而在我们对计算机串口的维护由于各种原因导致成本高、效率低，涉及到人员以及车辆安排、种原因导致成本高、效率低，涉及到人员以及车辆安排、生产费用等诸多问题，直接影响了安全运行和经济效益，生产费用等诸多问题，直接影响了安全运行和经济效益，因此，提高维护效率和降低维护成本迫在眉睫。因此，提高维护效率和降低维护成本迫在眉睫。 我们小组对计算机串口在我公司综合自我们小组对计算机串口在我公司综合自动化变电站监控系统中的使用及维护情况进动化变电站监控系统中的使用及维护情况进行了调查：行了调查： 现状调查之一：使用情况现状调查之一：

7、使用情况 公司管辖范围内的公司管辖范围内的1919座综合自动化变电站中有座综合自动化变电站中有1313座变电座变电站的数据采集系统与监控后台机之间的通讯、站的数据采集系统与监控后台机之间的通讯、4 4座变电站的座变电站的GPSGPS对时、与调度之间的通讯、以及所有五防机与监控系统对时、与调度之间的通讯、以及所有五防机与监控系统之间的通讯都采用了串口方式。之间的通讯都采用了串口方式。 由于串口工作电压低、与其他智能设备相连，外部强由于串口工作电压低、与其他智能设备相连，外部强电很容易窜入而导致损坏，有时也会因为传输距离远发送电很容易窜入而导致损坏，有时也会因为传输距离远发送电平不够或串口工作不稳

8、定而影响传输质量，出现这些情电平不够或串口工作不稳定而影响传输质量，出现这些情况时一般处理方法也是加装串口扩展卡。况时一般处理方法也是加装串口扩展卡。 计算机的串口一般只有一至两个计算机的串口一般只有一至两个, , 不能满足监控系统数据采集的需要，现不能满足监控系统数据采集的需要，现场一般采用串口扩展卡来扩展串口。场一般采用串口扩展卡来扩展串口。 现状调查之二：常见问题及处理方法现状调查之二：常见问题及处理方法 MOXA/ISA串口串口扩展卡扩展卡 例如：例如：6 6座座110kV110kV综自变电站采用烟台综自变电站采用烟台东方电子东方电子FDKFDK监控系监控系统，数据采集需要监统，数据采

9、集需要监控后台机有三个串口，控后台机有三个串口，由于计算机串口只有由于计算机串口只有一个，因此使用扩展一个，因此使用扩展串口卡满足系统要求。串口卡满足系统要求。 有有7 7个站采用南个站采用南瑞瑞RCS9600RCS9600监控系统，监控系统，需要两个串口，目需要两个串口，目前使用有两个串口前使用有两个串口的机型满足系统要的机型满足系统要求，但是没有备用，求，但是没有备用，出现串口异常时也出现串口异常时也是用加装扩展卡来是用加装扩展卡来处理。处理。序号序号情情 况况频数频数(次次)累计累计频数频数(次次)累计百分比累计百分比%1顺利处理顺利处理9933%2串口通讯质量不好，反复处理串口通讯质量

10、不好，反复处理101968%3串口损坏，缺少备用口无法处理串口损坏，缺少备用口无法处理52486%4扩展卡驱动安装不成功扩展卡驱动安装不成功12590%5安装扩展卡时数据线恢复错误安装扩展卡时数据线恢复错误12693%6因安装扩展卡需断电带来其他问题因安装扩展卡需断电带来其他问题228100%制表人制表人:邹冰邹冰 制表时间制表时间:2005.4这是这是20042004年年2 2月月-2004-2004年年1212月的串口维护情况统计表：月的串口维护情况统计表：现状调查之三：维护情况现状调查之三：维护情况统计情况表明：统计情况表明： 对串口的维护效率低下主要原因是处理对串口的维护效率低下主要原

11、因是处理的一次完成率太低。的一次完成率太低。主要原因找到了！主要原因找到了！一一次次完完成成率率现状值现状值85%33%目标值目标值 从现状分析中可见，一次完成率从现状分析中可见，一次完成率太低主要是因为缺少备用串口，太低主要是因为缺少备用串口，因此只要能够解决备用串口的问因此只要能够解决备用串口的问题目标是可以实现的。题目标是可以实现的。 本小组成员富有敬业精神，对工本小组成员富有敬业精神，对工作中存在的问题有较强的解决欲作中存在的问题有较强的解决欲望和能力，而且经验丰富，曾经望和能力，而且经验丰富，曾经多次解决生产中的难题。多次解决生产中的难题。 我们会得到各级领导以及各部门我们会得到各级

12、领导以及各部门的支持。的支持。可行性分析：可行性分析：末端因素：末端因素： 综自系统计算机串口维护效率低下的因果图综自系统计算机串口维护效率低下的因果图制图人制图人:叶涛叶涛 制图时间制图时间:2005.4人机料法环扩展卡驱动安装不成功扩展卡驱动安装不成功扩展串口方法单一扩展串口方法单一计算机串口少计算机串口少传输距离远导致传输距离远导致通讯质量不好通讯质量不好串口维护效率低下串口维护效率低下测扩展卡没有备件扩展卡没有备件恢复数据线出错恢复数据线出错串口通讯质量不稳定串口通讯质量不稳定造成反复处理造成反复处理 扩展卡价格昂贵，扩展卡价格昂贵，不易购买不易购买 七、要因确定七、要因确定u 因素一

13、：因素一： 恢复数据线出错恢复数据线出错 要更换扩展卡需要打开机箱，安装不方便，恢复数据线错误或接要更换扩展卡需要打开机箱，安装不方便，恢复数据线错误或接触不良造成通讯质量不好会带来严重后果，但只要认真核对就能够避触不良造成通讯质量不好会带来严重后果，但只要认真核对就能够避免。免。u 因素因素二：扩展卡的驱动安装不成功二：扩展卡的驱动安装不成功 MOXA卡的驱动及说明书使用的都是英文，选项多，不熟悉的人容卡的驱动及说明书使用的都是英文，选项多，不熟悉的人容易出错，不利于快速准确地恢复系统，但是可以通过培训提高水平。易出错，不利于快速准确地恢复系统，但是可以通过培训提高水平。 七、要因确定七、要

14、因确定u 因素四：串口通讯质量不稳定造成的反复处理因素四：串口通讯质量不稳定造成的反复处理 不稳定的情况比彻底损坏的情况更难办，因为加装扩展卡成本太高，不稳定的情况比彻底损坏的情况更难办，因为加装扩展卡成本太高，只能多次维护。只能多次维护。u 因素五：扩展串口方法单一因素五：扩展串口方法单一 长期以来扩展串口都是用扩展卡一种方法，当缺少备件时就没办法长期以来扩展串口都是用扩展卡一种方法，当缺少备件时就没办法处理。处理。 u 因素三：计算机串口少因素三：计算机串口少 计算机只有一至两个串口，不能满足系统需要需要扩展，而且易计算机只有一至两个串口，不能满足系统需要需要扩展，而且易损坏需要经常维护，

15、这是计算机通用标准，我们不能改变。损坏需要经常维护，这是计算机通用标准，我们不能改变。七、要因确定七、要因确定u 因素七：传输距离远导致通讯质量不好因素七：传输距离远导致通讯质量不好 有的智能设备与监控计算机距离较远，因为串口工作电平不够致使有的智能设备与监控计算机距离较远，因为串口工作电平不够致使通讯状态不佳，这是设计原因，和机器性能也有一定关系。通讯状态不佳，这是设计原因，和机器性能也有一定关系。 u 因素六：扩展卡价格昂贵，购买时间长因素六：扩展卡价格昂贵，购买时间长 综自系统中常用的综自系统中常用的MOXA串口扩展卡一块需要一千元左右，需要从串口扩展卡一块需要一千元左右，需要从武汉或厂

16、家处购买，购买花费时间长影响效率这是导致处理串口问题成武汉或厂家处购买，购买花费时间长影响效率这是导致处理串口问题成本高和备件经常不到位的主要原因。本高和备件经常不到位的主要原因。 七、要因确定七、要因确定u串口扩展方法单一串口扩展方法单一u扩展卡价格昂贵，购买时间长扩展卡价格昂贵，购买时间长u对不稳定的串口反复维护对不稳定的串口反复维护 USB转转串口线串口线 对对 策策 表表 序号序号 要因要因 现现 状状 目目 标标措措 施施 地地 点点计划计划时间时间 负责人负责人 1 1方法单一方法单一没有备件的没有备件的情况下无法情况下无法处理处理开发更经开发更经济方便的济方便的方法方法充分利用现

17、有机算充分利用现有机算机的硬件资源较机的硬件资源较多的多的USBUSB口，采用口，采用USBUSB转串口扩展串口转串口扩展串口大公桥大公桥茶庵子茶庵子伍家岗伍家岗宝塔河宝塔河2005/02005/0662005/072005/07叶涛叶涛邹冰邹冰2 2扩展卡价扩展卡价格高，不格高，不易购买易购买成本高，备成本高，备件购买时间件购买时间长长降低成本降低成本尽量少采用扩展卡尽量少采用扩展卡大公桥大公桥茶庵子茶庵子伍家岗伍家岗宝塔河宝塔河2005/02005/0662005/072005/07叶涛叶涛邹冰邹冰3 3反复维护反复维护对不稳定的对不稳定的串口处理次串口处理次数太多数太多解决根本解决根本问

18、题，减问题，减少反复维少反复维护次数护次数用扩展串口代替不用扩展串口代替不稳定的串口稳定的串口耿家湾耿家湾黄磷黄磷2005/08 2005/08 叶涛叶涛连升连升 根据以上的对策根据以上的对策, ,在组长的组织下小组成员明确了自己在组长的组织下小组成员明确了自己的任务，在进行了认真的准备之后对本课题进行了全面的实的任务，在进行了认真的准备之后对本课题进行了全面的实施施: :u我公司第一批我公司第一批6个综合自动化变电站已运行了近十年的时间，个综合自动化变电站已运行了近十年的时间，因为后台监控机老化问题严重，影响了系统的安全稳定，因为后台监控机老化问题严重，影响了系统的安全稳定，根据公司生技部的

19、指示，我们在根据公司生技部的指示，我们在2005年年5月开始实施这些月开始实施这些监控机的更换计划，在系统配置中我们监控机的更换计划，在系统配置中我们放弃了以往常用的放弃了以往常用的专用专用MOXAMOXA卡的配置卡的配置, ,而是充分利用了现在的计算机较多的而是充分利用了现在的计算机较多的USBUSB口，利用价格便宜、易购买的口，利用价格便宜、易购买的USBUSB转串口线扩展串口，转串口线扩展串口，大大降低了硬件成本。大大降低了硬件成本。 第一个采用这种新方式的是大公桥变电站，第一个采用这种新方式的是大公桥变电站，2005年年5月月30日完成新机器的系统重装后，配合日完成新机器的系统重装后，

20、配合6月月1日、日、2日的全站预试日的全站预试工作，经过调试系统恢复正常运行，经过一个多月的观察工作，经过调试系统恢复正常运行，经过一个多月的观察后效果很令人满意。随后，宝塔河、伍家岗、茶庵子相继后效果很令人满意。随后，宝塔河、伍家岗、茶庵子相继完成了更换工作，在更换后的完成了更换工作，在更换后的6个月里没有发现任何问题。个月里没有发现任何问题。u耿家湾变电站五防机经常不能操作，经检查后发现出现耿家湾变电站五防机经常不能操作，经检查后发现出现这种情况时主板上的两个串口都接收不到监控系统的数这种情况时主板上的两个串口都接收不到监控系统的数据，但我们对五防机串口自环测试后发现串口又没有问据，但我们

21、对五防机串口自环测试后发现串口又没有问题。经过小组成员分析讨论后认为，因监控系统管理机题。经过小组成员分析讨论后认为，因监控系统管理机至五防机距离太远，五防机主板所带串口的工作电平不至五防机距离太远，五防机主板所带串口的工作电平不够造成通讯质量不稳定，后来我们利用五防机的够造成通讯质量不稳定，后来我们利用五防机的USB口口通过通过USB转串口线扩展出来一个串口就解决了问题。转串口线扩展出来一个串口就解决了问题。u黄磷监控监控系统经常出现误发信号的情况，关机重启黄磷监控监控系统经常出现误发信号的情况，关机重启几天后又会出现，经过多方面检查确定是因为后台机串几天后又会出现，经过多方面检查确定是因为

22、后台机串口工作不稳定造成的，因为没有备用串口，这种老式工口工作不稳定造成的，因为没有备用串口，这种老式工控机也没有控机也没有USB口，因此我们利用更换下来的口，因此我们利用更换下来的MOXA卡卡扩展串口，经过几个月的观察，没有再发现监控系统通扩展串口，经过几个月的观察，没有再发现监控系统通讯质量不稳定的现象。讯质量不稳定的现象。 据统计，使用串据统计，使用串口的口的1313个站中有个站中有1111个个站有站有2 2个以上个以上USBUSB口可口可作备用，另外作备用，另外2 2个站是个站是工控机可以用换下来工控机可以用换下来的的MOXAMOXA卡作备用，这卡作备用，这样就全面解决了备用样就全面解

23、决了备用串口问题，另外，由串口问题，另外，由于尽量不采用扩展卡，于尽量不采用扩展卡，对于安装扩展卡带来对于安装扩展卡带来的一些问题也可以避的一些问题也可以避免，因此，一次完成免，因此，一次完成率完全可以达到率完全可以达到98%98%以以上。上。一一次次完完成成率率现状值现状值85%33%目标值目标值98%达到值达到值u在监控机的更换计划中如果仍沿用扩展卡方式，由于现在的主在监控机的更换计划中如果仍沿用扩展卡方式，由于现在的主流主板不带流主板不带ISAISA插槽所以原来的插槽所以原来的ISAISA扩展卡不能再使用，另外购买扩展卡不能再使用，另外购买一块一块PCIPCI扩展卡需要多花费近扩展卡需要

24、多花费近10001000元，而采用的元，而采用的USBUSB转串口扩展两转串口扩展两个串口只需一百六十元，个串口只需一百六十元，6 6台机节省硬件费用台机节省硬件费用50005000多元，多元，u因为工控机可采用因为工控机可采用ISAISA扩展串口卡因此更换下来的扩展卡可以作扩展串口卡因此更换下来的扩展卡可以作为这些系统的备件，需更换时不用另外购买。为这些系统的备件，需更换时不用另外购买。u黄磷和耿家湾节省黄磷和耿家湾节省18001800多元。多元。u用新方法解决其他站的备用串口问题没有产生费用。用新方法解决其他站的备用串口问题没有产生费用。u维护次数大大减少，减少了车辆的台班费用。维护次数大大减少，减少了车辆的台班费用。uUSBUSB口支持热插拔，不易损坏，购买方便，若损坏需更换时不需口支持热插拔，不易损坏，购买方