基于通用软件平台的客专PSCADA系统一体化解决方案

基于通用软件平台的客运专线PSCADA系统主要内容

总体方案

应用挑战

平台选择

调度系统总体方案—客运专线PSCADA系统建设目标建设原则统筹规划、分步实施建设目标统一标准统一制式统一调度指挥先进成熟安全可靠灵活稳定总体方案—客运专线PSCADA系统调度模式“4+1”调度模式北京、上海、武汉、广州四大区域调度所集中调度铁道部客专调度指挥中心正常模式监视四大调度所牵引供电及电力配电系统核心设备的工作状态在必要时提供指导性协调处理方案。灾备模式部调度中心实现对北京、上海、武汉、广州其中一个调度所的灾难备用武汉调度所作为部调度中心的灾难备用系统规划建设的四大客专调度所管辖范围北京调度所

72030190北京-承德16总长度151413121110987654321序号203020302020202020102010200820202020200820022020201020102010建成年度6901km

297哈齐城际

596津唐城际136

145京津城际津塘段

17287京秦城际118885108.16长吉城际1691276246津秦客专2101503118.44京津城石城际

642太青客专（青石段）73596189.93石太客专

6406秦沈客运专线

120京哈（京唐段）9167

1673.09京兰快运通道16512021900.7哈大客专189154211318.2京沪高速20302020到发旅客列车对数车站数长度

(km)线路名称武汉调度所144896220101620汉沪蓉通道2总长度1序号2010建成年度3688km216157402068京广客运专线20302020到发旅客列车对数车站数长度

(km)线路名称广州调度所182010300海南东环线103568km总长度62010111.1龙厦铁路95201092.6茂湛铁路86201596广肇城际7212008142.1广珠城际618201098广深城际552010104.3广深（港）客运专线4172010511厦深13

273福厦14

298.3温福14

282.4甬温

沿海铁路3

359广茂213

900贵广快速铁路通道1车站

数目建成

年度线路

长度项目名称序号上海调度所282010540向福104293km总长度92010131昌九城际98202078.2苏嘉城际892010130沪通铁路7112010250.76宁安城际6202010317.5沪宁城际5112010251宁杭城际4

2020880杭长客运专线3132010314.5沪杭甬客运专线2

20201400徐兰客运专线1车站数目建成

年度线路

长度项目名称序号总体方案－规划建设的客运专线PSCADA系统层次结构总体方案－PSCADA系统的构成及外部接口总体部署PSCADA系统的分步实施图应用挑战客运专线PSCADA系统面临全新的挑战再建项目剧增监控模式改变系统规模剧增应用挑战再建项目剧增2005营业里程：7.5万公里电气化里程：2万公里2010营业里程：8.5万公里电气化里程：3.5万公里客运专线：5000公里2020年总里程：10万公里电气化里程：5万公里客运专线：2万公里应用挑战监控模式改变牵引供电、电力配电二电合一“4+1”调度模式北京、上海、武汉、广州四大区域调度所集中调度铁道部客专调度指挥中心正常模式：监视异常模式：实现对北京、上海、武汉、广州其中一个调度所的灾难备用

应用挑战系统规模剧增牵引供电增加了AT所所有上网隔离开关纳入监控电力配电通信、信号、光纤直放站箱变、环网柜纳入监控所有的10/0.4KV低压变电所纳入监控所有的高、低压回路纳入监控单条线路监控转向区域、多线路监控应用挑战–PSCADA系统容量估计序号名称本次招标里程数本次招标的被控站数量本次被控站平均公里数容量估算用的被控站设置平均公里数1牵引变电所2238公里48处47公里/处45公里/处2分区所（开闭所）2238公里43处52公里/处48公里/处3AT所2238公里81处28公里/处26公里/处4电力变配电所2238公里52处43公里/处40公里/处5箱式变电所2238公里1169处2公里/处2公里/处客专PSCADA系统站点设置基础数值应用挑战–PSCADA系统容量估计客专PSCADA系统I/O监控点估算基础数值序号被控站名称招标文件要求的I/O容量增加20%容量后的I/O估算点数遥控遥信模拟量电度量小计1牵引变电所195600157896011502分区所322003202643203开闭所481924802883504AT所1664160961205电力变配电所64800641694411506箱式变电所4896720216220应用挑战–PSCADA系统容量估计北京客专调度所监控I/O容量估算表序号线路名称长度（KM）建成年度车站数目牵引供电监控I/O容量电力配电监控I/O容量I/O点数合计普速牵引I/O点数普速电力I/O点数变电所分区(开闭）所AT所变（配）电所箱变1京沪高速1318.22010212927513365923146042475378982哈大客专900.72010212019352345015815229023258953京兰快运通道1673.092010

3735644283729377453911481014京哈（京唐段）1202020

33536021071386734505秦沈客运专线406200269816102037128913082116736石太客专189.932008644759533349612054607太青客专（青石段）6422020

1413251632111272720687184588京石城际2632020166510713246180847475619京津城际118.4420083325359207973816340510津秦客专246201065596123431957927707311长吉城际108.1620105224354189923485311012京秦城际28720201766117144503949248825113京津城际津塘段452020111212379011450129414哈齐城际2972030

76117149521509570853915北京-承德19020307447595333626122546316青-烟-威-荣城际29520101776117148517989506848117天津-霸州-保定城际1402030

3354702458245114025I/O点数合计1271170233273208136应用挑战–PSCADA系统容量估计武汉客专调度所监控I/O容量估算表序号线路名称长度（KM）建成年度车站数目牵引供电监控I/O容量电力配电监控I/O容量I/O点数合计普速牵引I/O点数普速电力I/O点数变电所分区开闭所AT所变（配）电所箱变1京广客运专线206820104046438052103436311566636594552徐兰客运专线14002020

3129543570024582345111402503汉沪蓉通道16202010623634624181028445252200465754绵阳-成都-乐山城际3202010

77128160561881031192005江油-广元城际1502010

33647526338483343136成都-内江-重庆城际2942010

76117147516239473845358521027539188564168245I/O点数合计10275390.180.16应用挑战–PSCADA系统容量估计广州客专调度所监控I/O容量估算表序号线路名称长度（KM）建成年度车站数目牵引供电监控I/O容量电力配电监控I/O容量I/O点数合计普速牵引I/O点数普速电力I/O点数变电所分区(开闭)所AT所变（配）电所箱变1贵广快速铁路通道900

132019352345015490429000258752广茂359

871491806303611568103213沿海铁路

000

00

甬温282.4

14661171414958691008119

温福298.3

14761171495237896128576

福厦273

13661171374793587977849

厦深511201017111120132568972516466146914广深（港）客运专线1152010532435820193370633065广深城际9820101822424917208315828186广珠城际142.120082133547124951457940857广肇城际962015622424816856309327608茂湛铁路92.62010522424616259298426629龙厦铁路111.120106224356195083580319410海南东环线300201018761281505267696678625合计3802

8479138891901666467122493109293应用挑战–PSCADA系统容量估计上海客专调度所监控I/O容量估算表序号线路名称长度（KM）建成年度车站数目牵引供电监控I/O容量电力配电监控I/O容量I/O点数合计普速牵引I/O点数普速电力I/O点数变电所分区(开闭)所AT所变（配）电所箱变1沪杭甬客运专线314.520101377128157552221013490422杭长客运专线8802020

2018342244015451728356253003宁杭城际2512010116510612644072808872164沪宁城际317.520102077128159557491023191285宁安城际250.762010116510612544030808072096沪通铁路1302010933536522826418937387苏嘉城际78.22020822323913731252022488昌九城际1312010933536623002422137669向福5402010281211211427094817174001552510合肥-淮南-蚌埠城际131

3353662300242213766

合计3148

109706612179157455291810146690533应用挑战–PSCADA系统容量估计序号调度所名称里程牵引供电监控I/O容量电力配电监控I/O容量I/O点数合计变电所分区(开闭）所AT所变（配）电所箱变数量I/O点数数量I/O点数数量I/O点数数量I/O点数数量I/O点数1北京调度所70001561788891464666726932308175201250350077000012291132武汉调度所60001331533331254000023127692150172500300066000010535263广州调度所40008910222283266671541846210011500020004400007023504上海调度所3000677666763200001151384675862501500330000526763客专PSCADA系统监控容量估计平台选择—硬件平台硬件要求高扩展性分步实施硬件选型原则：实现模块化、可扩展系统共用设备服务器交换机UPS存储系统平台选择—服务器选型服务器采用刀片服务器刀片服务器即一个单独的主板上包含一个完整的服务器计算机系统处理器内存网络连接本地磁盘存储外部存储访问接口热插拔平台选择—刀片服务器刀片中心将服务器、存储设备、网络、I/O紧密地集成在一起支持6-14路刀片服务器高可靠性措施热插拔冗余电源及风扇热插拔冗余电源及风扇冗余备板总线主要厂家IBMHP

平台选择—刀片服务器应用价值多服务器基础架构Layer2SwitchesSSLAppliancesCachingAppliancesStorageFibreSwitchesStorageFibreSwitchesSSLAppliancesCachingAppliances没有使用刀片中心时所面临的复杂基础架构FileServersWebServersSecurityGatewayWebSphereApplicationServersNetworkServersApplicationServersSecurityServersApplicationServersSANLayer4-7SwitchesPublicInternet/IntranetClientsRouters(Layer3Switches)FirewallsERPAppSecterminalWebGateF/PWSClients平台选择—刀片服务器应用价值刀片服务器简化IT基础架构PublicInternet/IntranetClientsRouters(Layer3Switches)FirewallsSANWebF/PGateAppSecTermERPWS结果:减少成本1/4减少电力成本1/3减少空间占用1/2减少网络布线便于分线构筑、动态扩展解决了小型机一次投入过大、容量估计存在风险、成本分摊困难的问题平台选择—网络交换机交换机采用三层模块化核心交换机或可堆叠交换机当调度所的规模扩展时，可以通过扩展核心交换机的端口模块或交换机的堆叠以满足调度系统终极建设后的网络端口数量需求。平台选择—UPS选型采用模块化、热插拔结构、模块冗余并联输出的UPS技术特点可用性高控制模块、控制低压电源模块均为两块冗余配备，功率模块冗余并联输出可扩容性好负载增加，只需增加功率模块即可可维护性高全模块化热插拔设计，使得该系统维修时间缩短，维修难度降低可管理性好标配多种通讯和管理卡，提供对环境的温湿度监控和报警，通过网络监控管理主流厂家：APC平台选择—软件平台技术路线

通用软件平台

＋系统集成商

＋应用业务二次集成优势提高软件可靠性缩短开发周期，满足工程实施进度的要求国际化，为未来的技术输出奠定基础平台选择—PSCADA软件构成系统软件操作系统数据库管理系统集群管理软件平台软件位于系统软件之上、应用软件之下，可按用户需求进行二次开发的、成熟可靠的、通用软件平台应用软件基于PSCADA平台软件二次开发的、实现PSCADA系统功能的软件包括：数据管理层、业务逻辑层、人机界面层平台选择—WonderwareArchestrA平台软件要求超大规模的监控容量分布式统一部署能力高可靠性高扩展性成熟稳定平台选择WonderwareArchestrA平台选择—WonderwareArchestrAWonderware公司当前世界范围内自动化和信息化软件市场占有率和技术创新的领先者全球超过100,000个各类企业大约有325,000套授权软件在运行行业覆盖电力、冶金等制造型企业和交通，市政等基础设施企业2007年，交大光芒与Wonderware公司建立战略合作伙伴关系双方共同成立研发团队将交大光芒铁路供电SCADA领域的成功应用经验和Wonderware的优秀软件平台进行深度的集成共同完成软件系统和计算机硬件系统的部署和运行整合所研发系统已在合武铁路、石太客专上线运行平台选择—WonderwareArchestrAWonderwareArchestrA平台软件开发遵循严格的软件工程管理规范在Microsoft的实验室完成了对100台服务器、400台客户端、总I/O容量达150万点的超大规模试验系统的压力测试完全满足客运专线综合SCADA系统的高可靠性要求平台选择—WonderwareArchestrA平台软件应用价值面向对象的工程开发方法构建工程应用的基础模板加快工程实例化进程项目开发成果得以重用并发开展多个项目成为可能$变压器$单相变压器$三相变压器单相变压器1单相变压器2三相变压器1三相变压器2平台选择—WonderwareArchestrA平台软件应用价值分布式对象化部署能力轻松实现重新配置和负载分布满足分期建设容量逐步扩展的需求应用及通信服务器1合武_变电所1合武_变电所2合武_变电所3合武_变电所6合武_变电所4合武_变电所5合武_操作站1合武_操作站2应用及通信服务器2武广_操作站1武广_操作站2武广_变电所1武广_变电所2武广_变电所3武广_变电所6武广_变电所4武广_变电所5应用及通信服务器3郑西_操作站1郑西_操作站2郑西_变电所1郑西_变电所2郑西_变电所3郑西_变电所6郑西_变电所4郑西_变电所5平台选择—WonderwareArc