工业电子中的浅谈FDCS总线在变配电网络监控系统中的应用
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2020-10-22
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工业电子中的浅谈工业电子中的浅谈FDCS总线在变配电网络监控系统中的应用总线在变配电网络监控系统中的应用
1 引言 我公司某110kw总降压变电站，始建于上世纪80年代中期，装有2台25mva主变，承担着公司铁前生
产系统的多个二级厂的供电任务，特别在企业进行了一系列持续性的技改工程后，该总降承担的供电任务更
重，所形成的配电网络更加复杂。 2 fdcs总线 现场总线是指以工厂内的测量和控制机器间的数字通讯
为主的网络，也称现场网络。也就是将传感器、各种操作终端和控制器间的通讯及控制器之间的通讯进行特化
的网络。原来这些机器间的主体配线是ON/OFF、接点信号和模拟信号，通过通讯的数字化，使时间分割、多重
化、多点化成为可能，从而实现高性能化、高可靠化、保养简便化、节省配线（配线的共享）。是连接
1 引言引言
我公司某110kw总降压变电站，始建于上世纪80年代中期，装有2台25mva主变，承担着公司铁前生产系统的多个二级厂
的供电任务，特别在企业进行了一系列持续性的技改工程后，该总降承担的供电任务更重，所形成的配电网络更加复杂。
2 fdcs总线总线
现场总线是指以工厂内的测量和控制机器间的数字通讯为主的网络，也称现场网络。也就是将传感器、各种操作终端和控
制器间的通讯及控制器之间的通讯进行特化的网络。原来这些机器间的主体配线是ON/OFF、接点信号和模拟信号，通过通讯
的数字化，使时间分割、多重化、多点化成为可能，从而实现高性能化、高可靠化、保养简便化、节省配线（配线的共享）。
是连接智能现场设备和自动化系统的全数字、双向、多站的通信系统。主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机
构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。
随着科学技术的快速发展，过程控制领域在过去的两个世纪里发生了巨大的变革。150多年前出现的基于5－13psi的气动
信号标准（PCS，Pneumatic Control System气动控制系统），标志着控制理论初步形成，但此时尚未有控制室的概念；20世
纪50年代，随着基于0－10mA或4－20mA的电流模拟信号的模拟过程控制体系被提出并得到广泛的应用，标志了电气自动控
制时代的到来，三大控制论的确立奠定了现代控制的基础，设立控制室、控制功能分离的模式也一直沿用至今；20世纪70年
代，随着数字计算机的介入，产生了“集中控制”的中央控制计算机系统，而信号传输系统大部分是依然沿用4－20mA的模拟信
号，不久人们也发现了伴随着“集中控制”，该系统存在着易失控、可靠性低的缺点，并很快将其发展为分布式控制系统
（DCS，Distributed Control System分布式控制系统）；微处理器的普遍应用和计算机可靠性的提高，使分布式控制系统得到
了广泛的应用，由多台计算机和一些智能仪表以及智能部件实现的分布式控制是其最主要的特征，而数字传输信号也在逐步取
代模拟传输信号。随着微处理器的快速发展和广泛的应用，数字通信网络延伸到工业过程现场成为可能，产生了以微处理器为
核心，使用集成电路代替常规电子线路，实施信息采集、显示、处理、传输以及优化控制等功能的智能设备。设备之间彼此通
信、控制，在精度、可操作性以及可靠性、可维护性等都有更高的要求。由此，导致了现场总线的产生。
fdcs现场总线数据监控系统由长沙奥托自动化技术有限公司自行研制开发，采用现场总线、高速数字通讯、电荷平衡传
输、误差自动补偿、网络管理冗余等先进技术，专门用于工厂范围内数据采集与监控的实时专用局域网。
fdcs数据监控系统是总线型数字通讯网络，网络上连接有计算机和前置机等主要设备。前置机安装在生产现场，对各种信
号进行测控，信号类型包括电压、电流、热电偶、热电阻、电量等模拟量信号和开关（触点）状态、电平状态、事件、频率等
数字量信号。
fdcs数据监控系统具有测量精度高、抗干扰能力强、通讯速度快距离远、智能化程度高、使用简单灵活、安装维护方便、
易于扩展等优点。本系统是专为安防领域设计的。它采用了嵌入式处理器和嵌入式操作系统，结合了IT领域各项最新技术，如
视音频压缩/解压缩、大容量硬盘记录、TCP/IP网络等技术，代码固化在FLASH中，使得系统运行更稳定。同时具备数字视音
频录像机（DVR）和数字视音频服务器（DVS）的特性，既可本地独立工作，也可连网组成一个强大的安全监控网。可应用
于银行、电信、电力、司法、交通、小区、工厂、仓库、资源、水利设施等各领域、各部门的安全防范
fdcs系统可配置99台测控前置机和32台主机（上位计算机），采用分布式网络总线结构，用一根屏蔽双绞线构成系统的
通讯总线，分散在现场的测控设备和计算机均连接在这根通讯总线上。测控前置机可靠近现场的一次仪表和执行器安装。所有
上位计算机均可共享系统的资源；可安装在系统的不同地点，完成不同的工作；可互为双机热备份，备用机可自动替代故障机
投入运行，具有很高的系统可靠性。
3 变配电网络监控系统变配电网络监控系统
变配电监控系统是针对供配电系统中的变配电环节，利用现代计算机控制技术、通信技术和网络技术等，采用抗干扰能力
强的通讯设备及智能电力仪表，经电力监控管理软件组态，实现的系统的监控和管理。采用变配电监控系统进行监测管理，可
连接智能电力监控仪表、带有智能接口的低压断路器、中压综合保护继电器、变压器、直流屏等，实现遥控、遥测、遥信功
能，对系统各种运行开关量状态和电量参数进行实时采集和显示，可完整地掌握变配电系统的实时运行状态，及时发现故障并
做出相应的决策和处理，同时可以使值班管理人员根据变配电系统的运行情况进行负荷分析、合理调度、远控合分闸、躲峰填
谷，实现对变配电系统的现代化运行管理。变配电监控系统具有电气参数实时监测、事故异常报警、事件记录和打印、统计报
表的整理和打印、电能量成本管理和负荷监控等综合功能，使设备按最佳工况运行，节约能源。采用智能变配电监控管理系
统，使供电系统更安全、合理、经济的运行，提高供配电系统可靠性。适用于中低压变电站、工厂、楼宇、小区的变电、配电
系统的监控和管理。
该二总降每个高压配电柜有三组信号，电流、分合闸状态、事故跳闸状态；变配电网络监控系统实时监测的各配电柜分合
闸状态、电流大小，监测配电柜的事故跳闸信号，发送事故音响信号，如图1所示。
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