遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控技術(shù)西南交通大學(xué)電氣工程學(xué)院

1遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控技術(shù)西南交通大學(xué)電氣工程學(xué)院第六章遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)可靠性第一節(jié)常用的可靠性指標(biāo)第二節(jié)遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)冗余結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第三節(jié)硬件可靠性設(shè)計(jì)第四節(jié)軟件的可靠性第五節(jié)接地技術(shù)第六節(jié)抗干擾編碼2第六章遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)可靠性第一節(jié)常用的可靠性指標(biāo)21.可靠度R（t）

在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，系統(tǒng)能完成規(guī)定功能的概率。與可靠性有關(guān)的常用參數(shù)定義：RAMS—Reliability,Availability,Maintainability，Security可靠性可用性可維護(hù)性安全性2.瞬時(shí)失效率λ(t)－電子設(shè)備老化基本為一常數(shù)單位時(shí)間內(nèi)t時(shí)刻，系統(tǒng)發(fā)生瞬時(shí)失效的概率。可靠性參數(shù)(Reliability)：31.可靠度R（t）與可靠性有關(guān)的常用參數(shù)定義：RAMS—R3.平均壽命MTTF和平均無(wú)故障工作時(shí)間MTBF

平均壽命MTTF(MeanTimeToFailure)：（不可維修系統(tǒng)）一批相同產(chǎn)品失效前工作壽命的平均值。平均無(wú)故障工作時(shí)間MTBF(MeanTimeBetweenFailure)：（可維修系統(tǒng)）系統(tǒng)兩次相鄰故障間的工作時(shí)間的平均值。43.平均壽命MTTF和平均無(wú)故障工作時(shí)間MTBF4并聯(lián)系統(tǒng)的可靠性:如果組成系統(tǒng)的所有單元都失效，整個(gè)系統(tǒng)才會(huì)失效，這種系統(tǒng)稱為并聯(lián)系統(tǒng)。12n-1n…并聯(lián)系統(tǒng)的可靠性:并聯(lián)系統(tǒng)的失效率:并聯(lián)系統(tǒng)的平均無(wú)故障時(shí)間：MTBF=5并聯(lián)系統(tǒng)的可靠性:12n-1n…并聯(lián)系統(tǒng)的可靠性:并聯(lián)系統(tǒng)的串聯(lián)系統(tǒng)：串聯(lián)系統(tǒng)的失效率：串聯(lián)系統(tǒng)的可靠性:12……N思考題：并聯(lián)系統(tǒng)的可靠性>串聯(lián)系統(tǒng)的可靠性，為什么?6串聯(lián)系統(tǒng)：12……N思考題：6可用性參數(shù)(Availability,Maintainability)1.系統(tǒng)維修度G(t)

在規(guī)定的條件和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，系統(tǒng)能被修復(fù)的概率。2.修復(fù)率μ(t)

單位時(shí)間t時(shí)刻，系統(tǒng)瞬時(shí)被修復(fù)的概率。3.

平均修復(fù)時(shí)間MTTR：

MTTR=1/μ5.穩(wěn)態(tài)有效度A（系統(tǒng)利用率,系統(tǒng)可用率）4.瞬態(tài)有效度A（t）系統(tǒng)在時(shí)刻t處于可工作狀態(tài)的概率。穩(wěn)態(tài)有效度定義：當(dāng)時(shí)間t趨于無(wú)窮大情況下的瞬態(tài)有效度，

系統(tǒng)的利用率即：7可用性參數(shù)(Availability,Maintaina大系統(tǒng)可用率：一個(gè)大系統(tǒng)往往由多個(gè)相對(duì)獨(dú)立的部分組成，這些部分被稱為子系統(tǒng)。每個(gè)子系統(tǒng)都有自己的可用率。這些子系統(tǒng)組成一個(gè)大系統(tǒng)時(shí)，根據(jù)這些子系統(tǒng)的之間的連接關(guān)系，可以計(jì)算出整個(gè)系統(tǒng)的可用率：串聯(lián)系統(tǒng)的可用率：由多個(gè)子系統(tǒng)組成的系統(tǒng)，若該系統(tǒng)必須在每個(gè)子系統(tǒng)均正常運(yùn)行的條件下才能正常運(yùn)行，則各個(gè)子系統(tǒng)的連接是串聯(lián)的，這樣的系統(tǒng)為串聯(lián)系統(tǒng)。8大系統(tǒng)可用率：8串聯(lián)系統(tǒng)的可用率與各子系統(tǒng)可用率的關(guān)系為：其中為系統(tǒng)可用率；為各子系統(tǒng)的可用率。舉例：有兩個(gè)子系統(tǒng)，可用率分別為90%和95%，在它們串聯(lián)后，總可用率為：85.5%結(jié)論：子系統(tǒng)的串聯(lián)使總的可用性下降！9串聯(lián)系統(tǒng)的可用率與各子系統(tǒng)可用率的關(guān)系為：結(jié)論：子系統(tǒng)的串聯(lián)并聯(lián)系統(tǒng)的可用率若系統(tǒng)由兩個(gè)或多個(gè)并列的子系統(tǒng)組成，該系統(tǒng)在其中一個(gè)子系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)就能保證正常運(yùn)行，則各個(gè)子系統(tǒng)的連接關(guān)系是并聯(lián)的，這樣的系統(tǒng)被稱為并聯(lián)系統(tǒng)。對(duì)于兩個(gè)子系統(tǒng)并聯(lián)而成的系統(tǒng)，其可用率與兩個(gè)子系統(tǒng)的可用率的關(guān)系為：舉例：有兩個(gè)子系統(tǒng)，可用率分別為90%和95%，在它們并聯(lián)后，總可用率為：99.5%結(jié)論：子系統(tǒng)的并聯(lián)使總的可用性提高！10并聯(lián)系統(tǒng)的可用率結(jié)論：子系統(tǒng)的并聯(lián)使總的可用性提高！10

提高系統(tǒng)可靠性指標(biāo)的方法：采?。喝哂嘣O(shè)計(jì)、減額設(shè)計(jì)、熱設(shè)計(jì)、穩(wěn)定性設(shè)計(jì)、電磁兼容性設(shè)計(jì)、軟件可靠性設(shè)計(jì)等提高可靠性的方法，保證電路、系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)既具有較高的可靠性指標(biāo)。1111第六章遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)可靠性第一節(jié)常用的可靠性指標(biāo)第二節(jié)遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)冗余結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第三節(jié)硬件可靠性設(shè)計(jì)第四節(jié)軟件的可靠性第五節(jié)接地技術(shù)第六節(jié)抗干擾編碼12第六章遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)可靠性第一節(jié)常用的可靠性指標(biāo)12冗余系統(tǒng)定義：某一設(shè)備或系統(tǒng)與另一設(shè)備或系統(tǒng)的基本功能完全相同，它們不管其中一個(gè)運(yùn)行還是故障，另一個(gè)都可以執(zhí)行要求的功能。

冗余方式的系統(tǒng)配置方案：重要設(shè)備、信道、控制終端、打印機(jī)等。冗余配置的目的：提高系統(tǒng)的可靠性。冗余的備用方式：冷備用：作為備用的設(shè)備不運(yùn)行指定的程序或關(guān)機(jī)待命，主機(jī)故障或需切換時(shí)投入。熱備用：主備同時(shí)運(yùn)行，備機(jī)監(jiān)視主機(jī)，自動(dòng)切換，故障或需要時(shí)切換運(yùn)行。13冗余系統(tǒng)定義：某一設(shè)備或系統(tǒng)與另一設(shè)備或系統(tǒng)的基本功能完全相無(wú)冗余系統(tǒng)的可靠性：對(duì)于兩個(gè)相同單元組成的可維修并聯(lián)熱備用系統(tǒng)：?jiǎn)卧到y(tǒng)：

穩(wěn)態(tài)有效度：（系統(tǒng)利用率）

對(duì)可維修并聯(lián)熱備系統(tǒng)停機(jī)時(shí)間：由A=MTBF/(MTBF+MTTR)可得：瞬時(shí)失效率修復(fù)率14無(wú)冗余系統(tǒng)的可靠性：對(duì)于兩個(gè)相同單元組成的可維修并聯(lián)熱備用系例：

?。核矔r(shí)失效率λ＝0.00025系統(tǒng)修復(fù)率μ＝0.004則：

MTBF1＝4000h，A1＝94.12%

MTBF2＝36000h，A2＝99.65%

可見(jiàn)：采用雙冗余可維修系統(tǒng)，可大幅提高系統(tǒng)的MTBF以及系統(tǒng)利用率。

多冗余系統(tǒng)：效果進(jìn)一步改善不明顯，但成本大大增加！15例：15調(diào)度端通信前置機(jī)2服務(wù)器1以太網(wǎng)交換機(jī)服務(wù)器2磁帶機(jī)磁盤(pán)陣列通信前置機(jī)1調(diào)度員工作站1調(diào)度員工作站2設(shè)調(diào)度端系統(tǒng)各設(shè)備的可用率分別為:服務(wù)器1：A1服務(wù)器2：A2磁盤(pán)陣列A3調(diào)度員工作站1：A4調(diào)度員工作站2：A5通信前置機(jī)1：A6通信前置機(jī)2：A7以太網(wǎng)1：A8以太網(wǎng)2：A916調(diào)度端通信前置機(jī)2服務(wù)器1以太網(wǎng)交換機(jī)服務(wù)器2磁帶機(jī)磁盤(pán)陣列則調(diào)度系統(tǒng)的可用性模型為:A1A2A6A7A4A5A3A8A9則系統(tǒng)可用性指標(biāo)為As:As=(A1+(1-A1)*A2)*A3*(A4+(1-A5)*A4)*(A6+(1-A6)*A7)*(A8+(1-A8)*A9)

A1+(1-A1)*A2A4+(1-A5)*A4A8+(1-A8)*A9A6+(1-A6)*A7A317則調(diào)度系統(tǒng)的可用性模型為:A1A2A6A7A4A5A3A8A第六章遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)可靠性第一節(jié)常用的可靠性指標(biāo)第二節(jié)遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)冗余結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第三節(jié)硬件可靠性設(shè)計(jì)第四節(jié)軟件的可靠性第五節(jié)接地技術(shù)第六節(jié)抗干擾編碼18第六章遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)可靠性第一節(jié)常用的可靠性指標(biāo)18一、遠(yuǎn)動(dòng)通道及通信設(shè)備雙冗余一般，遠(yuǎn)動(dòng)通道及通信設(shè)備均設(shè)計(jì)為雙冗余備用結(jié)構(gòu)。根據(jù)通道的實(shí)際傳輸媒介的不同，通道冗余備用結(jié)構(gòu)又可分為環(huán)形結(jié)構(gòu)和雙T形結(jié)構(gòu)。圖6.3雙T結(jié)構(gòu)特點(diǎn):單T故障不會(huì)影響系統(tǒng)通信19一、遠(yuǎn)動(dòng)通道及通信設(shè)備雙冗余一般，遠(yuǎn)動(dòng)通道及通信設(shè)備

環(huán)型結(jié)構(gòu)突出優(yōu)點(diǎn)：各執(zhí)行端除接收、執(zhí)行來(lái)自調(diào)度端的命令外，還對(duì)經(jīng)過(guò)本站傳送的報(bào)文進(jìn)行中繼放大（多為再生中繼方式），該方式下單點(diǎn)故障不會(huì)影響系統(tǒng)通信。圖6.4環(huán)型結(jié)構(gòu)20環(huán)型結(jié)構(gòu)突出優(yōu)點(diǎn)：各執(zhí)行端除接收、執(zhí)行來(lái)自

CMOS電路在噪聲容限方面優(yōu)于TTL電路，因而執(zhí)行端的電路盡可能采用高速CMOS電路遵循減額設(shè)計(jì)原則：“減額”使元器件產(chǎn)品在低于其額定值的條件下工作。以降低元器件失效率和提高設(shè)備可靠性。對(duì)電源部分的設(shè)計(jì)：包括器件選擇、絕緣設(shè)計(jì)、布線設(shè)計(jì)、抗干擾、熱穩(wěn)定、通風(fēng)等看門(mén)狗電路：計(jì)時(shí)電路——電磁兼容(EMC)，傳導(dǎo)＋輻射二、電路優(yōu)化設(shè)計(jì)21CMOS電路在噪聲容限方面優(yōu)于TTL電路，因而執(zhí)行端的電路電磁兼容的意義：電氣或電子設(shè)備或系統(tǒng)能夠在規(guī)定的電磁環(huán)境下不因電磁干擾而降低工作性能，他們本身所發(fā)射的電磁能量不影響其他設(shè)備或系統(tǒng)的正常工作，從而達(dá)到互不干擾，在共同的電磁環(huán)境下一起執(zhí)行各自功能的共存狀態(tài)。電磁兼容的內(nèi)容：抗干擾（設(shè)備和系統(tǒng)抵抗電磁干擾的能力）和電磁發(fā)射控制（設(shè)備和系統(tǒng)發(fā)射的電磁能量的控制）兩個(gè)方面。電磁干擾的三要素：干擾源、傳播途徑和接收器干擾源:危害性電磁信號(hào)傳播途徑:輻射和傳導(dǎo)接收器:收到電磁信號(hào)的電路.22電磁兼容的意義：電氣或電子設(shè)備或系統(tǒng)能夠在規(guī)定的電磁環(huán)境下不1．電磁干擾源分析 目前與電力系統(tǒng)有關(guān)的電磁干擾源有外部干擾和內(nèi)部干擾兩方面。外部干擾源指的是與遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)，而是由使用條件和外部環(huán)境因素決定的干擾源。對(duì)變電站的RTU裝置來(lái)說(shuō)，外部干擾源主要有交、直流回路開(kāi)關(guān)操作、擾動(dòng)性負(fù)荷（非線形負(fù)荷、波動(dòng)性負(fù)荷）短路故障、大氣過(guò)電壓（雷電）、靜電、無(wú)線電干擾和核電磁脈沖等。概括表現(xiàn)為如下三類：變電站設(shè)備的交流電源及直流電源受低頻振動(dòng)擾動(dòng)；傳導(dǎo)瞬變和高頻干擾；場(chǎng)的干擾。231．電磁干擾源分析232．電磁干擾的耦合途徑電磁干擾耦合的途徑可歸納為如下幾種：（1）電容性耦合。（2）電感性耦合。（3）共阻抗耦合。（4）輻射耦合242．電磁干擾的耦合途徑243．電磁干擾可能造成的后果（1）電源回路干擾的后果。（2）模擬量輸入通道干擾的后果。（3）開(kāi)關(guān)量輸入、輸出通道干擾的后果。（4）CPU和數(shù)字電路受干擾的后果253．電磁干擾可能造成的后果25提高電磁兼容性和抗干擾能力的6大法寶：接地隔離屏蔽雙絞吸收濾波26提高電磁兼容性和抗干擾能力的6大法寶：261．接地一次系統(tǒng)接地：處理一次系統(tǒng)接地時(shí)，應(yīng)注意對(duì)于引入瞬變大電流的地方應(yīng)設(shè)多根接地線并加密接地網(wǎng)，以降低瞬變電流引起的地電位升高和地網(wǎng)各點(diǎn)電位差。（1）設(shè)備接地線要接于地網(wǎng)導(dǎo)體交叉處。（2）設(shè)備接地處要增加接地網(wǎng)絡(luò)互連線。（3）避雷針、避雷器接地點(diǎn)應(yīng)采用兩根以上的接地線和加密接地網(wǎng)絡(luò)。271．接地27二次系統(tǒng)接地：二次系統(tǒng)接地分安全接地（保護(hù)接地）和工作接地兩大類。對(duì)工作接地要求是：1）工作接地網(wǎng)（總線）各點(diǎn)電位應(yīng)一致；2）多個(gè)電路公用接地線時(shí)，其阻抗應(yīng)盡量??；3）由多個(gè)電子器件組成的系統(tǒng)，各電子器件的工作接地應(yīng)連在一起，通過(guò)一點(diǎn)與安全接地網(wǎng)相連。28二次系統(tǒng)接地：281)保護(hù)性接地防電擊接地防雷接地防靜電接地2)功能性接地邏輯接地屏蔽接地信號(hào)回路接地291)保護(hù)性接地29被控站系統(tǒng)的地線種類。在變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中，大致有如下5種地線：1）微機(jī)電源地和數(shù)字地（即邏輯地）：這種地是微機(jī)直流電源和邏輯開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)的零電位。2）模擬地：這是A/D轉(zhuǎn)換器和前置放大器或比較器的零電位。3）信號(hào)地：這種地通常為傳感器的地。4）噪聲地：是繼電器、電動(dòng)機(jī)等的噪聲地。5）屏蔽地：即機(jī)殼接地。30被控站系統(tǒng)的地線種類。30微機(jī)電源地（0V）和數(shù)字地的處理。

1）微機(jī)電源地采用浮地的方法。2）微機(jī)電源地與機(jī)殼共地。3）一點(diǎn)接地和多點(diǎn)接地問(wèn)題。31微機(jī)電源地（0V）和數(shù)字地的處理。31圖7.3.2一點(diǎn)接地示意圖32圖7.3.2一點(diǎn)接地示意圖32數(shù)字地和模擬地的處理。1）數(shù)字地和模擬地共地，其連接方法如圖7.3.4所示。2）模擬地浮空的接線方式。3）模擬地和數(shù)字地通過(guò)一對(duì)反相二極管相連接。其連接方法如圖7.3.5所示。33數(shù)字地和模擬地的處理。33圖7.3.4模擬地與數(shù)字地的連接圖7.3.5模擬地與數(shù)字地通過(guò)二極管連接34圖7.3.4模擬地與數(shù)字地的連接圖7.3.5模擬地與2.隔離目的：通過(guò)隔離元器件把噪聲干擾的路經(jīng)切斷,從而達(dá)到抑制噪聲干擾的效果。1．模擬量的隔離(互感器，光電隔離)2．開(kāi)關(guān)量輸入、輸出的隔離(光電隔離)3．其他隔離措施(繼電器隔離)返回本節(jié)352.隔離目的：通過(guò)隔離元器件把噪聲干擾的路經(jīng)切斷,返回本節(jié)33．屏蔽（1）一次設(shè)備與自動(dòng)化系統(tǒng)輸入、輸出的連接采用帶有金屬外皮（屏蔽層）的控制電纜，電纜的屏蔽層兩端接地，對(duì)電場(chǎng)耦合和磁耦合都有顯著的削弱作用。（2）二次設(shè)備內(nèi)，綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中的測(cè)量和微機(jī)保護(hù)或自控裝置所采用的各類中間互感器的一、二次繞組之間加設(shè)屏蔽層，這樣可起電場(chǎng)屏蔽作用，防止高頻干擾信號(hào)通過(guò)分布電容進(jìn)入自動(dòng)化系統(tǒng)的相應(yīng)部件。（3）機(jī)箱或機(jī)柜的輸入端子上對(duì)地接一耐高壓的小電容，可抑制外部高頻干擾。（4）執(zhí)行端RTU的機(jī)柜和機(jī)箱采用鐵質(zhì)材料，本身也是一種屏蔽。363．屏蔽364．減少?gòu)?qiáng)電回路的感應(yīng)耦合（1）控制電纜盡可能離開(kāi)高壓母線和暫態(tài)電流的入地點(diǎn)，并盡可能減少平行長(zhǎng)度。（2）電流互感器回路的A、B、C相線和中性線應(yīng)在同一根電纜內(nèi)，避免出現(xiàn)環(huán)路。（3）電流和電壓互感器的二次交流回路電纜，從高壓設(shè)備引出至監(jiān)控和保護(hù)安裝處時(shí)，應(yīng)盡量靠近接地體，減少進(jìn)入這些回路的高頻瞬變漏磁通。返回本節(jié)374．減少?gòu)?qiáng)電回路的感應(yīng)耦合返回本節(jié)371.遙控輸出電路

三、外圍接口電路的可靠性設(shè)計(jì)381.遙控輸出電路三、外圍接口電路的可靠性設(shè)計(jì)38BJ1、BJ2取保護(hù)的作用。HJ、LJ分別為行、列繼電器。計(jì)算機(jī)輸出接口控制BJ、HJ、LJ。由HJ、LJ來(lái)確定被控對(duì)象的出口繼電器（CJ）。借助于狀態(tài)采集和保護(hù)出口繼電器，可有效地保證輸出繼電器不會(huì)錯(cuò)誤輸出。無(wú)CJ閉合時(shí)，UO=0。有一個(gè)CJ閉合時(shí)，UO=U1。有K個(gè)CJ閉合時(shí)，UO=KU1。39BJ1、BJ2取保護(hù)的作用。HJ、LJ分別為行、列繼電器。采用光電隔離技術(shù)，使其RTU的內(nèi)系統(tǒng)和外系統(tǒng)在電氣上實(shí)現(xiàn)有效的隔離，避免外界的干擾直接進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)部，造成系統(tǒng)損壞。常用的隔離措施有光電隔離、繼電器隔離、隔離變壓器隔離。對(duì)模擬量采集：主要是區(qū)分“模擬地”和“數(shù)字地”：模擬回路和數(shù)字回路是不同的電氣系統(tǒng)，必須將兩個(gè)地分離，不能混淆。2.遙信、遙測(cè)采集電路40采用光電隔離技術(shù)，使其RTU的內(nèi)系統(tǒng)和外系統(tǒng)在電氣上實(shí)現(xiàn)有效第六章遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)可靠性第一節(jié)常用的可靠性指標(biāo)第二節(jié)遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)冗余結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第三節(jié)硬件可靠性設(shè)計(jì)第四節(jié)軟件的可靠性第五節(jié)接地技術(shù)第六節(jié)抗干擾編碼41第六章遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)可靠性第一節(jié)常用的可靠性指標(biāo)41軟件不可靠的原因：

軟件是人工制造的邏輯性非常強(qiáng)的產(chǎn)品，生產(chǎn)過(guò)程中的種種原因，都可能造成差錯(cuò)或故障。軟件研制方法未完全成熟，缺乏堅(jiān)實(shí)的科學(xué)基礎(chǔ)和管理制度。至今沒(méi)有一套完善的程序正確性的驗(yàn)證方法和理論，對(duì)研制的軟件進(jìn)行徹底有效的驗(yàn)證。42軟件不可靠的原因：軟件是人工制造的邏輯性非常強(qiáng)的產(chǎn)品，生產(chǎn)在設(shè)計(jì)、編制和調(diào)試中發(fā)生的錯(cuò)誤在移植、修改中產(chǎn)生的錯(cuò)誤算法的近似性，導(dǎo)致整個(gè)變量區(qū)的不夠精確；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的缺陷、數(shù)據(jù)描述符與實(shí)際使用不一致程序中出現(xiàn)了特異點(diǎn)和臨界值，未提供相應(yīng)的測(cè)試和處理特權(quán)用戶操作失效，造成系統(tǒng)軟件出錯(cuò)或局部功能實(shí)效硬件故障造成軟件出錯(cuò)（如磁盤(pán)故障導(dǎo)致程序或數(shù)據(jù)出錯(cuò)）電磁干擾，使程序或數(shù)據(jù)丟失或出錯(cuò)系統(tǒng)環(huán)境（硬件、軟件）變化時(shí)，程序不能隨環(huán)境而變化操作錯(cuò)誤使軟件受到破壞或發(fā)生差錯(cuò)軟件錯(cuò)誤的來(lái)源，主要有以下幾個(gè)方面：43在設(shè)計(jì)、編制和調(diào)試中發(fā)生的錯(cuò)誤軟件錯(cuò)誤的來(lái)源，主要有以下幾個(gè)軟件可靠性：軟件在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)和規(guī)定的條件下，能正常執(zhí)行其規(guī)定的功能而無(wú)差錯(cuò)的概率。軟件故障（Fault）：當(dāng)軟件運(yùn)行時(shí)，由于軟件內(nèi)部錯(cuò)誤的存在而導(dǎo)致不能實(shí)現(xiàn)其規(guī)定的任務(wù)。軟件失效（Failure）：指軟件失去了規(guī)定的功能，或者說(shuō)是由軟件錯(cuò)誤導(dǎo)致可見(jiàn)輸出錯(cuò)誤的一個(gè)事件。44軟件可靠性：軟件在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)和規(guī)定的條件下，能正常執(zhí)行其規(guī)軟件的失效率曲線：

一、軟件失效率曲線45軟件的失效率曲線：一、軟件失效率曲線45二、軟件可靠性與硬件可靠性的比較46二、軟件可靠性與硬件可靠性的比較46軟件可靠性的三個(gè)要素:1)規(guī)定時(shí)間:2)規(guī)定的環(huán)境條件3)規(guī)定的功能47軟件可靠性的三個(gè)要素:47三、提高軟件可靠性的措施

嚴(yán)格采用模塊化結(jié)構(gòu)，接口定義清晰明確，劃分簡(jiǎn)潔合理。編程風(fēng)格嚴(yán)謹(jǐn)，力求避免結(jié)構(gòu)上的混亂。具有詳盡的注釋，保證良好的可讀性，以利于分析、修改。對(duì)程序的修改調(diào)試應(yīng)有完整的記錄。程序應(yīng)具有良好的抗干擾能力，即程序?qū)邮芡饨绲闹噶畹臈l件要作嚴(yán)格的判斷，保證輸入的非法信息不會(huì)干擾系統(tǒng)的正常運(yùn)行；防止計(jì)算機(jī)病毒的侵入。3.嚴(yán)格規(guī)定編程要求2.選取主流工具軟件和操作系統(tǒng)：便于交流、升級(jí)、換代。1.改進(jìn)軟件的生產(chǎn)管理

按照軟件工程的原理、方法，建立科學(xué)的生產(chǎn)管理制度和生存期內(nèi)的完整檔案資料，嚴(yán)格按照有關(guān)的規(guī)范、規(guī)定執(zhí)行。48三、提高軟件可靠性的措施嚴(yán)格采用模塊化結(jié)構(gòu)，接口定義清晰明4.采用組態(tài)軟件的形式

組態(tài)軟件是一組功能很強(qiáng)的工具軟件包。在組態(tài)軟件中，將程序代碼設(shè)計(jì)成相對(duì)固定的模塊，這些模塊根據(jù)指定的數(shù)據(jù)文件中的數(shù)據(jù)來(lái)確定其操作數(shù)、操作步驟及操作結(jié)果。5.人機(jī)界面：6.與硬件相關(guān)的軟件問(wèn)題：軟件的存儲(chǔ)介質(zhì)；容錯(cuò)設(shè)計(jì)等；軟硬件結(jié)合。

采用漢字、圖形顯示；顯示清晰、簡(jiǎn)明、易于理解，不能造成意義上的含混。對(duì)各種操作有明確提示信息，對(duì)錯(cuò)誤操作輸入提出警告。對(duì)系統(tǒng)中出現(xiàn)的異常情況要進(jìn)行及時(shí)的記錄和報(bào)警，并給出處理情況的提示信息。494.采用組態(tài)軟件的形式組態(tài)軟件是一組功能很強(qiáng)的工具干擾對(duì)測(cè)控系統(tǒng)的影響：（1）干擾使數(shù)據(jù)采集的誤差加大。（2）干擾使輸出控制誤差加大。（3）數(shù)據(jù)受干擾發(fā)生變化。（4）干擾使程序運(yùn)行失常。1．提高采樣信號(hào)信噪比的措施2．軟件冗余措施3．設(shè)置自診斷程序50干擾對(duì)測(cè)控系統(tǒng)的影響：50常用的自檢程序如下：

1．防止程序運(yùn)行失常的措施2．RAM、ROM的自檢程序3．A/D、D/A轉(zhuǎn)換器的自檢程序4．面板顯示裝置的檢查5．總線及插件自檢51常用的自檢程序如下：511．防止程序運(yùn)行失常的措施（1）監(jiān)視CPU工作的定時(shí)計(jì)數(shù)器（2）設(shè)置軟件陷阱2．RAM、ROM的自檢程序（1）ROM自檢（2）RAM自檢程序521．防止程序運(yùn)行失常的措施52檢查ROM最常用的方法是采用校驗(yàn)和法。即在將程序?qū)懭隦OM時(shí)，保留一個(gè)單元（一般是最后一個(gè)單元）不寫(xiě)程序碼而寫(xiě)入校驗(yàn)字，使ROM的每一列（即字節(jié)的各位）具有奇數(shù)（或偶數(shù)個(gè)）1，從而使ROM的校驗(yàn)和為全1（或全0）。例：如表7.4.1所示是8×8ROM，前面7個(gè)單元寫(xiě)入的是程序代碼，最后一字節(jié)寫(xiě)入校驗(yàn)字11001010B，使最后的校驗(yàn)和為全1。校驗(yàn)程序則從ROM的第一個(gè)單元開(kāi)始，按位相加，最后的校驗(yàn)和若與設(shè)置的全1（或全0）相等，則說(shuō)明ROM內(nèi)容正確，否則指示ROM出錯(cuò)，如圖7.4.2所示。53檢查ROM最常用的方法是采用校驗(yàn)和法。53圖7.4.1ROM自檢原理54圖7.4.1ROM自檢原理54圖7.4.2ROM自檢程序流程圖設(shè)地址指針，設(shè)計(jì)數(shù)值清工作單元按字節(jié)讀ROM工作單元異或地址指針加1計(jì)數(shù)器減1計(jì)數(shù)器為0？工作單元內(nèi)容變反結(jié)果為0？置ROM故障標(biāo)志結(jié)束55圖7.4.2ROM自檢程序流程圖設(shè)地址指針，設(shè)計(jì)數(shù)值清工圖7.4.3RAM自檢框圖56圖7.4.356遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控技術(shù)西南交通大學(xué)電氣工程學(xué)院

57遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控技術(shù)西南交通大學(xué)電氣工程學(xué)院第六章遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)可靠性第一節(jié)常用的可靠性指標(biāo)第二節(jié)遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)冗余結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第三節(jié)硬件可靠性設(shè)計(jì)第四節(jié)軟件的可靠性第五節(jié)接地技術(shù)第六節(jié)抗干擾編碼58第六章遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)可靠性第一節(jié)常用的可靠性指標(biāo)21.可靠度R（t）

在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，系統(tǒng)能完成規(guī)定功能的概率。與可靠性有關(guān)的常用參數(shù)定義：RAMS—Reliability,Availability,Maintainability，Security可靠性可用性可維護(hù)性安全性2.瞬時(shí)失效率λ(t)－電子設(shè)備老化基本為一常數(shù)單位時(shí)間內(nèi)t時(shí)刻，系統(tǒng)發(fā)生瞬時(shí)失效的概率?？煽啃詤?shù)(Reliability)：591.可靠度R（t）與可靠性有關(guān)的常用參數(shù)定義：RAMS—R3.平均壽命MTTF和平均無(wú)故障工作時(shí)間MTBF

平均壽命MTTF(MeanTimeToFailure)：（不可維修系統(tǒng)）一批相同產(chǎn)品失效前工作壽命的平均值。平均無(wú)故障工作時(shí)間MTBF(MeanTimeBetweenFailure)：（可維修系統(tǒng)）系統(tǒng)兩次相鄰故障間的工作時(shí)間的平均值。603.平均壽命MTTF和平均無(wú)故障工作時(shí)間MTBF4并聯(lián)系統(tǒng)的可靠性:如果組成系統(tǒng)的所有單元都失效，整個(gè)系統(tǒng)才會(huì)失效，這種系統(tǒng)稱為并聯(lián)系統(tǒng)。12n-1n…并聯(lián)系統(tǒng)的可靠性:并聯(lián)系統(tǒng)的失效率:并聯(lián)系統(tǒng)的平均無(wú)故障時(shí)間：MTBF=61并聯(lián)系統(tǒng)的可靠性:12n-1n…并聯(lián)系統(tǒng)的可靠性:并聯(lián)系統(tǒng)的串聯(lián)系統(tǒng)：串聯(lián)系統(tǒng)的失效率：串聯(lián)系統(tǒng)的可靠性:12……N思考題：并聯(lián)系統(tǒng)的可靠性>串聯(lián)系統(tǒng)的可靠性，為什么?62串聯(lián)系統(tǒng)：12……N思考題：6可用性參數(shù)(Availability,Maintainability)1.系統(tǒng)維修度G(t)

在規(guī)定的條件和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，系統(tǒng)能被修復(fù)的概率。2.修復(fù)率μ(t)

單位時(shí)間t時(shí)刻，系統(tǒng)瞬時(shí)被修復(fù)的概率。3.

平均修復(fù)時(shí)間MTTR：

MTTR=1/μ5.穩(wěn)態(tài)有效度A（系統(tǒng)利用率,系統(tǒng)可用率）4.瞬態(tài)有效度A（t）系統(tǒng)在時(shí)刻t處于可工作狀態(tài)的概率。穩(wěn)態(tài)有效度定義：當(dāng)時(shí)間t趨于無(wú)窮大情況下的瞬態(tài)有效度，

系統(tǒng)的利用率即：63可用性參數(shù)(Availability,Maintaina大系統(tǒng)可用率：一個(gè)大系統(tǒng)往往由多個(gè)相對(duì)獨(dú)立的部分組成，這些部分被稱為子系統(tǒng)。每個(gè)子系統(tǒng)都有自己的可用率。這些子系統(tǒng)組成一個(gè)大系統(tǒng)時(shí)，根據(jù)這些子系統(tǒng)的之間的連接關(guān)系，可以計(jì)算出整個(gè)系統(tǒng)的可用率：串聯(lián)系統(tǒng)的可用率：由多個(gè)子系統(tǒng)組成的系統(tǒng)，若該系統(tǒng)必須在每個(gè)子系統(tǒng)均正常運(yùn)行的條件下才能正常運(yùn)行，則各個(gè)子系統(tǒng)的連接是串聯(lián)的，這樣的系統(tǒng)為串聯(lián)系統(tǒng)。64大系統(tǒng)可用率：8串聯(lián)系統(tǒng)的可用率與各子系統(tǒng)可用率的關(guān)系為：其中為系統(tǒng)可用率；為各子系統(tǒng)的可用率。舉例：有兩個(gè)子系統(tǒng)，可用率分別為90%和95%，在它們串聯(lián)后，總可用率為：85.5%結(jié)論：子系統(tǒng)的串聯(lián)使總的可用性下降！65串聯(lián)系統(tǒng)的可用率與各子系統(tǒng)可用率的關(guān)系為：結(jié)論：子系統(tǒng)的串聯(lián)并聯(lián)系統(tǒng)的可用率若系統(tǒng)由兩個(gè)或多個(gè)并列的子系統(tǒng)組成，該系統(tǒng)在其中一個(gè)子系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)就能保證正常運(yùn)行，則各個(gè)子系統(tǒng)的連接關(guān)系是并聯(lián)的，這樣的系統(tǒng)被稱為并聯(lián)系統(tǒng)。對(duì)于兩個(gè)子系統(tǒng)并聯(lián)而成的系統(tǒng)，其可用率與兩個(gè)子系統(tǒng)的可用率的關(guān)系為：舉例：有兩個(gè)子系統(tǒng)，可用率分別為90%和95%，在它們并聯(lián)后，總可用率為：99.5%結(jié)論：子系統(tǒng)的并聯(lián)使總的可用性提高！66并聯(lián)系統(tǒng)的可用率結(jié)論：子系統(tǒng)的并聯(lián)使總的可用性提高！10

提高系統(tǒng)可靠性指標(biāo)的方法：采取：冗余設(shè)計(jì)、減額設(shè)計(jì)、熱設(shè)計(jì)、穩(wěn)定性設(shè)計(jì)、電磁兼容性設(shè)計(jì)、軟件可靠性設(shè)計(jì)等提高可靠性的方法，保證電路、系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)既具有較高的可靠性指標(biāo)。6711第六章遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)可靠性第一節(jié)常用的可靠性指標(biāo)第二節(jié)遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)冗余結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第三節(jié)硬件可靠性設(shè)計(jì)第四節(jié)軟件的可靠性第五節(jié)接地技術(shù)第六節(jié)抗干擾編碼68第六章遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)可靠性第一節(jié)常用的可靠性指標(biāo)12冗余系統(tǒng)定義：某一設(shè)備或系統(tǒng)與另一設(shè)備或系統(tǒng)的基本功能完全相同，它們不管其中一個(gè)運(yùn)行還是故障，另一個(gè)都可以執(zhí)行要求的功能。

冗余方式的系統(tǒng)配置方案：重要設(shè)備、信道、控制終端、打印機(jī)等。冗余配置的目的：提高系統(tǒng)的可靠性。冗余的備用方式：冷備用：作為備用的設(shè)備不運(yùn)行指定的程序或關(guān)機(jī)待命，主機(jī)故障或需切換時(shí)投入。熱備用：主備同時(shí)運(yùn)行，備機(jī)監(jiān)視主機(jī)，自動(dòng)切換，故障或需要時(shí)切換運(yùn)行。69冗余系統(tǒng)定義：某一設(shè)備或系統(tǒng)與另一設(shè)備或系統(tǒng)的基本功能完全相無(wú)冗余系統(tǒng)的可靠性：對(duì)于兩個(gè)相同單元組成的可維修并聯(lián)熱備用系統(tǒng)：?jiǎn)卧到y(tǒng)：

穩(wěn)態(tài)有效度：（系統(tǒng)利用率）

對(duì)可維修并聯(lián)熱備系統(tǒng)停機(jī)時(shí)間：由A=MTBF/(MTBF+MTTR)可得：瞬時(shí)失效率修復(fù)率70無(wú)冗余系統(tǒng)的可靠性：對(duì)于兩個(gè)相同單元組成的可維修并聯(lián)熱備用系例：

?。核矔r(shí)失效率λ＝0.00025系統(tǒng)修復(fù)率μ＝0.004則：

MTBF1＝4000h，A1＝94.12%

MTBF2＝36000h，A2＝99.65%

可見(jiàn)：采用雙冗余可維修系統(tǒng)，可大幅提高系統(tǒng)的MTBF以及系統(tǒng)利用率。

多冗余系統(tǒng)：效果進(jìn)一步改善不明顯，但成本大大增加！71例：15調(diào)度端通信前置機(jī)2服務(wù)器1以太網(wǎng)交換機(jī)服務(wù)器2磁帶機(jī)磁盤(pán)陣列通信前置機(jī)1調(diào)度員工作站1調(diào)度員工作站2設(shè)調(diào)度端系統(tǒng)各設(shè)備的可用率分別為:服務(wù)器1：A1服務(wù)器2：A2磁盤(pán)陣列A3調(diào)度員工作站1：A4調(diào)度員工作站2：A5通信前置機(jī)1：A6通信前置機(jī)2：A7以太網(wǎng)1：A8以太網(wǎng)2：A972調(diào)度端通信前置機(jī)2服務(wù)器1以太網(wǎng)交換機(jī)服務(wù)器2磁帶機(jī)磁盤(pán)陣列則調(diào)度系統(tǒng)的可用性模型為:A1A2A6A7A4A5A3A8A9則系統(tǒng)可用性指標(biāo)為As:As=(A1+(1-A1)*A2)*A3*(A4+(1-A5)*A4)*(A6+(1-A6)*A7)*(A8+(1-A8)*A9)

A1+(1-A1)*A2A4+(1-A5)*A4A8+(1-A8)*A9A6+(1-A6)*A7A373則調(diào)度系統(tǒng)的可用性模型為:A1A2A6A7A4A5A3A8A第六章遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)可靠性第一節(jié)常用的可靠性指標(biāo)第二節(jié)遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)冗余結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第三節(jié)硬件可靠性設(shè)計(jì)第四節(jié)軟件的可靠性第五節(jié)接地技術(shù)第六節(jié)抗干擾編碼74第六章遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)可靠性第一節(jié)常用的可靠性指標(biāo)18一、遠(yuǎn)動(dòng)通道及通信設(shè)備雙冗余一般，遠(yuǎn)動(dòng)通道及通信設(shè)備均設(shè)計(jì)為雙冗余備用結(jié)構(gòu)。根據(jù)通道的實(shí)際傳輸媒介的不同，通道冗余備用結(jié)構(gòu)又可分為環(huán)形結(jié)構(gòu)和雙T形結(jié)構(gòu)。圖6.3雙T結(jié)構(gòu)特點(diǎn):單T故障不會(huì)影響系統(tǒng)通信75一、遠(yuǎn)動(dòng)通道及通信設(shè)備雙冗余一般，遠(yuǎn)動(dòng)通道及通信設(shè)備

環(huán)型結(jié)構(gòu)突出優(yōu)點(diǎn)：各執(zhí)行端除接收、執(zhí)行來(lái)自調(diào)度端的命令外，還對(duì)經(jīng)過(guò)本站傳送的報(bào)文進(jìn)行中繼放大（多為再生中繼方式），該方式下單點(diǎn)故障不會(huì)影響系統(tǒng)通信。圖6.4環(huán)型結(jié)構(gòu)76環(huán)型結(jié)構(gòu)突出優(yōu)點(diǎn)：各執(zhí)行端除接收、執(zhí)行來(lái)自

CMOS電路在噪聲容限方面優(yōu)于TTL電路，因而執(zhí)行端的電路盡可能采用高速CMOS電路遵循減額設(shè)計(jì)原則：“減額”使元器件產(chǎn)品在低于其額定值的條件下工作。以降低元器件失效率和提高設(shè)備可靠性。對(duì)電源部分的設(shè)計(jì)：包括器件選擇、絕緣設(shè)計(jì)、布線設(shè)計(jì)、抗干擾、熱穩(wěn)定、通風(fēng)等看門(mén)狗電路：計(jì)時(shí)電路——電磁兼容(EMC)，傳導(dǎo)＋輻射二、電路優(yōu)化設(shè)計(jì)77CMOS電路在噪聲容限方面優(yōu)于TTL電路，因而執(zhí)行端的電路電磁兼容的意義：電氣或電子設(shè)備或系統(tǒng)能夠在規(guī)定的電磁環(huán)境下不因電磁干擾而降低工作性能，他們本身所發(fā)射的電磁能量不影響其他設(shè)備或系統(tǒng)的正常工作，從而達(dá)到互不干擾，在共同的電磁環(huán)境下一起執(zhí)行各自功能的共存狀態(tài)。電磁兼容的內(nèi)容：抗干擾（設(shè)備和系統(tǒng)抵抗電磁干擾的能力）和電磁發(fā)射控制（設(shè)備和系統(tǒng)發(fā)射的電磁能量的控制）兩個(gè)方面。電磁干擾的三要素：干擾源、傳播途徑和接收器干擾源:危害性電磁信號(hào)傳播途徑:輻射和傳導(dǎo)接收器:收到電磁信號(hào)的電路.78電磁兼容的意義：電氣或電子設(shè)備或系統(tǒng)能夠在規(guī)定的電磁環(huán)境下不1．電磁干擾源分析 目前與電力系統(tǒng)有關(guān)的電磁干擾源有外部干擾和內(nèi)部干擾兩方面。外部干擾源指的是與遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)，而是由使用條件和外部環(huán)境因素決定的干擾源。對(duì)變電站的RTU裝置來(lái)說(shuō)，外部干擾源主要有交、直流回路開(kāi)關(guān)操作、擾動(dòng)性負(fù)荷（非線形負(fù)荷、波動(dòng)性負(fù)荷）短路故障、大氣過(guò)電壓（雷電）、靜電、無(wú)線電干擾和核電磁脈沖等。概括表現(xiàn)為如下三類：變電站設(shè)備的交流電源及直流電源受低頻振動(dòng)擾動(dòng)；傳導(dǎo)瞬變和高頻干擾；場(chǎng)的干擾。791．電磁干擾源分析232．電磁干擾的耦合途徑電磁干擾耦合的途徑可歸納為如下幾種：（1）電容性耦合。（2）電感性耦合。（3）共阻抗耦合。（4）輻射耦合802．電磁干擾的耦合途徑243．電磁干擾可能造成的后果（1）電源回路干擾的后果。（2）模擬量輸入通道干擾的后果。（3）開(kāi)關(guān)量輸入、輸出通道干擾的后果。（4）CPU和數(shù)字電路受干擾的后果813．電磁干擾可能造成的后果25提高電磁兼容性和抗干擾能力的6大法寶：接地隔離屏蔽雙絞吸收濾波82提高電磁兼容性和抗干擾能力的6大法寶：261．接地一次系統(tǒng)接地：處理一次系統(tǒng)接地時(shí)，應(yīng)注意對(duì)于引入瞬變大電流的地方應(yīng)設(shè)多根接地線并加密接地網(wǎng)，以降低瞬變電流引起的地電位升高和地網(wǎng)各點(diǎn)電位差。（1）設(shè)備接地線要接于地網(wǎng)導(dǎo)體交叉處。（2）設(shè)備接地處要增加接地網(wǎng)絡(luò)互連線。（3）避雷針、避雷器接地點(diǎn)應(yīng)采用兩根以上的接地線和加密接地網(wǎng)絡(luò)。831．接地27二次系統(tǒng)接地：二次系統(tǒng)接地分安全接地（保護(hù)接地）和工作接地兩大類。對(duì)工作接地要求是：1）工作接地網(wǎng)（總線）各點(diǎn)電位應(yīng)一致；2）多個(gè)電路公用接地線時(shí)，其阻抗應(yīng)盡量?。?）由多個(gè)電子器件組成的系統(tǒng)，各電子器件的工作接地應(yīng)連在一起，通過(guò)一點(diǎn)與安全接地網(wǎng)相連。84二次系統(tǒng)接地：281)保護(hù)性接地防電擊接地防雷接地防靜電接地2)功能性接地邏輯接地屏蔽接地信號(hào)回路接地851)保護(hù)性接地29被控站系統(tǒng)的地線種類。在變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中，大致有如下5種地線：1）微機(jī)電源地和數(shù)字地（即邏輯地）：這種地是微機(jī)直流電源和邏輯開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)的零電位。2）模擬地：這是A/D轉(zhuǎn)換器和前置放大器或比較器的零電位。3）信號(hào)地：這種地通常為傳感器的地。4）噪聲地：是繼電器、電動(dòng)機(jī)等的噪聲地。5）屏蔽地：即機(jī)殼接地。86被控站系統(tǒng)的地線種類。30微機(jī)電源地（0V）和數(shù)字地的處理。

1）微機(jī)電源地采用浮地的方法。2）微機(jī)電源地與機(jī)殼共地。3）一點(diǎn)接地和多點(diǎn)接地問(wèn)題。87微機(jī)電源地（0V）和數(shù)字地的處理。31圖7.3.2一點(diǎn)接地示意圖88圖7.3.2一點(diǎn)接地示意圖32數(shù)字地和模擬地的處理。1）數(shù)字地和模擬地共地，其連接方法如圖7.3.4所示。2）模擬地浮空的接線方式。3）模擬地和數(shù)字地通過(guò)一對(duì)反相二極管相連接。其連接方法如圖7.3.5所示。89數(shù)字地和模擬地的處理。33圖7.3.4模擬地與數(shù)字地的連接圖7.3.5模擬地與數(shù)字地通過(guò)二極管連接90圖7.3.4模擬地與數(shù)字地的連接圖7.3.5模擬地與2.隔離目的：通過(guò)隔離元器件把噪聲干擾的路經(jīng)切斷,從而達(dá)到抑制噪聲干擾的效果。1．模擬量的隔離(互感器，光電隔離)2．開(kāi)關(guān)量輸入、輸出的隔離(光電隔離)3．其他隔離措施(繼電器隔離)返回本節(jié)912.隔離目的：通過(guò)隔離元器件把噪聲干擾的路經(jīng)切斷,返回本節(jié)33．屏蔽（1）一次設(shè)備與自動(dòng)化系統(tǒng)輸入、輸出的連接采用帶有金屬外皮（屏蔽層）的控制電纜，電纜的屏蔽層兩端接地，對(duì)電場(chǎng)耦合和磁耦合都有顯著的削弱作用。（2）二次設(shè)備內(nèi)，綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中的測(cè)量和微機(jī)保護(hù)或自控裝置所采用的各類中間互感器的一、二次繞組之間加設(shè)屏蔽層，這樣可起電場(chǎng)屏蔽作用，防止高頻干擾信號(hào)通過(guò)分布電容進(jìn)入自動(dòng)化系統(tǒng)的相應(yīng)部件。（3）機(jī)箱或機(jī)柜的輸入端子上對(duì)地接一耐高壓的小電容，可抑制外部高頻干擾。（4）執(zhí)行端RTU的機(jī)柜和機(jī)箱采用鐵質(zhì)材料，本身也是一種屏蔽。923．屏蔽364．減少?gòu)?qiáng)電回路的感應(yīng)耦合（1）控制電纜盡可能離開(kāi)高壓母線和暫態(tài)電流的入地點(diǎn)，并盡可能減少平行長(zhǎng)度。（2）電流互感器回路的A、B、C相線和中性線應(yīng)在同一根電纜內(nèi)，避免出現(xiàn)環(huán)路。（3）電流和電壓互感器的二次交流回路電纜，從高壓設(shè)備引出至監(jiān)控和保護(hù)安裝處時(shí)，應(yīng)盡量靠近接地體，減少進(jìn)入這些回路的高頻瞬變漏磁通。返回本節(jié)934．減少?gòu)?qiáng)電回路的感應(yīng)耦合返回本節(jié)371.遙控輸出電路

三、外圍接口電路的可靠性設(shè)計(jì)941.遙控輸出電路三、外圍接口電路的可靠性設(shè)計(jì)38BJ1、BJ2取保護(hù)的作用。HJ、LJ分別為行、列繼電器。計(jì)算機(jī)輸出接口控制BJ、HJ、LJ。由HJ、LJ來(lái)確定被控對(duì)象的出口繼電器（CJ）。借助于狀態(tài)采集和保護(hù)出口繼電器，可有效地保證輸出繼電器不會(huì)錯(cuò)誤輸出。無(wú)CJ閉合時(shí)，UO=0。有一個(gè)CJ閉合時(shí)，UO=U1。有K個(gè)CJ閉合時(shí)，UO=KU1。95BJ1、BJ2取保護(hù)的作用。HJ、LJ分別為行、列繼電器。采用光電隔離技術(shù)，使其RTU的內(nèi)系統(tǒng)和外系統(tǒng)在電氣上實(shí)現(xiàn)有效的隔離，避免外界的干擾直接進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)部，造成系統(tǒng)損壞。常用的隔離措施有光電隔離、繼電器隔離、隔離變壓器隔離。對(duì)模擬量采集：主要是區(qū)分“模擬地”和“數(shù)字地”：模擬回路和數(shù)字回路是不同的電氣系統(tǒng)，必須將兩個(gè)地分離，不能混淆。2.遙信、遙測(cè)采集電路96采用光電隔離技術(shù)，使其RTU的內(nèi)系統(tǒng)和外系統(tǒng)在電氣上實(shí)現(xiàn)有效第六章遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)可靠性第一節(jié)常用的可靠性指標(biāo)第二節(jié)遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)冗余結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第三節(jié)硬件可靠性設(shè)計(jì)第四節(jié)軟件的可靠性第五節(jié)接地技術(shù)第六節(jié)抗干擾編碼97第六章遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)可靠性第一節(jié)常用的可靠性指標(biāo)41軟件不可靠的原因：

軟件是人工制造的邏輯性非常強(qiáng)的產(chǎn)品，生產(chǎn)過(guò)程中的種種原因，都可能造成差錯(cuò)或故障。軟件研制方法未完全成熟，缺乏堅(jiān)實(shí)的科學(xué)基礎(chǔ)和管理制度。至今沒(méi)有一套完善的程序正確性的驗(yàn)證方法和理論，對(duì)研制的軟件進(jìn)行徹底有效的驗(yàn)證。98軟件不可靠的原因：軟件是人工制造的邏輯性非常強(qiáng)的產(chǎn)品，生產(chǎn)在設(shè)計(jì)、編制和調(diào)試中發(fā)生的錯(cuò)誤在移植、修改中產(chǎn)生的錯(cuò)誤算法的近似性，導(dǎo)致整個(gè)變量區(qū)的不夠精確；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的缺陷、數(shù)據(jù)描述符與實(shí)際使用不一致程序中出現(xiàn)了特異點(diǎn)和臨界值，未提供相應(yīng)的測(cè)試和處理特權(quán)用戶操作失效，造成系統(tǒng)軟件出錯(cuò)或局部功能實(shí)效硬件故障造成軟件出錯(cuò)（如磁盤(pán)故障導(dǎo)致程序或數(shù)據(jù)出錯(cuò)）電磁干擾，使程序或數(shù)據(jù)丟失或出錯(cuò)系統(tǒng)環(huán)境（硬件、軟件）變化時(shí)，程序不能隨環(huán)境而變化操作錯(cuò)誤使軟件受到破壞或發(fā)生差錯(cuò)軟件錯(cuò)誤的來(lái)源，主要有以下幾個(gè)方面：99在設(shè)計(jì)、編制和調(diào)試中發(fā)生的錯(cuò)誤軟件錯(cuò)誤的來(lái)源，主