1、變電站綜合自動化概述 電網(wǎng)運行培訓部 韓冬,1,學習交流PPT,講義目錄,第一章 變電站自動化的基本概念 第二章 變電站自動化的基本功能 第三章 變電站自動化系統(tǒng)的結構 第四章 變電站自動化系統(tǒng)的通信,2,學習交流PPT,第一章 變電站綜合自動化的基本概念,變電站綜合自動化是將變電站的二次設備（包括控制、信號、測量，保護、自動裝置、遠動裝置等）利用計算機技術、現(xiàn)代通信技術，經(jīng)過功能組合和優(yōu)化設計，對變電站執(zhí)行自動監(jiān)視、測量、控制和協(xié)調(diào)的一種綜合性的自動化系統(tǒng)，是自動化、計算機、通信技術在變電站的綜合應用。,3,學習交流PPT,4,學習交流PPT,變電站綜合自動化實質(zhì)是 自動化、計算機、信息處理

2、、通信、電力、電子技術的綜合。 實現(xiàn)設備間信息交換、共享，完成變電站的監(jiān)、測、控。 取代了常規(guī)站的指示儀表、中央信號、控制屏等設備。,5,學習交流PPT,6,學習交流PPT,第二章 變電站綜合自動化的功能,7,學習交流PPT,事故數(shù)據(jù),事件順序記錄（SOE：Sequence Of Event recording）：實時檢測遙信變位（YXBW）（帶時標的遙信），立即記錄變位時刻、變位設備序號、變位狀態(tài)等組成SOE優(yōu)先傳送（CDT下）。 事故追憶（PDR：Post Disturbance Review）：凍結某時刻全網(wǎng)的重要的遙測點、遙信點的畫面（如照相），每個這樣的畫面稱為一幀，其循環(huán)周期可為數(shù)

3、秒到數(shù)分。典型的PDR記錄長度為：事故前10min，事故后5min。,8,學習交流PPT,四遙功能的實現(xiàn),遙信（TI或TS :Teleindication Telesignalisation） 遙測（TM:Telemetering） 遙控（TC:Telecommand） 遙調(diào)（TA:Teleadjusting）,9,學習交流PPT,系統(tǒng)概述,變電站 自動化系統(tǒng) RTU,上行 通道,調(diào)度端 自動化系統(tǒng) MTU,下行 通道,遙測 遙信,遙控 遙調(diào),10,學習交流PPT,遙信,開入量 開關、刀閘的位置信號 國際電工委員會IEC標準規(guī)定，以“0”表示斷開狀態(tài)，以“1”表示閉合狀態(tài)。,11,學習交流PP

4、T,遙信,斷路器的位置信號來源有： 直接利用斷路器的輔助觸點， 利用操作箱中的跳位繼和合位繼。 對刀閘位置的采集： 直接利用刀閘的輔助觸點， 利用五防鎖。,12,學習交流PPT,遙信,優(yōu)點:簡單經(jīng)濟 變壓器有載調(diào)壓機構需提供BCD 編碼輸出,變壓器有載調(diào)壓分接頭位置信號處理,13,學習交流PPT,遙信,遙信采集電路中的繼電器隔離,14,學習交流PPT,遙信,遙信采集電路中的光電隔離,15,學習交流PPT,遙控量輸出,16,學習交流PPT, 過程：當（PB0，PB1）=（0,1）時，H1輸出0，光敏三級管導通，繼電器K吸合，跳合閘回路接通，動作于斷路器。反之類似（PB0，PB1）=（1,0）。

5、設置與非門原因：并行口的負載能力有限，不足以直接驅(qū)動發(fā)光二級管，還有是增加2個條件以抗干擾能力。,17,學習交流PPT,狀態(tài)量采集示意圖,遙信,18,學習交流PPT,遙信,開關變位的識別 現(xiàn)狀原狀=1，表示有變位 現(xiàn)狀原狀=0，表示無變位,19,學習交流PPT,遙信,遙信采集的幾種形式： 1、定時掃查方式 以一定時間間隔周期性對遙信輸入狀態(tài)成組掃查。 2、中斷方式 采用中斷方式，只有當遙信有變位時才向CPU申請讀遙信狀態(tài)。,20,學習交流PPT,第二類：一個真實遙信變位后緊接著幾個假遙信讀數(shù)，最終遙信穩(wěn)定到真實變位后的狀態(tài)。,第一類：某些遙信不定時地出現(xiàn)“抖動”。,兩類誤遙信,21,學習交流P

6、PT,在變電站自動化系統(tǒng)中，開關信號的采集基本取自開關的輔助觸點，或者經(jīng)過中間繼電器觸點接入。開關機構在操作一定次數(shù)時，輔助觸點機械部分會出現(xiàn)縫隙導致間隙放電，引起信號抖動； 繼電器觸點在運行時受環(huán)境影響，易氧化和臟污，導致接觸不良，引起信號抖動。,信號抖動,22,學習交流PPT,軟件延時判別消抖,23,學習交流PPT,控制回路斷線信號=TWJ 常閉接點+HWJ 常閉接點。 若TWJ 和HWJ 不同步，則誤發(fā)控制回路斷線信號。,1、開關合閘時誤報“控制回路斷線”,假遙信,24,學習交流PPT,事故總=KKJ常開接點+TWJ常開接點。 若手合開關時，由于KKJ由0變1，TWJ由1變0，因開關機構

7、老化，TWJ變位慢會導致誤發(fā)事故總。,2、 開關合閘時誤報“事故總”,假遙信,25,學習交流PPT,KKJ繼電器：合后位置繼電器 是一個雙線圈雙位置磁保持繼電器。 該繼電器有一動作線圈和復歸線圈。,26,學習交流PPT,定義：KKJ=1 代表開關為人為（手動或遙控）合上； KKJ=0 代表開關為人為（手動或遙控）分開。,27,學習交流PPT,遙測,遙測量:U、I、P、Q、COS、f、T,28,學習交流PPT,交流信號輸入回路低通濾波采樣保持器多路轉換開關A/D轉換數(shù)字信號,遙測,29,學習交流PPT,遙測,從TA、TV中取得電流和電壓量。由于A/D轉換器只能接收電壓信號，且不同型號A/D轉換器

8、的輸入電壓范圍各不相同，如雙極性有02.5 V、05V、010V，單極性有05V、010V、020V等，因此需要對模擬量信號進行電壓幅值變換，使之能滿足A/D轉換器輸入電壓范圍要求。,1、電壓形成回路,30,學習交流PPT,1）低通濾波,由于變電站現(xiàn)場電磁干擾較為嚴重，為防止輸入A/D的電壓信號受到干擾（主要是高次諧波疊加干擾）而影響測量精度，必須在電壓輸出端設置低通濾波電路，以濾去高頻干擾信號。通?？刹捎肦C低通濾波電路，,2、保持電路與模擬低通濾過器,31,學習交流PPT,S/H電路的作用：,采樣：將模擬信號變成離散信號,采樣保持過程：,采樣：凍結模擬量瞬時值,32,學習交流PPT,33,

9、學習交流PPT,EN：使能端，只有在EN端為高電平時多路開關才工作，否則不論A0-A3在什么狀態(tài)，SA0-A15均處于斷開狀態(tài)。,3 多路轉換開關,34,學習交流PPT,4 模數(shù)轉換器,35,學習交流PPT,主次逼近法原理可用天平秤重作比喻。若有四個砝碼共重15克，每個重量分別為8、4、2、1克。設待秤重量Wx = 13克，可以用下表步驟來秤量：,4 模數(shù)轉換器,36,學習交流PPT,基準電壓UREF,n位A/D轉換器,例:4位A/D轉換器，輸入模擬量ui=3.26V，基準電壓 U。,轉換精度取決于位數(shù)。,37,學習交流PPT,遙控,遙控就是發(fā)出命令去控制斷路器或隔離開關進行合閘或分閘操作。,

10、38,學習交流PPT,39,學習交流PPT,遙控,遙控過程,40,學習交流PPT,第三章 變電站自動化系統(tǒng)的結構,41,學習交流PPT,該類系統(tǒng)實際上是在常規(guī)的繼電保護及二次接線的基礎上增設 RTU裝置以實現(xiàn)“四遙”。結構上僅是站級概念，有關重要信息(如保護動作信息等)通過硬接點送給 RTU裝置，變電所的監(jiān)測量一般經(jīng)變送器變換后送給 RTU。開關監(jiān)測量是直接引至RTU， RTU的控制輸出一般經(jīng)遙控執(zhí)行柜發(fā)出控制命令。該類系統(tǒng)的特點是：系統(tǒng)功能不強，硬件設備重復、整體性能指標低，系統(tǒng)聯(lián)接復雜，可靠性低，但其成本低，特別適合于老站改造?，F(xiàn)在全國大量遠行的無人值班變電站多采用此種模式。實際上該類系統(tǒng)

11、僅為變電站綜合自動化的初級形式，尚不能稱為綜合自動化系統(tǒng)。,第一種類型，集中式 第1代綜合自動化系統(tǒng),42,學習交流PPT,遠動終端：電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)中安裝在發(fā)電廠、變電站的一種具有四遙遠動功能的自動化設備。遠動裝置=遠方終端=遠動終端=RTU（Remote Terminal Unit）。 RTU在電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)中具有重要的作用。（系統(tǒng)結構：調(diào)度端SCADA/EMS遠動信道廠站端RTU）。,43,學習交流PPT,CRT,PC機,RTU,微機保護,模 擬 量,開 關 量,脈沖 量,控 制 量,調(diào)度主站系統(tǒng),44,學習交流PPT,第2種類型 集中式 早期的變電站綜合自動化系統(tǒng),由一臺或兩臺計

12、算機完成變電站的所有繼電保護、測量監(jiān)視、操作控制、中央信號數(shù)據(jù)通信和記錄打印等功能。系統(tǒng)各功能模塊與硬件無關，采用模塊化軟件連接來實現(xiàn)，集中采集信息，集中處理運算。具有工作可靠、結構簡單、性價比高等優(yōu)點，但可擴充性、可維護性差。,45,學習交流PPT,集中組屏式,總控單元,監(jiān)控主機,顯示、打印,高壓微機保護,中壓微機保護,遙測 單元,遙信單元,電能單元,遙控單元,交直流單元,VQC單元,時鐘單元,RS-485/RS232,調(diào)度主站,46,學習交流PPT,第3種類型 分散式 第2代綜合自動化系統(tǒng),從硬件結構上按功能對裝置進行了劃分，摒棄了集中式單 CPU結構而走向分散，系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集單元(模擬量

13、、開關堡、脈沖量)，主機單元(總控單元)、遙控執(zhí)行單元、保護單元組成。各功能單元(設備)通過通信網(wǎng)絡等手段實現(xiàn)有機結合，構成系統(tǒng)。該類系統(tǒng)可替代常規(guī)的保護屏、控制屏、中央信號屏、遠動屏、測量儀表等。它具有較強的在線功能。各種功能比較完善，且人機界面較好。但系統(tǒng)仍然比較復雜，聯(lián)結電纜較多，系統(tǒng)可靠性不太高。這類系統(tǒng)雖然做到了一定程度上的分散(功能分散)，但沒有從整體上來考慮變電站綜合自動化系統(tǒng)的結構、一般僅是監(jiān)控系統(tǒng)和保護系統(tǒng)簡單的相加。由于我國保護和遠動分屬不同的部門和專業(yè)。故我國目前的大多數(shù)綜合自動化系統(tǒng)均屬此類結構系統(tǒng)。,47,學習交流PPT,分層分布式,調(diào)度主站,監(jiān)控主機,顯示、打印,測

14、量單元,開關量輸入,故障錄波,變壓器保護,VQC,電容器保護,線路保護,備自投裝置,數(shù)采控制機,保護管理機,開關量輸出,變電站層,單元層,設備層,TV、TA輸入，斷路器、隔離開關輔助觸點輸入，斷路器控制等,48,學習交流PPT,設備分變電站層設備(站控級)和間隔層設備(間隔級)。間隔層設備原則上按一次設備組織，例如 l條線路、 l臺主變壓器。每一間隔層設備包括保護、控制、測量、通信、錄波等所有功能。設計的原則是：凡是可以在本間隔層設備完成的功能，盡量由間隔層設備就地獨立處理，不依賴于通信網(wǎng)和變電站層設備。變電站層設備是通過間隔層設備了解和掌握整個變電站實時運行情況、并通過間隔層設備實現(xiàn)變電站控

15、制，它還負責站內(nèi)信息收集、分析、存儲以及與遠方調(diào)度中心的聯(lián)系，這類系統(tǒng)實現(xiàn)了信息資源的共享以及保護、監(jiān)控功能的綜合化，大大簡化了站內(nèi)二次回路，它完全消除了設備之間錯綜復雜的二次電纜。由于間隔層設備可放在開關柜上或放置在一次設備附近，從而可大大縮小主控制室面積，節(jié)省控制電纜、減少 CT負擔。同時大大提高了整個系統(tǒng)的可靠性、可擴展性，是綜合自動比系統(tǒng)的發(fā)展方向。,第4種類型分層分布式結構第3代綜合自動化系統(tǒng),49,學習交流PPT,測量,控制,保護,1號開關柜,測量,控制,保護,2號開關柜,測量,控制,保護,N號開關柜,監(jiān)控主機,顯示、打印,總控單元,CANnet或LON-WORK,完全分散式,50

16、,學習交流PPT,第四章 變電站自動化系統(tǒng)的通信,變電站自動化系統(tǒng)的通信分兩大部分： （1） 變電站內(nèi)的信息傳輸。 （2） 變電站自動化系統(tǒng)與調(diào)度中心的通信。,51,學習交流PPT,串行通信方式連接,串行通信：按照一定的格式一位一位地順序傳送數(shù)據(jù)。信息在一根信號線上傳輸。 優(yōu)點: 便于長距離傳送 缺點: 傳送速度較慢 串行數(shù)據(jù)傳輸主要出現(xiàn)在接口與外部設備、計算機與計算機之間。 PC系列機上有兩個串行異步通信接口、鍵盤、鼠標器與主機間采用串行數(shù)據(jù)傳送。 需要進行數(shù)據(jù)格式轉換。,52,學習交流PPT,并行通信：數(shù)據(jù)的各位同時發(fā)送或同時接收 優(yōu)點: 傳送速度快 缺點: 不便長距離傳送 計算機“主機”

17、部件之間，如CPU與存儲器、CPU與接口電路，多采用并行方式傳輸數(shù)據(jù)。 并行通信通常是以“字節(jié)”為單位進行信息傳輸?shù)摹?并行通信方式連接,53,學習交流PPT,在變電站綜合自動化系統(tǒng)內(nèi)部，各種自動裝置間或繼電保護裝置監(jiān)控系統(tǒng)間，為了減少連接電纜，簡化配線，降低成本，常采用串行通信。,54,學習交流PPT,串行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收,計算機并行方式處理數(shù)據(jù)，而數(shù)據(jù)傳送用串行方式，故需要進行并/串轉換。 發(fā)送端：并/串轉換器：CPU控制發(fā)送緩沖器移位寄存器在發(fā)送脈沖控制下字節(jié)的低位先發(fā)。發(fā)空后用中斷提示。發(fā)送時鐘控制發(fā)送速度。 接收端：串/并轉換器：類似同上。,55,學習交流PPT,56,學習交流PPT

18、,異步通信和同步通信,1）異步通信 由于通信收、發(fā)兩端的時鐘很難完全同步，為了滿足這種條件下的通信，提出異步通信的方式。 發(fā)送1個字節(jié)的信息構成（在空閑時發(fā)高電平）： 起始位（低） 數(shù)據(jù)位（69位） 校驗位（1位） 停止位（1位，1.5或2）。,57,學習交流PPT,首先確認起始位，接收端用速率N倍的測試脈沖檢測線路狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)連續(xù)N/2個測試都為低電平，認為起始位開始，開始接收后面數(shù)據(jù)位，再接收效驗位，最后接收停止位。如果起始位、效驗位、停止位中有一個不對，則放棄該字節(jié)的接收。,58,學習交流PPT,異步通信的意義：指兩端時鐘不需要精確同步。 優(yōu)點：設備要求低，廣泛應用 缺點：附加碼導致傳

19、輸效率降低。,59,學習交流PPT,2) 同步通信 特點：收發(fā)二端的時鐘要嚴格保持同步，發(fā)送的每個數(shù)據(jù)字節(jié)不需要特殊的附加位了，形成真正的數(shù)據(jù)流（有效數(shù)據(jù)位緊密排列）。 采用數(shù)據(jù)幀方式：數(shù)據(jù)流被分成數(shù)據(jù)幀發(fā)送， 一幀數(shù)據(jù)組成：同步碼數(shù)據(jù)碼（N*8）效驗碼。,60,學習交流PPT,好處：區(qū)分數(shù)據(jù)類型、保證數(shù)據(jù)正確（效驗）、減少對時鐘的嚴格同步要求。 碼元同步：從接收信息碼的脈沖串中提取發(fā)送時鐘信息，用于調(diào)整接收端時鐘?？捎脭?shù)字鎖相電路原理實現(xiàn)。,61,學習交流PPT,依靠同步字符保持通信同步。 由12個同步字符和多字節(jié)數(shù)據(jù)位組成，同步字符作為起始位以觸發(fā)同步時鐘開始發(fā)送或接收數(shù)據(jù)；多字節(jié)數(shù)據(jù)之間

20、不允許有空隙，每位占用的時間相等；空閑位需發(fā)送同步字符。 同步通信傳輸速度較快，但要求有準確的時鐘來實現(xiàn)收發(fā)雙方的嚴格同步，對硬件要求較高，適用于成批數(shù)據(jù)傳送。,62,學習交流PPT,Page 63/49,通信工作方式:單工、半雙工與全雙工,單工 只有一個信道，傳輸方向只能是單向的 半雙工 只有一個信道，在同一時刻，只能是單向傳輸 全雙工 雙信道，同時可以有雙向數(shù)據(jù)傳輸,A,B,A,B,A,B,例如：尋呼機,例如：對講機,例如：電話,63,學習交流PPT,主站和分站間通信模式 CDT、 Polling,CDT 循環(huán)式：分站自動循環(huán)地向主站發(fā)送采集到的并經(jīng)一定處理后的遙測量、遙信量、數(shù)字量、脈沖

21、量等。 Polling問答式：分站按照主站的要求發(fā)送相應的數(shù)據(jù)。國際標準：IEC60870-101,64,學習交流PPT,Polling：正常傳輸,A,詢問1,詢問2,B,送主機,送主機,回答1,回答2,65,學習交流PPT,Polling ：詢問幀出錯,出錯,重問,A,詢問1,詢問1,B,送主機,回答1,NAK,66,學習交流PPT,Polling ：詢問幀丟失,A,詢問1,詢問1,B,送主機,回答1,丟失,重問,tout,67,學習交流PPT,Polling ：應答幀丟失,A,詢問1,詢問1,B,送主機,回答1,回答1,丟失,重問,tout,68,學習交流PPT,變電站內(nèi)部通信模式 總線通

22、信方式 、網(wǎng)絡通訊方式,總線通信方式：由主模塊控制通信總線，主模塊可以主動向任何一個分模塊發(fā)送信息，分模塊則必須得到主模塊的允許，才能向主模塊發(fā)送信息。主模塊不斷地查詢各個分模塊，查到誰，誰才可以發(fā)送數(shù)據(jù)。這種主模塊和分模塊的通信方式類似于主站和分站之間采用的Polling通信方式。,69,學習交流PPT,70,學習交流PPT,網(wǎng)絡通訊方式類似于PC機之間通信時采用的以太網(wǎng)。通信線路不需要由某個模塊控制，主模塊可以主動向任何一個分模塊發(fā)送信息，任何一個分模塊也可以主動向主模塊發(fā)送信息。當有兩個或兩個以上的模塊同時發(fā)送信息而產(chǎn)生沖突時，有一種仲裁機制，使沖突得以檢測到或得以避免，使信息不會丟失。

23、,71,學習交流PPT,通信協(xié)議定義,通信協(xié)議是指通信雙方的一種約定，約定包括對數(shù)據(jù)格式、同步方式、傳遞速度、傳送步驟、檢糾錯方式以及控制字定義等問題做出統(tǒng)一規(guī)定，通信雙方必須共同遵守。,72,學習交流PPT,網(wǎng)絡協(xié)議是網(wǎng)絡設備之間通信規(guī)則的正式描述。,4,3,2,1,4,3,2,1,TCP/IP協(xié)議棧,Source Host A,Destination Host B,好啊,我也懂TCP/IP。,請問可以用TCP/IP和你通信嗎?,TCP/IP協(xié)議棧,73,學習交流PPT,各種通信協(xié)議的區(qū)別,IEC60870-5-101主要是運用在遠動（串口） IEC60870-5-102主要是運用在電度表（

24、串口） IEC60870-5-103主要運用在保護裝置（串口） IEC60870-5-104主要運用在遠動（以太網(wǎng)） 、 IEC61850規(guī)約基于MMS （Manufacturing Message Specification）的TCP/IP協(xié)議的以太網(wǎng)信息互連國際標準。 其它遠動規(guī)約： CDT92、CDT85 主要運用在遠動（串口） MODBUS（以太網(wǎng)口）,74,學習交流PPT,通訊規(guī)約是指系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換規(guī)則，其中系統(tǒng)可以是裝置，也可以是軟件系統(tǒng)。 一般情況下，設備之間互不通訊，規(guī)約轉換是在相對于監(jiān)控系統(tǒng)的外部設備接入系統(tǒng)時進行的。,75,學習交流PPT,通訊規(guī)約應該包含三個方面的信息

25、：介質(zhì)、數(shù)據(jù)格式和時序。 介質(zhì)是通訊建立的基礎. 數(shù)據(jù)格式或稱為報文格式、幀格式，指明報文中的各部分的含義. 時序是指數(shù)據(jù)的交換次序。通訊的一般可以分為啟動、設置、輪詢、操作幾個部分。,76,學習交流PPT,數(shù)據(jù)格式或稱為報文格式、幀格式，指明報文中的各部分的含義，一般報文可以分為同步字、報文頭、數(shù)據(jù)、校驗幾個部分，并非所有通訊規(guī)約的報文中都含有這幾部分，例如某些可能沒有同步字，或者沒有校驗。 （例）一段CDT報文 eb 90 eb 90 eb 90 解讀：同步字71 61 14 02 01 64 解讀：控制字 71控制字節(jié)61重要遙測 14為信息字數(shù) 02 源站 01 目地站 64校驗字 0

26、0 00 00 00 00 ff 00 解讀：00（信息地址） 00 00 （點號0，值為0 ）00 00 （點號1，值為0 ） FF （校驗）01 00 00 00 00 9d 01 解讀：01（信息地址） 00 00 （點號2，值為0 ）00 00 （點號3，值為0 ） 9d （校驗）02 00 00 00 00 3b 03 00 00 00 00 59 04 00 00 6e 00 53 05 6f 00 0a 00 17,77,學習交流PPT,通訊的一般可以分為啟動、設置、輪詢、操作幾個部分。 啟動過程是電力通系統(tǒng)通知設備復位，同步各種狀態(tài)，準備進行下一步通訊。 設置過程是由電力通系統(tǒng)

27、給設備下發(fā)各種參數(shù)或取得設備的參數(shù)，下發(fā)時鐘進行對時等。 輪詢過程是通訊的主要過程，電力通系統(tǒng)通訊規(guī)約模塊的絕大部分時間都在該過程中，例如要召喚遙測、遙信的變化數(shù)據(jù)，定時召喚電度數(shù)據(jù)，處理事件數(shù)據(jù)等，該過程中的每一步操作，往往必須由上一步的操作以及設備的回答來確定。 當操作人員在系統(tǒng)上操作時，如果向設備發(fā)送命令，則進入操作過程，由于操作過程是隨機插入的，因此在處理上要特別注意該過程與輪詢過程所產(chǎn)生的時序上的交叉。,78,學習交流PPT,規(guī)約轉換,一個規(guī)約轉換的例子： 監(jiān)控系統(tǒng)采集直流設備的信息（遙測量、遙信量等） 假設監(jiān)控系統(tǒng)采用IEC104規(guī)約，而直流設備采用CDT規(guī)約。就需要經(jīng)過規(guī)約轉換。

28、,79,學習交流PPT,規(guī)約轉換,CDT 循環(huán)遠動規(guī)約CDT規(guī)約按照自身的數(shù)據(jù)傳送規(guī)則循環(huán)向主站傳送數(shù)據(jù)，不管主站是否正確接收。 IEC104規(guī)約 對于遙測量：有一種模式是設備主動上送；對于遙信量：如果設備遙信有變位，則要求主動上送至監(jiān)控系統(tǒng)；在監(jiān)控系統(tǒng)下發(fā)總召喚時，設備要回應其全部遙信當前值，,80,學習交流PPT,規(guī)約轉換,規(guī)約轉換主要過程： 1、定時接收直流設備原始數(shù)據(jù)，存放在緩沖區(qū)中，將其轉換成IEC104規(guī)約的遙測、遙信格式并保存； 對于遙測：如果遙測上送時間到，則將轉換過的遙測數(shù)據(jù)打包成IEC104規(guī)約的報文上送至主站， 對于遙信：判斷當前值與前一時刻值是否有變位，如果有則將數(shù)據(jù)打

29、包成IEC104規(guī)約的遙信變位報文上送至主站，并將前一時刻值重新賦值； 2、接收來自監(jiān)控系統(tǒng)的下發(fā)命令，判斷如果是總召喚，則將當前遙信數(shù)據(jù)打包成IEC104規(guī)約的遙信報文上送至主站；,81,學習交流PPT,OSI與TCP/IP,82,學習交流PPT,Page 83/31,協(xié)議分層,網(wǎng)絡通信的過程很復雜 數(shù)據(jù)以電子信號的形式穿越介質(zhì)到達正確的計算機，然后轉換成最初的形式，以便接收者能夠閱讀 為了降低網(wǎng)絡設計的復雜性，將協(xié)議進行了分層設計,83,學習交流PPT,協(xié)議分層,分層設計的意義 用戶服務層的模塊設計可相對獨立于具體的通信線路和通信硬件接口的差別 而通信服務層的模塊設計又可相對獨立于具體用戶

30、應用要求的不同,例如：文件傳輸或電子郵件服務模塊的設計，不必關心底層通信線路是光纖還是雙絞線,84,學習交流PPT,運輸部門,甲地,乙地,85,學習交流PPT,郵局對于寫信人來說是下層 運輸部門是郵局的下層 下層為上層提供服務 寫信人與收信人之間使用相同的語言 郵局之間的約定 同層次之間使用相同的協(xié)議,86,學習交流PPT,OSI的七層框架,物理層,物理層,數(shù)據(jù)鏈路層,數(shù)據(jù)鏈路層,網(wǎng)絡層,網(wǎng)絡層,傳輸層,傳輸層,會話層,會話層,表示層,表示層,應用層,應用層,物理層協(xié)議,數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議,網(wǎng)絡層協(xié)議,傳輸層協(xié)議,會話層協(xié)議,表示層協(xié)議,應用層協(xié)議,比特,幀,報文,TPDU,SPDU,PPDU,A

31、PDU,1 接口,2 接口,3 接口,4 接口,5 接口,6 接口,主機A,主機B,數(shù)據(jù)單元,層,87,學習交流PPT,數(shù)據(jù)的封裝與解封裝過程31,Internet,Hello!,88,學習交流PPT,IP包頭,數(shù)據(jù)的封裝與解封裝過程32,Hello,物理層,數(shù)據(jù)鏈路層,網(wǎng)絡層,傳輸層,會話層,表示層,應用層,比特,幀,報文,段,PDU,Hello,LLC子層,MAC子層,TCP/UDP頭,高層數(shù)據(jù),MAC子層,LLC子層,FCS,89,學習交流PPT,IP包頭,數(shù)據(jù)的封裝與解封裝過程33,Hello,物理層,數(shù)據(jù)鏈路層,網(wǎng)絡層,傳輸層,會話層,表示層,應用層,比特,幀,報文,段,PDU,He

32、llo,LLC子層,MAC子層,MAC子層,FCS,TCP/UDP頭,高層數(shù)據(jù),LLC子層,90,學習交流PPT,兩種國際標準,法律上的(de jure)國際標準 OSI 并沒有得到市場的認可。 是非國際標準 TCP/IP 現(xiàn)在獲得了最廣泛的應用。 TCP/IP 常被稱為事實上的(de facto) 國際標準。,91,學習交流PPT,TCP/IP協(xié)議參考模型,TCP/IP是20世紀70年代中期美國國防部為ARPANET開發(fā)的網(wǎng)絡體系結構,92,學習交流PPT,物理層,93,學習交流PPT,物理層網(wǎng)絡的基礎,物理層是TCP/IP模型的最底層 物理層為數(shù)據(jù)傳輸提供可靠環(huán)境,94,學習交流PPT,物

33、理層的功能,功能一：為數(shù)據(jù)端設備提供傳送數(shù)據(jù)的通路 功能二：傳輸數(shù)據(jù),物理層關心的是信號、接口和傳輸介質(zhì),95,學習交流PPT,物理層的傳輸介質(zhì),有線介質(zhì) 雙絞線 光纖 無線介質(zhì) 無線電 微波 激光 紅外線,96,學習交流PPT,物理層的設備,網(wǎng)絡接口卡 連接計算機和網(wǎng)絡硬件 有一個惟一的網(wǎng)絡節(jié)點地址 按照速率可分為10M網(wǎng)卡、10/100M自適應網(wǎng)卡和千兆網(wǎng)卡 按照總線類型可分為ISA網(wǎng)卡、PCI網(wǎng)卡等 按照提供的線纜接口類型可分為RJ-45接口網(wǎng)卡、光纖網(wǎng)卡等 便攜式電腦可使用PCMCIA網(wǎng)絡接口卡,97,學習交流PPT,物理層的設備,中繼器 能放大信號 延長網(wǎng)絡傳輸距離 只包含有一個輸入

34、端口和一個輸出端口，所以只能接收和轉發(fā)數(shù)據(jù)流 成本低,98,學習交流PPT,物理層的設備,集線器 最初只是一個多端口的中繼器 可用于星形拓撲結構 能夠支持各種不同的傳輸介質(zhì)和數(shù)據(jù)傳輸速率 有些集線器具有內(nèi)部處理能力，例如，可以接受遠程管理、過濾數(shù)據(jù)或提供網(wǎng)絡診斷信息 被交換機所取代,99,學習交流PPT,數(shù)據(jù)鏈路層,100,學習交流PPT,數(shù)據(jù)鏈路層的功能,數(shù)據(jù)鏈路層 位于網(wǎng)絡層與物理層之間,物理層,物理層,數(shù)據(jù)鏈路層,數(shù)據(jù)鏈路層,網(wǎng)絡層,網(wǎng)絡層,數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議,比特（Bit）,幀（Frame）,包(Packet）,主機A,主機B,數(shù)據(jù)單元,101,學習交流PPT,以太網(wǎng),以太網(wǎng)在 數(shù)據(jù)鏈路層

35、和物理層上運行。,物理層,物理層,數(shù)據(jù)鏈路層,數(shù)據(jù)鏈路層,網(wǎng)絡層,網(wǎng)絡層,物理層協(xié)議,數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議,網(wǎng)絡層協(xié)議,比特,幀,包,1,2,主機A,主機B,數(shù)據(jù)單元,層,以太網(wǎng),102,學習交流PPT,以太網(wǎng)MAC地址,分配給網(wǎng)卡或其它以太網(wǎng)設備的所有 MAC 地址都必須使用廠商分配的 OUI 作為前 3 個字節(jié)。 OUI 相同的所有 MAC 地址的最后 3 個字節(jié)必須是唯一的值（廠商代碼或序列號）。 MAC 地址通常稱為燒錄地址 (BIA)，因為它被燒錄到網(wǎng)卡的 ROM（只讀存儲器）中。,103,學習交流PPT,網(wǎng)絡層,104,學習交流PPT,網(wǎng)絡層的功能,定義了基于IP協(xié)議的邏輯地址 連接不同

36、的媒介類型 選擇數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡的最佳路徑,105,學習交流PPT,IP地址的作用,用來標識一個節(jié)點的網(wǎng)絡地址 每個IP地址都包含兩部分，即網(wǎng)絡號和主機號。 子網(wǎng)掩碼的作用就是將某個IP地址劃分成網(wǎng)絡地址和主機地址兩部分。,106,學習交流PPT,子網(wǎng)掩碼的使用,子網(wǎng)掩碼:,255 . 0 . 0 . 0,網(wǎng)絡ID相同，在同一網(wǎng)段，可以通信,255 . 255. 0 . 0,100.0.0.0,.50.20.2,100.50.0.0,.20.2,A與C不在同一網(wǎng)段，不能通信,255 . 255. 255. 0,100.50.20.0,.2,A與C、D不在同一網(wǎng)段，不能通信,107,學習交流PPT,

37、劃分子網(wǎng),劃分子網(wǎng)的作用 通過將子網(wǎng)掩碼變長，將大的網(wǎng)絡劃分成多個小的網(wǎng)絡,108,學習交流PPT,網(wǎng)絡172.16.0.0，掩碼255.255.0.0,172.16.0.0,未劃分子網(wǎng)的IP地址,172.16.0.1,172.16.0.2,172.16.0.3,.,172.16.255.253,172.16.255.254,109,學習交流PPT,劃分子網(wǎng)后的IP地址,172.16.1.0,172.16.2.0,172.16.3.0,172.16.4.0,掩碼變成255.255.255.0， 網(wǎng)絡劃分為172.16.1.0、172.16.2.0、172.16.254.0,網(wǎng)絡ID,110,學

38、習交流PPT,集線器（HUB) 交換機（Switch) 路由器(Router),111,學習交流PPT,交換機和集線器的區(qū)別,集線器為共享方式，即同一網(wǎng)段的計算機共享固有的帶寬，傳輸通過碰撞檢測進行，同一網(wǎng)段計算機越多，傳輸碰撞也越多，傳輸速率會變慢。,112,學習交流PPT,交換機和集線器的區(qū)別,交換機則采用一種與集線器完全不同的、獨特的傳輸方式。無論是網(wǎng)卡還是交換機端口，都具有獨一無二的MAC地址，因此，MAC地址便可用作識別其身份的號碼，而交換機上的每個端口都能夠在其地址表中記憶若干個MAC地址，從而建立一張端口號與MAC相對應的地址表。,113,學習交流PPT,當交換機控制電路從某一端

39、口收到一個Ethernet包后，將立即在其內(nèi)存中的地址表（端口號MAC地址）進行查找，以確認目的MAC的網(wǎng)卡連接在哪一個端口上，然后將該包轉發(fā)至該端口。如果在地址表中沒有找到該MAC地址，也就是說，該目的MAC地址是首次出現(xiàn)，則將其廣播到所有端口。擁有該MAC地址的網(wǎng)卡在接收到該廣播包后，將立即作出應答，從而使交換機將其端口號MAC地址對照表添加到地址表中。,交換機和集線器的區(qū)別,114,學習交流PPT,路由器,路由器（Router）是一種典型的網(wǎng)絡層設備。 一般說來，異種網(wǎng)絡互聯(lián)與多個子網(wǎng)互聯(lián)都應采用路由器來完成。 路由器的主要工作就是為經(jīng)過路由器的每個數(shù)據(jù)幀尋找一條最佳傳輸路徑，并將該數(shù)據(jù)有效地傳送到目的站點。 路由器中保存著各種傳輸路徑的相關數(shù)據(jù)路徑表（Routing Table），供路由選擇時使用。路徑表中保存著子網(wǎng)的標志信息、網(wǎng)上路由器的個數(shù)和下一個路由器的名