嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)及其在電力系統中的應用綜述
(3)實(shí)時(shí)性問(wèn)題
為了解決傳統Web技術(shù)在實(shí)時(shí)性方面的欠缺,EWS提供了實(shí)時(shí)訪(fǎng)問(wèn)的軟、硬件平臺。EWS采用16位以上的微處理器,內含較大的RAM存貯空間,支持多級中斷,具有良好的實(shí)時(shí)響應性能。而以實(shí)時(shí)操作系統(如pSOS,QNX,VxWork等)為核心的軟件系統提供了TCP/IP協(xié)議支持,可以實(shí)現HTTP Server功能,充分滿(mǎn)足EWS實(shí)時(shí)性的要求[8]。提高系統實(shí)時(shí)性的主要措施是降低對系統資源的占用,有關(guān)措施在本節的資源分配問(wèn)題中作了分析。
與EWS自身實(shí)時(shí)性相對應的還有與EWS相連接的通信系統的實(shí)時(shí)性問(wèn)題。目前的解決方案是采用現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)提高通信的實(shí)時(shí)性,而隨著(zhù)帶有區分服務(wù)的寬帶IP網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的成熟,通信系統的實(shí)時(shí)性將不會(huì )成為影響EWS系統的實(shí)時(shí)響應性能的瓶頸。
3 嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)在電力系統中的應用
電力系統是一個(gè)包含了電能生產(chǎn)、傳輸和使用的復雜系統,各種生產(chǎn)設備地域分布廣泛,設備類(lèi)型眾多、數量巨大,對這些設備的監控、診斷和維護成為提高系統管理水平的重要內容。而電力系統經(jīng)過(guò)設備改造后,其硬件基礎和信息網(wǎng)絡(luò )的建設得到了極大的改善,這就為EWS技術(shù)在電力系統的應用打下了良好的基礎。下面是 EWS技術(shù)在電力系統中的應用實(shí)例:
(1)基于EWS技術(shù)的網(wǎng)絡(luò )視頻監控在電力系統中的應用[9]
基于嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的遠程網(wǎng)絡(luò )視頻監控的原理是在視頻服務(wù)器內置一個(gè)嵌入式Web服務(wù)器,采用嵌入式實(shí)時(shí)操作系統。攝像機傳送來(lái)的視頻信號數字化后由高效壓縮芯片壓縮,通過(guò)內部總線(xiàn)傳送到內置的Web服務(wù)器。網(wǎng)絡(luò )上用戶(hù)可以直接用瀏覽器觀(guān)看Web服務(wù)器上的攝像機圖像,授權用戶(hù)還可以控制攝像機云臺鏡頭的動(dòng)作或對系統配置進(jìn)行操作。該系統主要應用于無(wú)人值守變電站、電業(yè)局/電廠(chǎng)綜合監控系統、現場(chǎng)生產(chǎn)調度指揮系統以及對災害和突發(fā)事件的應急處理,以確保監控場(chǎng)所內設備的可靠運行及人員的安全。相對傳統的監控系統而言,它具有節省費用、即插即看、高性能、獨立網(wǎng)絡(luò )環(huán)境和設備的靈活接入等優(yōu)點(diǎn)。
(2)基于EWS技術(shù)的遠程監測與故障診斷在電力系統中的應用
將 Web技術(shù)與監測及故障診斷技術(shù)的結合策略有設備端嵌入式Web服務(wù)器體系、基于服務(wù)的Web服務(wù)器體系和綜合的多Web服務(wù)器的系統體系等3種。其中設備端嵌入式Web服務(wù)器體系把Web服務(wù)器放在設備處,與設備集成在一起,用戶(hù)通過(guò)Web瀏覽器監測設備狀態(tài),同時(shí)可通過(guò)瀏覽器編程的方式來(lái)控制設備端的數據采集方式。通過(guò)合理分配計算任務(wù),可以充分發(fā)揮客戶(hù)機的強大計算能力,減輕設備端的計算負荷。恰當地把Web技術(shù)與設備的監測與故障診斷技術(shù)結合起來(lái),將突破監測及故障診斷原來(lái)相對封閉的概念框架,是對設備監測與故障診斷技術(shù)的提升。
(3)基于EWS技術(shù)的保護和控制設備在變電站自動(dòng)化系統中的應用[4, 10]
將 EWS技術(shù)應用在變電站的保護和控制設備中將導致傳統變電站自動(dòng)化領(lǐng)域運行維護模式的一場(chǎng)變革。通過(guò)Web瀏覽器獲取EWS中的系統實(shí)時(shí)信息,進(jìn)而實(shí)現遠程實(shí)時(shí)控制、調節和維護?;贓WS技術(shù)的變電站自動(dòng)化系統可以實(shí)現的功能包括:實(shí)時(shí)數據與歷史數據動(dòng)態(tài)發(fā)布功能、參數設置功能、遠程實(shí)施控制功能、文件下載與上傳功能、電子郵件告警功能、訪(fǎng)問(wèn)級別設置與權限認證功能、PPP撥號上網(wǎng)等功能。
目前ABB公司開(kāi)發(fā)的“REF542 plus”新一代綜合保護和控制繼電器中已經(jīng)集成了EWS技術(shù),可以實(shí)現基于瀏覽器或當地控制裝置進(jìn)行實(shí)時(shí)控制,國內的東方電子信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司開(kāi)發(fā)的“DF 3600”系統也可實(shí)現類(lèi)似的功能。
由于電力系統安全運行的重要性,EWS技術(shù)在現場(chǎng)監測和控制設備中的實(shí)際應用是逐步深入和不斷擴展的。而隨著(zhù)TCP/IP技術(shù)在變電站通信系統中的應用,特別是帶有區分服務(wù)的寬帶TCP/IP技術(shù)應用到設備層和間隔層間的通信,可以滿(mǎn)足實(shí)時(shí)性要求,則能更充分發(fā)揮EWS技術(shù)的優(yōu)勢,提高遠程監測和控制水平。
4 結束語(yǔ)
本文分析和介紹了嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的主要內容,并以實(shí)例說(shuō)明了其在電力系統中的應用。隨著(zhù)嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的成熟和發(fā)展,其廣泛的應用將大大提高測控設備的性能,從根本意義上改變設備的運行和管理方式。在電力系統領(lǐng)域里,基于嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)建立的新型監測和控制系統,將有效降低系統運行維護費用,提高系統管理水平,在電力系統有著(zhù)廣泛的應用前景。
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