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智能化系統(tǒng)分析范文第1篇

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)；智能化；測試系統(tǒng)

中圖分類號：TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）07-0049-02

繼電保護(hù)工作是保障電力系統(tǒng)安全的基礎(chǔ)，也是防止損失進(jìn)一步擴(kuò)大的重要技術(shù)。隨著科技的發(fā)展在各個(gè)行業(yè)的不斷滲透，電力系統(tǒng)也以互聯(lián)網(wǎng)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為依托實(shí)現(xiàn)了繼電保護(hù)的網(wǎng)絡(luò)化和智能化，這為電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)工作開辟了新的途徑，而為了使其不斷完善，對繼電保護(hù)智能化測試系統(tǒng)進(jìn)行研究和分析是十分必要的。

1 非智能化繼電保護(hù)測試系統(tǒng)

繼電保護(hù)智能化測試系統(tǒng)相對于傳統(tǒng)的測試系統(tǒng)，既能對檢驗(yàn)工作進(jìn)行規(guī)范，同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)?zāi)Ｊ胶蛿?shù)據(jù)的統(tǒng)一化，增強(qiáng)了繼電保護(hù)檢驗(yàn)工作的智能程度。而傳統(tǒng)的測試流程則需要耗費(fèi)大量人力和物力，同時(shí)檢驗(yàn)質(zhì)量也容易受到各種因素的影響，甚至還會影響到電力系統(tǒng)的工作息率及生產(chǎn)周期。

在傳統(tǒng)的繼電保護(hù)系統(tǒng)工作的過程中，測試人員要帶著繼電保護(hù)測試儀、測試報(bào)告和筆記本到現(xiàn)場，利用筆記本控制測試儀，手動完成測試并記錄報(bào)告。返回單位后要對現(xiàn)場的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，填寫電子報(bào)告并發(fā)至領(lǐng)導(dǎo)處審核。整個(gè)流程中存在很多影響繼電保護(hù)測試工作效率的問題。首先，現(xiàn)場測試環(huán)節(jié)不能保證測試人員能夠完全按照檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程進(jìn)行測試，而且測試結(jié)果的合格性要人為進(jìn)行判斷，測試質(zhì)量和測試人員的經(jīng)驗(yàn)相關(guān)性大；其次，測試的過程中還要記錄，在測試之前可能還需要對定值、投退壓板進(jìn)行修改，按要求進(jìn)行接線，效率低下且可能會因?yàn)楹雎砸恍┘?xì)節(jié)導(dǎo)致試驗(yàn)的失敗；再次，填寫的試驗(yàn)報(bào)告是手寫的方式，不僅效率低還不能保證數(shù)據(jù)的真實(shí)有效；最后，人工進(jìn)行報(bào)告?zhèn)鬟f審核周期長且對之后的查詢、統(tǒng)計(jì)工作帶來不便。

2 繼電保護(hù)智能化測試系統(tǒng)的應(yīng)用和優(yōu)勢

2.1 繼電保護(hù)智能化測試系統(tǒng)的改進(jìn)方向

針對非智能繼電保護(hù)測試系統(tǒng)的種種問題，新的繼電保護(hù)系統(tǒng)需要對以下的幾個(gè)流程進(jìn)行改進(jìn)：首先，在測試任務(wù)制定的環(huán)節(jié)，要根據(jù)測試的流程標(biāo)準(zhǔn)制定適合的測試計(jì)劃并根據(jù)系統(tǒng)設(shè)備的數(shù)據(jù)得到測試參數(shù)；其次，在現(xiàn)場試驗(yàn)的環(huán)節(jié)，新的測試系統(tǒng)要能夠自動完成測試試驗(yàn)、判斷測試的合理性以及數(shù)據(jù)的填寫，同時(shí)為了警示信息、幫助信息的可視，新的測試系統(tǒng)還要有現(xiàn)場咨詢功能。

針對之前測試系統(tǒng)檢驗(yàn)報(bào)告審核量大的問題，新的系統(tǒng)要能實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的預(yù)審，從而羅列出相應(yīng)的數(shù)據(jù)供測試人員進(jìn)行對比和分析。這樣，審核報(bào)告就能快速獲得相關(guān)的信息和歷史報(bào)告數(shù)據(jù)，而避免了大量翻閱

資料。

而在現(xiàn)場檢查的階段，新的系統(tǒng)要以測試標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，形成標(biāo)準(zhǔn)格式的檢驗(yàn)報(bào)告，并能實(shí)現(xiàn)自動對裝置的檢驗(yàn)和對檢驗(yàn)結(jié)果的分析，并且能夠?qū)y試的結(jié)果自動填入到檢驗(yàn)報(bào)告，從而縮短測試時(shí)間。而為了能夠獲得當(dāng)前步驟的幫助信息或者錯(cuò)誤產(chǎn)生時(shí)候的預(yù)警信息，新的系統(tǒng)還需要具有信息幫助功能，即前文所提的現(xiàn)場咨詢功能，這樣就能保證試驗(yàn)的順利完成。

至于現(xiàn)場檢驗(yàn)人員方面存在的問題，新的系統(tǒng)要能形成對保護(hù)裝置檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)模式，從而方便用戶可以根據(jù)錄入整定書實(shí)現(xiàn)錄入；還要有對檢驗(yàn)過程中的作業(yè)指導(dǎo)，從而方便人員實(shí)施操作；最后也需要一個(gè)強(qiáng)大的在線幫助系統(tǒng)，隨時(shí)為檢驗(yàn)人員提供幫助。

2.2 繼電保護(hù)智能化測試系統(tǒng)的優(yōu)勢

新的測試系統(tǒng)只要滿足以上的這些要求，就能提高現(xiàn)場幾點(diǎn)保護(hù)檢驗(yàn)的工作效率，還能降低對現(xiàn)場檢驗(yàn)人員的技能要求。其優(yōu)勢主要有：

（1）檢驗(yàn)效率高：繼電保護(hù)智能化測試系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)檢驗(yàn)、試驗(yàn)報(bào)告填寫的自動化，還能通過網(wǎng)絡(luò)環(huán)境對試驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行傳遞，及時(shí)統(tǒng)計(jì)報(bào)表，也方便日后進(jìn)行查閱，不僅提高了檢驗(yàn)過程的效率，還提高了審核工作和最后統(tǒng)計(jì)工作的效率。

（2）檢驗(yàn)質(zhì)量高：因?yàn)榇死^電保護(hù)智能化測試系統(tǒng)是在檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和作業(yè)指導(dǎo)書的基礎(chǔ)上建立起來的，而且在試驗(yàn)之前會錄入整定值，還能提示測試人員將數(shù)值與保護(hù)裝置的定值進(jìn)行對比，因此很大程度上防止了測試過程中的誤差，還能實(shí)現(xiàn)對測試的有效控制，大大提高了檢驗(yàn)的質(zhì)量。

（3）企業(yè)效益高：繼電保護(hù)智能化測試系統(tǒng)也提高了管理工作的效率，緩解了有經(jīng)驗(yàn)的人員緊缺的狀況，同時(shí)也節(jié)省了人員的培訓(xùn)費(fèi)用。

（4）數(shù)據(jù)真實(shí)可靠：檢驗(yàn)報(bào)告的數(shù)據(jù)由系統(tǒng)的檢驗(yàn)程序自動進(jìn)行填寫，保證了數(shù)據(jù)的真實(shí)性，同時(shí)，還能將數(shù)據(jù)以不同形式輸出，保證了數(shù)據(jù)獲取的便捷性。另外，還能保存測試儀器輸出故障的狀態(tài)，從而為之后的分析和統(tǒng)計(jì)工作提供依據(jù)。

（5）檢驗(yàn)工作規(guī)范：因?yàn)橄到y(tǒng)是嚴(yán)格依照檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)制定的，檢驗(yàn)的程序也是相對固定的，不會出現(xiàn)人為因素影響，檢驗(yàn)工作的流程更為規(guī)范，同時(shí)生成的檢驗(yàn)報(bào)告的格式也能做到統(tǒng)一化和規(guī)范化。

3 繼電保護(hù)智能化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和組成

繼電保護(hù)智能化測試系統(tǒng)主要可以分為測試儀器控制接口、自動測試控制、保護(hù)通訊規(guī)約、管理系統(tǒng)和測試標(biāo)準(zhǔn)定義。

（1）測試儀器控制接口：測試儀器控制接口是保證功能測試的軟件接口，外部系統(tǒng)給出所需要的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)數(shù)據(jù)后，測試儀就能自主完成試驗(yàn)，并通過此接口獲取測試結(jié)果的數(shù)據(jù)。

（2）自動測試控制：自動測試平臺主要開放3種外部系統(tǒng)接口：第一種是負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫下載任務(wù)的連接和試驗(yàn)報(bào)告的上傳；第二種是負(fù)責(zé)與保護(hù)裝置的通訊和調(diào)用；第三種則是負(fù)責(zé)外部的其他程序，比如條碼掃

描等。

（3）保護(hù)通訊規(guī)約：保護(hù)通訊規(guī)約能夠?qū)崿F(xiàn)與保護(hù)裝置的信息交換，同時(shí)還能完成對各種信息的讀取工作，實(shí)現(xiàn)保護(hù)裝置的全閉環(huán)自動測試，另外，還能讀取保護(hù)模擬量、輸出故障量，為最后的綜合性判斷提供

依據(jù)。

（4）管理系統(tǒng)：管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)通過數(shù)據(jù)庫來對設(shè)備、裝置測試方案、系統(tǒng)用戶、測試報(bào)告進(jìn)行管理。

（5）測試標(biāo)準(zhǔn)定義：測試標(biāo)準(zhǔn)定義主要分為保護(hù)測試功能標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口、作業(yè)指導(dǎo)書和測試儀器控制軟件接口標(biāo)準(zhǔn)這三個(gè)方面，并應(yīng)用XML語言格式對其進(jìn)行文件描述。

4 結(jié)語

繼電保護(hù)智能化測試系統(tǒng)大大提高了檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)化程度及工作效率。為繼電保護(hù)的檢驗(yàn)工作提供了更為先進(jìn)的方法，相信隨著繼電保護(hù)智能化測試系統(tǒng)的不斷發(fā)展和完善，其應(yīng)用水平會得到進(jìn)一步的提升，應(yīng)用范圍也會得到進(jìn)一步的拓展。

參考文獻(xiàn)

[1] 黎彬，羅紹亮.繼電保護(hù)智能化測試系統(tǒng)在電力系

統(tǒng)中的應(yīng)用和展望[J].電氣開關(guān)，2010，（3）.

[2] 胡紅兵，李麗君，韓民疇.繼電保護(hù)裝置自動化

測試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].江蘇電機(jī)工程，

2013，（2）.

[3] 姚朝賢.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀的探討

智能化系統(tǒng)分析范文第2篇

【關(guān)鍵詞】智能建筑；建筑設(shè)備自動化；控制系統(tǒng)

隨著科技的不斷發(fā)展，許多新的科技已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到各個(gè)行業(yè)。在建筑行業(yè)中，智能建筑以及建筑設(shè)備自動化的出現(xiàn)，引領(lǐng)了我國建筑行業(yè)的發(fā)展潮流。智能建筑設(shè)備自動化是時(shí)代的產(chǎn)物，它是通過各種現(xiàn)代技術(shù)的融合實(shí)現(xiàn)了對建筑設(shè)備進(jìn)行管理控制，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置。智能建筑一定程度上滿足了人們對于建筑適用的需求。

一、智能建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)總體構(gòu)建框架

1.智能建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成

智能建筑設(shè)備系統(tǒng)主要是針對建筑物中照明系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、供暖系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)這6個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行管理控制，同時(shí)通過相關(guān)工具把這些子系統(tǒng)的功能進(jìn)行區(qū)分，積極的進(jìn)行建筑智能化系統(tǒng)的構(gòu)建有利于提高建筑的舒適度。

2.各個(gè)子系統(tǒng)的功能介紹

（1）配電系統(tǒng)的功能介紹

配電系統(tǒng)的主要功能就是為建筑的正常運(yùn)行提供電力能源，保證建筑內(nèi)的設(shè)備以建筑的正常運(yùn)行。一般來說，在智能建筑中每層樓都分布著相應(yīng)的配電設(shè)備，并且配電的核心一般都設(shè)立在建筑底層，然后對各個(gè)樓層進(jìn)行供電，同時(shí)還能夠?qū)菍优潆婋娫?、蓄電池、?shù)據(jù)的變化以及配電設(shè)備的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控調(diào)整；另外，還能夠?qū)菍又锌赡艹霈F(xiàn)的異常狀況進(jìn)行報(bào)警，避免出現(xiàn)故障，影響建筑供電設(shè)備的正常運(yùn)行。

（2）照明系統(tǒng)的功能介紹

所謂的照明系統(tǒng)主要功能就是對建筑物進(jìn)行照明，在建筑物中，照明設(shè)備分布在不同的層面，為了保證建筑物內(nèi)照明的合理分布，要對建筑的照明系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，在監(jiān)控過程中一般分為兩個(gè)部分：一部分是室外照明，主要是針對一些公共場合進(jìn)行照明監(jiān)控，通過一些聲控和光感裝置的安裝，保證了公共場合的照明。另一部分是室內(nèi)照明，對其監(jiān)控主要是通過對相應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，然后通過對總線的控制實(shí)現(xiàn)室內(nèi)照明。

（3）供暖系統(tǒng)功能介紹

供暖系統(tǒng)主要是對建筑進(jìn)行供暖，維持建筑內(nèi)的空氣清新度。但是由于供暖系統(tǒng)的聲音太大，嚴(yán)重影響了居民的正常生活，因此，供暖設(shè)備一般都被放置在地下室，系統(tǒng)通過對不同時(shí)間段的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集分析，然后在進(jìn)行控制調(diào)整。

（4）給排水系統(tǒng)功能介紹

給排水系統(tǒng)的主要功能的為建筑內(nèi)部提供良好的水源供應(yīng)以及能夠促進(jìn)污水排放，這些設(shè)備一般在建筑的頂端、底部或者樓層的夾層。給排水系統(tǒng)負(fù)責(zé)水對于水泵、管內(nèi)水壓以及水池水位監(jiān)控，并且對相關(guān)信息進(jìn)行分析整理來確定建筑的供水、排水情況以及相關(guān)的設(shè)備的運(yùn)行情況。

（5）電梯系統(tǒng)功能介紹

建筑電梯系統(tǒng)主要是為建筑提供快捷的交通服務(wù)，一般來說，電梯設(shè)備都放置在建筑頂部垂直豎井中。電梯監(jiān)控系統(tǒng)主要是針對電梯運(yùn)行中可能遇到的問題進(jìn)行監(jiān)控，能夠保證管理人員及時(shí)準(zhǔn)確的到達(dá)事故地點(diǎn)，及時(shí)維修，不但保證了電梯內(nèi)部人員人身的安全而且保證了建筑交通的暢通。

二、智能建筑設(shè)備自動化控制系統(tǒng)的構(gòu)建

1.各個(gè)監(jiān)控子系統(tǒng)控制功能的參數(shù)

在智能建筑自動化系統(tǒng)管理過程中，數(shù)據(jù)的就顯得十分重要。在自動化控制構(gòu)建中，要對所有子系統(tǒng)監(jiān)控點(diǎn)的分布情況、數(shù)量的多少、放置位置等信息進(jìn)行確認(rèn)，通過對于子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，能夠準(zhǔn)確的反映出各個(gè)系統(tǒng)的情況，同時(shí)，還一定很程度上提高了整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性以及使用性。在自動化系統(tǒng)的構(gòu)建的過程中要以環(huán)境保護(hù)為基礎(chǔ)，積極的進(jìn)行技術(shù)更新，以保證對各個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，這就為自動化系統(tǒng)的構(gòu)建提供了完整可靠的理論基礎(chǔ)。

2.建筑設(shè)備的自動化監(jiān)控系統(tǒng)軟件支持

在建筑設(shè)備自動化監(jiān)控的核心軟件具有一定的操作級別和身份識別功能，該軟件采用8位通信數(shù)字進(jìn)行過區(qū)分和管理，能夠?qū)τ谙嚓P(guān)的操作人員進(jìn)行權(quán)利的限制，只能有一定權(quán)限的人才能夠?qū)π畔⑦M(jìn)行查詢，不但保證了數(shù)據(jù)的安全準(zhǔn)確而且能夠準(zhǔn)確的對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，避免了人員過造成的雜亂現(xiàn)象；另外，還能夠有效的節(jié)約操作時(shí)間，提高了工作效率。中央控制系統(tǒng)能夠?qū)Ω鱾€(gè)子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示還能夠?qū)ψ酉到y(tǒng)中不正常的數(shù)據(jù)進(jìn)行警示；能夠有效的避免問題的出現(xiàn)。

3.建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)中硬件支持

智能建筑自動化監(jiān)控的構(gòu)建過程中，必須要具有一定的硬件支撐，在進(jìn)行硬件選擇的時(shí)候，中央監(jiān)控系統(tǒng)（計(jì)算機(jī)、監(jiān)控系統(tǒng)的核心部分以及對子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理）；監(jiān)控系統(tǒng)顯示屏能夠?qū)?shù)據(jù)以及圖像進(jìn)行顯示，便于對問題進(jìn)行及時(shí)分析處理）；鍵盤（通過鍵盤來實(shí)現(xiàn)程序的制定與更改）；持久的電源（為整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)提供電源，保證建筑的正常運(yùn)行以及監(jiān)控設(shè)備的正常運(yùn)行）；網(wǎng)絡(luò)路由器（對各個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行連接實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分布）；控制總線（實(shí)現(xiàn)對于整個(gè)系統(tǒng)的控制）。

4.監(jiān)控系統(tǒng)中控制器、傳感器以及執(zhí)行器的確定

在整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)中，監(jiān)控系統(tǒng)控制、傳感器、執(zhí)行器的建筑自動化系統(tǒng)的主要組成部分，控制器是整個(gè)建筑系統(tǒng)的開關(guān)，對各個(gè)子系統(tǒng)具有重要影響。在建筑自動化系統(tǒng)中，如果不能夠合理的對控制器進(jìn)行安裝，就會整系統(tǒng)造成嚴(yán)重影響，就算是中央系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)了子系統(tǒng)中選在問題，也不能及時(shí)的進(jìn)行預(yù)警。傳感器是對各個(gè)子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)以及狀態(tài)進(jìn)行檢測，在進(jìn)行傳感器的安裝過程中，要保證它的合理性，如果在安裝過程中，不能保證它的合理性就會造成系統(tǒng)的敏感或者系統(tǒng)的遲鈍，這樣會嚴(yán)重影響監(jiān)控系統(tǒng)的紊亂；執(zhí)行器的功能是對傳感器收集的信息進(jìn)行分析，同時(shí)也是整監(jiān)控系統(tǒng)的核心。在實(shí)際工作中，我們要根據(jù)設(shè)備的不同特點(diǎn)對設(shè)備進(jìn)行合理利用，有效的提高控制器、傳感器、執(zhí)行器的工作效率，才能夠保證整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

5.建筑設(shè)備監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建

在智能建筑的設(shè)備中，各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間都有一定的通信力，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，所以在系統(tǒng)中能夠通過控制總線實(shí)現(xiàn)各個(gè)子系統(tǒng)之間的相互協(xié)作以及數(shù)據(jù)的交流分析，有利于監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建。另外，通過對于各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的布置，能夠有效提高監(jiān)控的效率，提高系統(tǒng)自動化水平，能夠及時(shí)的對進(jìn)行監(jiān)控管理。

三、總結(jié)

綜上所述，智能化建筑的不斷發(fā)展，將會引領(lǐng)我國建筑行業(yè)的發(fā)展主流方向，它能夠滿足人們對于建筑質(zhì)量的需求，還能夠構(gòu)建一個(gè)舒適、安全的生活環(huán)境。但是在具體的建筑過程中存智能化問題，只有不斷加強(qiáng)自動化系統(tǒng)技術(shù)的完善，才能保證我國建筑行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]王敘.智能建筑中的樓宇自動化控制系統(tǒng)分析[J].四川水泥，2015，（04）：16.

智能化系統(tǒng)分析范文第3篇

［關(guān)鍵詞］智能建筑;信息安全;工業(yè)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)

引言

建筑智能化系統(tǒng)是智能建筑的重要組成部分，為人民生活提供舒適和便利。隨著信息通訊、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、樓宇控制技術(shù)的發(fā)展，大量網(wǎng)絡(luò)化的設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)入建筑領(lǐng)域，建筑智能化系統(tǒng)逐漸形成以工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)深度交融，樓宇控制、安全防范、辦公自動化等系統(tǒng)集中配置和管理的大規(guī)模集成系統(tǒng)［1］。建筑智能化系統(tǒng)，一方面增加了建筑的舒適度，另一方面也保障了建筑及周邊的安全，便于在緊急情況下迅速響應(yīng)突發(fā)事件。涉及國家安全建設(shè)項(xiàng)目是社會的重要基礎(chǔ)設(shè)施，例如車站、五星級酒店、省級重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等。處于這些建筑中的智能化系統(tǒng)的質(zhì)量好壞不但關(guān)系到建筑的功能和可用性，有的甚至關(guān)系到人們的生命、財(cái)產(chǎn)和國家安全。因此做好建智能建筑的智能化系統(tǒng)檢驗(yàn)是確保工程質(zhì)量、保障信息安全的重要基石。

1建筑智能化系統(tǒng)構(gòu)成及檢驗(yàn)現(xiàn)狀

1．1建筑智能化系統(tǒng)構(gòu)成

世界上第一幢智能大廈建于1984年1月，是美國康涅狄格州哈特福德市的“城市廣場”。它是由一幢舊式大樓采用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行了一定程度的改造而成。改造后大樓內(nèi)的空調(diào)、電梯、照明等設(shè)備具備了監(jiān)控和控制，并提供語音通信、電子郵件和情報(bào)資料等方面的信息化服務(wù)。此后，智能建筑以一種嶄新的面貌和技術(shù)迅速在世界各地展開。“建筑智能化系統(tǒng)”在國內(nèi)工程界也稱為“弱電系統(tǒng)”，主要由智能家居系統(tǒng)、停車場管理系統(tǒng)、樓宇對講系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)、公共廣播系統(tǒng)、綜合布線系統(tǒng)、機(jī)房管理系統(tǒng)、酒店管理系統(tǒng)、有線電視系統(tǒng)、寬帶接入系統(tǒng)、電子巡更系統(tǒng)、入侵報(bào)警系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等構(gòu)成。建設(shè)項(xiàng)目涉及國家安全的智能化系統(tǒng)與“弱電系統(tǒng)”的系統(tǒng)近似，按功能分為3大部分，分別是安防系統(tǒng)、樓宇集成控制系統(tǒng)和信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，見圖1。

1．2標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)現(xiàn)狀

建筑智能化系統(tǒng)主要依據(jù)現(xiàn)行國標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)和驗(yàn)收，部分沒有標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)依據(jù)合同中的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行驗(yàn)收。系統(tǒng)檢驗(yàn)一般在系統(tǒng)調(diào)試完成并試運(yùn)行1個(gè)月后進(jìn)行，檢驗(yàn)內(nèi)容主要是系統(tǒng)的功能和性能［2］。目前建筑智能化系統(tǒng)檢驗(yàn)的國標(biāo)主要有GB50339—2013《智能建筑工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》［3］，該標(biāo)準(zhǔn)在宏觀上對智能建筑工程質(zhì)量驗(yàn)收提出了要求，但在實(shí)際驗(yàn)收中必須加以細(xì)化才能提高可操作性。GB50348—2004《安全防范工程技術(shù)規(guī)范》［4］是我國安防領(lǐng)域的第一部內(nèi)容完整、格式規(guī)范的國標(biāo)。該標(biāo)準(zhǔn)總結(jié)了我國安防工程領(lǐng)域施工的檢驗(yàn)，對工程的設(shè)計(jì)使用等各個(gè)方面提出質(zhì)量要求，但由于制定時(shí)間較早該標(biāo)準(zhǔn)中部分條款已不適用。此外，這些標(biāo)準(zhǔn)適用范圍是通用建筑和一般建設(shè)項(xiàng)目，其檢測項(xiàng)目較少，檢測要求較低，因此不能用于建設(shè)項(xiàng)目涉及國家安全的智能化系統(tǒng)的檢測中。

1．3存在的問題

現(xiàn)行建筑智能化系統(tǒng)在檢驗(yàn)時(shí)主要存在2個(gè)問題:(1)缺乏信息安全評估。目前建筑智能化系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)和檢驗(yàn)實(shí)施主要針對系統(tǒng)的功能和性能，沒有專門針對信息安全技術(shù)要求和評估方法。這導(dǎo)致系統(tǒng)在設(shè)計(jì)、施工和使用過程中缺乏信息安全技術(shù)保護(hù)手段和管理意識，存在信息安全風(fēng)險(xiǎn)［5］。隨著系統(tǒng)集成度的提高和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，建筑智能化系統(tǒng)已由傳統(tǒng)的信息網(wǎng)絡(luò)孤島，轉(zhuǎn)變?yōu)榫邆鋸V泛互聯(lián)互通和信息共享的大數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)。系統(tǒng)中的各種設(shè)備、終端、數(shù)據(jù)庫等可以通過互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程訪問和控制，使得系統(tǒng)的信息安全問題直接暴露在互聯(lián)網(wǎng)中，給公共安全、公司機(jī)密、個(gè)人隱私帶來嚴(yán)重威脅。涉及國家安全的建設(shè)項(xiàng)目一般是社會重要基礎(chǔ)設(shè)施或向社會提供基本公共服務(wù)，如果其建筑智能化系統(tǒng)被攻擊和控制，將造成重大事件。例如2012年7月的斯坦福大學(xué)附屬醫(yī)院2500名患者數(shù)據(jù)信息泄密事件，2015年2月的?？低暠O(jiān)控設(shè)備事件等等，都造成了極大的社會影響。(2)缺少針對建筑智能化系統(tǒng)信息安全的評估標(biāo)準(zhǔn)。建筑智能化系統(tǒng)中的通信網(wǎng)絡(luò)主要由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和樓宇集成控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)主要涉及內(nèi)部辦公、信息、業(yè)務(wù)辦理等，與普通計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本相同，其信息安全評估可以參考現(xiàn)有國家標(biāo)準(zhǔn)和地方標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。樓宇集成控制系統(tǒng)涉及給排水、智能照明、電梯控制系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)等，屬于工業(yè)控制系統(tǒng)范疇。工業(yè)控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在信息安全上的主要區(qū)別是:傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)認(rèn)為保密性的優(yōu)先級最高，完整性次之，可用性最低;而工業(yè)控制系統(tǒng)優(yōu)先保證系統(tǒng)的可用性，完整性次之，保密性的要求最低。由于工業(yè)控制系統(tǒng)與普通計(jì)算機(jī)系統(tǒng)存在以上差異，因此不能采用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的信息安全評估標(biāo)準(zhǔn)對工業(yè)控制系統(tǒng)進(jìn)行評估。現(xiàn)行工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全國家標(biāo)準(zhǔn)有GB/T30976．1—2014《工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全第1部分:評估規(guī)范》和GB/T30976．2—2014《工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全第2部分:驗(yàn)收規(guī)范》，其適用范圍主要是工業(yè)生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)［6］，與建筑智能化系統(tǒng)存在一定的差別，僅具有借鑒意義。

2建筑智能化系統(tǒng)信息安全的現(xiàn)狀

2．1建筑智能化系統(tǒng)的信息安全脆弱性

隨著科技的進(jìn)步，智能化系統(tǒng)中的設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大變化，主要涉及以下3個(gè)方面:(1)嵌入式系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用提升了系統(tǒng)的智能化水平。隨著嵌入式系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境的優(yōu)化和技術(shù)難度的不斷降低，嵌入式系統(tǒng)在電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和開發(fā)中已經(jīng)廣泛應(yīng)用，使得設(shè)備和系統(tǒng)的開發(fā)流程簡化，周期縮短，成本大幅下降。嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用提高了設(shè)備的智能化水平，簡化了設(shè)備互聯(lián)的復(fù)雜度，降低了系統(tǒng)集成的成本。例如，建筑智能化系統(tǒng)的重要子系統(tǒng)，安全防范系統(tǒng)，使用的監(jiān)控?cái)z像機(jī)在10年前主要是模擬攝像機(jī)，只有圖像和聲音的記錄和傳輸功能，信號通過同軸電纜傳輸。目前嵌入式監(jiān)控?cái)z像機(jī)已經(jīng)成為主流產(chǎn)品，不但具有模擬機(jī)的全部功能，還增加了與手機(jī)互動監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)存儲圖像、多協(xié)議支持等功能。在組網(wǎng)方面，嵌入式系統(tǒng)的監(jiān)控?cái)z像機(jī)一般都支持基于TCP/IP的以太網(wǎng)連接，簡化了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。(2)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步擴(kuò)大了系統(tǒng)集成的規(guī)模。智能建筑的核心是系統(tǒng)集成，網(wǎng)絡(luò)是系統(tǒng)集成的基礎(chǔ)。目前智能建筑中除了用于電話、電視、消防的網(wǎng)絡(luò)外，還大幅增加了各種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、綜合服務(wù)數(shù)字網(wǎng)、樓宇控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)等［7－9］。這些網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了建筑內(nèi)各個(gè)系統(tǒng)的互聯(lián)互通，還承擔(dān)了智能建筑中部分系統(tǒng)接入互聯(lián)網(wǎng)的功能。此外與通訊網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的設(shè)備數(shù)量和種類也逐漸增加。例如樓宇控制系統(tǒng)采用以太網(wǎng)連接和OPC技術(shù)將其房門控制系統(tǒng)、空調(diào)控制系統(tǒng)、智能照明系統(tǒng)等信息集成到統(tǒng)一平臺進(jìn)行管理。該平臺通過核心交換機(jī)與辦公系統(tǒng)和其他管理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，部分辦公和業(yè)務(wù)系統(tǒng)通過核心交換機(jī)連接到互聯(lián)網(wǎng)。(3)無線接入技術(shù)改變了系統(tǒng)連接方式。近年來，無線局域網(wǎng)技術(shù)和產(chǎn)品逐漸走向成熟，無線局域網(wǎng)能夠通過與廣域網(wǎng)相結(jié)合提供移動互聯(lián)網(wǎng)的接入服務(wù)。此外，采用無線局域網(wǎng)還可以節(jié)省線纜鋪設(shè)成本，降低了線纜端接不可靠問題，滿足接入設(shè)備在一定區(qū)域內(nèi)任意更換地理位置的需要。這使得無線局域網(wǎng)在智能建筑中的應(yīng)用日益廣泛。例如在智能建筑中辦公場所、公共區(qū)域等地方都提供無線接入服務(wù)，部分無線不需要認(rèn)證可直接登錄使用。新技術(shù)和產(chǎn)品的使用一方面促進(jìn)了建筑智能化系統(tǒng)的功能和性能的提高，另一方面也增加了系統(tǒng)的脆弱點(diǎn):(1)嵌入式設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)集成給建筑智能化系統(tǒng)的信息安全帶來巨大挑戰(zhàn)。在傳統(tǒng)的建筑智能化系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)是相對封閉的，承載的數(shù)據(jù)相對隔離，設(shè)備一般由單片機(jī)控制，程序和功能相對簡單。例如樓宇的給排水系統(tǒng)一般由單片機(jī)控制，樓宇的監(jiān)控系統(tǒng)采用的是模擬監(jiān)控?cái)z像機(jī)。這兩種系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立相互，使用不同的現(xiàn)場總線進(jìn)行信息傳輸。設(shè)備中沒有嵌入式系統(tǒng)，病毒和惡意攻擊難以改變設(shè)備的功能，對系統(tǒng)造成破壞。在這種情況下，即便某個(gè)系統(tǒng)中的設(shè)備故障了，基本不會對本系統(tǒng)中其他設(shè)備造成干擾，更不會影響其他系統(tǒng)和設(shè)備?，F(xiàn)在，隨著技術(shù)的進(jìn)步，控制系統(tǒng)采用高級PLC，監(jiān)控?cái)z像機(jī)使用嵌入式系統(tǒng)，控制系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)通過以太網(wǎng)集成管理后，信息安全風(fēng)險(xiǎn)將可能引起智能化系統(tǒng)的整體故障。其一，病毒可以通過集成管理服務(wù)器或辦公電腦傳播;其二，嵌入式系統(tǒng)中的漏洞和應(yīng)用程序中的bug可被攻擊者利用;其三，被攻陷后的嵌入式設(shè)備可能成為僵尸設(shè)備，對網(wǎng)絡(luò)其他設(shè)備發(fā)動二次攻擊;其四，攻擊者可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程攻擊，攻擊更加隱蔽。(2)無線網(wǎng)絡(luò)的使用增加了建筑智能化系統(tǒng)受到攻擊的隱蔽性。無線網(wǎng)的信號是在開放空間中傳送的，所以只要有合適的無線客戶端設(shè)備，在合適的信號覆蓋范圍之內(nèi)就可以接收無線網(wǎng)的信號。目前在智能化系統(tǒng)中，無線網(wǎng)絡(luò)主要設(shè)置在普通辦公室，員工休息房間，餐廳等區(qū)域，且部分無線網(wǎng)絡(luò)與管理或辦公內(nèi)網(wǎng)相連，僅采用簡單技術(shù)方法進(jìn)行隔離。而管理或辦公內(nèi)網(wǎng)與樓宇集成控制網(wǎng)絡(luò)存在必要的數(shù)據(jù)交換，這導(dǎo)致通過部分無線網(wǎng)絡(luò)可以進(jìn)入樓宇集成控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。此外，由于無線接入的便利性，部分樓宇集成控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備也采用無線接入的方式，雖然這些設(shè)備在進(jìn)行無線傳輸時(shí)采用了一定的加密措施防止信息泄露，但無線接入點(diǎn)及其設(shè)備卻成為網(wǎng)絡(luò)信息安全的薄弱環(huán)節(jié)。入侵者可在較隱蔽的地方通過這類無線接入設(shè)備進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)，然后利用技術(shù)手段發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)薄弱點(diǎn)，最后實(shí)施攻擊或敏感信息的竊取，造成設(shè)備失效或信息泄密。

2．2建筑智能化系統(tǒng)管理上的信息安全脆弱性

雖然智能化系統(tǒng)隨科技的發(fā)展引入了許多新的技術(shù)和功能，但對智能化系統(tǒng)的管理措施和制度卻沒有跟上技術(shù)的步伐，仍然停留在10年前的水平，總體上主要存在以下3個(gè)方面的問題:其一，信息安全管理環(huán)節(jié)存在缺失。目前，智能化系統(tǒng)的信息安全措施主要集中在辦公和業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)，樓宇集成控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)幾乎沒有信息安全管理措施，存在部分網(wǎng)絡(luò)信息安全管理環(huán)節(jié)的缺失。這使得入侵者很容易通過樓宇集成系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)入侵整個(gè)智能化系統(tǒng)。其二，缺乏嵌入式設(shè)備的信息安全管理措施。嵌入式設(shè)備由于使用了操作系統(tǒng)，部分設(shè)備可以看作是小型的個(gè)人電腦，但由于其安裝位置和在系統(tǒng)中的功能定位，使得管理者往往忽視了對嵌入式設(shè)備的信息安全措施，這導(dǎo)致信息安全管理的盲區(qū)。其三，無線局域網(wǎng)接入管理環(huán)節(jié)信息安全措施薄弱。為了工作方便，智能建筑中臨時(shí)搭建無線網(wǎng)絡(luò)的情況時(shí)有發(fā)生。設(shè)備通過無線接入網(wǎng)絡(luò)僅使用簡單密碼即可，其信息安全措施不足以抵御基本的入侵。由于這種臨時(shí)網(wǎng)絡(luò)的連接隱蔽性和接入的隨意性，不但難以管理，還給智能化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)帶來巨大的潛在威脅。管理的薄弱環(huán)節(jié)不但進(jìn)一步加劇了系統(tǒng)的脆弱程度，還使得當(dāng)出現(xiàn)信息安全事件時(shí)相關(guān)部門難以快速響應(yīng)，事后難以進(jìn)行溯源調(diào)查和改進(jìn)。

3建筑智能化系統(tǒng)信息安全評估的實(shí)踐

為了探索建筑智能化系統(tǒng)信息安全評估方法，為智能建筑的智能化系統(tǒng)信息安全評估提供參考數(shù)據(jù)，掌握項(xiàng)目中存在的實(shí)際具體問題，在政府相關(guān)職能部門的授權(quán)下，湖南省產(chǎn)商品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院聯(lián)合上海三零衛(wèi)士信息安全有限公司，開展了對1個(gè)5星級酒店的智能化系統(tǒng)進(jìn)行信息安全測評。由于該酒店已經(jīng)進(jìn)入運(yùn)營，因此測評主要采用網(wǎng)絡(luò)安全結(jié)構(gòu)分析、攻擊路徑分析、安全漏洞掃描、系統(tǒng)完整性檢查手段進(jìn)行現(xiàn)場信息安全評估。被評估酒店的智能化系統(tǒng)的整體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖所示圖2酒店智能化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)本次建筑智能化系統(tǒng)信息安全評估工作的范圍是西門子的樓宇控制系統(tǒng)、客房控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)、以及與之關(guān)聯(lián)的信息網(wǎng)絡(luò)。由于樓宇控制系統(tǒng)和客房控制系統(tǒng)中業(yè)務(wù)種類相對較多、網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，且酒店已經(jīng)開始運(yùn)營，因此評估主要是在不影響酒店方正常運(yùn)營的條件下進(jìn)行，包括但不限于:工業(yè)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)、基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器、關(guān)鍵業(yè)務(wù)系統(tǒng)、現(xiàn)有安全防護(hù)措施、信息安全管理的組織與策略、信息系統(tǒng)安全運(yùn)行和維護(hù)情況的評估。由于建筑智能化系統(tǒng)的信息安全評估沒有對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，因此我們參考GB/T30976．1—2014《工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全第1部分:評估規(guī)范》、GB/T30976．2—2014《工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全第2部分:驗(yàn)收規(guī)范》、DB43/244．2—2013《建設(shè)項(xiàng)目涉及國家安全的系統(tǒng)規(guī)范第2部分計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)規(guī)范》和DB43/244．7—2013《建設(shè)項(xiàng)目涉及國家安全的系統(tǒng)規(guī)范第7部分建筑設(shè)備管理系統(tǒng)規(guī)范》，開展評估工作。通過評估和滲透測試，我們發(fā)現(xiàn)建筑智能化系統(tǒng)主要存在以下信息安全問題:(1)嵌入式設(shè)備存在嚴(yán)重信息安全隱患。首先該酒店樓宇控制系統(tǒng)采用的是西門子的DDC，該型號的版本由于沒有進(jìn)行操作系統(tǒng)升級，存在編號為CVE－2012－0207的漏洞，遠(yuǎn)程攻擊者可利用該漏洞，借助IGMP數(shù)據(jù)包導(dǎo)致拒絕服務(wù)。其次，該DDC存在23號端口為默認(rèn)開啟，telent的默認(rèn)登錄為弱口令。(2)智能化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)信息安全管理措施薄弱。第一，客房控制系統(tǒng)主機(jī)IP所在的網(wǎng)段可以連接互聯(lián)網(wǎng)，存在被遠(yuǎn)程攻擊的危險(xiǎn)。第二，該主機(jī)的3389端口沒有關(guān)閉，由于其密碼簡單，存在被爆破的風(fēng)險(xiǎn)。第三，通過該主機(jī)的IP地址接入后，掃描到了相鄰IP的主機(jī)中的2個(gè)MYSQL數(shù)據(jù)庫。第四，通過爆破的方式破解了這兩個(gè)數(shù)據(jù)庫的密碼，密碼為弱口令，并成功登錄數(shù)據(jù)庫。第五，該網(wǎng)段還存在考勤管理系統(tǒng)，具備門禁權(quán)限管理功能，系統(tǒng)仍然使用出廠用戶名密碼。第六，該網(wǎng)段還掃描到諸多打印機(jī)，在端口掃描中發(fā)現(xiàn)開啟了515/printer端口，21/ftp端口，通過簡單爆破得到了其出廠的ftp服務(wù)密碼。第七，Insight軟件登錄賬戶/權(quán)限與操作系統(tǒng)登錄用戶名、密碼保持一致，且均為弱密碼，第八，系統(tǒng)操作員站與工程師站沒有分離，操作員可使用工程師權(quán)限。(3)智能化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)信息安全防護(hù)技術(shù)措施薄弱。第一，樓宇控制系統(tǒng)采用的是西門子的DDC和APOGEEInsight軟件，組態(tài)軟件和DDC間的通訊采用的是明文(見圖3)，且網(wǎng)絡(luò)邊界沒有防護(hù)設(shè)施，很容易實(shí)施中間人攻擊。第二，系統(tǒng)中40%的管理主機(jī)沒有安裝基本的防病毒軟件，部分管理主機(jī)已經(jīng)受到病毒感染。圖3DDC的通訊數(shù)據(jù)包(4)樓宇集成控制系統(tǒng)部分集成軟件存在軟件漏洞。該酒店采用的是西門子的APOGEEInsight軟件，存在DLL劫持漏洞，目前該漏洞已經(jīng)被西門子證實(shí)，由CVE收錄(編號為CVE－CVE－2016－3155)。雖然本次評估中發(fā)現(xiàn)的信息安全風(fēng)險(xiǎn)為個(gè)案，但通過與系統(tǒng)維護(hù)人員及管理人員的交流，我們得知該酒店的智能化系統(tǒng)與他們工作過的酒店相比差不多，管理措施基本一致。由此可以推斷，涉及國家安全智能化系統(tǒng)的信息安全問題是普遍存在的。由于此類風(fēng)險(xiǎn)在現(xiàn)階段沒有引起過較大的社會性事故，因此沒有被重視。針對發(fā)現(xiàn)的問題，我們提出以下建議:(1)嵌入式設(shè)備應(yīng)及時(shí)更新軟件版本，并將敏感端口設(shè)置為默認(rèn)關(guān)閉狀態(tài)。(2)合理劃分Vlan和強(qiáng)化核心路由規(guī)則。(3)網(wǎng)絡(luò)中額設(shè)備嚴(yán)禁使用默認(rèn)密碼或弱口令。(4)控制系統(tǒng)軟件應(yīng)該將系統(tǒng)操作員站和工程師站進(jìn)行分離，并用分配不同的權(quán)限進(jìn)行管理。(5)組態(tài)軟件應(yīng)及時(shí)更新，同時(shí)對應(yīng)的電腦應(yīng)安裝基本的防病毒軟件。

4結(jié)語

智能化系統(tǒng)分析范文第4篇

關(guān)鍵詞：智能；變電站；自動化；系統(tǒng)

1智能變電站設(shè)計(jì)的特殊性

首先，電路回路接入。對于常規(guī)變電站而言，設(shè)計(jì)電流、電壓電路時(shí)，通常選擇次級對應(yīng)方式進(jìn)行接入，設(shè)置錄播與測控設(shè)備，通過各個(gè)設(shè)備、裝置，實(shí)現(xiàn)了交流采樣，通過A/D轉(zhuǎn)換器，對數(shù)字量進(jìn)行處理、識別。使用雙重化保護(hù)裝置，通過互感器，產(chǎn)生二次繞組。若一次設(shè)備未達(dá)到設(shè)計(jì)次級數(shù)量，通過電流互感器，將同一次級繞組向不同保護(hù)裝置接入，利用串聯(lián)方式接入。而智能變電站，對一次系統(tǒng)開關(guān)量、模擬量，實(shí)現(xiàn)就地?cái)?shù)字化，再通過光學(xué)互感器，實(shí)現(xiàn)光纖輸出，直接輸出數(shù)字信息，不產(chǎn)生電流開路、多點(diǎn)接地、電壓短路等問題。通過單元合并，對采集器信號進(jìn)行采集，按照不同裝置，例如計(jì)量、測控、保護(hù)等裝置，組織、分配相關(guān)數(shù)字。然后通過不同回路，向二次設(shè)備傳輸不同熟悉信號，利用光纖多收信息、多發(fā)信號，進(jìn)而提升現(xiàn)場接線穩(wěn)定性、安全性。所以，通過智能變電站，其電壓、電流等數(shù)字信息，由電流互感器出口開始計(jì)算，通過單元合并，實(shí)現(xiàn)數(shù)字采樣，在一個(gè)通道上，實(shí)現(xiàn)不同次級電壓量與電流量的同步發(fā)送。對于常規(guī)變電站而言，由A/D設(shè)備裝置轉(zhuǎn)換開始計(jì)算數(shù)據(jù)，在裝置內(nèi)實(shí)現(xiàn)采樣，但一個(gè)次級無法與其他次級進(jìn)行合并傳輸。對于智能化電流與電壓，與常規(guī)站回路比較，實(shí)現(xiàn)采樣更簡捷、更安全，且具備極強(qiáng)可操作性。其次，新型二次接線方式及特點(diǎn)。對于常規(guī)變電站，回路、設(shè)備共同確定功能，使設(shè)備更具特定功能，而廠家定義了外部輸出、輸入等接口，利用已設(shè)定電纜回路，與各設(shè)備裝置鏈接，滿足變電站功能需求，而各方施工需按照設(shè)計(jì)圖紙執(zhí)行。對于智能變電站，對數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化整合，實(shí)現(xiàn)了緊湊型功能、二次回路的設(shè)計(jì)。通過常規(guī)站，實(shí)現(xiàn)二次電纜的分散鏈接，確保二次回路的信息規(guī)范整合、數(shù)據(jù)集中分配。對于常規(guī)線路設(shè)計(jì)，嚴(yán)格電纜裝置、接地屏蔽裝置、保護(hù)裝置等要求，必須考慮施工重點(diǎn)、二次設(shè)計(jì)因素。對于智能變電站，通過光纜實(shí)現(xiàn)信息傳輸，具有極強(qiáng)抗電磁干擾性能、帶寬較高等特點(diǎn)，防止電纜電磁兼容、交流誤碰、電壓接地等問題，防止出現(xiàn)繼電拒動、誤動行為，消除各類干擾源，利用控制電纜，實(shí)現(xiàn)二次設(shè)備耦合，進(jìn)而保證保護(hù)裝置正確操作，降低設(shè)備損壞率。另外，在各層級之間，選擇相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸，具有更高可靠性、穩(wěn)定性，進(jìn)而確保設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。第三，虛端子、虛回路運(yùn)用。對于常規(guī)變電站而言，利用直流接點(diǎn)、電壓信號、交流信號等，通過硬電纜，傳輸相關(guān)模擬信號。而智能變電站，利用直觀感知，消除電纜接線硬件回路，使二次系統(tǒng)設(shè)計(jì)不再使用。由于硬電纜回路被取消，可生產(chǎn)虛回路體系，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息共享。根據(jù)IEC61850標(biāo)準(zhǔn)，明確定義了GOOSE、采樣值傳輸?shù)膬煞N抽象模型。通過GOOSE模型，為變電站提供快速傳輸數(shù)據(jù)，確保遙信量、跳閘命令、合閘命令的傳輸。IEC61850標(biāo)準(zhǔn)作為虛回路基礎(chǔ)，具有網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)施、回路表達(dá)方式，利用系列工具軟件、網(wǎng)絡(luò)自動配置，使智能變電站的回路檢驗(yàn)、運(yùn)用問題得以解決。同時(shí)，對于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)而言，構(gòu)建虛回路體系，滿足建?；疽螅璐_保各邏輯接點(diǎn)的輸出信號、輸入信號，在SCD文件中，實(shí)現(xiàn)全站信號關(guān)聯(lián)，為GOOSE參數(shù)訂閱、數(shù)據(jù)采樣提供充足信息。保證這些信息之后，通過SCD文件，將二次圖紙作為變電站的設(shè)計(jì)條件、數(shù)據(jù)表達(dá)。而系統(tǒng)高度集成、設(shè)計(jì)融合，使全站模型文件向廠商導(dǎo)入數(shù)據(jù)，減少為對照圖紙，人為輸入信息的差錯(cuò)率、重復(fù)率。對于采樣值傳輸與GOOSE兩種模型的輸出信號，屬于網(wǎng)絡(luò)傳遞變量，和傳統(tǒng)屏柜相比，端子具有對應(yīng)關(guān)系，而邏輯連接點(diǎn)就是虛端子，通常采取CAD文件表達(dá)虛端子圖。在具體運(yùn)用中，采取EXECL表達(dá)表達(dá)采樣值傳輸與GOOSE兩種模型，標(biāo)注各邏輯節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)屬性與名稱，確定裝置名稱、虛端子標(biāo)號。以序號11為例，信息欄內(nèi)容為：GIS信號為信息類別，跳閘動作為發(fā)送裝置信息，而接收信息委跳閘動作，信息傳輸采取點(diǎn)對點(diǎn)方式，信息裝置欄顯示為110kV智能終端，RPIT/ProtInGGIO為數(shù)據(jù)集屬性。訂閱裝置欄：110kv保護(hù)裝置為裝置名稱，而PI2/CKGOINGGIO1$ST$SPCSO6$stVal為數(shù)據(jù)集屬性。采取這種數(shù)據(jù)顯示方式，若按照原有設(shè)計(jì)圖紙，增加了二次施工調(diào)試難度。而智能變電站是以間隔設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，通過間隔設(shè)計(jì)一套圖紙，利用二次設(shè)備進(jìn)行聯(lián)系圖組網(wǎng)，對GOOSE示意圖、虛端子表、過程圖信息進(jìn)行表達(dá)，提高檢修人員、調(diào)試人員、整合人員的圖紙易懂性，主要為背板接線圖與屏后接線圖。

2220kV智能變電站中自動化系統(tǒng)的可靠性分析

首先，對于智能變電站而言，其自動化系統(tǒng)是否可靠，需對自動化系統(tǒng)可靠性進(jìn)行分析。在系統(tǒng)具體運(yùn)作過程中，可滿足電力用戶的通信需求。需評價(jià)系統(tǒng)可靠性，評價(jià)、分析的基本思路為：以平均無障礙時(shí)間、平均障礙時(shí)間參數(shù)，評估網(wǎng)絡(luò)基本元素安全性、可靠性。另外，通過全面功能，以降級功能可靠度、效能指標(biāo)，評價(jià)系統(tǒng)安全性、可靠性，按照系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，對系統(tǒng)可靠性、安全性進(jìn)行評估與分析。其次，智能變電站的可靠度、智能組件、模型分析等，主要為電子器件，通常屬于典型性組件，顯示故障率曲線。隨著時(shí)間變化，故障率也隨之改變。若故障率屬于常數(shù)，正常壽命處于II區(qū)。若故障率處于I區(qū)或III區(qū)時(shí)，故障率較高，主要由于設(shè)備生產(chǎn)時(shí)間延長，機(jī)械設(shè)備逐漸老化所致。

3結(jié)束語

智能化系統(tǒng)分析范文第5篇

關(guān)鍵詞：智能化變電站；故障系統(tǒng)；錄波

中圖分類號：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）32-0008-02

智能化變電站是采用可靠、先進(jìn)、集成等各種智能化設(shè)備，自動完成配電網(wǎng)各種信息的采集、測量、控制與檢測等，實(shí)現(xiàn)對配電網(wǎng)的調(diào)節(jié)、控制、協(xié)調(diào)與分析，是配電網(wǎng)的重要組成部分，其能否安全可靠的運(yùn)行直接決定著整個(gè)電網(wǎng)的可靠性。然而由于智能化變電站極為復(fù)雜化，規(guī)模也日益擴(kuò)大，造成各種安全隱患十分嚴(yán)重，一些簡單的事故就可能造成大范圍停電，嚴(yán)重的還可能導(dǎo)致電網(wǎng)癱瘓。基于此，開發(fā)一套能實(shí)現(xiàn)變電站內(nèi)故障信息的分析決策系統(tǒng)，以便準(zhǔn)確判斷故障類型、位置并及時(shí)排除故障，增強(qiáng)供電的可靠性，就具有重要的意義。

1 智能化變電站故障系統(tǒng)的關(guān)鍵問題

為了能對故障位置和類型進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，并能夠及時(shí)排除故障，智能化變電站故障系統(tǒng)的開發(fā)必須克服以下三方面的問題：①大容量數(shù)據(jù)采集和存儲。通常情況下，1個(gè)變電站會存在多個(gè)合并單元，每個(gè)合并單元采樣點(diǎn)平均采樣字節(jié)數(shù)為255 Byte，這就要求開發(fā)的故障系統(tǒng)必須具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)吞吐、處理能力和準(zhǔn)確度，同時(shí)還能通過高速通道將故障信息及時(shí)進(jìn)行傳輸；②故障錄波和上報(bào)記錄兩個(gè)模塊互相獨(dú)立，互補(bǔ)影響；③故障錄波數(shù)據(jù)和報(bào)文記錄能夠?qū)崿F(xiàn)關(guān)聯(lián)分析、相互印證。

2 智能化變電站故障系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖與作用

2.1 智能化變電站故障系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

智能化變電站故障系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，具體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

整個(gè)系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)共包括五個(gè)模塊：報(bào)文采集、解析模塊；報(bào)文監(jiān)測、記錄模塊；故障錄波模塊；高精度時(shí)鐘模塊和分析站模塊。

2.2 智能化變電站故障系統(tǒng)模塊作用

2.2.1 報(bào)文采集、解析模塊

該模塊是整個(gè)故障系統(tǒng)的核心部分，具體如圖2所示。

該模塊主要負(fù)責(zé)接收報(bào)文信息，接收后即刻讀取當(dāng)前時(shí)標(biāo)，并給該信息打上與GPS同步的時(shí)間印章，同時(shí)結(jié)合師表和報(bào)文中的采樣計(jì)數(shù)器，準(zhǔn)確得出故障信息從采集到傳輸?shù)难訒r(shí)。在工作時(shí)為了降低報(bào)文檢測模塊的中斷響應(yīng)頻率，該模塊將信息打包后傳輸給報(bào)文監(jiān)測、記錄模塊，采用計(jì)數(shù)器同步方式將所有MU數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)同步，然后再根據(jù)錄波通道配置，提取錄波模擬量和開關(guān)量，將提取出的信息傳輸給故障錄波模塊。

2.2.2 報(bào)文監(jiān)測、記錄模塊

該模塊主要負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)、連續(xù)、無損記錄各種信息的交互及其過程，對整個(gè)故障系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中通信網(wǎng)絡(luò)、連接、報(bào)文、節(jié)點(diǎn)及端口等網(wǎng)絡(luò)流量和報(bào)文信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。記錄完成后，還能對各個(gè)模塊的信息進(jìn)行監(jiān)測和對狀態(tài)進(jìn)行評估，根據(jù)監(jiān)測的信息確定報(bào)文有無出現(xiàn)異常現(xiàn)象，對報(bào)文錯(cuò)誤、重復(fù)、錯(cuò)序、符合性等進(jìn)行實(shí)時(shí)預(yù)警。

2.2.3 故障錄波模塊

該模塊能實(shí)現(xiàn)對變電站故障錄波的全部功能，如啟動、波形記錄等。

2.2.4 高精度時(shí)鐘模塊

該模塊主要作用是維護(hù)20 ns分辨率的高精度時(shí)鐘系統(tǒng)，共提供三種對時(shí)方式：脈沖對時(shí)、B碼對時(shí)和1588對時(shí)，與GPS實(shí)現(xiàn)同步，通過高速串行總線，能夠?qū)崿F(xiàn)對多個(gè)CPU同時(shí)提供時(shí)標(biāo)。

2.2.5 分析站模塊

該模塊主要作用是分析智能化變電站運(yùn)行過程中網(wǎng)絡(luò)通信狀態(tài)和電力故障，提供多種可視化的分析工具，為相關(guān)工作人員進(jìn)行電力故障排查提供幫助，共包含在線監(jiān)測、離線分析、建模和配置、對外通信四個(gè)子模塊。

①在線監(jiān)測模塊。該模塊的主要作用是實(shí)時(shí)顯示各種監(jiān)測到的信息狀態(tài)，如：GOOSE和SV報(bào)文監(jiān)測、故障錄波和網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)監(jiān)測。GOOSE報(bào)文監(jiān)測通常根據(jù)正常周期和錯(cuò)誤原則來監(jiān)測，具體見表1、2；SV報(bào)文監(jiān)測主要包括同步偏差、丟點(diǎn)、重復(fù)、格式錯(cuò)誤等監(jiān)測；故障錄波監(jiān)測主要包括波形慢掃描、開關(guān)量檢測等。

②離線分析模塊。該模塊的主要作用是對SC、GOOSE報(bào)文、故障測距、波形等進(jìn)行詳細(xì)分析，并實(shí)現(xiàn)和網(wǎng)絡(luò)報(bào)文的點(diǎn)對點(diǎn)關(guān)聯(lián)，從故障波形的任意采樣點(diǎn)能夠迅速實(shí)現(xiàn)SV報(bào)文定位，也能從SV報(bào)文里迅速找到相對應(yīng)采樣點(diǎn)并進(jìn)行圖形化分析。

③裝置與配置模塊。該模塊的主要作用是對各個(gè)模塊進(jìn)行有效管理，同時(shí)能實(shí)現(xiàn)參數(shù)和啟動定值的修改。

④對外通信模塊。該模塊的主要作用是提供傳輸故障錄波、報(bào)文記錄、故障簡報(bào)等多種文件；能夠?qū)崿F(xiàn)定制查看、修改和投退；能傳輸出現(xiàn)故障的設(shè)備信號；能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制啟動和復(fù)歸錄波等。

3 結(jié) 語

綜上所述，對智能化變電站故障系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和作用進(jìn)行了研究，并將研發(fā)的系統(tǒng)應(yīng)用到具體配電網(wǎng)中，該系統(tǒng)是將網(wǎng)絡(luò)信息分析和故障錄波技術(shù)融為一體，對智能化變電站的發(fā)展趨勢相匹配，具有很好的使用效果。

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