宜昌供电公司修试安装部继电保护第一QC小组-降低综自系统串口维护成本

降低综自系统串口维护成本

----宜昌供电公司修试安装部继电保护第一QC小组活动情况2005.03---2005.12时间组长80小时，组员人均60小时继电保护室第一QC小组小组宗旨求实创新、服务一流成立时间97.02.20小组类型攻关型注册时间：05.03.07注册号：05-03受TQC教育小组成员成员姓名性别职称职务分工组长叶涛男班长、工程师全面负责组员邹冰女工程师活动实施及改进连升男技术负责人现场管理及实施艾洪涛男专责活动实施潘兰兰女助工活动实施一、小组简介次数十次获奖情况课题：消除综合自动化变电站误发遥信获2000年宜昌市优秀QC成果奖

在我公司管辖范围内现有220kV综合自动化变电所2座，110kV综合自动化变电站17座，随着2006年220kV变电所综自改造的开始以及越来越多综合自动化变电站的投运，为了保证各站监控及远动系统的稳定运行、搞好优质服务，修试安装部保护室作为维护单位，承担的系统维护方面的工作量越来越大。背景资料二、小组活动计划表项目任务分担时间(2005年)3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月选题理由叶涛现状调查全员目标确定全员可行性分析全员要因确认全员制定对策全员对策实施全员效果检查全员巩固措施全员总结打算叶涛计划：实施：制表人：连升时间：2005年3月

三、选题理由理由1：创一流和优质服务的要求110kV及以下电压等级变电站实现“无人值班”是创一流供电企业的必要条件，城区采用集控站监控方式以来，各站(所)监控系统的稳定运行对整个系统的安全稳定有着非常现实重要的意义。

三、选题理由理由2：串口在综自系统中的重要性在综合自动化系统中，计算机串口承担着与各种智能设备的通讯、与后台监控机、五防机以及调度端通讯等多种任务，计算机串口一旦有问题，会发生各种程度的通讯中断，导致五防机不能操作、保护信息不能上传、当地以及集控站、调度端失去对变电站的监控等严重后果，因此串口工作状态对综自系统来说至关重要。理由3：效率及经济性的要求越来越多综合自动化变电站的投运使综自系统维护的工作量越来越大，而在我们对计算机串口的维护由于各种原因导致成本高、效率低，涉及到人员以及车辆安排、生产费用等诸多问题，直接影响了安全运行和经济效益，因此，提高维护效率和降低维护成本迫在眉睫。三、选题理由四、现状调查我们小组对计算机串口在我公司综合自动化变电站监控系统中的使用及维护情况进行了调查：

四、现状调查现状调查之一：使用情况公司管辖范围内的19座综合自动化变电站中有13座变电站的数据采集系统与监控后台机之间的通讯、4座变电站的GPS对时、与调度之间的通讯、以及所有五防机与监控系统之间的通讯都采用了串口方式。四、现状调查由于串口工作电压低、与其他智能设备相连，外部强电很容易窜入而导致损坏，有时也会因为传输距离远发送电平不够或串口工作不稳定而影响传输质量，出现这些情况时一般处理方法也是加装串口扩展卡。计算机的串口一般只有一至两个,不能满足监控系统数据采集的需要，现场一般采用串口扩展卡来扩展串口。

现状调查之二：常见问题及处理方法

MOXA/ISA串口扩展卡四、现状调查四、现状调查例如：6座110kV综自变电站采用烟台东方电子FDK监控系统，数据采集需要监控后台机有三个串口，由于计算机串口只有一个，因此使用扩展串口卡满足系统要求。四、现状调查四、现状调查有7个站采用南瑞RCS9600监控系统，需要两个串口，目前使用有两个串口的机型满足系统要求，但是没有备用，出现串口异常时也是用加装扩展卡来处理。序号情况频数(次)累计频数(次)累计百分比%1顺利处理9933%2串口通讯质量不好，反复处理101968%3串口损坏，缺少备用口无法处理52486%4扩展卡驱动安装不成功12590%5安装扩展卡时数据线恢复错误12693%6因安装扩展卡需断电带来其他问题228100%制表人:邹冰制表时间:2005.4这是2004年2月-2004年12月的串口维护情况统计表：四、现状调查现状调查之三：维护情况统计情况表明：对串口的维护效率低下主要原因是处理的一次完成率太低。主要原因找到了！四、现状调查五、目标确定一次完成率现状值85%33%目标值

从现状分析中可见，一次完成率太低主要是因为缺少备用串口，因此只要能够解决备用串口的问题目标是可以实现的。

本小组成员富有敬业精神，对工作中存在的问题有较强的解决欲望和能力，而且经验丰富，曾经多次解决生产中的难题。

我们会得到各级领导以及各部门的支持。可行性分析：末端因素：

六、主要问题因果分析综自系统计算机串口维护效率低下的因果图制图人:叶涛制图时间:2005.4人机料法环扩展卡驱动安装不成功扩展串口方法单一计算机串口少传输距离远导致通讯质量不好串口维护效率低下测扩展卡没有备件恢复数据线出错串口通讯质量不稳定造成反复处理

扩展卡价格昂贵，不易购买1，恢复数据线易出错2，不熟悉扩展卡驱动安装3，计算机串口少4，串口通讯质量不稳定5，扩展卡价格昂贵，不易购买6，扩展串口方法单一7，串口传输距离远七、要因确定因素一：恢复数据线出错要更换扩展卡需要打开机箱，安装不方便，恢复数据线错误或接触不良造成通讯质量不好会带来严重后果，但只要认真核对就能够避免。结论：非主要原因。因素二：扩展卡的驱动安装不成功

MOXA卡的驱动及说明书使用的都是英文，选项多，不熟悉的人容易出错，不利于快速准确地恢复系统，但是可以通过培训提高水平。结论：非主要原因。七、要因确定结论：非主要原因。因素四：串口通讯质量不稳定造成的反复处理不稳定的情况比彻底损坏的情况更难办，因为加装扩展卡成本太高，只能多次维护。结论：主要原因。因素五：扩展串口方法单一长期以来扩展串口都是用扩展卡一种方法，当缺少备件时就没办法处理。

结论：主要原因。因素三：计算机串口少计算机只有一至两个串口，不能满足系统需要需要扩展，而且易损坏需要经常维护，这是计算机通用标准，我们不能改变。七、要因确定因素七：传输距离远导致通讯质量不好有的智能设备与监控计算机距离较远，因为串口工作电平不够致使通讯状态不佳，这是设计原因，和机器性能也有一定关系。

结论：非主要原因。因素六：扩展卡价格昂贵，购买时间长综自系统中常用的MOXA串口扩展卡一块需要一千元左右，需要从武汉或厂家处购买，购买花费时间长影响效率这是导致处理串口问题成本高和备件经常不到位的主要原因。结论：主要原因。七、要因确定串口扩展方法单一主要原因：扩展卡价格昂贵，购买时间长对不稳定的串口反复维护

USB转串口线

八、制定对策

对策表

序号要因现状目标措施地点计划时间负责人

1方法单一没有备件的情况下无法处理开发更经济方便的方法充分利用现有机算机的硬件资源－较多的USB口，采用USB转串口扩展串口大公桥茶庵子伍家岗宝塔河2005/06——2005/07叶涛邹冰2扩展卡价格高，不易购买成本高，备件购买时间长降低成本尽量少采用扩展卡大公桥茶庵子伍家岗宝塔河2005/06——2005/07叶涛邹冰3反复维护对不稳定的串口处理次数太多解决根本问题，减少反复维护次数用扩展串口代替不稳定的串口耿家湾黄磷2005/08叶涛连升九、对策实施

根据以上的对策,在组长的组织下小组成员明确了自己的任务，在进行了认真的准备之后对本课题进行了全面的实施:我公司第一批6个综合自动化变电站已运行了近十年的时间，因为后台监控机老化问题严重，影响了系统的安全稳定，根据公司生技部的指示，我们在2005年5月开始实施这些监控机的更换计划，在系统配置中我们放弃了以往常用的专用MOXA卡的配置,而是充分利用了现在的计算机较多的USB口，利用价格便宜、易购买的USB转串口线扩展串口，大大降低了硬件成本。第一个采用这种新方式的是大公桥变电站，2005年5月30日完成新机器的系统重装后，配合6月1日、2日的全站预试工作，经过调试系统恢复正常运行，经过一个多月的观察后效果很令人满意。随后，宝塔河、伍家岗、茶庵子相继完成了更换工作，在更换后的6个月里没有发现任何问题。九、对策实施耿家湾变电站五防机经常不能操作，经检查后发现出现这种情况时主板上的两个串口都接收不到监控系统的数据，但我们对五防机串口自环测试后发现串口又没有问题。经过小组成员分析讨论后认为，因监控系统管理机至五防机距离太远，五防机主板所带串口的工作电平不够造成通讯质量不稳定，后来我们利用五防机的USB口通过USB转串口线扩展出来一个串口就解决了问题。九、对策实施黄磷监控监控系统经常出现误发信号的情况，关机重启几天后又会出现，经过多方面检查确定是因为后台机串口工作不稳定造成的，因为没有备用串口，这种老式工控机也没有USB口，因此我们利用更换下来的MOXA卡扩展串口，经过几个月的观察，没有再发现监控系统通讯质量不稳定的现象。九、对策实施十、效果检查据统计，使用串口的13个站中有11个站有2个以上USB口可作备用，另外2个站是工控机可以用换下来的MOXA卡作备用，这样就全面解决了备用串口问题，另外，由于尽量不采用扩展卡，对于安装扩展卡带来的一些问题也可以避免，因此，一次完成率完全可以达到98%以上。一次完成率现状值85%33%目标值98%达到值有形效益：在监控机的更换计划中如果仍沿用扩展卡方式，由于现在的主流主板不带ISA插槽所以原来的ISA扩展卡不能再使用，另外购买一块PCI扩展卡需要多花费近1000元，而采用的USB转串口扩展两个串口只需一百六十元，6台机节省硬件费用5000多元，因为工控机可采用ISA扩展串口卡因此更换下来的扩展卡可以作为这些系统的备件，需更换时不用另外购买。黄磷和耿家湾节省1800多元。用新方法解决其他站的备用串口问题没有产生费用。维护次数大大减少，减少了车辆的台班费用。USB口支持热插拔，不易损坏，购买方便，若损坏需更换时不需要将后台监控机断电及打开机箱，与以前相比减少了维护工作量、节省了时间，而且减少了长期运行设备突然断电带来其他问题的可能性。十、效果检查无形效益：通过这次QC活动，小组成员的质量意识、个人能力、专业知识、解决问题的信心、协作精神均有所提高，特别是认识到对于生产中出现的某些问题看似很难解决，其实从另一个方面多想想问题就可能迎刃而解。十、效果检查十二、巩固措施

随着今后大量新综合自动化变电站的投运及220KV变电所综自