第四代微机防误闭锁系统

1、第四代微机防误闭锁系统,FY2000LY（蓝牙）系统,在总结多年来变电站防误闭锁装置开发、研究、生产经验的基础上，根据各地电力部门的要求，在确保变电站运行人员安全操作设备的同时，运用新技术、新工艺，消化吸收国内外先进技术。随着市场经济的发展，微机综合智能化系统的广泛使用，用户对供电可靠性要求越来越高，避免或减少电网事故的发生是电力系统追求的目标。 针对目前现状，我公司研制开发的FY2000LY无线分布式数字防误闭锁装置，使用短距离无线通讯的最新“蓝牙”技术, 实现无线数字化通讯，使电力防误操作实现了全数字化，为网上远程维护、网上监控打下了坚实的基础。,一、系统由来,该系统采用先进的多媒体技术，

2、在电脑上实现模拟操作，可与后台监控系统进行通讯，集防误闭锁系统与操作票专家系统于一体。操作票专家系统具有多种开票方式，包括图形开票、手工开票、典型票开票等，方便不同的运行人员使用。在操作简单方便、更流畅的同时，全面地、彻底地实现防误功能与操作票输出一体化，大大的降低了操作人员的工作强度。 由于FY2000LY数字防误闭锁装置具有强大的数据交换能力。彻底解决了现有防误闭锁装置普遍存在的漏洞，可以说该产品使防误闭锁装置走出了原产品发展的瓶颈时代。迈进了数字信息化行列，其市场前景非常广阔。,续,二、系统原理,FY2000LY型微机防误闭锁装置电脑图形软件及电脑钥匙为核心设备，在系统软件中，预先编写了

3、本电厂的电气一次系统结线图和所有设备的操作规则，并将其固化在电脑软件中。网络结构为中心拓扑。蓝牙主站（主控微机）充当中心站，所有基站（发射站）或终端（电脑钥匙）的访问均由其进行控制。在网络所覆盖的区域内划分出许多蜂窝或小区，每一个小区内设立一个无线基站，向上采用专用信道与蓝牙主站相连，向下采用公共信道与无线终端通讯，从而起到信号发射、扩大覆盖范围的作用 。 当运行人员启动系统，在电脑显示器上模拟试操作时，图形软件根据已有的专家系统对每项操作进行智能判断，若操作正确，则允许进行下一步操作；若操作错误，则显示错误操作项的设备名称及编号并通过语音提示错误操作类型，提示操作人员进行更正。,续,模拟试操

4、作结束后，控制软件将操作命令通过蓝牙网络传送给终端电脑钥匙，用电脑钥匙进行现场操作，每操作完一步，电脑钥匙都会自动将操作信息上传给控制软件，再由控制软件下发第二步操作命令。达到实时闭锁的目的。 操作时，电脑钥匙自动显示当前倒闸操作项目，运行人员将电脑钥匙插入相应的编码锁内，通过其编码头检测操作对象是否正确。若正确，电脑钥匙用语音发出允许操作命令，同时开放其闭锁回路或机构，这时可以进行倒闸操作。若走错间隔或误操作，电脑钥匙用语音发出错误警告，提醒操作人员错误操作的类型，并在液晶显示器屏上显示当前错误操作设备的编号及应操作设备编号，达到强制闭锁的目的，操作人员在得到可靠安全保障的同时又接受良好的培

5、训，并体现了“第二监护人”的作用。电脑钥匙及时的将操作信息通过无线蓝牙汇报给防误主机存贮，以便管理人员查询考核。 对于监控后台联机的设备，可以实现防误主机向监控后台发送软闭锁命令，实现后台闭锁。,三、系统配置,采用蓝牙（BlueTooth）无线技术配套我司的蓝牙设备构造可覆盖一个变电站或发电厂的小型无线数据通讯网。利用该数据网实现主控微机（蓝牙主站、蓝牙基站）与电脑钥匙（无线终端）间的无缝连接。目的是提高现有系统的实时性、可靠性。 该网络的物理构成主要包括蓝牙主站（主控微机）、无线基站（无线发射装置）、无线终端（电脑钥匙）、控制软件等几个部分。 结构如下图所示：,结构示意图,四、技术特点,1)

6、 蓝牙的抗干扰设计 蓝牙是一种无线数据与数字通信的开放性全球规范，以实现近距离无线连接为目标。为保证在嘈杂的无线环境中安全可靠的工作，蓝牙特别设计了“快速确认”和“跳频”方案以确保链路稳定。“跳频”技术是把频带分成若干个跳频信道，在一次连接中，无线电收发器按一定的码序列不断地从一个信道跳到另一个信道，只有收发双方是按这个规律进行通信的，而其它的干扰不可能按同样的规律进行干扰；跳频的瞬时带宽是很窄的，但通过跳频扩展频谱技术使这个窄频谱成百倍地扩展成宽频带，使干扰的可能影响变成很小。与其它工作在相同频段的系统相比，蓝牙跳频更快，数据包更短，从而使蓝牙比其它系统都更稳定。,续,2) 蓝牙的低干扰性

7、蓝牙技术使用的是2.4兆赫的频率，目前这个频段已经有大量设备在使用，如业务无线电设备，对讲机，医疗器械等等。一般地说，无线通讯设备对使用相同频率的设备会产生微小干扰，不过可以放心的是，变电站的主要设备均不会使用上述频率。此外，由于蓝牙输出功率很小（只有1mW），是微波炉使用功率的百万分之一，是移动电话的一小部分，因此蓝牙无线信号在变电站这类强电磁环境中，其干扰基本可以忽略不计。,续,3) 蓝牙的信息安全性 蓝牙的基带协议中定义了设备鉴权和链路数据加密所需要的安全算法及处理过程。为了提供应用保护和信息加密，系统在链路层使用四种不同的实体来保证安全，即唯一的蓝牙设备地址（BD-ADDR）、一个鉴权

8、字、一个加密字、一个随机数。蓝牙设备地址是一个对每个蓝牙单元唯一的48位IEEE地址，蓝牙地址是公开的而且可经MMI（Man Machine Interface 人机接口）交换，也可自动通过蓝牙单元查询规则获得；鉴权字长度通常为128位，蓝牙单元的鉴权采用竞争响应方案，在此方案中，客户方对密钥的确认使用对称密钥通过2-move协议进行校验，对称密钥是指当前客户方/校验器共享同一个密钥；加密字通常在鉴权过程中从鉴权字获得，目前加密字的长度为64位，用于通过对分组有效净载荷加密以保护用户信息；随机数由随机数发生器产生，其在安全功能方面有很多用途，如竞争应答方案、产生鉴权字和加密字等，随机数不是静态

9、参数，它会经常改变。因此，蓝牙系统可确保系统通信的安全性。,续,4) 蓝牙系统的可靠性 蓝牙系统运运用蓝牙这种开放性的无线连接规范，综合了同步CDMA（Synchronous CDMA）、智能天线（Smart Antenna）、软件无线电（Software Radio）等国际最前沿的通信技术的精华，同时运用网络中心拓扑技术，成功解决强电磁干扰环境中无线信息发送及接收的稳定性和成功率等关键问题，并成功降低了发射功率，确保产品在变电站干扰敏感区的安全使用。 5) 灵活性 蓝牙系统中基站和蓝牙电脑钥匙中的射频收发信机与基带电路的接口都是A/D或D/A变换器，并且全部基带信号处理都是在数字信号处理器(

10、DSP)中用软件来完成。因此具有灵活性大和适应能力强，便于改进和产品升级换代等特点，是国内、外最先进的软件实现基带信号处理的无线通信系统。,续,6) 传送范围 蓝牙的传送功率为1mw时，通讯范围为10cm到10m。结合微机防误闭锁系统本身的特点（通信的容量较小），通过降低波特率（采用通信速率为9600B/S的蓝牙通讯方式），在确保系统功能可以正常发挥的基础上，波特率较低，户外辐射范围可达100m以上，配合主站和基站之间的有线网络，蓝牙系统中蓝牙通讯有效范围可达300m500m以上。 7) 兼容性 蓝牙系统与其它型号的FY2000型微机防误闭锁系统具较好兼容性，可对已投运的各型产品进行升级，用较

11、少的资金实现蓝牙系统的先进功能。,五、主要部件参数,FKTT通讯适配器 可实现PC机与电脑钥匙通讯的通讯转换功能，并兼具完善的恒流充放电回路，给电脑钥匙充放电，有效消除电池极化现象。 技术参数 直插式充电通讯设计：使通讯、充电更稳定可靠 液晶显示器：12864点阵液晶屏，全汉字显示充电、放电情况及通讯情况 平均无故障时间 ：50000小时 电磁驱动接口：与蓝牙主站直接通讯 电磁及功率：AC或DC220V供电，电源消耗250W,续,FKTT通讯适配器,通讯状态示意图,续,无线通讯网 工作频带：2.45GHz0.5MHz； 单机最大发射功率：870dbm； 接收机灵敏度：-86dbm； 最大基站数

12、：16个； 最多支持钥匙数：4把； 蓝牙主站 蓝牙网络的通讯处理核心，实现蓝牙通讯网络内蓝牙基站的控制、电脑钥匙与五防系统的数据传输等功能。 技术参数 供电及功率：AC或DC220V，电源消耗50W； 使用电源：12V及双7.8V,续,蓝牙基站 主要实现网络信号的覆盖范围，负责蓝牙钥匙与五防系统的数据传输中转功能。 技术参数 供电及功率：AC或DC220V，电源消耗30W； 使用电源：双7.8V 基站最大辐射面积：400M（直径） 主站与终端基站间电缆最大长度：700M；,续,电脑钥匙 功能强大的电脑钥匙，内部固化“五防闭锁专家系统，不但能接收操作票，监控倒闸操作，并可在操作过程中实时记录一次

13、设备当前的运行方式。内部采用看门狗IC，具有极强的抗扰自纠能力，可在强磁场环境下稳定工作。将控制、检测、验电、通讯、充电等多种功能汇集于一体，可靠性高，操作简单方便。 在实际倒闸操作中,电脑钥匙同样根据自身记录的设备运行方式和内部固化的闭锁专家系统，结合当前的操作步骤，以语音的方式提示每步操作的执行情况，对错误的操作在强制闭锁的同时，指出错误的原因和性质，并予以记录，对正确的操作，语音提示操作人员按程序进行，从而完成强制“五防”功能。,续,A、电源：4.8VDC专用NiH充电电池，充足电后可连续使用24小时以上 B、能够记忆存储操作票，当关闭电源时，记忆内容不会丢失 c、最大识别、控制编码锁数

14、：768个 d、静态电流：开锁时最大电流200mA e、一次接收步骤：蓝牙通讯63项；RS232通讯248项 f、具有操作汇报、设备对位功能 g、具有操作记录、追忆功能 h、具有智能解锁功能 i、具有灵活操作功能,续,j、具有自检、记忆、清除等功能 k、允许断路器操作回路电流：3mA5A l、抗电强度：正电极对外壳1500V，负电极对外壳1000V m、抗冲击强度：8g n、外形尺寸：1056530m o、寿命：100000次,六、主要功能简述,1、无线传输操作票：系统通过蓝牙无线方式实现无线传输操作票，在蓝牙网络覆盖范围内，电脑钥匙都可以接收到主机发送的操作票任务。 2、多把钥匙并行操作：是

15、指操作设备场地较远在两个或几个场地（如主控室和高压场地）交替进行的操作任务。使用蓝牙通讯方式可实现24把钥匙间的信息同步，现场解锁操作效率较高， 3、引入遥测判断：该系统在与监控系统接口，并且接收后台监控系统遥测值的前提下，五防系统可设定遥测定值，将遥测信息引入五防逻辑判断，使用遥测作为逻辑判断时，遥测值的门限值定位要标准，且各数据文件中制作遥测名称，如：Typtab.fil、Ktndat.fil、Kldata.fil文件中。,续,4、实时在线闭锁：当电脑钥匙在执行倒闸操作过程中，当设备状态发生改变，当前操作设备与其变位设备冲突，系统会自动闭锁当前操作设备，注：此功能使用时电脑钥匙必须开启逻辑复查功能，且电脑钥匙中必须