数据集中监测系统技术方案———netEasy数据集中器的应用

第一章 简介
1.1 系统总设计思想
楼宇信息集中监测系统的总体设计过程中，采用目前较流行的技术和标准，在楼宇监控主站和监控子站分别采用了本公司的自动化监控软件系统、netEasy自动化通讯协议转换系统。针对目前各监控保护、自动化设备的通讯规约种类繁多，在子站端采用netEasy自动化通讯协议转换系统，这可以避免将来频繁的规约转换，实现各智能电子装置IED间信息交换的无缝连接，并可以实现未来的远程操作控制。在主站端，按照工业系统相关规范要求，建立楼宇实时信息的监测管理软件平台，便于将来与其它系统（生产管理系统等）的无缝连接和系统集成。

系统的总体功能框图如图1所示。

该系统在整体上主要采用Client/Server结构，一个子站就是一个数据服务器，使数据采集、信息集中管理、信息发布服务为一体。主站根据需要向子站提出服务请求，子站响应后提供给主站相应的服务。主站网络通讯、数据库平台、应用软件的功能由powerEasy自动化软件系统完成。监控子站中各厂家楼宇设备、PLC智能设备数据通讯采集、数据管理、数据上传功能全部由netEasy自动化通讯协议转换系统完成。
楼宇数据集中监测系统可以分为子站层、网络层、主站层三个层次结构，构成了一个分布、分散式的网络化的楼宇数据集中监测系统。其中子站层负责将现场微机监控自动装置、PLC、智能仪表、楼宇设备等监测设备及自动化子系统通过通讯规约转换后进行楼宇数据实时数据集中， 完成对楼宇系统运行数据的采集，网络层通过高速网络完成所有楼宇子站系统的数据集中。
主站层完成对系统中各智能楼宇监测设备的集中管理，来实现对楼宇的分散智能监测子系统的运行数据进行集中监测、统计和分析查询管理，并可实现高级应用功能。随着智能楼宇的功能不断提高，楼宇系统自动化正向全面信息化、数字化智能楼宇监测方向发展。



本方案涉及楼宇数据集中监测系统以下几个部分技术内容：
1．监控子站端数据采集及数据服务器的技术实现
2．各分散子站与监测主站端数据通讯体系技术实现
3．主站端楼宇信息的监测软件及系统技术实现
1.2 监控子站系统设计思想
子站端数据采集及数据服务器采用netEasy楼宇自动通讯转换系统（以下简称netEasy系统）技术实现模式，其最大的特点是能以灵活多样的“组态方式”而不是编程方式来实现各种智能楼宇监测设备的系统互联和软件集成，构成灵活可靠的楼宇数据集中监测系统解决方案。它提供了良好的用户开发软件系统界面和简捷的智能楼宇监测工程实现方法，只要将其预设置的各种楼宇软件模块进行简单的“组态”，便可以非常容易地实现和完成楼宇数据集中监测系统各功能层的各项功能，缩短了智能楼宇监测的系统工程集成的时间，大大的提高了楼宇数据集中监测系统集成效率。未来具有良好的扩展性。
netEasy系统是建立于间隔层设备上的软件及通讯软、硬件互联集成平台，它能容易实现与国内外各种智能楼宇监测设备厂家的设备及系统进行网络互联通讯。同时还可以方便的向间隔层和楼宇管理层提供软、硬件的全部接口，来实现与“第三方”的软、硬件系统的再集成工作。
楼宇数据集中监测系统子站系统可由netEasy自动通讯转换系统（netEasy软、硬件系统），各种监控内智能楼宇监测微机设备构成。netEasy软件平台根据需要可灵活运行在Windows98/NT/2000/XP、嵌入式WindowsNT/XP操作系统，结合系列化的netEasy硬件平台（智能网络通讯管理装置）构成各种智能楼宇子站系统监测解决方案。可以方便、快速地构造不同需求的智能楼宇监测子系统。代表了未来智能楼宇信息集中监测发展的方向。

监控子站设备数据的接入方案
1.2.1 变配电系统数据接入方案
采用RS-485总线和RS-232接入方式设计：
通过RS485总线连接和RS-232连接变配电系统设备采集器，将数据集中后转发给本系统主站。



1.2.2 制冷机组系统数据接入方案
RS-232总线接入方式设计：

本系统接入进行通讯软件开发后可以RS-232通讯方式接入子站系统信息，并传送到远方主站系统。

1.2.3安防与视频系统数据接入方案（待定）
1.2.4其他监控设备数据接入方案
接入方式设计：

本项目其他设备的接入还支持以太网方式的PLC、仪表接入。在子站系统配置相关网络适配器后，子站系统可支持Lonworks、Can、Profibus总线通讯接入各种工业仪表、PLC系统。

1.3 主站与监控子站系统通讯体系设计思想
楼宇数据集中监测系统的子站与监控主站通讯的软件技术，全部由北京德威特力通系统控制技术有限公司（下面简称力通公司）主、子站软件系统完成。通讯媒介的设计可采用目前流行稳定的几种模式：主要设计的依据是目前系统信息流量、网络稳定性、可靠性、性价比等因素。利用现有通讯体系也是重要的考虑因素。
1.3.1 子站与主站端通讯方案
在楼宇各监控子站端，通过netEasy系统收集的数据最终将通过网络传到主站端进行集中处理，有以下几种可选方案来连接主站端及子站端：

１. 通过Internet公网来进行通信
由于Internet公网是不安全的，所以，不能直接将主站端和子站端通过公网相联接。必须使用安全设备，最方便的方式就是使用VPN网关。VPN网关可以通过Internet建立安全的隧道，主站端和子站端通过这个安全隧道来传输数据。隧道建立后，主站端和子站端的通讯同本地TCP/IP的通讯方式完全相同，这样将极大地方便数据的传输。VPN网关设备在提供安全隧道的同时，也提供防火墙服务，我们可以通过配置防火墙来进一步提高通信系统的安全性。
使用Internet来通讯的最大好处是费用低，速度快，最高速度可以达到512Kbps。目前，在厂内已现存铁通ADSL的Internet宽带网，而且价格十分便宜，我们完全可以利用我们已有的Internet连接来建立安全的数据连接通道。

２．通过电话拔号方式与主站端连接
在这种情况下，主站端需要安装一台RAS服务器，我们的方案是采用具有RAS功能的ISDN服务器，这样做的好处是，不论客户端是普通电话线，还是ISDN线，都可以进行RAS连接。子站端的用户可以通过普通的电话线（PSTN)及一个普通异步MODEM拔号到主站端来建立数据通道。
这种通信方式的速率只能达到19.2Kbps，建立连接速度慢，一般需要20到60秒钟才能建立起连接。并且此时的通信费用相当于长途电话费，如果数据传输时间长，通信费用将会很高。所以，这种方案只能作为一个备份方案，当其它通信方式出故障时临时使用。

3．通过ISDN连接
用户可以申请一条ISDN线，通过ISDN线与中心端连接。ISDN的连接速度可以达到64Kbps，建立连接的速度非常快，只需要１秒钟左右。我们采用LAN ISDN MODEM，只在有数据时才建立连接并传输数据，当系统空闲时并不占用通信线路，所以，这种方式的费用要比第二种方式低一些。

4．GPRS通信技术连接
GPRS是通用分组无线业务(General Packet Radio Service)的英文简称，是在现有GSM系统上发展出来的一种新的承载业务，目的是为GSM用户提供分组形式的数据业务。GPRS采用与GSM同样的无线调制标准、同样的频带、同样的突发结构、同样的跳频规则以及同样的TDMA帧结构，这种新的分组数据信道与当前的电路交换的话音业务信道极其相似。因此，现有的基站子系统(BSS)从一开始就可提供全面的GPRS覆盖。GPRS允许用户在端到端分组转移模式下发送和接收数据，而不需要利用电路交换模式的网络资源。从而提供了一种高效、低成本的无线分组数据业务。
特别适用于间断的、突发性的和频繁的、少量的数据传输，也适用于偶尔的大数据量传输。GPRS理论带宽可达171.2Kbit/s，实际应用带宽大约在40～100Kbit/s，在此信道上提供TCP/IP连接，可以用于INTERNET连接、数据传输等应用。GPRS是一种新的移动数据通信业务，在移动用户和数据网络之间提供一种连接，给移动用户提供高速无线IP或X.25服务。GPRS采用分组交换技术，每个用户可同时占用多个无线信道，同一无线信道又可以由多个用户共享，资源被有效的利用，数据传输速率高达160Kbps。使用GPRS技术实现数据分组发送和接收，用户永远在线且按流量计费，迅速降低了服务成本。

5. 本项目通讯方案确定
综合上述四种通讯连接方式，并根据本项目实际情况，确定主要系统数据通讯通过楼宇自身的局域网来进行，适应较大的通讯数据流量和通讯速率。保证整体信息集中系统的通讯稳定和可靠性、保证故障信息的即时、可靠传送。从经济角度也是一种最佳的选择。各种通讯连接方式最终都是在子站端和主站端建立TCP/IP连接，但需考虑双网的切换管理，软件需要相关的适配和调整。其他通讯方式，如：无线电台通讯等由于通讯设备的高费用，不在本项目中考虑。

1.4 主站监控软件系统实现设计思想
选用力通公司powerEasy软件系统，powerEasy软件是工业自动化组态软件技术完美结合的产物，除了具备通用工业组态软件的优秀功能外，还具备工业专业软件的所有性能。同时软件系统具备强大的通信协议处理和管理能力，所有的功能均以组态方式完成。基于各种工业、楼宇规约的多采多发机制，深受广大工业用户欢迎。如CDT、DNP、101、103、104等，可以广泛应用于变电站自动化、配电自动化、智能变配电自动化、厂站工业自动化、楼宇自动化等领域，还可以在SCADA系统、工业信息管理系统、DCS系统中完成数据库信息互联、综合信息管理监控的重任。
powerEasy组态软件多年积累的工业组态应用背景，决定了软件系统可以广泛应用于工业、工矿企业各电压等级的变配电室和市政建设、智能大厦、水利、环保、港口等领域的变配电系统，是工企业进行仪电一体化的综合管理平台，并且可以和GIS（地理信息系统）/MIS（工业企业管理信息系统）/CIS（用户信息系统）等进行完美的结合。是优秀的多功能信息管理与监控软件平台。


网络结构
先进的网络构架体系，支持B/S（浏览器/服务器）和C/S（客户端服务器）访问方式，支持多层次网络冗余及故障切换。提供多重冗余结构，支持IO设备冗余、网络冗余、实时数据库冗余等功能；强大的WWW网络功能，通过企业的Intranet网络，您可以在任何一个部门的工作站上用标准的浏览器浏览的生产过程；
工业、楼宇应用
可以完成工业、楼宇信息的采集与处理，如线路的电压、电流、有功功率、无功功率等模拟量信号。开关位置、开关状态、保护动作信号、跳闸信号等开关量信息，事件顺序记录（SOE），保护定值传送及设定，录波故障数据的传输与转换。


可以显示采集和计算的实时运行参数，显示PLC或设备的地理位置图、故障报警的详细清单表格、 跳闸设定的曲线对比图， 显示实时系统运行工况图、表格、曲线棒图，越限告警信息报警。


记录系统发生的事件信息和操作信息，并且可以查询，对系统模拟量的越限报警、开关跳闸报警进行记录。
通信规约转发具备多收多转，软件采用模块化结构，规约的开发采用标准的接口，配置灵活，组态方便，除了能完成工业、楼宇自动化装置的数据采集如PLC、变频器、现场总线等，还支持的规约协议有101、103、104、DNP3.0、μ4F、POLLING 、部颁CDT、SC1801、MODBUS等各种工业规约。
扩展性
系统具备良好的开放性，软件提供各种级别的通用开发接口。用户可以在功能、通讯、图形、计算处理、数据库等各方面增强自己的特殊应用功能；给用户带来超值回报。
开放性
全面支持DDE、OPC、ODBC/SQL、ActiveX、DNA标准，方便和关系数据库进行集成。
以OLE、COM/DCOM、动态链接库等多种形式提供外部访问接口，便于用户利用各种常用开发工具（如：VC++、VB等）进行深层的二次开发。
高级应用功能
可以配置高级应用模块灵活实现高级工业、楼宇等自动化应用功能。

第二章 监控子站系统
2.1 子站系统配置
楼宇数据集中监测系统子站系统包括： netEasy自动化系统网络通讯协议转换系统硬件、软件（软件已获国家软件著作权保护），各种智能工业、楼宇监测微机设备（智能IED工业设备）。它们可以构成如下的智能工业、楼宇监测子站系统解决方案。

智能工业、楼宇监测微机设备
系列化的微机监控保护装置，实现对工业、楼宇设备的实时电能数据监测功能。子站内直流屏、电能表、GPS对时设备等其他微机自动化设备。设备通讯接口可由灵活选择串行通讯（RS-232/485）,以太网通讯，总线通讯（Can/Lonworks/Profibus等）。

智能工业、楼宇监测数据的通讯规约转换系统软、硬件（netEasy系统）
netEasy通讯协议转换软件系统的主要是建立脱离于具体通讯设备的接口通讯服务平台，依据其开放的动态实时数据库，简化工业系统中异种协议的转换和系统联网过程，异种协议容易接入并可转换为工业标准协议与其它系统联网。 netEasy系统在实时数据库、网络数据共享、网络通信服务、通信协议转换方面的技术达到国际先进水平，填补了国内该领域的产品空白；该系统可运行嵌入式操作系统中。
netEasy通讯协议转换系列硬件件系统均为全密封无风扇工业级嵌入式计算机系统，根据不同子站情况配备相关硬件设备。通过通讯网络将智能工业、楼宇监测装置连接起来并由软件系统协调工作时，就构成了高性能智能工业、楼宇监测子站系统，整个系统如金字塔、层层相连、协调工作。

2.2 子站系统应用技术介绍
智能工业、楼宇监测子站系统的所有设备及系统互联实时数据通讯是由netEasy智能监测通讯协议转换系统来完成的, netEasy系统包括netEasy智能通讯管理装置、netEasy通讯规约转换软件系统两个部分。


智能工业、楼宇监测子站系统根据现场情况，由于各厂家工业、楼宇自动化设备和系统使用的网络通信协议互不兼容。为保证设备之间的互操作性，就必须花很大的代价做通信协议转换装置和软件接口，这样一方面增加了系统的复杂性降低了可靠性，另一方面增加了系统成本和维护的复杂性。为了能将新的应用技术持续快速地整合到现有的子站系统中，需要有能涵盖通信技术与应用数据的统一通信协议标准或有效的通用通信协议转换解决方案。
netEasy系统解决目前工业、楼宇数据集中监测系统中各软件系统、设备通讯协议不一致、非标准通讯协议转换为标准通信协议而造成系统通讯连接和数据交换成本加大的困难。不同厂家设备，不同网络通讯协议，在netEasy系统中能容易地实现接入和转换、现场数据采集、交换很方便。同时，netEasy系统基于网络分布式结构的实时数据库对外提供开放的存取，支持C/S和B/S应用。能容易地将现场通信接口获取的实时数据以各种方式提供给第三方应用软件和系统，降低了各厂家通讯协议不标准而造成的自动化系统互联时的巨额开发费和工程调试费。它的数据源可以是各种楼宇监控设备、工业保护监控设备、发电厂DCS系统，智能工业设备，智能控制监控仪表（PLC）、智能通讯板卡等，它能方便地将智能工业、楼宇监测现场的实时数据集中在一起，为现场数据的深入开发应用提供一个可靠的通用实时数据平台。
netEeay系统适用于处理不断更新的快速变化的数据及事件处理。能够以各种方式对数据库进行各种操作，包括：数据运算处理、历史数据存储、统计处理、报警处理、服务请求。netEasy系统同时提供一套完善的数据通讯接口机制，可以方便灵活地处理任意形式的协议、规约，同时也为第三方厂商提供了以实时数库为核心的分布式客户机和服务器访问服务机制，如：DDE、OPC、TCP/IP、ODBC和通过netEasy系统提供DbCom控件访问和API函数访问数据。netEasy系统利用实时技术为实时数据库提供时间驱动调度和资源分配算法，针对不同的应用需求和特点，对实时数据模型、实时事务调度与资源分配策略、实时数据通信等大量问题作了深入的理论研究和系统化、结构化的设计。它采用L树索引技术、内存和虚拟内存技术（大大减少了磁盘I/O操作）、专用的内存分配和管理方法、数据字典和结构化设计，并采用了多线程和并行处理方式等国内及国际领先的技术。
netEasy系统可以理解为一个通用的工业、楼宇数据集中监测系统软件“网关”， 软件完成数据集中、通讯协议转换、通讯信息管理功能。


系统具有如下技术特性：
1．很容易与智能工业、楼宇监测图形人机界面软件组合成为就地智能工业监测监控系统，是独立完整的智能工业、楼宇监测数据采集和通讯协议转换软件系统，可应用于已有或新建的智能工业、楼宇监测工程中是一个功能全面的软件“网关”，特别适用于连接工业、楼宇数据集中监测系统中的各种自动化设备可用来将新的设备接入原有的工业、楼宇数据集中监测系统或用于将原系统与其他自动化系统通讯连接
2．全组态的系统维护和调试特性，使现场设备、通信管理管理及控制功能容易实现
3．多收多发的多进程特性，大大提高了工业系统的通讯效率
4．强大的通讯协议转换功能可使全局工业、楼宇数据集中监测系统通讯标准化
5．WEB功能具有网上浏览现场数据、通信情况、管理工业、楼宇数据集中监测系统信息的功能



netEasy软件系统技术特点：
1．内存优化管理技术
公司开发人员长期从事于实时数据库管理系统的开发，积累了大量的新技术和经验，提出了一种高效的内存优化管理技术。该技术已在原软件产品的具体应用中得到验证。
2、 实时智能技术
实时智能技术是二十一世纪信息化的智能技术。成功地开发出基于对象技术和专家系统相结合的实时智能软件工具，并已应用于现在的实时数据库中，并在具体应用中得到验证。
3、 历史数据压缩与解压技术
在历史数据压缩与解压方面取得突出成就，开发出十分高效的数据压缩与解压技术，并已应用于现有的实时数据库中，并在应用中得到验证。
4．软总线技术
基于DCOM/COM+，利用XML语言和组合框架技术，开发基于Internet/Intranet的实时数据库管理系统，支持不同应用构件的在线插拔，提高系统的可靠性和软件代码的可复用性。
5．构件安全可靠性技术
应用构件的组合，使得构件运行的安全可靠性显得尤为突出。如何保证同时运行的各个构件不会因为某个构件的故障而导致整个系统的崩溃，是实现构件组合的重点，也是难点。开发出一套有效的错误捕获和故障诊断算法，保证系统安全可靠地运行。
6．调度模型技术
它确定事务的优先级分配策略、调度算法、互相冲突的解决(并发控制)策略及其机制,控制事务正确、有效地执行。
7．网络技术
网络服务程序基于TCP/IP协议，采用“Peer to Peer”和Clinent/server相结合的分布式体系结构，支持实时数据共享和分布式数据库。另外提供访问netEasy系统数据库的Web Server可接入Internet，用标准的浏览器实时地监视通讯协议转换过程。支持动态数据交换（DDE）技术的通讯，支持OPC（OLE for Process Control）标准。
8．工业、楼宇设备协议库
拥有丰富的协议库程序，支持多种工业硬件设备通讯和通讯协议。支持RS232/422/485、Ethernet、Can、LonWorks、MODBUS、PROFIBUS等各种通讯协议和标准。目前支持的设备包括国内多家产商的微机监控保护设备及电表厂家的智能电度表、五防系统设备及众多工业、楼宇自动化设备通讯协议库。由于通讯协议程序体系结构为开放式结构，提供SDK开发包，用户可以开发新的驱动程序。而不会影响系统运行维护。
9．异种数据库互联技术
实时数据库管理系统内含一个异种数据库互联的数据交换软件ODBCGate。ODBCGate可以连接公司的实时数据库SuperInfo、美国ASPENTECH公司的实时数据库InfoPlus.21、美国OSI公司的实时数据库PI、美国Honeywell公司的实时数据库PHD，亦可以连接关系数据库Oracle、Sybase、SQL Server、DB2、Infomax等，实现实时数据库与关系数据库的无缝连接。
10．设备模板和通讯转发模板技术
总结多年工程实际应用经验，参考国内外相关系统和特点，netEasy系统内置完善的设备模板、通讯协议模板功能机制。用户能很方便地创建大量的通讯采集设备数据和通讯协议转发数据点。对netEasy系统在复杂和庞大的系统通讯互联和转换中提供了一套有效的工具和手段。
11．全面支持IEC 61850通讯体系
支持基于IEC 61850通讯体系的客户、服务器通讯模式。

2.3 子站系统软件
netEasy系统的主要内容是在脱离于具体通讯设备的接口通讯服务平台上，建立开放的动态实时数据库，组态简化工业、楼宇系统中异种协议的转换和系统联网过程，异种协议容易接入并可转换为工业、楼宇标准协议与其它系统联网。
netEasy系统是一个功能完整的软件体系。系统由开发运行软件包（Admin）、协议开发工具包（SDK）构成。
一、开发运行软件包（Admin）
开发运行软件包基本由工程管理、系统服务、实时数据库、协议联接器、协议转发器、事件管理器、SOD控制器、远程服务管理等功能模块构成。各功能模块整体配合完成现场复杂的通信协议转换和信息管理控制功能。所有工作通过网络远程完成。

1、工程管理器
netEasy系统的应用的工程管理器用于创建、打开、保存工程项目，对于工程项目的管理十分方便。
2、系统服务
netEasy的系统服务功能对系统工程信息进行描述。可以在此页中查看以下信息：工程名称、工程路径、系统路径、数据库总点数、采集点数、历史存储点数。
3、实时数据库
netEasy的实时数据库系统是一个“组态”的实时数据库。同时也是一个分布式数据库系统。由于许多情况要求将数据库存储在地理上分布于不同位置的不同计算机上，通过计算机网络实现物理上分布，逻辑上集中的数据库，即具有分布式的透明性。用netEasy创建的数据库，数据在物理上分布在不同的地理位置或同一位置的不同的计算机上，但在用户操作时感觉不到数据的分布。用户看到的似乎不是一个分散的数据库，而是一个数据模式为全局数据模式的集中式数据库。在构建netEasy分布式数据库时，netEasy系统支持的网络通信方式有：TCP/IP网络、串行通信（RS232/422/485）、GPRS、电话拨号网络等。
任何数据在进入数据库前，均可先进行数据来源检查，上、下限检查，并进行量程转换、简单滤波、开方等处理后再进入数据库。对输入的实时数据还可进行小信号切除处理，以防止累计、流量信号零漂波动对计算结果产生影响。输出处理用于在数据库向外部设备进行数据回送前，对发往现场的数据进行输出上、下限检查和限值变化率检查，并进行输出记录。同时允许用户自定义处理方法。对于需要进行累计的数据，可以将其组态为“累计点”类型，正确设置变量的瞬时值量程和时基后，当实时数据库进入运行状态后立即开始累计。
netEasy的实时数据库在netEasy系统中作为一个数据容器，对通信数据进行汇总和处理及数据分发、对外提供数据服务。它还具有对数据进行运算、存储、限值处理、逻辑组合的强大处理功能（词法分析和脚本语言）。完成各种场合对通信数据的处理需求。
4、协议连接器
netEasy的协议连接器用于将现场设备或系统按相关通信协议连接，完成netEasy系统对现场各设备及系统的通信数据接收和控制。通过数据库及协议连接器完成数据库通信数据的获取，并可对PLC、工业设备协议调试和设定。同时可对DDE、OPC支持的设备或系统进行数据连接。系统提供局域网TCP/IP、串行通讯（RS－232/485）系列、CAN、Lonworks、Profibus、Batibus、Bacnet网络通讯规约的数据通讯服务体系。
netEasy的协议连接器使数据库可同时连接多台不同厂家和不同通信协议的工业智能设备，并对所连接的所有各种类型的设备以指定不同的扫描周期，对同一个设备上不同的通信点参数也可以指定不同的扫描周期。可通过各种协议连接网络上的外部设备和系统,并配备通用和简化的调试和规约分析、开发工具。
通过协议连接器netEasy系统很容易实现不同自动化系统智能设备、不同规约传输数据的接收和处理，汇总于数据库，再以数据组态的方法通过自动化系统标准规约或指定的通信协议与其他自动化系统或设备进行数据通讯。下面是协议连接器支持的部分通讯协议（国内外百余种设备协议未列出）：


2、平台支持的部分工业标准通讯协议列表（配网络电源、转换器）


2.4 子站系统设备装置
为适应 netEasy自动化通信协议转换系统在工业、楼宇等数据集中监测系统中的各种应用，公司推出通用的基于嵌入式操作系统的硬件平台的新一代netEasy智能监测通讯信息管理及控制装置。软硬件整体配合显示了netEasy系统强大的功能，深受用户欢迎。
一、装置概述
netEasy网络信息管理与控制装置是一种新型的自动化信息管理装置。主要适用于智能工业监测、工业自动化领域、楼宇领域等实时数据通信和自动化设备互联，也可广泛应用于其他需要通讯接口转换的场合。装载netEasy通信协议转换软件系统后可完成多通信协议的联接、转换和通信数据采集、管理与网络数据共享的强大功能。
二、装置功能特点
本装置将现场总线通信转化为以太网或RS-232、RS-485通信方式，以便与其它设备或调度部门之间进行实时的数据交换；同时完成现场总线上所有测量、控制、保护、信号等数据汇总工作。以RS-232 、RS-485或以太网通信方式传输，可与调度系统按相关通讯规约联接，构成分散式RTU系统或无人执守工业、楼宇数据集中监测系统。
netEasy采用性能卓越的工业级32位多CPU模式,系统通用性强、稳定的基于嵌入式操作系统的软件系统，具有配置灵活、易于扩展、适用规约多、调试维修方便等优点，装置运行稳定、功能可靠、易于协议开发和系统维护。
装置具有以下特点：
拥有高性能的积木式硬件结构。采用工业级32位多CPU及工业级PC104体系，不但功能强大，而且性能稳定、易于扩展。如：LonWorks通信卡、PROFIBUS通信卡等。
选用64M～128M电子盘装载稳定且易用的嵌入式操作系统及应用软件，稳定可靠及抗振动。
支持多种通讯协议。与智能工业测控设备之间可以通过各种规约及与调度系统相连。多种通讯规约可同时运行，多收多转。
软件模块化设计，规约组态灵活方便。netEasy的软件系统按照模块化设计，并可根据用户的要求提供特性配置、数据组态，满足用户的需要。
调试简单，界面友好。由于采用大家熟悉的WINDOWS中文操作系统作为系统开发和调试维护工具环境，所有软件不但易于操作而且通用性强、组态性好。
支持双机冗余设计，安全可靠。支持双通信机热备，通过装置内实时数据库实现各种信道及管理机的热备，可靠性高。

1．netEasy-1000智能通讯管理装置

netEasy-1000面向工业应用的嵌入式设计、无风扇，适用工业级应用场合；增强存储备份能力（CF卡和电池备份RAM）可确保关键数据的安全存储；电池备份RAM 和看门狗定时器相结合，为系统提供了最高的可靠性。




 参考查阅
智能通讯管理装置设备使用维护详细资料，查阅随机发货提供的厂家设备说明书及使用说明书。


第三章 主站工业监控系统软件方案

3.1系统概述
工业、楼宇等自动化系统通常可以分为间隔层、网络层、主站层、调度层四个层次结构，构成了一个分布、分散式的网络化的工业、楼宇自动化系统。其中间隔层负责将现场的工业自动化设备（一次设备）的强电信号通过微机监控保护装置、直流屏、电能表等工业自动化设备（IED）及自动化子系统转换成计算机能识别的数字信号， 完成对现场工业系统运行设备的实时监测、保护与控制，网络层通过各种通讯介质和通讯规约完成不同工业自动化微机设备的数据通讯和数据集中。主站层完成对系统中各工业自动化设备的集中管理，来完成工业生产运行过程的目的，调度层实现对地区级的工业自动化子系统的运行数据进行集中监控、统计和查询管理，并可实现远方控制功能。随着工业自动化水平的提高，工业系统自动化正向全面信息化、数字化工业自动化方向发展。
PowerEasy自动化系统，最大的特点是能以灵活多样的“组态方式”而不是编程方式来实现各种工业自动化设备的系统互联和软件集成，构成灵活可靠的工业自动化系统解决方案。它提供了良好的用户开发软件系统界面和简捷的工业自动化工程实现方法，只要将其预设置的各种工业软件模块进行简单的“组态”，便可以非常容易地实现和完成工业自动化系统各功能层的各项功能，缩短了工业自动化工程师的系统集成的时间，大大的提高了工业自动化系统集成效率。
PowerEasy自动化系统是建立于工业间隔层设备上的软件及通讯软、硬件互联集成平台，它能容易实现与国内外各种工业、楼宇自动化设备厂家的设备及系统进行网络互联通讯，它可以与其他工业自动化系统和工业管理系统（MIS）结合，完成全面工业信息管理的目标，同时还可以方便的向间隔层和工业管理层提供软、硬件的全部接口，来实现与“第三方”的软、硬件系统的再集成工作。
PowerEasy自动化系统由PowerEasy自动化组态软件系统，netEasy自动通讯转换系统，各种工业、楼宇自动化微机设备构成。PowerEasy、netEasy系统根据需要可灵活运行在Windows98/NT/2000/XP、嵌入式WindowsNT/XP操作系统，与各种netEasy硬件智能网关组合构成各种工业、楼宇自动化系统。使用PowerEasy自动化系统，用户可以方便、快速地构造不同需求的自动化系统。
PowerEasy自动化系统的应用范围广泛，可用于工业及非工业行业的工业监控保护、自动化信息改造、系统集成、保护故障信息系统、发电厂数据集中系统、自动化互联改造系统。工业信息远程监视/远程诊断、企业管理/资源计划等系统。
PowerEasy自动化系统是面向用户、软硬件开放式、组态式的新一代工业、楼宇自动化系统。系统具有如下突出特点：powerEasy自动化监控软件是面向管控一体化的软件，是企业及工程技术人员实现底层监控、信息集成、人机界面全方位的软件解决方案的有力组态软件工具。
系统支持先进的网络构架体系，B/S和C/S访问方式，多层次网络冗余及故障切换。开放的软件结构全面支持DDE、OPC（SERVER/CLIENT）、ODBC/SQL、ActiveX标准。可通过Internet/Intranet浏览器监控工业现场，支持GPRS、CDMA等移动设备与控制设备和网络节点通讯、短信报警。
配套厂家的设备驱动、多种行业标准通讯规约接口驱动软件任由用户选用。
丰富的内部组件功能：
视频组件：进行视频的捕捉和回放；
温控曲线组件：可以进行温度的自动升温和保温控制；
浏览器组件：可以作为标准的浏览器客户端；
标准WINDOWS组件：支持标准的文本框、单选框、列表框等组件；
增强的报警组件：集成的报警管理和查询；
X—Y曲线组件：可以自由的进行曲线分析和查询；
幻灯片组件：灵活的幻灯片播放，可进行自由控制；
自由曲线组件：方便的绘制各种曲线和动画连接；
万能报表组件：类EXCEL的报表工具，方便您完成管理报表；
立体棒图组件：直方图的分析工具；
历史追忆组件：可以追忆带毫秒标签的数据，方便事故查询；
手机短信组件：简单的手机短信发送组件。

3.2软件技术特点
1、企业生产管理信息化的有力工具
内嵌分布式实时数据库，具备良好的开放性和互连功能，可以与MES、SIS、PIMS、PI、DCS等信息化系统进行基于XML OPC、ODBC、OLE DB等接口方式进行互连，生产数据容易实时地传送到各大型专业信息系统内。
2、完整的容错安全体系
支持设备冗余、控制网络冗余、服务器冗余、管理网络冗余、客户端冗余等多种冗余模式，服务器与客户端间通讯采用数据变化传输，效率高，达到了进口同类软件的水平。



3、面向Internet时代的杰作
提供在Internet/Intranet上通过浏览器以“瘦”客户端监控工业现场的解决方案, “瘦”客户端与服务器数据传输时采用事件驱动机制，实时数据采用变化传输方式,因此当在Internet上远程访问监控画面时，具有更好的实时性；
4、面向国际化的软件
面向国际化的设计，资源与代码分离的设计，保证了多国语言版的快速支持与服务。
5、特有内置数据通讯互联及规约转发功能
软件系统除拥有卓越的组态软件全面功能特性外，软件系统支持多系统、多设备的通讯互联及数据发送功能，支持多收多发。真正做到一套软件解决所有通讯、控制、显示的功能。实现画面组态、功能组态、通讯组态。

6．全分散、分布式、网络化的灵活系统结构
突出解决了系统各装置现场安装限制。彻底解决了系统设计、调试、运行的快速化、简单化、智能化和习惯化问题。
7．先进的智能组态化通讯网络解决方案
配置性能卓越的通用通讯互联平台netEasy工业自动通讯转换系统，保证了系统可靠、快速的运行。各种通讯模式、通讯规约均很容易接入系统。对外提供开放的软件及硬件网络互联接口。代表了未来工业自动化发展的方向。
8. 全组态化的人机交互界面监控软件系统
系统配置产品化的组态式人机界面监控软件PowerEasy工业自动化组态软件系统。保证了工业动化系统的稳定性、开放性、可维护性。可以容易实现工业自动化系统的全部功能。为用户提供了可持续发展、具有极强生命力的工业自动化应用平台。
系统维护方便，可靠性高，系统既可用于老式工业自动化系统改造，全面替代常规系统。并可同调度自动化系统联网，实现工业调度综合自动化系统。
根据目前国际和国内工业自动化发展现状，并结合长期从事开发生产工业监控和保护设备及实施工业自动化系统的经验。在成本不断下降和性能不断提高的前提下，推出的PowerEasy工业自动化系统，已开始大量投入现场使用。该系统功能完善，各项性能指标符合工业部颁有关工业自动化系统标准。总之，PowerEasy工业自动化系统具有对工业系统全面快速的监视、保护及控制、工业信息整合的全部功能。

3.3软件系统的构成

PowerEasy自动化组态软件系统融合了国内外最先进的组态软件思想和技术，全面应用于工业系统专业领域，使用户能享受组态软件带来的益处。系统产品化好，便于学习和使用。扩展性好、开放性好、通讯及图形功能强大。全面支持网络分布运行、WEB发布服务，独有的内嵌实时数据库技术，使系统运行高速稳定，容易与其他工业自动化系统无缝连接。

3.3.1 主站系统配置
主计算机(主，辅)配用工业标准控制计算机，供货方便，货源可靠、维护方便、性能价格比高，机种统一，便于掌握控制及维护。同时抗恶劣环境。

3.3.2 系统运行环境

软件运行于WINDOWS2000/XP等WINDOWS操作系统，软件采用面向对象编程技术，该系统结合了工厂、楼宇自动化和工业自动化诸多的特点，是一个组态灵活、开放性的软件系统。该软件和各种工业仪表、微机保护装置等进行联网集成为智能化配电系统的构建提供了一个综合的平台。


3.3.3 软件系统架构


软件系统以实时数据库为核心，实时数据库来对本地、网络各节点的数据请求进行综合处理，特点如下：
数据库完成实时、历史、统计数据处理，对SOE数据进行管理；
完成工业四遥数据的计算、转换、存储等；
完成报警数据和事件数据的存储和检查；
具备丰富的数据结构与数据类型，面向对象的数据管理；
具备自定义表结构，设备模板可以进行批量建库；
支持数据库的并发访问，可以实现客户对数据库的透明访问；
支持网络其它节点通过TCP/IP、拨号等多种方式来进行访问；
具备丰富的开放接口，具备DDE、OPC、ODBC等双向访问接口。
3.4软件系统功能

软件可以完成高、低压变配电系统的一次接线图的显示与操作、相关参数设置、遥控闭锁操作、报警、事件记录、分析曲线、棒图、实时与历史报表打印、智能报警、负荷分析、定值计算等功能，同时还可以向上一级调度自动化系统通过标准规约进行数据传输。
3．4．1 工业信息的采集与处理
遥测：采集线路的电压、电流、有功功率、无功功率等模拟量信号；
遥调：变压器分接头调整，系统功率因数调整等；
谣信：开关位置、开关状态、保护动作信号、跳闸信号等开关量信息；
遥控：开关量输出，断路器的闭合和断开等；
保护：从电网中迅速切除故障设备和线路；
事件顺序记录（SOE）：记录状态量发生变化的时刻和先后顺序


3.4.2 图形功能介绍
运行工况图
显示变电站或电网的地理位置图、一次接线图、电气主接线图、实时系统运行工况图、故障报警的详细记录、 跳闸设定的曲线对比图、模拟指针表图等。

分析曲线
对实时数据以曲线的方式进行显示，可以对实时电流、电压和能耗等进行显示，并可以灵活的进行设置

报表功能：
通过报表工具可以制作实时数据报表和历史数据报表
报警记录：
对系统模拟量的越限报警、开关跳闸报警进行记录。
事件记录：
记录系统发生的事件信息和操作信息，并且可以线路情况进行查询。
打印功能：
定时打印报表和运行日志
开关操作记录打印
事件顺序记录打印
3.4.3 安全权限管理
为保证系统的安全性，系统可根据各工作站的不同用途设置相应权限，系统提供基于用户权限的安全管理系统，可设置系统操作员、系统工程师、外部有关人员等多级的操作权限，每个用户都有自己的加密的个人口令密码。

3.5 软件系统开放性
数据库开放接口
提供开放的Activex控件接口，通过网络节点可以远程访问实时和历史数据。
ODBC架构
通过ODBC接口实现与关系数据库双向数据交换。
OPC架构：
符合工业自动化的标准通讯，能够以OPC标准和第三方软件进行数据交换。
WEB功能：
支持INTERNET/INTRANET直接访问，可以用IE浏览器作为一个瘦客户端软件来访问服务器的数据及监控画面。
3.5系统性能指标

主计算机配用工业标准控制计算机，国内供货方便，货源可靠、维护方便、性能价格比高，机种统一，便于掌握控制及维护。同时抗恶劣环境。
1. 系统数据库容量：
模拟量（YC） 20000个
状态量（YX+PC） 20000个
控制量（YK+YT） 1000个
计算量 5000个
画面数量 不少于400幅
电度量 2000个
SOE 5000个
历史数据可保存时间 2年以上

2. 历史数据库、文档记录资料保存容量：
历史数据库曲线采样间隔： 1～60min可调
可按日、月、年各周期保存
存储标准周期为二年时间
历史数据保存在硬盘或光盘
其它相关数据参见附表一。

附表一: 系统技术指标数据



附录
附件一：国电集团项目发电厂子站公司实现方案简介

国电集团发电公司生产营销实时监管系统包括主站子系统、通讯子系统和各发电厂数据集中子系统。本文件主要介绍发电厂数据集中和通讯子系统方案。本项目子站系统全部采用北京德威特力通系统控制技术有限公司的netEasy系统的软件和硬件平台技术。项目进行十分顺利，目前已投运子站有：国电云南大寨水力发电厂、国电河北一五O发电厂、国电新疆精河发电厂、国电北安发电厂，其他电厂的数据接入正在进行中，由于系统总设计的原因，各发电厂子站至国电中心的主站通讯系统未采用IEC61850通讯体系，各子站～主站通讯采用国电公司全国的电视、电话会议的光纤以太网通道。



发电厂子站系统数据集中方案简介
发电公司生产营销实时监管系统包括主站子系统、通讯子系统和各发电厂数据集中子系统。本文件主要介绍发电厂数据集中和通讯子系统方案。
子站系统需要集中的发电厂数据包括面向调度的RTU，面向营销的电能计量系统、面向生产控制的DCS或SIS系统。
每个某个电厂需要集中的数据类型不同，设备生产厂商不同，与上级系统的通讯协议也可能不同。因此本系统的数据集中方案充分考虑这些情况，用最安全的方法、最高的工作效率设计并实施本系统。数据集中过程首先考虑的是保证原有系统的安全，不能影响其他系统的正常工作。
附件二：近期部分公司业绩
北京德威特力通系统控制技术有限公司是在北京海淀区注册的高新科技公司，创建初期由法人股东北京德威特工业自动化有限公司和自然人股东构成。具有数百个工业自动化系统开发运行经验。公司汇集了一大批长期从事工业自动化系统和工业自动化领域技术开发的高级软件人才和专家。拥有多项先进的实时数据库及通讯技术、工业系统自动化及工业自动化软件专有软件技术。
公司主导产品之一：“netEasy自动化系统网络通讯协议转换系统V1.0"，已于2003年获计算机软件著作权登记证书，编号：软著登字第015142号，登记号：2003SRl0051。基于嵌入式计算机的netEasy通讯协议转换系统目前已大量应用于大型工业自动化系统，长期运行稳定可靠，深受用户欢迎。
netEasy通讯协议转换系统作为北京四方立德保护控制设备有限公司核心前置通讯处理机系统2004年通过国家科委组织的产品鉴定会。国内工业专家评定意见为：达到国内外先进水平，可以推广应用。
北京德威特力通系统控制技术有限公司作为国内最早进行IEC 61850技术开发的公司，投入了大量的资金和高级技术人员，经过近3年的开发，取得了令人瞩目的成果。培养了一批IEC 61850通讯体系高级通讯专业技术人才，拥有目前国内唯一的IEC61850专业网站，会员全国已达数千人。具有强大的技术开发能力，目前已全面掌握了IEC 61850通讯系统的编码和应用技术，公司发展符和国家技术独立创新、掌握自有知识产权、发展民族软件的思想。在变电站自动化领域IEC 61850率先与德国西门子公司进行了战略合作。全面测试通过西门子公司世界上目前最先进德基于IEC 61850通讯体系的综合微机监控保护装置－7SJ62产品。近期合作投标的基于IEC 61850体系的变电站自动化系统将全面展开实施，投入实际应用。

国电集团所属电厂信息监测系统
大唐国际所属电厂数据监测系统
四方立德保护控制设备有限公司
巴基斯坦KOHAT水泥工业综合自动化系统（IEC61850投标中）
国内数十座变电站自动化系统站内设备互联…

1、部分电厂用户数据集中平台的用户：
国电集团公司－－－国电云南大寨水力发电厂
国电集团公司－－－国电河北一五O发电厂
国电集团公司－－－国电新疆精河发电厂
国电集团公司－－－国电北安发电厂
其他电厂正在实施中……

2. 部分变电站自动化系统中运行系统用户：
谷神水泥厂变电站自动化系统
浙江无锡思达公司工业自动化工程群
四方华能公司津西钢铁工业自动化系统
浙江天脊水泥厂工业自动化系统
江苏如皋金元亚麻工业自动化系统
江苏吴江大同变工业自动化系统
黑龙江宾县满井变工业自动化系统
山东陵县利津面粉厂工业自动化系统
山西吕梁岚县柳峪变工业自动化系统
浙江锦龙水泥工业自动化系统
山东庆云城西变３５ＫＶ工业自动化系统
宁津双碓、城西、市中变工业自动化系统
邹城１１０ＫＶ石墙变工业自动化系统
禹城梁家、房寺变工业自动化系统
泗水３５ＫＶ苗馆变工业自动化系统
怀化辰溪变１１０ＫＶ工业自动化系统
………

3、部分电能量数据监测管理系统的用户：
中州常钢集团电能量管理系统
临沂供电局负荷侧能量管理系统
其他项目正在实施中……

附件三：系统配置清单