远程电力参数监测与信息发布系统的研究和设计

论文摘要

目前电力设备在线监测系统从以往的集中式、个别参数逐步向分布式、多参数发展,监测系统的规模不断扩大,功能不断增强。在这种情况下,对电力设备在线监测系统的设计也面临一些新的问题。电力系统中电力设备种类众多,软件系统开发商必须为每一个特定的硬件开发专门的驱动程序,由此产生了重复开发、驱动程序间不兼容、驱动程序不能适应硬件的特征等一系列问题。同时对于大型电力设备通常需要进行多种状态参量的同步监测,因此一个分布式监测系统通常是多个监测子系统的复杂组合,它必须具有足够的灵活性,以适应不同设备的具体情况及各种监测要求。基于COM/DCOM技术的OPC提供了一个统一的标准,不同厂商只要遵循OPC标准就可以实现软硬件的互操作,Modbus/TCP通常作为工业现场各种RTU、I/O模块与其它类型总线间的“网关”,发挥着重要作用。因此,设计基于Modbus/TCP的OPC数据访问规范的系统成为了一个需要进行研究和创新的课题。本文基于Modbus/TCP协议和设计方法,实现了Modbus/TCP服务器端、客户端的程序,依据OPC的基础和核心技术COM,采用OPC DA 2.05a规范开发了OPC服务器和客户端的程序,利用实时数据平台的关键技术,在OPC客户端实现了将OPC服务器中的数据存储到DB2数据库中,最后运用ASP.NET和XML相关技术设计了B/S架构信息发布系统。本文结合了B/S与C/S优点,利用B/S+C/S的创新模式设计了远程电力参数监测与信息发布系统,内部使用C/S架构,外部使用B/S架构,设计的Modbus/TCP数据访问服务器在OPC客户端和由C8051F005设计的RTU设备间提供数据交换通道,可以方便OPC客户端进行访问和查看数据,通过OPC客户端与OPC服务器的交互,利用ADO接口将数据采集到利用范式设计的DB2数据库中,供信息外部网络发布。其中,该系统的部分功能现已在江苏省盐城市,安徽省等地方电力公司试用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 背景
• 1.2 目的与意义
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 本文研究的主要内容
• 1.5 本章小结
• 第二章 系统的构成及相关技术背景
• 2.1 系统的构成
• 2.1.1 系统设计模式
• 2.1.2 系统总体的构成框图
• 2.2 工业以太网技术
• 2.2.1 工业以太网的优点
• 2.2.2 以太网作为现场总线关键技术的进展
• 2.2.3 工业以太网的应用层协议规范
• 2.3 Modbus/TCP协议
• 2.3.1 Modbus协议
• 2.3.2 Modbus/TCP协议
• 2.4 本章总结
• 第三章 OPC数据访问规范
• 3.1 COM技术
• 3.2 OPC规范
• 3.3 OPC DA2.05a规范的对象与各接口定义程序
• 3.4 本章总结
• 第四章 基于OPC DA2.05A的OPC DA服务器设计
• 4.1 OPC服务器的需求分析
• 4.1.1 OPC服务器的应用框架
• 4.1.2 OPC服务器实现的功能
• 4.1.3 OPC服务器开发环境和工具
• 4.2 OPC服务器总体设计
• 4.2.1 基本概念
• 4.2.2 Modbus/TCP OPC DA服务器软件结构
• 4.2.3 管理模块
• 4.2.4 Modbus/TCP通信模块
• 4.2.5 OPC接口模块（服务器端）
• 4.3 Modbus/TCP OPC数据存取服务器的实现
• 4.3.1 创建OPC服务器的过程
• 4.3.2 OPC服务器实现
• 4.3.3 Modbus/TCP的写入
• 4.4 本章小结
• 第五章 基于异步通信的OPC客户端应用程序设计
• 5.1 开发工具和程序流程
• 5.2 客户端主要功能
• 5.3 客户端开发的准备工作
• 5.3.1 系统配置
• 5.3.2 开发步骤
• 5.3.3 客户端的主要类设计
• 5.4 客户端程序开发实现
• 5.5 客户端与数据库的存储
• 5.5.1 部分属性介绍
• 5.5.2 数据库存储的具体实现
• 5.6 客户端的测试
• 5.6.1 DCOM设置
• 5.6.2 连接测试
• 5.7 本章小结
• 第六章 RTU与实时数据平台的设计
• 6.1 下位机RTU的构成与设计
• 6.1.1 RTU的构成
• 6.1.2 RTU的设计
• 6.2 实时数据平台的关键技术及实现
• 6.3 DB2数据库的设计
• 6.4 本章小结
• 第七章 信息发布系统的设计
• 7.1 信息系统的设计
• 7.1.1 ASP.NET技术
• 7.1.2 系统总体设计结构
• 7.1.3 系统安全性设计
• 7.2 关键技术及实现
• 7.2.1 数据库连接技术
• 7.2.2 系统优化设计
• 7.2.3 线路仪表号分类管理技术
• 7.2.4 存储过程技术
• 7.2.5 数据库连接页面设计
• 7.3 本章小结
• 第八章 结论
• 8.1 总结
• 8.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 在学习期间发表的论文