Moxa工業以太網產品在潤揚大橋電力監控系統中的應用 （應用領域：電力監控） 臺灣四零四（MOXA）科技股份有限公司 一、 前言 潤揚長江公路大橋作為中國橋梁工程的品牌。全長約35公里，按全封閉、全立交的高速公路設計。位居江蘇省“四橫四縱四聯”公路主干網的跨江咽喉工程，總投資額達六十億人民幣。是我國建橋史上規模空前、建設標準最高、投資最大、系統結構最復雜、技術含量最高的現代化特大型橋梁工程。享有目前“中國第一，世界第三”的跨徑纜索支承型大橋之稱。 二、 系統概述 潤揚長江公路大橋擁有完備的機電工程，主要由通信，監控，收費三大機電系統、供電系統、結構安全監測系統、綜合電力監控系統、道路照明系統、景觀照明系統、除濕系統以及交通安全設施構成。 建立這樣一個龐大而復雜的系統，并使其正常、安全、穩定的運行，整個大橋全線分布著約13000多個監控信息點。設備多，分布廣，信息量大成為大橋運行維護的難點，為方便管理人員操作，節省人力，提高自動化水平，通過基于光纖環網視頻傳輸技術的潤揚長江公路大橋綜合電力監控系統，真正做到了變電站無人值守。在實現管理自動化的同時，更降低了營運成本。 整個綜合電力監控系統經由機電設備集控和視頻監控兩大系統，通過對11個10kV變電站和6個6kV變電站的監控、管理。完成各變電站連接不同路段和橋段的路燈照明、大橋夜景照明和各收費站的電力供應。所有設備的實時數據上傳至通信管理機后，通過光纖環網傳輸到遠端的監控中心上進行實時監控和管理。 在整個系統中，數據傳輸的可靠性和實時性，成為系統運作的關鍵。要求主干通信網絡采用具有冗余環網自愈功能的單模光纖以太網，并輔助以局部的多模點對點光纖通信系統。確保在線路失效或斷線的情況下，系統自動起用另一備援線路，使數據通訊依然可以運作正常而不會間斷，大大提高了系統的可靠性。 TCP/IP協議的光纖以太網是一種開放的網絡，目前在信息化技術領域已占有絕對的統治地位，其支持設備數量多、標準統一、價格低廉的特點，有利于為用戶節省投資。也有利于系統的擴展，以及為其他系統預留接口，方便把其他系統融入到綜合機電集控系統，如電梯監控等。同時方便的把綜合機電集控系統融入到更大的監控系統中去，如把綜合機電集控系統通過網關連接到監控中心，使綜合機電集控系統成為整個大橋監控系統的一個子系統。在環網系統架構下，輔以遠程監控軟件確保系統運作的穩定性。 三、 應用架構 根據大橋實際情況，系統中兩監控點之間的距離長達幾使公里。因此系統環網中使用的17臺Moxa的 EDS-508-SS-SC（8口單模智能冗余帶ST型光纖接口的工業以太網交換機）采用跳接的方式（如下圖），確保兩監控點之間的距離保持在15公里以內進行組環。每一臺交換機，由兩個環網架設完畢后，監控中心的主機可以通過光纖環網連接每個監控點的通訊管理機，并對通訊管理機所連接的設備進行實時監控和管理；為保證監控數據傳輸的及時性、可靠性，每臺EDS-508-SS-SC都設置了光纖斷線自動報警和電源中斷自動報警，同時在環網中的控制基站（大橋總變電站監控中心）安裝了OPC Server軟件，用于將SNMP管理信息整合到現有的基于OPC的SCADA系統中，建立具有可視化和控制應用的以太網絡管理。并配合OPC Client，成功地實現了環網斷線或電源掉電的聲光報警。 四、 工業冗余以太網絡工作原理 Moxa工業級冗余以太網絡是一項獨創的科技，其改良自IEEE Standard 802.1w RSTP協議，當網絡發生斷線時，可以立即偵測并回復數據的傳輸，避免因為斷線而造成數據丟失，此為冗余網絡最大的好處。Moxa針對嚴苛的工業環境考慮，將恢復速度提高到了一個相當快的狀態，相較RSTP更為快速。由于現場要實現電力設備的實時監控，對網絡的傳輸速度、穩定性、冗余性以及出現故障時快速判斷故障所在點等性能的要求很高。因此，在該系統中選用Moxa的 EDS-508-SS-SC工業以太網交換機，它包含2個百兆光纖網口及6個電口，傳輸距離達到15Km，足以滿足長距離傳輸及設備串聯的應用。 五、 結語 潤揚長江公路大橋已于2005年4月30日順利建成通車。大橋綜合電力監控系統至今運行良好。已經充分嚴整了在潤揚大橋電力監控系統中，Moxa的工業以太網產品EDS-508-SS-SC優異的性能和高度的可靠性。充分滿足了現場的實際要求，實現了電力設備信息監控穩定、無誤、實時和無中斷的要求。不但溝通了系統裝置，也傳遞必需的信息給管理者，建構IP化系統，帶來了莫大好處。