优特规约.docx
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优特规约
微机防误闭锁装置
与监控系统接口方案
珠海经济特区珠海晋电自动化设备公司
1999年3月
微机防误闭锁装置
与监控系统接口方案
一、接口方案
DNBS-Ⅱ型微机防误闭锁装置与监控系统接口方案如图1所示：
图1：
DNBS-Ⅱ型微机防误闭锁装置与监控系统接口示意图
监控系统可采用任何厂家的产品，微机防误闭锁装置可采用珠海晋电公司生产的DNBS-Ⅱ型产品，监控系统通过TXJ-1通讯机和微机防误闭锁装置接口，实现双向通讯和规约转换。
断路器控制回路接线原理图如图2所示：
（b）有控制屏断路器控制回路
（a）无控制屏断路器控制回路
图2：
断路器控制回路接线原理图
由图2可知，DNBS-2电编码锁是串联在+KM与跳、合闸按钮（JHA和JTA）或KK操作开关之间，且与监控、保护的控制接点（JHJ、JTJ和BHJ、BTJ）是并联关系。
所以不进行防误闭锁操作时，不会影响监控系统和保护的动作，更不会影响监控系统与调度端的联系，保证调度端实时采集信息和正常遥控。
若要通过跳、合闸按钮或KK操作开关对断路器进行操作，就必须将电脑钥匙（或电解锁钥匙）插入电编码锁中，当电脑钥匙检测锁编码正确后，电脑钥匙内部继电器就会将电编码锁的两接点闭合，即可对断路器进行操作。
二、运行方式及工作原理
DNBS-Ⅱ型微机防误闭锁装置与监控系统按图1接口后，其运行方式有三种：
2.1调度端远动或后台机操作方式
当仅对断路器操作（停、送电操作）时，微机防误闭锁装置不需工作，可由调度端通过MODEM远动或由运行人员通过后台机直接操作监控系统的JHJ和JTJ控制接点使断路器动作。
2.1微机防误闭锁装置和监控系统联合操作方式
当需对设备进行检修操作时，仅依靠监控系统是无法完成对断路器、刀闸、地刀等设备的五防操作，此时必须启动微机防误闭锁装置来完成检修操作。
联合操作流程如下：
1微机防误闭锁装置启动
微机防误闭锁装置启动后，首先通过RS232串口通知监控系统防误闭锁装置上电，并向监控系统请求实遥信数据。
监控系统收到防误闭锁装置上电信息后，应闭锁其遥控功能，并按照防误闭锁装置的请求，将在线采集的断路器位置状态量发送给防误闭锁装置，防误闭锁装置收到实遥信数据后，进行模拟盘对位，使模拟盘显示的设备运行状态与现场设备保持一致。
2模拟预演
对位结束后模拟盘进入模拟预演状态，此时运行人员可按照事先填好的倒闸操作票在模拟盘上进行模拟预演，检验操作票，形成正确的操作票。
（模拟预演结束后可将正确的操作票内容传送给监控系统供其参考）。
3防误倒闸操作
模拟预演结束后，防误闭锁装置将根据操作票的内容所涉及到的设备类型向监控系统和电脑钥匙发相应的操作令，然后逐项进行闭锁操作。
当遇到需监控系统操作的设备（如断路器）时，防误闭锁装置向监控系统发请求遥控命令，监控系统根据命令进行相应设备的遥控操作。
操作结束后，监控系统将设备变位信号发送给防误闭锁装置，防误闭锁装置再根据下一项的操作内容进行传票。
当遇到监控系统不能操作的设备（如手动隔离开关、接地刀闸、临时地线、间隔门等）时，防误闭锁装置向电脑钥匙传输操作票（可以一次传输多项操作内容），由运行人员持电脑钥匙到现场进行设备倒闸操作。
当操作过程中遇到需监控系统操作的设备时，可将电脑钥匙插回到模拟盘的传输口向工控主机汇报，由防误闭锁装置通知监控系统进行操作。
依此反复，直至整个倒闸操作全部结束。
4防误闭锁装置下电
倒闸操作全部结束后，防误闭锁装置通知监控系统操作结束，并可将模拟盘记忆的设备状态以虚遥信的方式发送给监控系统供其参照，使监控系统获得无法直接采样的一些信息（如隔离开关、接地刀闸、临时地线、网门、间隔门等状态信息），从而节约大量的采样电缆，弥补了监控系统采样不完全的缺陷。
防误闭锁装置断电后，监控系统取消其闭锁遥控命令，恢复对断路器的远动功能（即断路器的操作权移交给监控系统）。
2.2防误闭锁装置独立运行方式
当监控系统由于某种原因出现故障，不能对断路器进行操作时，防误闭锁装置可以通过模拟盘面上的切换开关转至防误闭锁装置独立运行方式，此时防误闭锁装置不再与监控系统通讯，而是独立完成所有设备的倒闸操作。
操作前，运行人员首先应核对模拟盘上所有断路器的运行状态，使之与现场设备的运行状态保持一致，然后复归启动模拟盘，进行操作票模拟预演，检验操作票，将正确的操作程序全部传给电脑钥匙，由运行人员持电脑钥匙逐项进行倒闸操作。
当遇到断路器操作时，就将电脑钥匙插入电编码锁中，当电脑钥匙检测锁编码正确后，电脑钥匙内部继电器就会将电编码锁的两接点闭合，即可通过跳、合闸按钮或KK操作开关对断路器进行操作；
当遇到隔离开关、接地刀闸、临时地线、间隔门等手动操作设备，就将电脑钥匙插入机械编码锁中，当电脑钥匙检测锁编码正确后，电脑钥匙内部解除闭锁机构，运行人员可开锁对设备进行操作。
采用本方案使微机防误闭锁装置与监控系统进行接口，并对断路器的控制回路按图2进行重新设计后，可满足任何有人或无人值守变电站（无论有无常规控制屏）的操作要求，并且有效的解决了微机防误闭锁装置和监控系统任一装置出现故障，造成两套装置均不能正常操作的问题，使系统的可靠性大大提高。
3技术特点
综上所述，本接口方案的技术特点如下：
3.1微机防误闭锁装置与监控系统通过计算机RS-232串口进行双向通讯；
3.2断路器的控制回路除加装监控系统的开出接点（JHJ和JTJ）外,还应按图2加装电编码锁，则断路器的操作既可由监控系统进行远动操作，又可通过微机防误闭锁装置进行就地操作
3.3手动或电动隔离开关、接地刀闸、临时地线、间隔门等应加装机械编码锁或电编码锁，由微机防误闭锁装置的电脑钥匙进行防误操作；
3.4防误厂家和监控厂家的软件均需做相应修改，完善其接口和防误功能（若按晋电公司提供的通讯规约进行接口，则晋电公司有现成的软件可与监控厂家接口，通讯规约见附录）。
3.5有完善的远动操作和五防操作功能，具有调度端远动或后台机独立操作、微机防误闭锁装置和监控系统联合操作和防误闭锁装置独立运行三种操作运行方式，操作系统的可靠性高。
4用户需完成的工作
4.1对断路器的控制回路进行重新设计；
4.2向生产厂家提供一份准确的一次系统接线图（含远景）；
4.3定货时应对监控厂家和晋电公司提出明确的要求；
4.4牵头组织监控厂家和晋电公司商定通讯规约，协调安装调试工作。
珠海经济特区
晋电自动化设备公司
附录：
DNBS型微机防误闭锁装置与监控系统
通讯规约
1概述
本规约描述DNBS型微机防误闭锁装置与监控系统之间的通讯规约，本规约适用于基于ＤＮＢＳⅡ～Ⅴ型微机防误闭锁装置。
DNBS型微机防误闭锁装置通过RS232C串行口与监控系统通讯，通讯基本单元为报文，由报文格式解释。
2硬件接口
采用标准RS-232C串行接口，通讯速率300~9600bps，异步方式；
若通讯距离大于15米，应增加光隔长线驱动器，以保证数据传输的可靠性。
3报文格式
3.1字格式
所有报文的基本字格式都是10位字长，1位起始位（低电平0），8位数据位（字节），
1位停止位（高电平1），无奇偶校验位。
格式如下：
1
0
1
0
1
0
1
0
起始位
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
停止位
3.2数据帧格式
同
步
头
0XA5
0X5A
0XA5
0X5A
站地址
（0至255）
单字节
命令字
（见3.3）
单字节
报文长度
（高位字节）
报文长度=数据正文的字节数
（低位字节）
数据正文
数据字节1
..
..
数据字节n
校验码
校验和高字节
校验和=站地址+命令字+报文长度+数据正文
校验和低字节
（算术和）
3.3
命令字定义
命令字的定义：
70
RETRY
DIR
Command
重发.通讯出错标志
方向
标志位
命令码
Bit7……………Retry重发、通讯出错标志。
1为重发、通讯出错，0为不需重发；
Bit6……………Dir方向标志。
0为由五防传向监控，1为由监控传向五防；
Bit5–Bit0…….命令码。
命令码表
命令码
功能定义
备注
0X00
NAK不确认
只用于监控响应（见4.1）
0X01
五防请求监控运行状态字
数据帧格式详见4.2
0X02
五防请求监控遥信
数据帧格式详见4.3
0X03
五防发送虚遥信
数据帧格式详见4.4
0X04
五防发送运行状态
数据帧格式详见4.5、状态字见3.4
0X05
五防发送操作票
数据帧格式详见4.6
0X06
五防请求监控执行操作
数据帧格式详见4.7
3.4五防运行状态字节定义
五防运行状态字节为五防发送装置运行状态数据帧时的数据，长度为一字节
定义见下表：
运行状态字
功能
备注
0X01
五防在线
五防装置开始运行，<启动>
0X02
五防对位
五防模拟装置与现场设备对位
0X03
五防模拟
五防装置进行操作票模拟预演
0X04
五防操作
五防装置进行倒闸操作
0X05
五防操作结束
五防装置操作结束，<关闭>
0X06
五防忙
五防装置正在执行某操作，不能回答对方
3.5监控运行状态字节定义（暂定）
监控运行状态字节为监控响应五防报文时，向五防通报监控机的运行状态，以便五防确定下步工作。
监控运行状态字节长度为一字节，定义见下表：
运行状态字
功能
备注
0X01
监控在线
监控装置在运行状态
0X02
监控等待虚遥信
监控装置等待五防发送虚遥信
0X03
监控等待操作票
监控装置等待五防发送操作票
0X04
监控进入操作
监控装置按五防要求进行倒闸操作
0X05
操作结束
监控装置倒闸操作结束
0X06
监控忙
监控装置正在执行某操作，不能回答对方
0X07
监控不正常
监控不能完成正常操作
4
命令详述
4.10X00不确认NAK（仅用于监控）
70
同步头（4bytes）
站地址（1bytes）
1
1
NAK（00）
报文长度（2bytes）
监控状态字节（1bytes）
0
0
命令码
为接收到的命令码返回
NAK错误码（1bytes）
校验和（2bytes）
NAK错误码定义表:
错误码
错误类型
0XE0
无效的命令码
0XE1
无效的重发信息
0XE2
字节数不符
0XE3
校验和错
4.20X01五防请求监控运行状态
五防
70
同步头（4bytes）
站地址（1bytes）
R
0
0X01
报文长度（2bytes）
五防运行状态字节（1bytes）
校验和（2bytes）
监控正确响应为:
监控
70
同步头（4bytes）
站地址（1bytes）
R
1
0X01
报文长度（2bytes）
监控运行状态字节（1bytes）
校验和（2bytes）
否则应答NAK不确认.
4.3
0X02五防请求监控遥信
五防
70
同步头（4bytes）
站地址（1bytes）
R
0
0X02
报文长度（2bytes）
五防运行状态字节（1bytes）
校验和（2bytes）
监控正确响应为:
监控
70
同步头（4bytes）
站地址（1bytes）
R
1
0X02
文长度（2bytes）
监控运行状态字节（1bytes）
监控设备状态表
校验和（2bytes）
否则应答NAK不确认.
监控设备状态表数据格式：
监控机向五防机发送全遥信的数据格式:
数据包的字节定义为每八个设备的状态组成一个字节，数据位为1表示合，数据位为0表示分。
数据包格式如下：
bit7bit0
数据字节1
Bit7…bit0
..
…
..
…
数据字节n
Bitn*8-1…Bitn*8-8
监控方应向五防方提供所发数据的《监控→五防设备状态接口数据定义表》（见表1）,
以确定所发全遥信数据包中的每一数据位所对应的具体设备。
监测→五防设备状态接口数据定义表表1
数据位序号
设备编号
备注
0
1
.
.
.
n*8-1
4.40X03五防发送虚遥信
五防
70
同步头（4bytes）
站地址（1bytes）
R
0
0X03
报文长度（2bytes）
五防运行状态字节（1bytes）
五防设备状态表
校验和（2bytes）
监控正确响应为:
监控
70
同步头（4bytes）
站地址（1bytes）
R
1
0X03
报文长度（2bytes）
监控运行状态字节（1bytes）
校验和（2bytes）
否则应答NAK不确认.
五防设备状态表数据格式:
五防机向监控机发虚遥信的数据格式:
数据包的字节定义为每八个设备的状态组成一个字节，数据位为1表示合，数据位为0表示分。
数据包格式如下：
（注：
实为五防机内对位结束后的设备状态表）
bit7bit0
数据字节1
Bit7…bit0
..
…
..
…
数据字节n
Bitn*8-1…Bitn*8-8
五防方应向监控方提供所发数据的《五防→监测设备状态接口数据定义表》（见表2）,以确定所发虚遥信数据包中的每一数据位所对应的具体设备。
五防→监测设备状态接口数据定义表表2
数据位序号
（设备矩阵号）
设备编号
备注
0
1
.
.
.
n*8-1
4.50X04五防发送运行状态
五防
70
同步头（4bytes）
站地址（1bytes）
R
0
0X04
报文长度（2bytes）
五防运行状态字节（1bytes）
校验和（2bytes）
监控正确响应为:
监控
70
同步头（4bytes）
站地址（1bytes）
R
1
0X04
报文长度（2bytes）
监控运行状态字节（1bytes）
校验和（2bytes）
否则应答NAK不确认.
4.60X05五防发送操作票
五防
70
同步头（4bytes）
站地址（1bytes）
R
0
0X05
报文长度（2bytes）
五防运行状态字节（1bytes）
五防操作票表
校验和（2bytes）
监控正确响应为:
监控
70
同步头（4bytes）
站地址（1bytes）
R
1
0X05
报文长度（2bytes）
监控运行状态字节（1bytes）
校验和（2bytes）
否则应答NAK不确认.
五防操作票表的数据格式：
操作票的数据包第一个字节为操作票的项数;
操作票每项为2字节，高字节在前，低字节在后。
70
操作票的项数
操作票第一项的高字节
操作票高字节定义见下
操作票第一项的低字节
设备矩阵号低位（下同）
..
..
..
操作票第n项的高字节
操作票第n项的低字节
操作票高字节定义:
7
6
5
4
3
2
1
0
设备矩阵号
高2位
操作码:
0..分操作
1..合操作
操作方式:
0…五防
1…监控
设备矩阵号对应的相应设备,参照表2《五防→监测设备状态接口数据定义表》即可检索到对应的设备.
4.70X06五防请求监控执行操作
当五防机需通过监控系统对某设备（如断路器）进行操作时,五防机应向监控发送操作命令及数据
五防
70
同步头（4bytes）
站地址（1bytes）
R
0
0X06
报文长度（2bytes）
五防运行状态字节（1bytes）
操作数据
校验和（2bytes）
监控正确响应为:
监控
70
同步头（4bytes）
站地址（1bytes）
R
1
0X06
报文长度（2bytes）
监控运行状态字节（1bytes）
校验和（2bytes）
否则应答NAK不确认.
五防机向监控机发送操作命令的操作数据格式:
控制码&设备矩阵号高位字节
设备矩阵号低位字节
控制码&设备矩阵号高位字节定义:
（与操作票的格式一致）.
7
6
5
4
3
2
1
0
操作码:
0..分操作
1..合操作
操作方式:
0…五防
1…监控
设备矩阵号
高2位
设备矩阵号对应的相应设备,参照表2《五防→监测设备状态接口数据定义表》
注:
为保证数据传输无误，可在应答时将命令字的R标志位置“1”，要求对方重发。
当五防进入某操作时间较长时，应定时（1分钟）向监控发送运行状态。
5工作方式
5.1
闭锁方案
说明∶
当五防装置启动进行模拟预演结束后，将操作票通过传输口传输到电脑钥匙中，由电脑钥匙对非遥控设备（刀闸、地刀、临时地线、就地操作的断路器）进行操作，当遇到断路器的操作时将电脑钥匙插入传输口中，由五防装置向监控机发送操作命令及相应的控制对象，由监控系统的RTU控制相应的断路器进行操作，操作后当五防机通过监控机的遥信判断所对应的设备确已变位,则可继续对非遥控设备进行操作，如此重复，直至操作结束。
5.2操作流程
⑴
五防上电
⑵
五防向监控发送运行状态
五防在线
监控正确响应
返回运行状态：
监控在线
⑶
五防请求监控遥信
监控响应向五防发遥信
监控返回运行状态：
监控在线
⑷
五防向监控发送运行状态
五防对位
监控正确响应
返回运行状态：
等待虚遥信
⑸
五防对位结束
五防向监控发送虚遥信
监控正确响应
返回运行状态：
监控在线
⑹
五防向监控发送运行状态
五防模拟
监控正确响应
返回运行状态：
等待操作票
模拟结束
⑺
五防请求监控遥信
监控响应向五防发遥信
监控返回运行状态:
等待操作票
有变化
状态是否改变?
⑻
无变化
⑼
取消本次操作
等待新调度令
⑽
五防向监控发送操作票
监控正确响应
返回运行状态：
监控在线
⑾
五防向监控发送运行状态
五防操作---
监控正确响应
返回运行状态：
监控在线.
同时禁止与操作票有关的操作
⑿
当遇到需监控操作的设备
五防请求监控执行操作
监控正确响应
返回运行状态：
监控进入操作
可对该设备进行操作
⒀
五防请求监控遥信
监控响应向五防发遥信
监控返回运行状态：
<监控进入操作>或<监控操作结束>
没变位
需操作是否变位?
⒁
已变位
⒂
五防向监控发送运行状态五防操作---
当再次遇到需监控操作的设备
重复⑿~⒁
⒃
五防向监控发送运行状态结束
监控正确响应
返回运行状态：
监控在线,
同时其禁止操作状态被解除
⒄
五防向监控发送虚遥信
⒅
五防下电
注：
①在五防模拟或操作过程中，五防可定时向监控请求遥信，监控响应向五防发遥信；
②监控收到五防发送的报文后若发现不正确，应答NAK不确认，则五防应重发报文。
如果连续3次应答NAK不确认，则报通讯故障；
③五防发送报文后，如果在3秒内未收到应答，则应重发报文。
如果连续3次未收到应答，则报通讯超时。
上述操作流程是一种较完善的同时也是较复杂的通讯接口方案。
实际通讯接口方案应视具体情况，由五防和监控双方共同商定，并参照本节所述绘制详细的操作流程图。
例如：
①若监控方不需要五防方的虚遥信时，可取消上述操作流程中⑸⒄环节；
②若监控方不需要五防方的操作票时，可取消上述操作流程中⑽环节；
③若断路器的跳、合闸回路安装了电编码锁，当监控系统出现故障时，则五防闭锁装置可对断路器实施五防闭锁。
此时，倒闸操作中无需监控对断路器实施操作，可取消上述操作流程中⑸⑹.⑽~⒁环节。
珠海经济特区
晋电自动化设备公司
1998年03月23日
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