Vanliga fel och behandlingar av utstationsautomatiseringssystem

1. Strukturklassificering av automatiserade system för ombord

1.1 Distribuerad systemstruktur

Den distribuerade systemstrukturen är en teknisk arkitektur som realiserar datainsamling och kontroll genom samarbete mellan flera decentraliserade enheter och kontrollenheter. Detta system består av flera funktionsmoduler, inklusive övervaknings- och datalagringsenheter. Dessa moduler är sammankopplade via ett tillförlitligt kommunikationsnätverk och utför automatiserade ombordsoperationer enligt förinställda kontrolllogik och strategier.

I en distribuerad struktur har varje enhet oberoende bearbetningskraft och beslutsmöjligheter, vilket möjliggör automatisk kontroll och felidentifiering inom en lokal område.

Samtidigt kan dessa enheter skicka data i realtid till ett centraliserat kontrollsystem, och ombordet kan hanteras centraliserat via en fjärrövervakningsplattform. Jämfört med traditionella centraliserade kontrollsystem har distribuerade system högre flexibilitet och redundans, vilket effektivt undviker påverkan av enskilda punktfel och förbättrar systemets stabilit性：请确保您的问题或指示是用同一种语言表达的，以便我能更准确地为您提供帮助。看起来您希望将内容翻译成瑞典语，但最后一句话似乎是以中文提出的。请问您需要我继续完成翻译吗？如果需要，请确认所有内容都应翻译成瑞典语。 稳定性：请确保您的问题或指示是用同一种语言表达的，以便我能更准确地为您提供帮助。看起来您希望将内容翻译成瑞典语，但最后一句话似乎是以中文提出的。请问您需要我继续完成翻译吗？如果需要，请确认所有内容都应翻译成瑞典语。 让我继续完成翻译： ```html

Samtidigt kan dessa enheter skicka data i realtid till ett centraliserat kontrollsystem, och ombordet kan hanteras centraliserat via en fjärrövervakningsplattform. Jämfört med traditionella centraliserade kontrollsystem har distribuerade system högre flexibilitet och redundans, vilket effektivt undviker påverkan av enskilda punktfel och förbättrar systemets stability och tillförlitlighet. Den distribuerade systemstrukturen kan stödja mer komplexa automatiseringsfunktioner, vilket gör att ombord kan reagera flexibelt inför komplexa elnätsmiljöer och garanterar säkerheten och stabiliteten i elförsörjningen.

1.2 Centraliserad systemstruktur

Den centraliserade systemstrukturen tar en central kontrollenhet som kärna och hanterar och samordnar ombordens olika enheters drift genom centraliserad dataprocessering och kontrollfunktioner. Denna struktur består av ett centralt kontrollsystem och intelligenta elektroniska enheter. Det centralt kontrollsystemet ansvarar för att ta emot och bearbeta data från olika enheter, och ge order enligt kontrollstrategier för att uppnå enhetlig kontroll och hantering av olika ombordutrustning.

I ett centraliserat system är alla övervaknings- och kontrollfunktioner koncentrerade i den centrala kontrollenheten, och de olika enheterna i ombordet är anslutna via ett höghastighetskommunikationsnätverk. Även om denna struktur har hög enhetlighet och bekvämlighet i systemhantering och underhåll, eftersom alla kontroll- och beslutprocesser beror på ett enda centralt kontrollsystem, kan ett misslyckande i det centrala systemet leda till förlust av kontroll eller avbrott i drift för hela ombordet, vilket påverkar säkerheten och tillförlitligheten i elkraftsystemet.

1.3 Hierarkisk systemstruktur

Den hierarkiska systemstrukturen är en arkitektur som delar upp systemfunktioner i flera nivåer, där varje nivå självständigt ansvarar för specifika uppgifter. Denna struktur omfattar vanligtvis fyra huvudnivåer: fältläget, kontrollnivån, övervakningsnivån och hanteringsnivån. Datautbyte och kontrollkoordinering utförs mellan varje nivå via ett höghastighetskommunikationsnätverk.Fältläget ligger längst ner i systemet och består huvudsakligen av intelligenta enheter och reläskyddsenheter i ombordet. Fältläget ansvarar för grundläggande operationer som insamling av elektriska parametrar, övervakning av utrustningsstatus och genomförande av lokala automatiserade kontroller.

Kontrollnivån ligger mellan fältläget och övervakningsnivån och består huvudsakligen av fjärrterminalenheter och programmerbara logikkontroller. Kontrollnivån ansvarar för att erhålla data från fältläget och styra fältenheter enligt kontrolllogik och driftstrategier, vilket slutför den automatiserade schemalagningen av utrustning i ombordet.Övervakningsnivån ligger i övre-mittendelen av systemet och består vanligtvis av ett supervisory control and data acquisition (SCADA)-system. Övervakningsnivån ansvarar för centralbearbetning och lagring av data från kontroll- och fältlägen, övervakning av ombordets driftstatus i realtid, samt tillhandahållande av funktioner som alarm och utrustningshantering.

Hanteringsnivån ligger längst upp i systemet och ansvarar huvudsakligen för den övergripande hanteringen och beslutsstödet för ombord. Hanteringsnivån erbjuder funktioner som övergripande övervakning och underhållshantering av elkraftsystemet för att säkerställa samordnad drift av ombordet i hela elkraftnätet.

2. Vanliga fel i automatiserade system för ombord
2.1 Kommunikationsnätverksfel

Kommunikationsnätverket i automatiserade system för ombord spelar en viktig roll i moderna elkraftsystem, ansvarar för realtidsdataöverföring och informationsdelning mellan olika enheter. Men kommunikationsnätverksfel kan allvarligt påverka den automatiserade kontrollen och fjärrövervakningen av ombord, vilket leder till instabilt drift av elkraftsystemet.

Kommunikationsutrustning kan misslyckas på grund av åldring eller kvalitetsproblem. Maskinvaruskador på växlar eller router kan förhindra normal dataframföring, och avkoppling av transmissionslinjer kan leda till kommunikationsavbrott. Elförsörjningsproblem är också en viktig orsak till maskinvarufel. Ostabila elförsörjningar kan förhindra att kommunikationsutrustning fungerar korrekt.

I kommunikationsnätverket för ombord kan elektromagnetisk interferens genererad vid utrustningsdrift påverka kvaliteten på kommunikationssignaler, särskilt för lågfrekventa signaler eller trådlös kommunikation. De starka elektriska och magnetiska fälten genererade av högspänningsutrustning i elkraftsystemet kan också orsaka signalförsvagning eller -förvrängning, vilket påverkar tillförlitligheten i dataöverföring. Signalförsvagning i långdistansöverföringslinjer är också ett vanligt problem, särskilt när kabellös kommunikation används. Signalen svagas gradvis under överföring, vilket kan förhindra att mottagaren korrekt tar emot data.

2.2 Datainsamlingsfel

Datainsamling i automatiserade system för ombord är grunden för att realisera fjärrövervakning och driftsledning. Datainsamlingsystemet ansvarar för att erhålla realtidsdata från olika enheter i ombordet och skicka det till det centrala kontrollsystemet eller SCADA-systemet. Om datainsamlingen misslyckas kan det påverka det normala driftsättet av ombordet och till och med hota säkerheten i elkraftsystemet.

Datainsamlingsystemet bygger på ett stort antal maskinvaruenheter. Om dessa enheter misslyckas kan datainsamlingen inte fortsätta normalt. Sensorkaskad eller åldring kan leda till oförenliga mätningar av viktiga parametrar som ström eller temperatur. Elförsörjningsfel hos fjärrterminalenheter (RTU) eller intelligenta elektroniska enheter (IED) kan förhindra att enheterna startar eller får dem att sluta fungera, vilket påverkar dataöverföring och -insamling.

Datainsamling beror på ett stabilt kommunikationsnätverk för att skicka data från fältenheter till det centrala kontrollsystemet. Om kommunikationsnätverket misslyckas, såsom signalförlust eller dataöverföringsfördröjning, kommer det att leda till datainsamlingsfel. Problem som skadade kommunikationslinjer, defekta nätverksväxlingsutrustningar eller protokollinkompatibilitet påverkar direkt tillförlitligheten och realtidsnivån av dataöverföring.

Om enheterna i datainsamlingsystemet inte är korrekt konfigurerade eller kalibrerade, kan de insamlade data vara oförenliga eller försvinna. Om enheterna inte konfigureras med parametrar enligt specifikationer under installation eller inte regelbundet kalibreras senare, är det också lätt att orsaka datainsamlingsfel. Normal drift av datainsamlingsystemet beror på stöd av motsvarande programvaruplattform eller -program. Om det finns luckor i programvaran eller versionsinkompatibilitet, kan datainsamling inte utföras normalt.

2.3 Falska alarmfel

I den dagliga drift av automatiserade system för ombord kan det övervaka status för elkraftutrustning i realtid och ge larmtecken så att motsvarande åtgärder kan vidtas i tid. Men falska alarmer är en av de vanliga feletyperna i automatiserade system. Falska alarmer kan inte bara påverka personalens normala drift utan även leda till resursförbrukning och onödig störning. I allvarliga fall kan de till och med leda till otillbörliga nödsituationer.

Larmfunktionen i automatiserade system för ombord brukar bero på inställda tröskelvärden. Om dessa tröskelvärden är inställda för känsligt eller inte överensstämmer med faktiska driftsätt, kan det leda till frekventa falska alarmer. Stora spänningsfluktuationer eller tillfälliga ändringar i utrustning under vissa driftsätt kan misstolkas som fel, vilket utlöser larm. Därför är det viktigt att inställa rimliga tröskelvärden för att undvika falska alarmer.

Operativa fel av operatörer är också en vanlig orsak till falska alarmer. Under systemkonfiguration eller utrustningsjustering kan operatörsfel leda till orimliga larmscenarior eller utlösa falska alarmer. Om operatörer inte konfigurerar systemet enligt standarddriftsprocedurer eller inte kalibrerar larmparametrar vid utrustningsbyte, kan utrustningsstatus inte matcha larmscenarier, vilket leder till falska alarmer.

3. Åtgärder för att hantera vanliga fel i automatiserade system för ombord
3.1 Förbättra maskinvaruutrustningshanteringssystemet

Att etablera ett välorganiserat utrustningshanteringssystem är en förutsättning för att förhindra maskinvarufel. Ombord bör formulera detaljerade hanteringsregler för hela livscykeln för utrustning, inklusive inköp och underhåll, för att säkerställa att varje enhet genomgår strikt kvalitetskontroll och godkännande innan installation och uppfyller tekniska krav vid driftsättning. Samtidigt bör specialunderhållscykler och inspektionsstandarder anges för olika typer av utrustning, med regelbundna inspektioner och uppdateringar för att förlänga utrustningens livslängd och minska fel orsakade av åldring eller skada.

Dessutom bör ombord förstärka övervakning och registrering av utrustning under drift. Genom realtidsövervakning av utrustning kan potentiella felfaror identifieras i tid. Använda ett onlineövervakningssystem för att kontinuerligt övervaka driftstatus och viktiga parametrar som ström för automatiserad ombordutrustning och skicka data till det centrala övervakningssystemet. På detta grundval utförs regelbundna feldiagnoser, registreras detaljerad data om utrustningsdrift, bildas historiska filer, för att kunna genomföra felprediktion och analys, effektivt identifiera abnorma ändringar i utrustning och vidta förebyggande åtgärder för att förhindra fel.

3.2 Regelmässig underhålls- och servicearbete
Regelmässigt underhållsarbete bör inkludera underhåll av automatiseringsystemets programvarusystem. Kärnan i automatiseringsystemet är datorövervakningssystem och kontrollprogram. Deras stabila drift påverkar direkt ombordets automatiseringsgrad och feldiagnosförmåga. Regelmässigt underhåll av programvarusystemet, inklusive uppdatering och optimering av operativsystem och kontrollalgoritmer, säkerställer att programvaran inte "misslyckas" eller "crashar" vid hantering av komplexa operationer.Regelmässigt säkerhetskopieringsarbete är också viktigt, eftersom det kan förhindra systemnedstängning på grund av programskador eller datafortappning. Därför är regelbundna systemsäkerhetskopieringar och datavalideringsövningar en del av underhållsarbetet.

3.3 Implementera elimineringmetoden

Implementering av elimineringmetoden kräver att man tydligt definierar felsymptom och gör detaljerade anteckningar. Operatörer bör snabbt identifiera felets uttryck baserat på systemalarmer och utrustningsprestanda, och förstå felets grundläggande situation. Om systemet upplever datafortappning eller överföringsfördröjning, bör operatörer först kontrollera kommunikationslänkar i alla delar av systemet för att säkerställa att dataöverföringskanalen inte avbryts. Genom noggrann observation kan vissa uppenbara orsaker till fel uteslutas, vilket säkerställer att efterföljande felsökning blir mer målinriktad.

Implementering av elimineringmetoden behöver följa vissa steg. Ta datainsamlingsfel i automatiserade system för ombord som exempel. Först kontrollera insamlingsutrustningen själv, såsom sensorer och transformatorer, för att bekräfta dessa enheters driftstatus. Om insamlingsutrustningen är okej, kontrollera sedan kommunikationsanslutningar och dataöverföringsprotokoll mellan enheter. Om kommunikationsutrustning och nätverksanslutningar är normala, kontrollera då om automatiseringsystemets programvaruinnehåll är korrekt, och om det finns några ovanliga konfigurationer eller programfel. Slutligen, genom steg-för-steg eliminering, fastställs källan till felet. Denna metod effektivt begränsar felsökningsområdet, undviker blind undersökning och resursförbrukning.

4. Slutsats

Sammanfattningsvis involverar automatiserade system för ombord ett stort antal enheter och teknologier, med en mängd olika systemfel, och hög komplexitet i felplacering och -hantering. Samtidigt, under drift av automatiserade system för ombord, kan vissa enheter misslyckas på grund av faktorer som åldring och förändringar i den externa miljön. Om dessa fel inte hanteras i tid, kan det leda till utrustningsskador och minskad systemdriftseffektivitet, vilket ökar underhålls- och reparationskostnader. Därför behövs åtgärder som förbättring av maskinvaruutrustningshanteringssystem, genomförande av regelbundet underhållsarbete och implementering av elimineringmetoden för att förbättra förmågan att upptäcka och förebygga fel.