铁路供电远动数据失电记忆终端

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摘要：本文主要针对目前铁路供电远动终端存在的不能失电记忆的弊端，阐述了失电记忆终端研制的方案和原理，以及实现的功能和实际应用效果，保证了铁路供电远动终端数据的长期保存，为故障分析和查找提供了重要的数据依据。

关键词：铁路供电 远动 失电 记忆

中图分类号：U22 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2012）09-0054-02

远动系统在铁路供电设备中得到了广泛的应用，特别是采用无人值班模式的客运专线、高速铁路等新线，远动系统对确保运输安全供电及快速抢修起到了积极的作用。同时，随着远动技术的迅速发展，远动终端上送给调度主站的信息也越来越全面、越来越丰富。但是目前远动系统普遍存在的一个弊端---远动终端采集的所有数据由于装置没有永久存储部分，只是暂存在内存中，在装置掉电后数据会全部丢失。而此时又最需要掌握现场重要数据，如故障曲线、事故录波曲线、保护动作数据、SOE记录等，以便于进行故障分析和问题查找。

针对上述问题我们研制了远动数据失电记忆终端，改变远动终端数据原有的存储方式，达到数据掉电记忆的目的，以有利于在设备故障能够得到关键的数据资料，便于进行故障分析，保证铁路安全供电。

1、技术方案和原理

1.1 技术方案

针对现场实际情况，拟研制的记忆终端装置，改变了CPU的存储方式，增设FLASH文件系统，增加FLASH存储设备。终端数据不断保存在FLASH文件系统中，当装置失电再上电后，数据不会丢失。为了确保数据存储的最大化，设计了以下三种存储方案，只要满足其中任意条件便可实现数据的存储。

（1）CPU定时存储采集的故障数据、录波数据、遥信SOE记录，每10秒记录一次；

（2）CPU根据采集到的故障数据、录波数据、遥信SOE记录数据的条数达到一定条数后进行存储，每10条记录一次；

（3）两路交流失电时，CPU及时地将尚未保存到FLASH文件系统中的故障数据、录波数据、遥信SOE记录等数据进行存储。

为了方便数据的提取，对于永久存储后的数据能够采取远程读取和当地读取两种方式。

（1）远程读取：当装置可以与主站通讯时，主站可通过telnet远程登录装置并读取数据。

（2）当地读取：当装置无法与主站通讯时，可派人在当地用笔记本登录读取数据。

1.2 构成和原理

数据记忆终端装置由硬件和软件两部分组成：

1.2.1 数据记忆终端装置硬件构成和原理

数据记忆终端装置的硬件由主CPU板和基板构成。主CPU板是装置核心板，负责数据收发、运算和存取。基板是核心板外设扩展板，包含电源管理、通讯管理和状态灯模块，其功能为对CPU板供电、与CPU板传递数据、显示CPU运行状态等。

数据记忆终端装置的硬件整体原理构成如图1所示。

1.2.2 数据记忆终端装置软件原理

数据记忆终端装置软件程序由应用主程序和BOOTLOADER加载程序两个独立的程序组成。应用主程序负责与主站、维护、调试的通信管理、时钟管理、人机接口及系统数据库管理。BOOTLOADER加载程序负责ARM核的初始化，应用主程序加载运行，应用主程序、数据库的下载和写入。

数据记忆终端装置软件程序构成如图2所示。

2、装置功能

2.1 数据永久存储

数据记忆终端装置将模拟主站通过IEC60870-5-101协议对RTU装置进行查询，一旦RTU产生如SOE、录波数据等重要信息，数据记忆终端装置将主动读取该信息并以文件形式保存在FLASH中。当RTU数据丢失时，主站则可远程或当地人工登录数据记忆终端装置读取信息文件。以文件方式永久保存最新的故障录波数据20次、SOE记录500条。

2.2 多种数据读取方式

（1）远程读取：当装置可以与主站通讯时，主站可通过telnet远程登录装置并读取数据。

（2）运行IE浏览浏览功能查看数据：打开windows自带的IE浏览器，可进入装置信息浏览界面进行浏览。

（3）使用超级终端导出数据文档：当装置无法与主站通讯时，可在当地用笔记本通过console口登录读取数据。

2.3 数据文件查看

（1）SOE事件查看：SOE事件存储文件为yx.txt，可用记事本直接打开文件查看内容。

（2）录波数据查看：录波数据存储文件为lubo.txt。直接用记事本打开内容，也可以将其转换为波形图后查看。

2.4 丰富的通信接口

数据记忆终端装置具有丰富的通信接口，其中2个10M以太网电接口，2个RS-232接口，1个维护CONSOLE口，1个GPS系统时钟串行接口，方便和各个设备之间的信息交换。

2.5 全面的通信协议

装置支持不仅支持IEC60870-5-104、IEC60870-5-101等国际通信协议，还支持MODBUS-RTU现场通信协议以及自定义扩展规约。

2.6 支持WEB浏览

装置支持远程WEB浏览功能，通过标准IE浏览器接入监控网络，即可远程查看装置的各类运行记录及自检状况，便于远程维护及故障分析查找。

2.7 维护调试功能

通过CONSOLE串口可下载程序和数据库、可查看系统配置信息、可查看系统通讯工况、可监视系统各通讯接口的通讯报文等。

3、关键技术与创新点

（1）实现了数据的失电记忆。数据记忆终端开发了FLASH文件系统，实现了数据文件的永久存储，避免了由于设备掉电和文件传输失败而导致的数据丢失，为故障分析提供可靠的技术资料。

（2）数据读取方便灵活。数据记忆终端提供了丰富的通信接口，支持数据的当地读取或远程登录读取。

（3）在数据存储上采用定时存、定量存、交流失电存互为补充的存储方式，保证了数据的安全性。

4、结语

该装置先后在石太客专线K165+390、K107+360、K55+372、K56+610等箱变处进行了现场试验，经反复测试使用，达到了预期的各项指标，实现了研制设计的目的。自2011年7月现场安装至今，运行稳定，成功记录了运行中的SOE和过流动作波形，为故障分析提供了数据依据。

该装置解决了远动系统终端数据在装置掉电后会全部丢失的问题，保证了远动终端重要数据的永久保存，弥补了现有铁路供电远动装置的不足，具有较高的实用和推广价值。