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采用Windows Embedded Server的高性價(jià)比電力監(jiān)控系統(tǒng)

2011-09-02
作者:ABB公司

  ABB公司是世界500強(qiáng)之一,在電力領(lǐng)域,、輸/變電設(shè)備生產(chǎn)中占領(lǐng)先地位,,尤其在電力自動(dòng)化保護(hù)中,對(duì)線路和前端設(shè)備的遙測(cè)、遙感,實(shí)時(shí)信號(hào)控制更具實(shí)力。

  ABB的SYS 600C是以主機(jī)為基礎(chǔ),,并基于MicroSCADA Pro(數(shù)據(jù)采集及監(jiān)視控制系統(tǒng))技術(shù),面向生產(chǎn)過(guò)程控制與調(diào)度自動(dòng)化的解決方案,。它以微軟Windows Embedded Server嵌入式為技術(shù)平臺(tái),,可對(duì)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制,以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集,、設(shè)備控制,、測(cè)量、參數(shù)調(diào)節(jié)和信號(hào)報(bào)警,。該方案能提高電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性,、安全性與經(jīng)濟(jì)效益,實(shí)現(xiàn)電力調(diào)度自動(dòng)化與現(xiàn)代化,。

  目前,,MicroSCADA Pro技術(shù)成熟,,主要產(chǎn)品Compact SCADA SYS 600C得到廣泛認(rèn)同。成功背后,,微軟的Windows Server 2003 R2 For EmbeddedSystems起著不可替代的作用,。Compact SCADA SYS 600C目前正在為為中國(guó)電網(wǎng)保駕護(hù)航。

  需求及挑戰(zhàn)

  作為世界領(lǐng)先水平的保護(hù)和控制解決方案商,,如何解決國(guó)內(nèi)電網(wǎng)輸配電能力,,優(yōu)化資源的使用價(jià)值,使其配電網(wǎng)絡(luò)最大化成為可行,,就變得尤為重要,,這是ABB首先需要考慮的。在此前提下,,ABB與中國(guó)電網(wǎng)密切協(xié)作,,致力研發(fā)一套電力自動(dòng)化保護(hù)系統(tǒng),方便在在各區(qū)電網(wǎng)中心部署,,保障最高安全性和穩(wěn)定性,。

  但在系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)及研發(fā)過(guò)程中,ABB發(fā)現(xiàn)需要著力解決以下挑戰(zhàn):

  * 穩(wěn)定可靠

  穩(wěn)定可靠由于電力行業(yè)面臨情況比較特殊,,優(yōu)先考慮的是解決系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的問(wèn)題,。所以該系統(tǒng)需要考慮到電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)流程,對(duì)其進(jìn)行整體性優(yōu)化和調(diào)試,,這包括優(yōu)化和構(gòu)建系統(tǒng)內(nèi)核,、操作系統(tǒng)、權(quán)限控制等多個(gè)層面,。

  * 用戶體驗(yàn)

  其次,如果未來(lái)要考量到電力系統(tǒng)工程師方便快捷的使用產(chǎn)品,,在保障穩(wěn)定性的前提下,,需要提升可操作性,這需要具有簡(jiǎn)易的自助服務(wù)系統(tǒng),,良好視覺(jué)效果的操作界面,,能夠符合用戶現(xiàn)有的操作習(xí)慣等方面。 

  * 降低成本

  再有,,由于電力系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)很多,,同一款產(chǎn)品需要在很多節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行部署。那么所需產(chǎn)品數(shù)量增大的情況下,,不可避免的要涉及成本問(wèn)題,。如何解決研發(fā)、搭建和設(shè)置產(chǎn)品,,更好的降低運(yùn)營(yíng)費(fèi)用,,也是ABB需要考量的一大問(wèn)題,。

  ABB公司是世界500強(qiáng)之一,在電力領(lǐng)域,、輸/變電設(shè)備生產(chǎn)中占領(lǐng)先地位,,尤其在電力自動(dòng)化保護(hù)中,對(duì)線路和前端設(shè)備的遙測(cè),、遙感,,實(shí)時(shí)信號(hào)控制更具實(shí)力。

  ABB的SYS 600C是以主機(jī)為基礎(chǔ),,并基于MicroSCADA Pro(數(shù)據(jù)采集及監(jiān)視控制系統(tǒng))技術(shù),,面向生產(chǎn)過(guò)程控制與調(diào)度自動(dòng)化的解決方案。它以微軟Windows Embedded Server嵌入式為技術(shù)平臺(tái),,可對(duì)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制,,以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制,、測(cè)量,、參數(shù)調(diào)節(jié)和信號(hào)報(bào)警。該方案能提高電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性,、安全性與經(jīng)濟(jì)效益,,實(shí)現(xiàn)電力調(diào)度自動(dòng)化與現(xiàn)代化。

  目前,,MicroSCADA Pro技術(shù)成熟,,主要產(chǎn)品Compact SCADA SYS 600C得到廣泛認(rèn)同。成功背后,,微軟的Windows Server 2003 R2 For EmbeddedSystems起著不可替代的作用,。Compact SCADA SYS 600C目前正在為為中國(guó)電網(wǎng)保駕護(hù)航。

  需求及挑戰(zhàn)

  作為世界領(lǐng)先水平的保護(hù)和控制解決方案商,,如何解決國(guó)內(nèi)電網(wǎng)輸配電能力,,優(yōu)化資源的使用價(jià)值,使其配電網(wǎng)絡(luò)最大化成為可行,,就變得尤為重要,,這是ABB首先需要考慮的。在此前提下,,ABB與中國(guó)電網(wǎng)密切協(xié)作,,致力研發(fā)一套電力自動(dòng)化保護(hù)系統(tǒng),方便在在各區(qū)電網(wǎng)中心部署,,保障最高安全性和穩(wěn)定性,。

  但在系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)及研發(fā)過(guò)程中,ABB發(fā)現(xiàn)需要著力解決以下挑戰(zhàn):

  * 穩(wěn)定可靠

  穩(wěn)定可靠由于電力行業(yè)面臨情況比較特殊,,優(yōu)先考慮的是解決系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的問(wèn)題,。所以該系統(tǒng)需要考慮到電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)流程,,對(duì)其進(jìn)行整體性優(yōu)化和調(diào)試,這包括優(yōu)化和構(gòu)建系統(tǒng)內(nèi)核,、操作系統(tǒng),、權(quán)限控制等多個(gè)層面。

  * 用戶體驗(yàn)

  其次,,如果未來(lái)要考量到電力系統(tǒng)工程師方便快捷的使用產(chǎn)品,,在保障穩(wěn)定性的前提下,需要提升可操作性,,這需要具有簡(jiǎn)易的自助服務(wù)系統(tǒng),,良好視覺(jué)效果的操作界面,能夠符合用戶現(xiàn)有的操作習(xí)慣等方面,。 

  * 降低成本

  再有,,由于電力系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)很多,同一款產(chǎn)品需要在很多節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行部署,。那么所需產(chǎn)品數(shù)量增大的情況下,,不可避免的要涉及成本問(wèn)題。如何解決研發(fā),、搭建和設(shè)置產(chǎn)品,,更好的降低運(yùn)營(yíng)費(fèi)用,也是ABB需要考量的一大問(wèn)題,。

  解決方案

  經(jīng)過(guò)詳細(xì)分析中國(guó)電網(wǎng)的需求,,ABB為客戶設(shè)計(jì)了緊湊型的服務(wù)器設(shè)備,該設(shè)備可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制,,以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集,、設(shè)備控制、測(cè)量,、參數(shù)調(diào)節(jié)和信號(hào)報(bào)警,。

  ABB的研發(fā)團(tuán)隊(duì)根據(jù)方案設(shè)計(jì)特點(diǎn)、功能要求,,充分考慮電力行業(yè)對(duì)于穩(wěn)定性的特殊需求,通過(guò)多次分析評(píng)估,,最終選用微軟Windows Server2003 R2 For Embedded Systems嵌入式操作系統(tǒng),,作為緊湊型服務(wù)器設(shè)備專用系統(tǒng),并在該系統(tǒng)上為用戶開(kāi)發(fā)豐富的應(yīng)用,。

  在該方案中,,SYS 600C通過(guò)部署在每一個(gè)節(jié)點(diǎn)區(qū)域,充分保證了對(duì)于電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)檢測(cè)與管理的要求,。而且,,針對(duì)遠(yuǎn)程登錄設(shè)備的優(yōu)化以及多臺(tái)設(shè)備同時(shí)顯示在一塊屏幕上等特點(diǎn)可以顯著提高電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性,、安全性與經(jīng)濟(jì)效益,實(shí)現(xiàn)電力調(diào)度自動(dòng)化與現(xiàn)代化,。

  * 穩(wěn)定運(yùn)行

  ABB以“多節(jié)點(diǎn)服務(wù)器”的架構(gòu),,能夠有效確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,尤其是利用Windows Server 2003 R2 For Embedded Systems定制后的專用系統(tǒng),,尤其適合電力系統(tǒng)服務(wù)器終端的特性,。Windows Server 2003 R2For Embedded Systems還提供了與桌面系統(tǒng)一致的管理員遠(yuǎn)程訪問(wèn)及Windows Update等相關(guān)模塊,從系統(tǒng)級(jí)別保障設(shè)備的安全運(yùn)行,,實(shí)現(xiàn)低維護(hù)的目標(biāo)

  * 良好用戶體驗(yàn)

  符合用戶現(xiàn)有的操作習(xí)慣,。Windows Server 2003 R2 For EmbeddedSystems保持了與Windows Server 2003 R2 For Embedded Systems桌面操作系統(tǒng)一致的人機(jī)交互模式,即便經(jīng)過(guò)定制開(kāi)發(fā),,最終用戶也毫無(wú)陌生感,,憑借已有的操作習(xí)慣,就可以在服務(wù)終端設(shè)備上便捷使用,。

  * 降低成本

  通過(guò)允許用戶在做出購(gòu)買(mǎi)決定之前,,使用為期120天的評(píng)估包,免費(fèi)評(píng)估和測(cè)試大部分Windows Embedded Server產(chǎn)品,,Windows Embedded Server在最大程度上降低用戶投入成本,。

  解決方案優(yōu)勢(shì)評(píng)估

  ABB評(píng)估了Windows Server 2003 R2 For Embedded Systems環(huán)境,發(fā)現(xiàn)其對(duì)產(chǎn)品研發(fā)來(lái)說(shuō)是最適合,、最優(yōu)秀的平臺(tái),,不僅因?yàn)殚_(kāi)發(fā)者對(duì)基于Windows系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)相當(dāng)熟悉,而且它也是具有極高的安全性的靈活操作系統(tǒng)平臺(tái),。采用Windows嵌入式產(chǎn)品,,與同類技術(shù)產(chǎn)品對(duì)比,具有多方面

  優(yōu)勢(shì):

  *極高的性價(jià)比:高端控制中心,,用于監(jiān)控整個(gè)電網(wǎng),,但占地面積大、造價(jià)高,;低端控制器,,雖然體積小,但可查詢的數(shù)據(jù),、信息量都很小,。SYS600C基于Windows Server 2003 For Embedded Systems構(gòu)建,結(jié)合行業(yè)成熟的MicroSCADA Pro技術(shù),,僅僅用一臺(tái)普通的PC Server,,即可完成大部分監(jiān)控及管理功能,且價(jià)格適中,,具有極高的性價(jià)比和市場(chǎng)定位,。

  *良好的兼容性:能夠與x86平臺(tái)上的各種硬件及外設(shè),,良好兼容,已于拓展,。另一方面,,同已有的管理軟件也可以良好兼容。

  *可維護(hù)性好:客戶的很多分支機(jī)構(gòu),,比如變電站等,,可能地處偏僻,能夠維護(hù)設(shè)備的人力有限,?;赪indows Server 2003 For Embedded Systems構(gòu)建的SYS 600C,具有良好的人機(jī)界面,,與普通服務(wù)器操作完全一致,,極大的降低了維護(hù)人員的要求。即便是系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題,,插入隨機(jī)提供的OPK(oem Preinstall Kit)恢復(fù)光盤(pán),,只需要重新啟動(dòng)計(jì)算機(jī),即可恢復(fù)系統(tǒng),。

  *可定制性:OPK(OEM preinstallation kit)為ABB提供了良好的可定制性,。這包括免激活。通過(guò)在系統(tǒng)中預(yù)制的激活機(jī)制,,客戶開(kāi)機(jī)即用,,無(wú)需激活。定制個(gè)性信息,。在系統(tǒng)中添加公司logo,、品牌及業(yè)務(wù)聯(lián)系方式。靈活安裝方式,。提供多種靈活的預(yù)安裝方式,,如CD安裝、網(wǎng)絡(luò)安裝或端到端,。預(yù)制驅(qū)動(dòng)程序,。對(duì)于未提供內(nèi)置支持的硬件設(shè)備,允許在操作系統(tǒng)上預(yù)安裝驅(qū)動(dòng)程序,。預(yù)制軟件安裝,。允許在光盤(pán)中提前預(yù)安裝其他應(yīng)用軟件。比如ABB開(kāi)發(fā)的數(shù)據(jù)監(jiān)控軟件,。

  *長(zhǎng)生命周期優(yōu)勢(shì):雖然微軟嵌入式產(chǎn)品核心技術(shù),與普通服務(wù)器一致,,但其供貨周期均在10年以上,,Windows Server 2003 For Embedded Systems更可以持續(xù)到2018年,。另一方面,在微軟嵌入式產(chǎn)品新版本發(fā)布后,,微軟將幫助客戶及時(shí)升級(jí)到最新的平臺(tái),。這些特性,與同行業(yè)其它嵌入式產(chǎn)品相比,,微軟嵌入式產(chǎn)品服務(wù),、更新及完善更具有可持續(xù)性。這一切,,都極大的拓展了SYS 600C的生命周期,。

  解決方案實(shí)施

  ABB基于微軟Windows Server 2003 R2 For Embedded Systems所開(kāi)發(fā)的Compact SCADA SYS 600C,可以對(duì)變電站內(nèi)一/二次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控,。它功能強(qiáng)大,,結(jié)構(gòu)緊湊,既可用于大型的樞紐型輸電變電站,,也可用在一般的配電變電站中,。基于SYS 600C表現(xiàn)出的優(yōu)異的環(huán)境適應(yīng)性,,系統(tǒng)中最重要的實(shí)時(shí)信息處理以及最先進(jìn)的監(jiān)測(cè)和控制功能得以實(shí)現(xiàn),。SYS 600C系統(tǒng)沒(méi)有任何可以移動(dòng)或易碎的零部件。系統(tǒng)易于擴(kuò)展,。由于應(yīng)用最新的框架結(jié)構(gòu),,在工業(yè)或供電系統(tǒng)的應(yīng)用中,SYS 600C可以作為通信網(wǎng)關(guān),、控制中心的HMI,,也可作為通信服務(wù)器使用。

  方案實(shí)施后,,電力系統(tǒng)工程師可以根據(jù)使用需要,,對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行靈活配置,并且可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程登錄和訪問(wèn),,在操作上和使用上深受工程師的好評(píng),。2009年,ABB成功與國(guó)內(nèi)某大型紙業(yè)集團(tuán)簽署了采購(gòu)協(xié)議,。該紙業(yè)集團(tuán)首批采購(gòu)了近20臺(tái)緊湊型服務(wù)器設(shè)備,,用于支持該紙業(yè)集團(tuán)日益強(qiáng)烈的電網(wǎng)升級(jí)監(jiān)控需求。從09年中旬產(chǎn)品正式生產(chǎn)到現(xiàn)在,,ABB已和國(guó)內(nèi)5家廠商簽訂采購(gòu)意向,,產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)十分明顯。

  實(shí)施成效:

  長(zhǎng)久以來(lái),德豪潤(rùn)達(dá)公司高度重視對(duì)信息化的建設(shè),。公司的信息部從成立至今一直主導(dǎo)公司整體的信息化工作,。集團(tuán)公司的王冬雷董事長(zhǎng)曾經(jīng)指出:“我們?cè)?jīng)在威斯達(dá)推行過(guò)ERP系統(tǒng),但是我們失敗了,。這是很難為情的事,,所以要堅(jiān)定不移地推。失敗有失敗的教訓(xùn),,那就是一把手思想不能太保守,,不能固步自封。各系統(tǒng)都感覺(jué)到,,如果沒(méi)有現(xiàn)代化的信息化系統(tǒng),,這么大的機(jī)體沒(méi)法運(yùn)作,財(cái)務(wù),、采購(gòu),、生產(chǎn)系統(tǒng),都有這個(gè)要求,。我相信,,現(xiàn)在推信息化系統(tǒng),來(lái)自基層的要求,,來(lái)自管理前端的要求更多一些,,也就是說(shuō)動(dòng)力更多一些。我可以這樣說(shuō),,ERP系統(tǒng)能否上得好,,能否成功,是衡量一個(gè)企業(yè)能不能從傳統(tǒng)管理走向現(xiàn)代管理的一個(gè)標(biāo)桿,。難以想象幾千人的工廠沒(méi)有信息化系統(tǒng),。一切不適應(yīng)信息化管理系統(tǒng)的人員干部,都將被淘汰,。我們不允許再一次失敗,。在這件事情上,做不好就換人,,沒(méi)有人換就從外面招,。大家清楚,我們與實(shí)用的差別,,與現(xiàn)代化管理的差別,,就是我們龐大的庫(kù)存。庫(kù)存會(huì)死人,,這句話我說(shuō)了很多年,,年年抓也沒(méi)有什么效果,。總結(jié)實(shí)用的經(jīng)驗(yàn),,有了ERP系統(tǒng)可能才會(huì)好,。所以檢驗(yàn)ERP是否成功,庫(kù)存是一個(gè)決定因素,。庫(kù)存控制不下去,一切都是廢話,。”在高層的密切關(guān)注和鼎力支持下,,項(xiàng)目的選型和實(shí)施進(jìn)行的非常順利。

  收益:

  由于采用了基于Windows Server 2003 R2 For Embedded Systems技術(shù)的嵌入式平臺(tái)解決方案研發(fā),,在整個(gè)產(chǎn)品研發(fā)與推廣實(shí)施的過(guò)程中,,ABB公司與其客戶達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)并獲得了多方面的收益,這些收益包括:

  *安全高效,,產(chǎn)品廣受贊譽(yù)

  ABB根據(jù)電力系統(tǒng)的使用需求,,Windows Server 2003 R2 For Embedded Systems自身具備良好的安全特性以及可定制性,對(duì)系統(tǒng)模塊進(jìn)行有針對(duì)性地裁減,,從內(nèi)存保護(hù),、組件精簡(jiǎn)、系統(tǒng)防護(hù),、用戶操作以及外設(shè)接入等方面全面提升嵌入式系統(tǒng)的安全性,。一方面可以全面滿足電力系統(tǒng)客戶操作的全部需求,另一方面可以最大程度地發(fā)揮了服務(wù)設(shè)備的運(yùn)行效率,,做到高效運(yùn)行,、長(zhǎng)時(shí)間開(kāi)機(jī)依然運(yùn)行順暢、穩(wěn)定等目標(biāo),。

  由于SYS 600C是ABB公司基于Windows Server 2003 For EmbeddedSystems構(gòu)建的新一代產(chǎn)品,。目前已經(jīng)申請(qǐng)專利,有效的填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)電力監(jiān)控系統(tǒng)空白,。自2009年7月正式批量生產(chǎn)到現(xiàn)在,,已經(jīng)收到超過(guò)80筆訂單,成績(jī)斐然,。

  *快捷維護(hù),,省時(shí)省力

  微軟嵌入式渠道為客戶提供特有的OEM Pre Install Kit可以方便客戶打包系統(tǒng),ABB將應(yīng)用軟件整合到訂制化后的Image 中,,并制作成恢復(fù)光盤(pán),,有效節(jié)省最終用戶維護(hù)及升級(jí)的成本。

  *快速研發(fā),,占領(lǐng)市場(chǎng)

  用于定制及開(kāi)發(fā)電力系統(tǒng)緊湊型服務(wù)器終端的Windows Server 2003 R2 For Embedded Systems系統(tǒng),,具有和Windows Server 2003桌面操作系統(tǒng)原生兼容的特性,開(kāi)發(fā)人員無(wú)須學(xué)習(xí)新的開(kāi)發(fā)環(huán)境,直接使用熟悉的Visual Studio集成開(kāi)發(fā)環(huán)境即可為Windows Server 2003 R2 For Embedded Systems開(kāi)發(fā)應(yīng)用,,有效縮短了新產(chǎn)品研發(fā)周期,。

  得益于通用的開(kāi)發(fā)平臺(tái),ABB的緊湊型服務(wù)終端系統(tǒng)SYS 600C,,在不到一年的時(shí)間,,就實(shí)現(xiàn)了從研發(fā)到批量生產(chǎn)。產(chǎn)品的快速制造為ABB在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中不斷贏得先機(jī),。ABB已在全國(guó)范圍內(nèi)的5家企業(yè)全面展開(kāi)合作,,目前已經(jīng)成功上線80多套基于Windows Embedded開(kāi)發(fā)的Compact SCADA SYS 600C產(chǎn)品。

  基于Windows Server 2003 R2 For Embedded Systems的電力監(jiān)控系統(tǒng)研發(fā),,有力提升了開(kāi)發(fā)商的業(yè)務(wù)成長(zhǎng)速度,,也使得應(yīng)用設(shè)備的廠商在競(jìng)爭(zhēng)中處于優(yōu)勢(shì)地位。

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