排程自動化實時的系統與MIS系統間資料交換功能的開發

摘 要

在電力系統實際執行中，排程自動化實時系統與管理資訊系統間存在資料交換的技術開發問題。以廣州電力工業局排程自動化OASYS的系統的工程實際為基礎，介紹一種實時SCADA系統與管理資訊MIS系統間交換資料的實現方式。

在電力系統的生產執行中，電網資料不僅要採集並反映在排程自動化實時系統，也需要傳送到管理資訊系統，為企業管理部門提供決策依據。因此，在排程自動化系統改造的過程中，排程自動化系統改造的過程中，排程自動化實時系統與MIS系統間互聯是工程人員面臨的一項重要技術開發工作。

目前國內排程自動化實時系統一般選用UNIX作業系統下的工作站方式，採用TCP／IP工業標準協議，基於X-Windows的圖形標準；而企業MIS系統一般沿用了NOVELL網路技術，採用ipx協議，基於Microsoft Windows圖形應用標準。在這兩種不同的系統之間，如果要實現圖形交換，難度較大，所涉及的工作量也非常龐大。相對而言，實現系統間的資料資訊交換就比較簡單。出於工程考慮，排程自動化實時系統與MIS系統間的互聯一般可以歸結為兩系統間的資料交換問題。

1 選擇系統資料互聯方式

廣州電力工業局引進的排程自動化實時OASyS系統是一個基於TCP／IP技術的區域網系統，而MIS系統沿用了以往的NOVELL3.12網路，兩個系統間存在資料交換的必要任務：OASyS系統的實時資料需要提供給MIS系統顯示，MIS系統需要向OASyS系統提供電網裝置引數資料等。

在系統資料互聯方式上，廣州電力工業局作了較詳細的調研工作，考慮了以下幾種方式：

a)升級NOVELL伺服器軟體版本，開發Netware下的TCP／IP協議功能；

b)改造MIS網，選用支援TCP／IP協議通訊的網路系統形式；

c)設定轉發機，在TCP／IP與ipx之間進行轉換。

考慮到技術力量分佈和工程進度實際情況，前兩種方式都存在開發工期太長的問題，而且MIS網改造本身就是一項規模比較龐大的獨立工程，不適宜在排程自動化改造專案中同時考慮。採用第三種方式有利於在現有系統條件下滿足生產實際的迫切需要，開發投入很少，利於有步驟地實現全域性效益。

應該指出，採用轉發機方式，只能完成資料部分的網路交換，MIS系統還必須維護一套單獨的圖形介面，這對於已存在舊MIS系統的情況比較實用，但最終發展應該走向一體化結構。

轉發機的設定方式有幾種，可以選擇轉發機在Microsoft Windows 95／98平臺上進行軟體開發，也可以尋找DOS平臺上的一些應用軟體進行支撐，以達到協議轉換的目的。由於歷史應用原因，廣州電力工業局選擇了基於DOS平臺的轉發軟體開發。

　2 系統結構介紹

圖1表明，在硬體連線上，網路多口開關NETWORK SWITCH是排程自動化實時系統和MIS系統的物理連線點，具有多個UTP埠，同時提供實時網和MIS網的物理連線位置。在物理層上，TCP／IP協議和ipx協議可以同時在雙絞線介質上工作，網路資料包可以在網路多口開關的各埠之間進行傳輸。另外網路多口開關提供物理遮蔽作用，使得ipx協議的資料包不流向實時網，實時網的網路安全和負荷得到保證。

轉發機採用一臺普通微機實現，配置一塊10 Mbit／s速率乙太網卡。

3 轉發機網路功能層次

由系統硬體連線方式可以看出，轉發機通過網路多口開關，一方面要完成與OASyS系統間的TCP／IP協議資料包的交換，採集實時網提供的電網執行實時資料；另一方面要完成與MIS伺服器之間的ipx協議資料包交換，將電網執行資料釋出到MIS系統中。這就要求轉發機同時具有處理TCP／IP協議和ipx協議的網路軟體功能。圖2為轉發機的網路功能層次示意圖。

在DOS平臺上，轉發機要同時實現TCP／IP和ipx協議應用，必須藉助於一定的支撐軟體。在DOS作業系統中實現ipx協議應用是完全遵從NOVELL網路工作站定義的，但是DOS本身並不具備TCP／IP協議的處理能力，如果要在DOS作業系統下同時實現這兩種網路協議應用，併兼用同一的網絡卡物理驅動，需要尋求一種合適的支撐平臺。

通過對系統的應用條件大量調研，廣州電力工業局選擇了SUN公司出品的PC-NFS軟體來實現DOS平臺下的兩種網路協議轉換應用處理。

　4 PC-NFS軟體的原理和設定

NFS(network file system)是UNIX作業系統中的一個標準應用，完成資料檔案的網路對映和共享。P-NFS，即在基於DOS作業系統的微機上實現NFS功能。

在轉發機上安裝PC-NFS軟體，可以將OASyS實時系統中充當通訊功能工作站的某檔案路徑對映為轉發機的一個當地碟符；同時在轉發機上安裝NOVELL工作站標準驅動軟體，MIS網的NOVELL伺服器的某檔案路徑對映為轉發機的另一碟符。轉發機的應用程式只需在兩個碟符之間完成資料檔案內容交換或資料廣播，就可實現兩個系統之間的資料轉發功能。同時，在轉發機上還可以執行資料統計打包模組，實現諸

如實時、總加、整點等資料分析功能。

要注意NFS的完整應用。不管是提供共享檔案的工作站主機，還是享受共享檔案內容的機器，都要開放並定義相應的NFS功能。在OASyS系統中，要使用#setup來啟用通訊節點機的NFS功能，定義開放的子目錄，以及定義作為開放物件的機器名稱。

在轉發機安裝PC-NFS軟體的步驟為：

a)首先在工作站安裝NetWare工作站軟體，登入到NetWare伺服器，注意採用++的方式，避免使用方式。因為ODI方式下，PC-NFS的TCP／IP協議應用可以與ipx協議的網路物理驅動兼用。

b)安裝PC-NFS軟體。根據提示，輸入提供NFS服務的主機名稱、IP地址、路徑，本地(轉發機)的名稱、IP地址及登入的使用者名稱等內容。

c)執行PC-NFS的mt程式，選擇提供NFS服務的主機名稱、路徑、IP地址、鎖檔案方式、開機自動對映等薦，使得轉發機在開機過程中可以自動形成工作站節點路徑的對映碟符。

　5 轉發資料過程

在轉發機，實時系統通訊節點機碟符與MIS網伺服器碟符生成後，要開發相應的應用程式，以實現兩側系統資料的交換。應用程式的編制可以採取定時器方式，在規定的時間週期到達時，啟用從實時網資料檔案讀數，並廣播到MIS系統中，或寫入MIS伺服器特定檔案的程序。

在廣州電力工業局實時OASyS系統與MIS系統之間，主要完成三類資料的轉發工作，分別是實時電網執行資料，系統主要遙測總加點的歷史執行資料，和系統所有遙測量的歷史整點資料。有鑑於此，轉發機應用軟體的'編寫

方面，分別考慮這三類資料的讀寫處理。一個很重要的問題在於，作為資料來源，OASyS系統的通訊節點機上必須根據轉發內容的定義，執行必要的程序生成相應的資料檔案。

在廣州電力工業局OASyS系統中，我們開發了在排程介面顯示電網裝置引數的應用程式，由於呼叫過程簡單、內容詳實，深受排程人員喜愛，其中實時網上的裝置引數資訊來源於MIS網中的有關資料庫內容。考慮到轉發機處於兩個系統的聯絡地位，在轉發機的應用程式中，我們設計了一個專門的模組，將MIS系統的資料資訊定時傳送到實時SCADA系統中。

由於轉發機應用軟體是獨立程式設計，可以避免MIS網中機器隨意破壞實時系統執行的可能性。同時由於轉發機的應用處理物件基本上是資料檔案，在程式的模組化處理、增刪功能方面很有優勢。

　　6 工程實施情況

廣州電力工業局OASyS系統與MIS系統間資料交換的工作在排程自動化新系統投運的同時就完成各項軟體程式設計和測試工作，經過試執行和修改階段，現在已完全投入生產執行。根據設計基本思路，OASyS系統與MIS系統間實現了實時、歷史、電網裝置引數等資料的交換工作。執行情況表明，網路支撐平臺和轉發應用執行穩定，沒有出現網路協議處理出錯的情況。

　7 結束語

運用PC-NFS軟體開發排程自動化實時系統與管理資訊系統之間的資料轉發功能，能滿足實際生產需要，具有開發週期短、程式設計清晰明瞭、執行穩定可靠的特點，是完善電力企業排程自動化系統改造專案的有效配套技術開發內容。