嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)及其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用綜述
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（3）實(shí)時(shí)性問題
為了解決傳統(tǒng)Web技術(shù)在實(shí)時(shí)性方面的欠缺，EWS提供了實(shí)時(shí)訪問的軟、硬件平臺(tái)。EWS采用16位以上的微處理器，內(nèi)含較大的RAM存貯空間，支持多級(jí)中斷，具有良好的實(shí)時(shí)響應(yīng)性能。而以實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(如pSOS，QNX，VxWork等)為核心的軟件系統(tǒng)提供了TCP/IP協(xié)議支持，可以實(shí)現(xiàn)HTTP Server功能，充分滿足EWS實(shí)時(shí)性的要求[8]。提高系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的主要措施是降低對(duì)系統(tǒng)資源的占用，有關(guān)措施在本節(jié)的資源分配問題中作了分析。
與EWS自身實(shí)時(shí)性相對(duì)應(yīng)的還有與EWS相連接的通信系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性問題。目前的解決方案是采用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)提高通信的實(shí)時(shí)性，而隨著帶有區(qū)分服務(wù)的寬帶IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟，通信系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性將不會(huì)成為影響EWS系統(tǒng)的實(shí)時(shí)響應(yīng)性能的瓶頸。
3 嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用
電力系統(tǒng)是一個(gè)包含了電能生產(chǎn)、傳輸和使用的復(fù)雜系統(tǒng)，各種生產(chǎn)設(shè)備地域分布廣泛，設(shè)備類型眾多、數(shù)量巨大，對(duì)這些設(shè)備的監(jiān)控、診斷和維護(hù)成為提高系統(tǒng)管理水平的重要內(nèi)容。而電力系統(tǒng)經(jīng)過設(shè)備改造后，其硬件基礎(chǔ)和信息網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)得到了極大的改善，這就為EWS技術(shù)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。下面是 EWS技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用實(shí)例：
（1）基于EWS技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用[9]
基于嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控的原理是在視頻服務(wù)器內(nèi)置一個(gè)嵌入式Web服務(wù)器，采用嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。攝像機(jī)傳送來的視頻信號(hào)數(shù)字化后由高效壓縮芯片壓縮，通過內(nèi)部總線傳送到內(nèi)置的Web服務(wù)器。網(wǎng)絡(luò)上用戶可以直接用瀏覽器觀看Web服務(wù)器上的攝像機(jī)圖像，授權(quán)用戶還可以控制攝像機(jī)云臺(tái)鏡頭的動(dòng)作或?qū)ο到y(tǒng)配置進(jìn)行操作。該系統(tǒng)主要應(yīng)用于無人值守變電站、電業(yè)局/電廠綜合監(jiān)控系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)調(diào)度指揮系統(tǒng)以及對(duì)災(zāi)害和突發(fā)事件的應(yīng)急處理，以確保監(jiān)控場(chǎng)所內(nèi)設(shè)備的可靠運(yùn)行及人員的安全。相對(duì)傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)而言，它具有節(jié)省費(fèi)用、即插即看、高性能、獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和設(shè)備的靈活接入等優(yōu)點(diǎn)。
（2）基于EWS技術(shù)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與故障診斷在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用
將 Web技術(shù)與監(jiān)測(cè)及故障診斷技術(shù)的結(jié)合策略有設(shè)備端嵌入式Web服務(wù)器體系、基于服務(wù)的Web服務(wù)器體系和綜合的多Web服務(wù)器的系統(tǒng)體系等3種。其中設(shè)備端嵌入式Web服務(wù)器體系把Web服務(wù)器放在設(shè)備處，與設(shè)備集成在一起，用戶通過Web瀏覽器監(jiān)測(cè)設(shè)備狀態(tài)，同時(shí)可通過瀏覽器編程的方式來控制設(shè)備端的數(shù)據(jù)采集方式。通過合理分配計(jì)算任務(wù)，可以充分發(fā)揮客戶機(jī)的強(qiáng)大計(jì)算能力，減輕設(shè)備端的計(jì)算負(fù)荷。恰當(dāng)?shù)匕裌eb技術(shù)與設(shè)備的監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)結(jié)合起來，將突破監(jiān)測(cè)及故障診斷原來相對(duì)封閉的概念框架，是對(duì)設(shè)備監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)的提升。
（3）基于EWS技術(shù)的保護(hù)和控制設(shè)備在變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用[4, 10]
將 EWS技術(shù)應(yīng)用在變電站的保護(hù)和控制設(shè)備中將導(dǎo)致傳統(tǒng)變電站自動(dòng)化領(lǐng)域運(yùn)行維護(hù)模式的一場(chǎng)變革。通過Web瀏覽器獲取EWS中的系統(tǒng)實(shí)時(shí)信息，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)控制、調(diào)節(jié)和維護(hù)。基于EWS技術(shù)的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)的功能包括：實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)發(fā)布功能、參數(shù)設(shè)置功能、遠(yuǎn)程實(shí)施控制功能、文件下載與上傳功能、電子郵件告警功能、訪問級(jí)別設(shè)置與權(quán)限認(rèn)證功能、PPP撥號(hào)上網(wǎng)等功能。
目前ABB公司開發(fā)的“REF542 plus”新一代綜合保護(hù)和控制繼電器中已經(jīng)集成了EWS技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)基于瀏覽器或當(dāng)?shù)乜刂蒲b置進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，國(guó)內(nèi)的東方電子信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司開發(fā)的“DF 3600”系統(tǒng)也可實(shí)現(xiàn)類似的功能。
由于電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要性，EWS技術(shù)在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)和控制設(shè)備中的實(shí)際應(yīng)用是逐步深入和不斷擴(kuò)展的。而隨著TCP/IP技術(shù)在變電站通信系統(tǒng)中的應(yīng)用，特別是帶有區(qū)分服務(wù)的寬帶TCP/IP技術(shù)應(yīng)用到設(shè)備層和間隔層間的通信，可以滿足實(shí)時(shí)性要求，則能更充分發(fā)揮EWS技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，提高遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和控制水平。
4 結(jié)束語
本文分析和介紹了嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的主要內(nèi)容，并以實(shí)例說明了其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。隨著嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的成熟和發(fā)展，其廣泛的應(yīng)用將大大提高測(cè)控設(shè)備的性能，從根本意義上改變?cè)O(shè)備的運(yùn)行和管理方式。在電力系統(tǒng)領(lǐng)域里，基于嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)建立的新型監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng)，將有效降低系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，提高系統(tǒng)管理水平，在電力系統(tǒng)有著廣泛的應(yīng)用前景。
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評(píng)論