4. yêu CẦU PHẦN MỀM HỆ THỐNG TÍCH HỢP
5.1 Các yêu cầu đối với phần mềm hệ thống tích hợp
Hệ điều hành có nhiệm vụ điều khiển tất cả các tài nguyên tính toán của hệ thống tích hợp chẳng hạn như việc cung cấp các dịch vụ cần thiết cho việc thực hiện theo trình tự các chương trình ứng dụng trong hệ thống thời gian thực. Số lượng người sử dụng của các sản phẩm phần mềm được chuẩn hoá cho hệ thống tích hợp là lớn nhất. Hệ điều hành (OS) sẽ triển khai việc điều khiển một cách hiệu quả trên các tài nguyên tính toán cơ sở, bao gồm việc phân bố bộ nhớ CPU, việc sử dụng nhịp thời gian của CPU, các chuyển bộ nhớ, và tất cả các chuyển đổi vào ra. Hệ điều hành OS sẽ phân bố tài nguyên cho từng chương trình dưới dạng động trên cơ sở sơ đồ nhiều mức ưu tiên. Nó sẽ duy trì việc thực hiện các chương trình theo thứ tự trong môi trường đa chương trình tương ứng với thời gian thực cần thiết của hệ thống.
Hệ điều hành dùng cho khối xử lý thống nhất là là hệ điều hành Windows XP/Vista hoặc phiên bản mới nhất, hoặc Linux.
5.1.2 Các dịch vụ và các tiện ích lập trình
Phần mềm hệ thống tích hợp phải bao gồm một tập hợp các công cụ và các trợ giúp lập trình bao gồm cả các phần mềm đã được sử dụng bởi người cung cấp trong việc phát triển hệ thống.
Một chương trình soạn thảo văn bản tương hỗ sẽ được cung cấp để tạo lập hoặc thay đổi các tệp dữ liệu ASCII từ các đầu kết nối của máy tính. Chương trình soạn thảo phải cho phép việc soạn thảo ký tự, từ, dòng và bộ đệm, cho phép thực hiện các lệnh chèn, xoá, thay đổi và chuyển chỗ cũng như khả năng trộn và móc nối tệp.
Một bộ hoàn chỉnh các chức năng tiện ích được cung cấp bao gồm:
1. Sao chép và chuyển đổi giữa các phương tiện, theo các chiều giữa đĩa, máy in, bộ nhớ CPU và băng từ, mà về mật logic có thể thực hiện được.
2. Tải và đổ các tệp dạng nhị phân từ /lên đĩa hoặc băng từ, bộ nhớ chính của CPU hay bộ nhớ bulk.
3. So sánh nội dung bộ nhớ chính của CPU hay bộ nhớ bulk với nội dung của băng từ.
4. Sắp xếp, nhập, đổi tên và xoá tệp. 5. Truy nhập cho chức năng E -mail 6. Truy nhập hình vẽ.
7. Tiện ích tạo lập của hệ thống tích hợp sẽ cho phép người lập trình thực hiện chức năng ráp nối lúc khởi động hệ thống hoặc sau đó nếu có yêu cầu. Các chức năng sau đây sẽ được trợ giúp:
8. Xác định thủ tục lệnh khởi động
9. Các thiết bị kết nối động và các driver cho thiết bị kết nối
10. Tạo lập và thay đổi các tham số của hệ thống cho việc khởi động tiếp sau. 11. Thay đổi động các giá trị của các tham số hệ thống hiện thời.
Sau khi một chương trình đã được kiểm tra, người sử dụng có thể bổ sung chương trình mới vào hệ thống thời gian thực.
5.1.3 Chương trình nguồn và cập nhật của phần mềm thực hiện
Các mã nguồn dịch vụ thực hiện phải được cung cấp trong tất cả các khối xử lý của tất cả các mức. Việc thực hiện và các chương trình liên quan, bao gồm (nhưng không giới hạn) các chương trình dịch, các chương trình ghép nối, Các chương trình nạp,... phải là phiên bản mới nhất, có được ở thời điểm bắt đầu thí nghiệm xuất xưởng. Các mô đun phần mềm do nhà cấp hàng viết phải được cung cấp.
Các mô đun mã nguồn phải được cung cấp theo các điều khoản của qui định giấy phép phần mềm.
5.1.4 Tạo lập và duy trì màn hiển thị
Phần mềm tạo lập màn hiển thị trực tuyến phải cho phép nhân viên quản trị khả năng tạo lập và duy trì các màn hiển thị của dữ liệu trong một khuôn dạng có thể định nghĩa, từ bất kỳ một khối xử lí nào được gán chức năng này.
Phần mềm tạo lập màn hiển thị trực tuyến phải sẵn sàng cho người sử dụng vào bất cứ lúc nào. Bộ tạo lập màn hiển thị trực tuyến sẽ hỗ trợ cho tất cả các dạng dữ liệu, bao hàm trong các chương trình ứng dụng cấp cao và cung cấp định nghĩa cho các phương pháp gọi màn hiển thị. Các khả năng của phần mềm tạo lập màn hiển thị trực tuyến bao gồm:
1. Tạo lập các màn hiển thị đồ hoạ đầy đủ bao gồm các bản đồ và việc tạo và sắp xếp lớp tương ứng,...
2. Tạo lập các màn hiển thị ở mode ký tự trong đó chỉ chứa các dữ liệu ký tự cho các phần tĩnh và động. Mode này được hạn chế cho dạng dữ liệu phù hợp cho việc in ấn trên các bộ ghi nhật ký hệ thống.
3. Phương pháp tương hỗ để duy trì tập hợp các biểu tượng và ký tự.
4. Việc tạo lập các mối liên kết cho việc dịch chuyển dữ liệu lên trên hay xuống dưới cho dữ liệu dạng bảng.
5. Các khả năng soạn thảo: chèn, xoá, dịch chuyển và sao chép các phần tử trên màn hiển thị. Có khả năng bổ sung thêm một màn hiển thị sử dụng màn biểu diễn hiện tại làm nền (với các liên kết nền và liên kết động nếu có).
6. Liên kết của các dữ liệu đo xa, các dữ liệu tính toán, các dữ liệu đầu ra của các chương trình ứng dụng hay bất kỳ một phần tử cơ sở dữ liệu nào hoặc được lưu giữ trên đĩa hay lưu giữ trong bộ nhớ với các trường biểu diễn xác định trên bất kỳ màn hiển thị đơn nào.
7. Sự tạo lập điểm liên kết gọi màn hiển thị hoặc việc gán phím chức năng cho các màn điều khiển chương trình.
8. Tạo lập các mối liên kết giữa việc vào dữ liệu hay việc lựa chọn điểm thâm nhập với các chương trình ứng dụng.
9. Tạo lập các dạng dữ liệu mới bằng việc soạn thảo các dạng dữ liệu hiện tại. Chương trình tạo lập màn hiển thị trực tuyến sẽ hỗ trợ các chức năng sau: 1. Định nghĩa cấu trúc hiển thị
2. Định nghĩa các cơ chế thể hiện màn hiển thị 3. Định nghĩa các định dạng của màn hiển thị 4. Định nghĩa các tham chiếu cơ sở dữ liệu 5. Duy trì các định dạng của màn hiển thị
6. Định nghĩa điều khiển và truy cập chương trình ứng dụng
5.1.5 Tạo lập, duy trì và truy cập cơ sở dữ liệu
Yêu cầu một cấu trúc tạo lập cơ sở dữ liệu tích hợp đơn phải trợ giúp tất cho cả các chức năng. Cơ sở dữ liệu tích hợp được hỗ trợ bằng việc tạo lập và soạn thảo cơ sở dữ liệu tập trung. Các tiên ích của cơ sở dữ liệu sẽ cho phép tạo lập thêm các tệp dữ liệu.
Cơ sở dữ liệu phải được thiết kếđể tạo ra sự hiệu quả và đa dụng của các ứng dụng trong môi trường thời gian thực, cũng như việc mở rộng dễ dàng khi hệ thống phát triển. Các tiên ích của cơ sở dữ liệu sẽ trợ giúp cho các chức năng sau đây:
1. Tạo lập và kiểm tra tính tương thích cơ sở dữ liệu 2. Soạn thảo và duy trì cơ sở dữ liệu
3. Truy cập dữ liệu
5.1.5.1 Tạo lập cơ sở dữ liệu
Phải có khả năng định nghĩa trực tuyến (on-line) các ứng dụng và các tham số của cơ sở dữ liệu, sử dụng các hiển thị điền vào chỗ trống. Nói chung, các tham số sẽ chỉ được đưa vào một lần ngay cả khi được sử dụng bởi nhiều ứng dụng. Chương trình tạo lập cơ sở dữ liệu sẽ định kích thước cơ sở dữ liệu, tạo ra các các tệp dữ liệu và các phụ lục cần thiết, và khởi tạo cơ sở dữ liệu với các giá trị đặt. Việc cập nhật từng phần, từng mô đun của cơ sở dữ liệu trên một IED phải thực hiện được.
Nếu khi kích thước cơ sở dữ liệu bị thay đổi, cần phải định lại kích thước một số hoặc tất cả các chương trình ứng dụng, Các chức năng tạo lập cơ sở dữ liệu sẽ tạo ra các tham số kích thước mới cho tất cả các ứng dụng tại một vị trí trung tâm. Các chương trình ứng dụng sẽ lấy và sử dụng các tham số này khi chạy. Chương trình được mua phải dược cung cấp các công cụ cần thiết để định lại kích thước các chương trình trong mọi ngôn ngữ bậc cao, chẳng hạn như FORTRAN, PASCAL và C ++..., đã được người cấp hàng sử dụng để phát triển phần mềm.
5.1.5.2 Bảo dưỡng cơ sở dữ liệu
Khả năng soạn thảo và bảo dưỡng một cơ sở dữ liệu tương hỗ phải được cung cấp. Gói dữ liệu soạn thảo sẽ cho phép hiển thị và soạn thảo cơ sơ dữ liệu hiện có dưới dạng tương hỗ. Dạng dữ liệu soạn thảo phải có nghĩa về mặt kỹ thuật và không cần thiết phải phản ánh cấu trúc cơ sở dữ liệu thực tế.
Phải cung cấp các khả năng để bổ sung, xoá, hay thay đổi sự mô tả của: Các dữ liệu đo xa trong cơ sở dữ liệu hệ thống; các khối phần cứng thu thập dữ liệu; các dữ liệu được vào bằnd tay trong cơ sở dữ liệu hệ thống; các dữ liệu được tính toán bởi các chương trình trong cơ sở dữ liệu hệ thống; và, một cách tổng quát, mọi tham số trong cơ sở dữ liệu hệ thống.
Khả năng thay đổi cơ sở dữ liệu được sử dụng thường xuyên nhất cho việc bổ xung các dữ liệu tính toán và đo xa vào trong cơ sở dữ liệu hệ thống. Sự bổ sung /thay đổi của các loại dữ liệu này bao gồm từ việc thực hiện với một điểm dữ liệu đơn tại một thiết bị IED hiện có tới việc thực hiện với các trình tự quét mới tại một hay nhiều thiết bị IED.
5.1.5.3 Truy cập cơ sở dữ liệu
Yêu cầu khả năng truy cập cơ sở dữ liệu một cách hiệu quả. Việc truy cập cơ sở dữ liệu phải thật sự hiệu quả trong việc truy cập trực tuyến. Việc truy nhập cơ sở dữ liệu được sử dụng hàng ngày do vậy các chương trình ứng dụng phải có cơ sở dữ liệu độc lập về nơi lưu giữ và cấu trúc. Các bộ dữ liệu xác định phải được truy nhập một cách tượng trưng.
5.1.6 Duy trì và tạo lập báo cáo
Phần mềm duy trì và tạo lập báo cáo sẽ tạo điều kiện cho nhà máy xác định các bản báo cáo và/hoặc các bản nhật ký để in ra tự động hoặc theo yêu cầu; Các khả năng tạo lập báo cáo RDBMS phải được sử dụng để đáp ứng các yêu cầu nêu trên với yêu cầu mở rộng nhỏ nhất. Chương trình soạn thảo nhật ký có khả năng hoạt động trong chế độ tương hỗ từ bất kỳ bộ xử lý nào. Chương trình soạn thảo sẽ hoạt động theo cách thức tương tự chương trình soạn thảo /tạo lập màn hiển thị và sử dụng các thủ giao diện với người sử dụng giống nhau. ở mức tối thiểu, một chương trình soạn thảo báo cáo phải trợ giúp các chức năng sau đây:
1. Soạn thảo các thông tin nền của báo cáo và định vị các trường dữ liệu
2. Liên kết các trường dữ liệu với cơ sở dữ liệu quá khứ thông qua các dấu nhắc tương hỗ.
3. Định nghĩa sự hiện diện của trường dữ liệu trên bản báo cáo thông qua các dấu nhắc tương hỗ.
4. Định nghĩa các tính toán liên quan đến bản báo cáo (trong trường hợp không không được cung cấp như là một phần của tính toán dữ liệu quá khứ)
5. Định nghĩa lịch trình in 6. Đặt tên bản báo cáo
7. Xem bản báo cáo
5.2 Yêu cầu phần cứng
5.2.1 Nguồn cung cấp
Các thiết bị vi xử lí, chẳng hạn như hệ thống tích hợp và các thiết bị IED, yêu cầu nguồn cung cấp AC hoặc DC tin cậy để hoạt động được liên tục. Điều này tạo ra một sự thay đổi đáng kể từ các thiết bị bảo vệ cơ điện tử và các thiết bị đo, là các thiết bị nói chung không đòi hỏi nguồn cung cấp. Bên cạnh đó tồn tại một số trường hợp ngoại lệ. Ví dụ, một rơ le đóng lặp lại cơ điện yêu cầu một nguồn cung cấp để vận hành một mô tơ điện cho mục đích đếm thời gian. Nhưng nói chung, các thiết bị cơ điện không cần nguồn cung cấp.
Một cách lý tưởng, hệ thống tích hợp và các thiết bị IED của trạm có thể sử dụng các nguồn hiện có, chẳng hạn như hệ thống ắc qui trạm, hay nguồn tự dùng AC. Hầu hết các thiết bị IED bảo vệ và đo được thiết kế để vận hành chính xác với điện áp nguồn cung cấp dao động lên xuống trong khoảng 20% giá trị điện áp định mức, và vì vậy các thiết bị này có thể vận hành chính xác khi điện áp của hệ thống ắc qui trạm giảm do cắt máy cắt. Các thiết bị vi xử lý khác chẳng hạn như máy tính trạm có thể không tiếp tục vận hành trong trường hợp sự cố, và do đó có thể phải yêu cầu một nguồn cung cấp riêng biệt. Nguồn tự dùng AC của trạm, có thể bị mất trong lúc sự cố trên mạch cấp cho máy biến áp tự dùng, không đủ độ tin cậy để cấp nguồn cho hệ thống tích hợp. Vì vậy cần phải có một bộ nguồn không bị gián đoạn riêng biệt (UPS- Uninteruptible Power Source) gồm có một bộ ắc qui và một bộ nạp không cần cấp nguồn từ máy biến áp tự dùng hay một bộ chuyển đổi DC /AC tách khỏi hệ thống ắc qui trạm.
Thiết bị của hệ thống tích hợp trong trạm phải được cung cấp bởi hệ thống ắc qui DC của trạm. Nếu hệ thống ắc qui của trạm không đủ dung lượng để vận hành hệ thống tích hợp, hệ thống ắc qui trạm cần phải được thay mới. Hệ thống tích hợp sẽ không chiếm chỗ của hệ thống ắc qui trạm.
5.2.2 Thiết kế đảm bảo an toàn cho nhân viên vận hành
Các yêu cầu tối thiểu về an toàn cho người vận hành như sau:
1. Bất cứ phần cứng nào có điện áp vận hành vượt quá 50V, thì phần cứng đó phải được che, ngăn sự tiếp xúc vô tình và phải được dán biển báo hiệu trên đó.
2. Không được có các cạnh hay các góc sắc nhọn. Tất cả các mép phải được làm tròn để tránh gây thương tích.
3. Các vật liệu được xác định trong thiết kế phần cứng phải đáp ứng các tiêu chuẩn UL và NFPA 70, và phải được thiết kế theo các tiêu chuẩn có thể áp dụng được NEMA và ANSI /IEEE bao hàm mã an toàn điện quốc gia (ANSI C2-1993). Các phần có thể áp dụng được của mã này nằm trong phần 18, Máy cắt và thanh cái đặt trong vỏ bọc kim loại.
5.2.3 Đóng gói phần cứng
Các vật liệu mới được sử dụng phổ biến trong các sản phẩm thương mại phải được sử dụng để chế tạo các phần cứng của hệ thống tích hợp. Tất cả các khối cấu thành được chế tạo ở trạng thái rắn. Tất cả cầu nối, các đầu đấu cáp và dây phải được in dán nhãn chắc chắn để phân biệt. Tất cả các điểm đấu nối dây và cáp bên ngoài phải có khả năng tiếp cận dễ dàng để đấu nối /tách đấu nối và cũng được in dãn nhãn chắc chắn. Tất cả các bộ phận cấu thành và các phần cứng phải là các sản phẩm hiện tại của các nhà sản xuất các bộ phận cấu thành. Để dễ dàng trong việc mở rộng và bảo dưỡng, việc mô đun hoá sẽ được áp dụng cho các phần cứng. Tất cả các dây phải được buộc hoặc kẹp gọn gàng. Các vật liệu dễ bị ăn mòn không được phép sử dụng. Phần cứng phải đủ vững chắc cho các vị trí phải chịu đựng và vị trí khởi động mà không bị hư hỏng. Các tủ phải được sơn với 1 hoặc 2 lớp sơn ngoài lớp sơn lót. Các tiêu chuẩn công nghiệp De facto phải được tuân thủ trong khi tiến hành lắp ráp phần cứng.
5.2.4 Các bộ phận cấu thành
Tất cả các bộ phận cấu thành phải được lựa chọn từ những đợt sản phẩm được sản xuất tự động cao và đã được kiểm tra của một nhà sản xuất đáp ứng với yêu cầu cao