4. Phần mềm SCADA/DMS/AMR
4.1. Phần mềm giao diện HMI
Giao diện người dùng (HMI) được hiểu như là phần tạo ra sự kết nối giữa
người dùng và các chương trình giám sát, điều khiển của hệ thống
SCADA/DMS. Cũng như các trình ứng dụng khác, User Interface cho phép
giám sát và điều khiển hệ thống điện, truy xuất tới các thông tin lưu trữ trong
cơ sở dữ liệu một cách đơn giản và dễ tiếp cận. Tất cả các trình ứng dụng của hệ thống SCADA/DMS đều tương thích chạy trên hệ điều hành Windows
được sử dụng.
Thiết kế của các cửa sổ màn hình có thểđược thay đổi và tái sử dụng. Các cửa sổ màn hình này cho phép chạy các trình ứng dụng, xem lại các thông tin, tổng kết sự kiện theo dữ liệu, theo dõi giám sát thông tin thời gian thực về hệ thống
121
Hình 5. 27: Ví dụ màn hình giao diện HMI tổng thểlướiđiện
Mỗi màn hình có thểđược thiết kế cho các mục đích riêng như:
Thu thập dữ liệu Giám sát và điều khiển
Lựa chọn và chạy các trình ứng dụng, người dùng có thể truy xuất dữ liệu, ra lệnh điều khiển bằng con trỏ theo kiểu “look-and-feel” và “point-and-click” rất dễ dàng.
Tất cả các lệnh đưa vào hoặc các truy xuất dữ liệu đều được kiểm tra thông qua mức người dùng và mật mã hoạt động tương ứng đểđảm bảo an toàn.
4.1.1. Các chức năng điều khiển giám sát:
122
- Device Control: Khả năng điều khiển thiết bị theo “areas of responsibility”,
lệnh điều khiển do thao tác của cá nhân không có uỷ quyền sẽ bị ngăn chặn. Để tránh trường hợp lặp lại của một lệnh điều khiển từcác màn hình điều khiển khác
nhau, điểm điều khiển được chọn sẽ báo “busy” đối với tất cả những người sử
dụng khác trong “areas of responsibility”, đến tận khi thao tác điều khiển này kết thúc.
a. Open/Close Commands: Lệnh điều khiển đóng mở sẽ tuân theo
kiểu “Select Before Operate” (SBO).
b. Forced Operation: Cho phép điều khiển trong trường hợp nhân
viên vận hành xác nhận thao tác và tình trạng các thiết bị liên quan đến thao tác điều khiển này hoàn toàn đúng, bỏ qua logic liên động tại HMI
- Interlocks Condition Verification: Để ngăn chặn tai nạn cho người vận hành và
tránh sự cố gây ra do thao tác vận hành, tất cả các thao tác điều khiển sẽ được kiểm tra logic liên động trước khi thi hành.
Hệ thống tích hợp cũng có khả năng giám sát điều kiện của hệ thống trong
quá trình điều khiển, để cảnh báo về những thay đổi không mong muốn trong hệ
thống, có thể ảnh hưởng trực tiếp đến thao tác điều khiển. Chức năng giám sát
này sẽ tựđộng ngăn chặn lệnh điều khiển trong trường hợp này để tránh tai nạn vềngười và phá huỷ thiết bị do sự cố. Vùng cấu hình được giám sát có thể theo mức điện áp, hoặc trong toàn bộ trạm bao gồm các thiết bị được kiểm tra trong
điều kiện liên động của thao tác điều khiển.
4.1.2. Hệ thống quản lý và xử lý cảnh báo:
Quản lý và xử lý các cảnh báo phát sinh trong quá trình vận hành là chức
năng rất quan trọng, đặc biệt ở trường hợp xảy ra sự cố lớn trong hệ thống điện.
Một sự kiện (Event) sẽ được sinh ra trong mọi tình huống, cảnh báo (Alarm) là
một trong các kiểu sự kiện.
123
+ Bất kỳ một sựthay đổi trạng thái không mong muốn nào xảy ra
+ Bất kỳ sự yêu cầu hay chỉ thị nào về sựthay đổi điểm điều khiển không do
đầu vào tương ứng, trong một khoảng thời gian định trước.
+ Bất kỳ giá trị tương tự nào vi phạm ngưỡng cảnh báo được đã được định
nghĩa bởi nhân viên vận hành.
+ Một thiết bị đầu cuối (RTU) không đáp ứng chính xác số lần thu thập dữ
liệu đã xác định.
+ Trạng thái vận hành của bất kỳ thiết bị trạm nào không định trước hoặc không do thao tác của nhân viên vận hành.
- Điều kiện cảnh báo và phân loại cảnh báo: Hệ thống SCADA/DMS có hai loại cảnh báo khác nhau (critical và non-critical alarms). Vận hành viên có khảnăng
gán các cảnh báo này với các tín hiệu đầu vào hay các thiết bị.
Trạng thái thiết bịthay đổi bởi thao tác vận hành có thểđược cân nhắc như là
một sự kiện. Vì vậy cảnh báo sẽđược sinh ra trong từng điều kiện cụ thể và theo
account người dùng tương ứng:
+ Cảnh báo sẽ được đưa ra dưới dạng âm thanh và hình ảnh, bằng cách đó người vận hành có thểnhanh chóng xác định và phân loại sự kiện.
+ Sựthay đổi trạng thái không dự định của bất kỳ thành phần nào sẽ gây ra hình ảnh biểu tượng nhấp nháy trên màn hình HMI.
+ Sự nhấp nháy chỉ thị cho một cảnh báo nào đó chưa được xác nhận
(unacknowledged). Khi đó nó sẽ gây sự chú ý cho vận hành viên tại thời
điểm đó.
+ Mỗi cảnh báo, phụ thuộc vào “Area of Responsibility”mà nó được gán, sẽ được xác nhận (acknowledged) bởi người sử dụng, và phụ thuộc vào mức truy nhập hệ thống của người sử dụng đó.
+ Cảnh báo sẽ vẫn tồn tại đến dù điều kiện gây ra nó đã không còn duy trì.
+ Cảnh báo sẽ có thể được định nghĩa và phân ra theo “critical”,
124
phát, truyền tải và phân phối. Theo sự phân loại này, có thể theo dõi riêng các cảnh báo này hoặc in ra riêng biệt các báo cáo.
+ Người dùng có thể thay đổi các loại cảnh báo, định hướng và tái định
hướng chúng tới các bàn giám sát điều khiển hay thiết bịđầu ra khác nhau (ví
dụ như máy in).
+ Không có tình huống cảnh báo nào chưa được xác nhận có thể làm giảm
tính năng hoặc làm ngừng hệ thống.
+ Bất kỳ sự vi phạm giá trị giới hạn nào của một trong các thông số vận hành
được định trước sẽ tạo ra các chỉ thịtương ứng và được lưu lại trong Event file. + Xác nhận cảnh báo chỉ được thực hiện duy nhất bởi nhân viên vận hành
đang truy nhập được uỷ quyền.
+ Xác nhận cảnh báo sẽ làm ngừng biểu tượng nhấp nháy tương ứng hoặc
đổi màu của nó về trạng thái bình thường.
+ Có thể nhanh chóng tắt âm thanh cảnh báo chỉ bằng một thao tác rất đơn giản. - Cửa sổ màn hình cảnh báo: Cảnh báo được đưa ra với các thông tin phân loại rõ
ràng, nguyên nhân gây ra,… để người sử dụng nhanh chóng xác định và xử lý tình huống. Cảnh báo và list các sự kiện được đưa ra theo thứ tự thời gian, ít nhất sẽ bao gồm các thông tin sau:
+ Ngày giờ xảy ra cảnh báo + Tên, nhóm thiết bị
+ Tên riêng của yếu tố gây cảnh báo + Mô tảsơ lược về tình huống cảnh báo
125
Hình 5. 28: Ví dụ màn hình cảnh báo Alarm
4.1.3. Đồ thịxu hướng (Trending):
Hệ thống DAC bao gồm chức năng vẽ ra đồ thị xu hướng. Các đồ thị xu
hướng này có thể lấy dữ liệu từ HIS (đồ thị quá khứ) hoặc dữ liệu thời gian thực
126
Hình 5. 29: Ví dụ đồ thị xu hướng vận hành trạm
4.1.4. Hệ thống xử lý biển báo, biển cấm (Tagging):
Hệ thống cho phép đặt biển báo, biển cấm đối với máy cắt, dao cách ly,… phục vụ công tác duy tu bảo dưỡng. Hệ thống SCADA/DMS thường sử dụng bốn loại tags: Red, Yellow, Orange, và Blue.
- Red Tag : Dùng cấm thao tác đóng cắt cho máy cắt hoặc dao cách ly. - Yellow Tag : Được dùng cho các công việc hot-line.
- Orange Tag : Được dùng với mục đích chỉ thị.
- Blue Tag : Được áp dụng trên màn hình HMI, với mục đích cung cấp các thông tin hỗ trợ cho nhân viên vận hành.
Chức năng Tagging cho phép người dùng nhập vào các thông tin sau: - Job /Permit Number – Công việc (số ký hiệu)
127 - Date - Thời gian
- Purpose - Mục đích
- "Tagged by" and "Tagged for" Information – Nhân viên đặt Tag.
.
Hình 5. 30: Cửa sổ màn hình đặt Tag