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Überwachung des Stromnetzes

Die Northwest Iowa Power Cooperative verwendet Matrox Extio Remote-Grafikerweiterungstechnologie, um Probleme, die von ihren älteren KVM-Lösungen herrühren, zu beseitigen


Die bei NIPCO für die Steuerungsvorgänge zuständigen Mitarbeiter verwalten Leistungsflüsse in Strom-DispositionscenternDie für die Steuerungsvorgänge zuständigen Mitarbeiter bei NIPCO erfassen die Lastflüsse des Systems über Extio-gesteuerte Monitore

Über die Northwest Iowa Power Cooperative

Die Northwest Iowa Power Cooperative (NIPCO) ist eine ländliche Elektrizitätskooperative, die sieben Kategorie-A-Mitglieder und 13 Kategorie-B-Mitglieder in West-Iowa mit dem von ihr erzeugten Strom versorgt. Zur Überwachung der 850 Meilen langen Hochspannungsleitung in ihrem Einzugsgebiet verwendet NIPCO ein Überwachungs-, Steuerungs- und Datenerfassungssystem (Supervisory Control and Data Acquisition System = SCADA), das von Open Systems International (OSI), einem in Minneapolis, Minnesota ansässigen Unternehmen, produziert wurde.

Das Steuersystem besteht aus fünf Netzwerkservern und fünf Workstations, die mithilfe von Dual-Displays – in manchen Fällen auch Quad-Displays – eine grafische Oberfläche bereitstellen. Über eine Mensch-Maschine-Schnittstelle steuert das SCADA-System das NIPCO-Stromnetz. Server und Workstations befinden sich außerhalb des Stromdispositionsbereichs, an dem die Steuerung und Überwachung des Stromnetzes tatsächlich stattfindet. Diese Anordnung wurde gewählt, um die Schlüsselkomponenten des SCADA-Systems an einem trockenen, kühlen und sauberen Ort unterbringen zu können.

Die Herausforderung

In der Vergangenheit stellten Standard-KVM-Extender (Keyboard, Video and Mouse) das Bindeglied zwischen den Workstations in Räumen mit kontrollierten Umgebungsbedingungen und dem Dispositionsarbeitsbereich dar. So konnten die Komponenten zwar auf räumliche Distanz genutzt werden, jedoch wurden die KVM-Extender regelmäßig durch induzierte Magnetfelder und andere Faktoren gestört. Diese Störsignale fanden meist einen Weg in die abgeschirmten und nicht abgeschirmten Kabel der Kategorie 5 (Cat-5) zwischen den Endgeräten der KVM-Extender. Als Quelle konnten flackernde Leuchtstoffröhren, das Anlassen und Abstellen von Motoren, Hochfrequenzsignale, Lampendimmer und nicht zuletzt Potentialunterschiede zwischen den Erden der beiden Räume ausgemacht werden. In einer solchen kontrollierten Umgebung konnte selbst eine kleine Bewegung eines der Kabel unter dem Computerboden ein Blockieren des KVM-Switch auslösen oder zu Instabilität des Systems führen. Wenn dies geschah, musste der KVM-Switch neu gestartet oder das Cat-5-Kabel an einen anderen Ort verlegt werden, um das induzierte elektrische Rauschen oder die Störung zu minimieren.

Ein weiteres Thema, das NIPCO angehen musste, war der Wechsel in der IT-Branche weg von den alten PS-2-Computerschnittstellen für Maus und Tastatur hin zur universellen seriellen Busschnittstelle (USB). Es stand außer Frage, dass bei NIPCO alte Konfigurationen ersetzt werden mussten, um die CPUs der Workstations auf Distanz verbinden zu können.

Das Steuerungssystem besteht aus fünf vernetzten Servern und WorkstationsWorkstations sind per Remote-Verbindung über ein einfaches Glasfaserkabel mit Exito verbunden Die Matrox Extio Remote-Grafik-Unit befindet sich auf einem Regal am Standort des BedienersDie Extio F1400 unterstützt vier Monitore und USB-Workstation-Geräte am Standort des Bedieners

Die Lösung

Auf der Suche nach einer Lösung, diese veraltete Technologie zu ersetzen und die durch Störsignale verursachten Probleme zu beseitigen, besuchte NIPCO die DistribuTech, eine branchenspezifische Fachmesse, auf der die neuesten Technologien für Automatisierung und Steuerungssysteme vorgestellt wurden. Am Stand von Matrox Graphics fand NIPCO die gesuchte Lösung: die Matrox Extio F1400 Remote-Grafik-Unit (RGU). Extio nutzt PCI Express-Bus-Erweiterungstechnologie um E/A-Geräte vom Computer zu trennen und mehrere Monitore vom Überwachungsstandort aus zu steuern. Durch die Unterstützung von Multimode-Glasfaserkabeln sorgt Extio dafür, dass das NIPCO-Steuerungssystem resistent gegen Einflüsse ist, die eine echte Herausforderung für das „verkabelte“ System darstellen.

Das Ergebnis

Sobald die Extio F1400 Unit installiert und hochgefahren war, nahm sie unverzüglich ihren Betrieb auf. Die Grafikqualität der Bildschirmanzeigen verbesserte sich deutlich. Selbst auf der Kartennetzanzeige waren merkliche Verbesserungen bei Auflösung und Schärfe zu erkennen.

Die bei NIPCO für die Steuerungsvorgänge zuständigen Mitarbeiter erfassen die Lastflüsse des Systems an mehreren Monitoren und zeichnen sie auf. Dabei versorgt eine Extio Unit pro Bedienersystem alle vier Monitore mit Videodaten in überragender Auflösung. Ein zusätzlicher Vorteil von Extio gegenüber der herkömmlichen KVM-Erweiterungstechnologie bestand darin, dass nun USB-Ports zur Unterstützung von Workstation-Geräten und PC-Audio am Standort des Bedieners zur Verfügung standen. Was diese Lösung so einzigartig macht, ist die Tatsache, dass ein einziges, nichtleitendes Multimode-Glasfaserkabel statt vier oder mehr getrennt verlaufender Video- und Workstation-Kabel verwendet wird, die vom klimatisierten Raum zum Dispositionscenter verlaufen.

Dank des großartigen Erfolgs bei der Einführung des SCADA-Systems hat sich die Kooperative nun dazu entschieden, auch die Extio F1400 in ihr Energieverwaltungssystem zu integrieren. Das Energieverwaltungssystem steuert Geräte wie elektrische Wasserboiler, Klimaanlagen und Bewässerungssysteme über Funksignale, die an Empfangsgeräte in Haushalten und auf Farmen in ländlichen Gegenden West-Iowas gesendet werden. Dieses Energieverwaltungssystem kommt mehrere Male pro Monat zum Einsatz, wenn der Strombedarf am höchsten ist. Mithilfe dieser Technologie ist NIPCO in der Lage, diese Last um mehrere Stunden zu verschieben und so die Energiekosten für den Endverbraucher zu reduzieren.

„Ohne die Matrox Extio Remote-Grafiktechnologie stünde NIPCO weiterhin vor vielen Herausforderungen beim Betrieb mehrerer PC-Workstations, die sich an einem Remote-Standort befinden“, so Dennis Hill, Vice President für Telekommunikationsdienstleistungen der Northwest Iowa Power Cooperative. „Extio ist ein einzigartiges, ausgezeichnetes Produkt, das alle Bedürfnisse der Northwest Iowa Power Cooperative vollkommen befriedigt hat.“

Weitere Informationen

Die Matrox Extio-Serie ist ideal für Umgebungen, die Datensicherheit, geringe Wärmeemissionen, Geräuschlosigkeit und einen größeren Arbeitsbereich erfordern. Weitere Informationen erhalten Sie bei Matrox.

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