配電室(shi)智(zhi)能(neng)監(jian)控(kong)系(xi)統設計(ji)及(ji)實現(xian)分(fen)析(xi)

安科瑞電(dian)氣(qi)股份(fen)有限(xian)公(gong)司(si)   上(shang)海嘉(jia)定(ding)   201801

摘(zhai)  要(yao)：配(pei)電(dian)室(shi)作(zuo)為電(dian)網(wang)正(zheng)常(chang)運(yun)行(xing)中(zhong)的(de)基(ji)礎(chu)性(xing)設(she)施，在信(xin)息化(hua)建(jian)設(she)中(zhong)處(chu)於信(xin)息交換管(guan)理(li)的(de)核心(xin)位置，這(zhe)就(jiu)要(yao)求(qiu)配(pei)電室(shi)內(nei)所(suo)有設(she)備(bei)需(xu)要(yao)時(shi)時(shi)刻(ke)刻(ke)正(zheng)常(chang)運(yun)轉(zhuan)，壹旦某臺設備出(chu)現(xian)故(gu)障(zhang)，對數(shu)據傳輸(shu)、存(cun)儲(chu)及(ji)系(xi)統運(yun)行(xing)構(gou)成威脅(xie)，就(jiu)會(hui)影(ying)響到全(quan)局，如果(guo)不能(neng)及(ji)時處(chu)理，更(geng)有可(ke)能(neng)損(sun)壞(huai)硬件設(she)備(bei)，造成不可(ke)估量的(de)經濟(ji)損失(shi)。但是(shi)在電(dian)網(wang)實際(ji)的(de)運(yun)行(xing)過(guo)程(cheng)中，並不能(neng)隨(sui)時對(dui)其(qi)進(jin)行(xing)故(gu)障(zhang)檢(jian)查(zha)和查(zha)看(kan)，因為這樣(yang)不但(dan)會(hui)增(zeng)加(jia)工(gong)作(zuo)人員(yuan)的(de)工作(zuo)量，還(hai)會給(gei)供電(dian)企業(ye)帶來巨大(da)的(de)成本支(zhi)出。而通(tong)過(guo)對(dui)配電室(shi)進(jin)行(xing)智(zhi)能(neng)監(jian)控(kong)就(jiu)能(neng)有效(xiao)解(jie)決(jue)這(zhe)些問題(ti)，所(suo)以配電(dian)室(shi)智(zhi)能(neng)監(jian)控(kong)系(xi)統的(de)應用(yong)逐漸受到(dao)人(ren)們的(de)關註(zhu)。為了能(neng)讓(rang)配電室(shi)更(geng)好的(de)工作(zuo)，就(jiu)要(yao)加(jia)強(qiang)對配電室(shi)智(zhi)能(neng)監(jian)控(kong)系(xi)統設計(ji)及(ji)實現(xian)的(de)研(yan)究，實時監(jian)控(kong)高壓(ya)配電室(shi)運(yun)行(xing)狀(zhuang)態(tai)，並(bing)結合線下巡(xun)檢(jian)、搶修等工(gong)作(zuo)，共同保障(zhang)配電室(shi)的(de)安全(quan)穩定運(yun)行(xing)。

關(guan)鍵(jian)字(zi)：配(pei)電(dian)室(shi)、信(xin)息化(hua)建(jian)設(she)、智(zhi)能(neng)監(jian)控(kong)系(xi)統、安全(quan)穩定

 

 

        配(pei)電室(shi)智(zhi)能(neng)監(jian)控(kong)系(xi)統是通(tong)過(guo)物(wu)聯網(wang)技術(shu)的(de)集(ji)成應用(yong)，通(tong)過(guo)采(cai)集(ji)模塊(kuai)來對(dui)數(shu)據信(xin)息進(jin)行(xing)收(shou)集(ji)、整合和處(chu)理，從(cong)而讓(rang)各(ge)個(ge)子(zi)系(xi)統能夠(gou)進(jin)行(xing)相應(ying)的(de)聯動和配(pei)合使(shi)用(yong)。這(zhe)個(ge)系(xi)統會自動收(shou)集(ji)和記錄信息數(shu)據，並(bing)加(jia)以分(fen)析(xi)，從(cong)而將(jiang)有效(xiao)的(de)信息傳遞(di)給(gei)工作(zuo)人員(yuan)，以(yi)便(bian)工(gong)作(zuo)人員(yuan)了解(jie)和掌握配(pei)電(dian)室(shi)的(de)情(qing)況，並對存(cun)在的(de)隱患及(ji)時(shi)進(jin)行(xing)處(chu)理和應(ying)對(dui)。

1.1視頻(pin)監(jian)控(kong) 

 

        視頻(pin)監(jian)控(kong)是指將(jiang)智(zhi)能(neng)監(jian)控(kong)系(xi)統前(qian)端(duan)的(de)監(jian)控(kong)攝像(xiang)頭所(suo)記錄和采(cai)集(ji)到的(de)音(yin)視頻(pin)材(cai)料通(tong)過(guo)信(xin)號線傳遞(di)到(dao)硬盤錄像(xiang)機上(shang)，然(ran)後(hou)由(you)硬盤錄像(xiang)機經過(guo)初(chu)步判(pan)斷和處(chu)理後(hou)就(jiu)傳遞(di)到(dao)監(jian)控(kong)平臺。工作(zuo)人員(yuan)會(hui)根(gen)據這(zhe)些信息發送(song)監(jian)控(kong)指令(ling)，監(jian)控(kong)攝像(xiang)頭就(jiu)會(hui)根(gen)據指令(ling)進(jin)行(xing)下(xia)壹(yi)步操作(zuo)。另(ling)外(wai)這(zhe)個(ge)系(xi)統還具(ju)有自動跟蹤視頻(pin)以及(ji)移動運(yun)行(xing)的(de)監(jian)控(kong)功能，並(bing)且在發生(sheng)警報(bao)時，區(qu)域內的(de)監(jian)控(kong)攝像(xiang)頭就(jiu)會(hui)進(jin)行(xing)相應(ying)的(de)聯動報(bao)警。 

 

1.2 環境監(jian)控(kong) 

 

        環境監(jian)控(kong)子系(xi)統主要(yao)對(dui) SF6 和氧(yang)氣(qi)進(jin)行(xing)濃(nong)度(du)上(shang)的(de)檢(jian)測(ce)，如(ru)果(guo) SF6 的(de)濃(nong)度(du)太(tai)高或者是氧(yang)氣(qi)的(de)濃(nong)度(du)太(tai)低，這(zhe)個子(zi)系(xi)統就(jiu)會(hui)自動發出(chu)報(bao)警信息，同時開(kai)啟聲(sheng)光顯(xian)示(shi)，並(bing)在泄漏 SF6 時(shi)進(jin)行(xing)通(tong)風排(pai)氣。而監(jian)控(kong)系(xi)統也會(hui)將(jiang)這(zhe)些自動通(tong)風排(pai)氣的(de)情(qing)況記錄下來，並(bing)對(dui)發生(sheng)的(de)時間(jian)進(jin)行(xing)記錄，便(bian)於(yu)以後(hou)的(de)數(shu)據查(zha)詢。環境監(jian)控(kong)模塊還會將(jiang)室(shi)內(nei)的(de)溫濕(shi)度與(yu)空調監(jian)控(kong)聯系(xi)起來，實現(xian)兩(liang)者的(de)控制(zhi)聯動。

 

1.3 火(huo)災(zai)警(jing)報(bao)裝(zhuang)置(zhi) 

 

        火(huo)災報(bao)警子系(xi)統原本是(shi)單獨(du)的(de)壹套(tao)子系(xi)統，在配(pei)電(dian)房設計初(chu)期(qi)就(jiu)會(hui)獨(du)立(li)設計(ji)，可以(yi)對整個配(pei)電(dian)站進(jin)行(xing)消(xiao)防(fang)安全(quan)的(de)監(jian)測(ce)和控(kong)制(zhi)，如(ru)果發生(sheng)火災(zai)，這(zhe)個系(xi)統就(jiu)會(hui)馬(ma)上(shang)發出(chu)信號進(jin)行(xing)報(bao)警，消防(fang)設(she)備(bei) PC 也能(neng)夠(gou)將(jiang)當時的(de)配電(dian)室(shi)的(de)情(qing)況以及系(xi)統的(de)運(yun)行(xing)狀(zhuang)態(tai)顯(xian)示(shi)出(chu)來，另(ling)外(wai)其(qi)還(hai)具有自動撥(bo)號報(bao)警的(de)功能。將(jiang)這(zhe)壹子系(xi)統接(jie)入配(pei)電室(shi)智(zhi)能(neng)監(jian)控(kong)系(xi)統還可(ke)以(yi)實現(xian)火(huo)災(zai)報(bao)警的(de)聯網(wang)監(jian)測(ce)和控(kong)制(zhi)功能。

 

1.4 其(qi)他(ta) 

 

        除了上(shang)述幾(ji)個(ge)系(xi)統外，其(qi)還(hai)有空(kong)調監(jian)控(kong)、門禁管理等系(xi)統模塊(kuai)。空(kong)調監(jian)控(kong)是用於監(jian)測(ce)各(ge)類(lei)機(ji)型(xing)的(de)空調設備，並且(qie)具(ju)有檢(jian)測(ce)和重試(shi)等調節空調運(yun)行(xing)狀(zhuang)態(tai)的(de)功能，從(cong)而有效(xiao)的(de)提高了其(qi)可(ke)靠性(xing)和安全(quan)性(xing)，降低其(qi)由(you)於死(si)機或者是停機造成的(de)損害。門禁管理是與(yu)監(jian)控(kong)視頻(pin)的(de)子系(xi)統連接(jie)在壹(yi)起(qi)作(zuo)用的(de)模塊(kuai)，它(ta)可(ke)以很(hen)大(da)的(de)防(fang)止(zhi)管(guan)理漏洞的(de)出現(xian)，同時其(qi)又(you)與火災警(jing)報(bao)器連接(jie)在了壹(yi)起(qi)進(jin)行(xing)聯動作(zuo)用，從(cong)而確保(bao)了火(huo)災(zai)發生(sheng)時能(neng)夠(gou)保證(zheng)逃生(sheng)通(tong)道(dao)的(de)順暢(chang)性(xing)。各(ge)個(ge)監(jian)控(kong)模塊都由(you)監(jian)控(kong)室(shi)進(jin)行(xing)控(kong)制(zhi)與(yu)數(shu)據集(ji)成，相互(hu)聯動的(de)系(xi)統進(jin)行(xing)協同合作(zuo)，從(cong)而達到(dao)對(dui)配電室(shi)監(jian)控(kong)和管(guan)理(li)。

 

 

        對於監(jian)控(kong)系(xi)統而言(yan)，系(xi)統軟件(jian)是十分(fen)重要(yao)的(de)組成部分(fen)，其(qi)能(neng)在巡(xun)檢(jian)設(she)備(bei)和接(jie)收(shou)終端(duan)上(shang)報(bao)的(de)基(ji)礎(chu)上(shang)，完成對配(pei)電室(shi)電(dian)氣(qi)設(she)備運(yun)行(xing)數(shu)據進(jin)行(xing)監(jian)測(ce)和分(fen)析(xi)，並且能(neng)在設(she)備(bei)被盜和運(yun)行(xing)故(gu)障(zhang)的(de)時候(hou)及(ji)時(shi)報(bao)警，從(cong)而保障(zhang)配電網(wang)的(de)正(zheng)常(chang)運(yun)行(xing)。壹(yi)般情(qing)況下采用模(mo)塊(kuai)化(hua)設(she)計(ji)方法對(dui)軟件(jian)系(xi)統進(jin)行(xing)設(she)計(ji)，這(zhe)樣能夠(gou)保持(chi)軟件(jian)結構(gou)的(de)簡單清晰(xi)，從(cong)而讓(rang)系(xi)統的(de)修改和調試(shi)更加(jia)方便(bian)。系(xi)統的(de)後(hou)臺(tai)軟件(jian)用 VC6.0/VS 進(jin)行(xing)開(kai)發，因為其(qi)具(ju)有良(liang)好的(de)擴展(zhan)性(xing)、穩(wen)健(jian)性(xing)和較(jiao)好的(de)結構(gou)。對(dui)於用(yong)戶界面(mian)的(de)分(fen)層(ceng)，主要(yao)有表(biao)現(xian)層(ceng)、業(ye)務(wu)層(ceng)、持(chi)久層(ceng)，其(qi)中(zhong)表(biao)現(xian)層(ceng)能夠(gou)為客戶提供(gong)業(ye)務(wu)層(ceng)的(de)基(ji)本信息，並將(jiang)得(de)到的(de)信息反饋(kui)到(dao) 業(ye)務(wu)層(ceng)；業(ye)務(wu)層(ceng)負責對(dui)收(shou)集(ji)到的(de)數(shu)據進(jin)行(xing)處(chu)理，其(qi)能(neng)將(jiang)處(chu)理得(de)到的(de)數(shu)據反(fan)饋(kui)給(gei)客戶，也能(neng)將(jiang)數(shu)據存(cun)儲(chu)起(qi)來；持(chi)久層(ceng)主要(yao)是(shi)對(dui)數(shu)據進(jin)行(xing)持(chi)久的(de)保存(cun)，避(bi)免出現(xian)數(shu)據丟失(shi)。

         按照(zhao)功能對(dui)軟件(jian)進(jin)行(xing)劃(hua)分(fen)，可(ke)以將(jiang)軟件(jian)劃分(fen)為(wei)七個部(bu)分(fen)。

         是(shi)用戶管理(li)功能，其(qi)能(neng)在用(yong)戶的(de)不同要(yao)求(qiu)下(xia)對管理單位和管(guan)理(li)權(quan)限進(jin)行(xing)劃(hua)分(fen)。其(qi)中(zhong)監(jian)控(kong)中心(xin)的(de)管理(li)用戶就(jiu)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)對(dui)配電室(shi)所(suo)屬(shu)的(de)線路配變、環境設備(bei)進(jin)行(xing)操作(zuo)。 

         第(di)二是(shi)系(xi)統管理(li)功能，這(zhe)壹功能模(mo)塊能(neng)夠(gou)讓(rang)用戶根據自身的(de)實際(ji)要(yao)求(qiu)來對(dui)配(pei)電(dian)室(shi)內(nei)配(pei)電(dian)線路和傳感器(qi)等對(dui)象(xiang)單位進(jin)行(xing)移動、更(geng)改、刪(shan)除和增(zeng)加(jia)；

         第(di)三是數(shu)據采(cai)集(ji)功能，其(qi)中(zhong)包(bao)含有文(wen)件(jian)的(de)上(shang)傳、實時監(jian)控(kong)、GPRS 采集(ji)和定(ding)時(shi)采(cai)集(ji)等多(duo)項功能；

         第(di)四(si)是(shi)數(shu)據的(de)分(fen)析(xi)功能，其(qi)能(neng)根據實際(ji)情(qing)況完成對單臺(tai)設(she)備數(shu)據分(fen)析(xi)、多(duo)臺(tai)分(fen)析(xi)和綜(zong)合分(fen)析(xi)；

         第(di)五(wu)是系(xi)統設置(zhi)功能，主(zhu)要(yao)是(shi)對(dui)軟件(jian)界面(mian)風(feng)格、設(she)備類(lei)型、GPRS 終(zhong)端(duan)類(lei)型(xing)和通(tong)訊規(gui)約(yue)等參(can)數(shu)進(jin)行(xing)設(she)置(zhi)；

         第(di)六(liu)是(shi)日誌記錄功能，其(qi)主(zhu)要(yao)是(shi)記錄系(xi)統的(de)運(yun)行(xing)狀(zhuang)態(tai)、用(yong)戶信息和定(ding)時(shi)清理(li)系(xi)統中的(de)歷史(shi)日誌；

         第(di)七(qi)是(shi)對外(wai)開(kai)放(fang)功能，其(qi)能(neng)實現(xian)系(xi)統與廠(chang)家(jia)其(qi)他(ta)設備的(de)數(shu)據采(cai)集(ji)，其(qi)他(ta)系(xi)統的(de)數(shu)據交換。

 

 

        Acrel-2000E配電(dian)室(shi)綜(zong)合監(jian)控(kong)系(xi)統通(tong)過(guo)監(jian)控(kong)系(xi)統平臺(tai)和監(jian)控(kong)終端(duan)，實現(xian)智(zhi)能(neng)開(kai)關(guan)櫃櫃運(yun)行(xing)監(jian)控(kong)、高壓(ya)開(kai)關(guan)櫃帶電顯(xian)示(shi)、電(dian)流電壓等負載運(yun)行(xing)監(jian)控(kong)、母線測(ce)溫(wen)監(jian)測(ce)、電(dian)纜測(ce)溫(wen)監(jian)測(ce)、環境監(jian)測(ce)、有害氣體(ti)監(jian)測(ce)、安防(fang)監(jian)控(kong)、采暖通(tong)風、門禁、燈(deng)光(guang)、風(feng)機(ji)、除濕機(ji)、空調控制等功能。實現(xian)動力(li)環境各(ge)數(shu)據的(de)檢(jian)測(ce)與(yu)設(she)備(bei)控(kong)制，實現(xian)動力(li)環境優化(hua)，避(bi)免運(yun)行(xing)環境的(de)失(shi)控導(dao)致(zhi)配電(dian)設(she)備(bei)運(yun)行(xing)故(gu)障(zhang)，保證(zheng)維護(hu)人員(yuan)安全(quan)，延長設(she)備使(shi)用(yong)壽(shou)命，減少(shao)配(pei)電(dian)室(shi)粗(cu)放(fang)式管理導(dao)致(zhi)成本過(guo)高，同樣實現(xian)配(pei)電(dian)動力(li)環境的(de)分(fen)布(bu)式遠程(cheng)管理。系(xi)統架構(gou)由(you)站控(kong)管理(li)層(ceng)、網絡(luo)通(tong)訊層(ceng)和現(xian)場(chang)設(she)備層(ceng)構成。

 

 

        系(xi)統功能需(xu)求：

       1）數(shu)據采(cai)集(ji)及處(chu)理：通(tong)過(guo)間(jian)隔(ge)層(ceng)設備(bei)實時采集(ji)現(xian)場(chang)配(pei)電室(shi)溫(wen)度(du)、濕(shi)度、SF6、O2、O3、煙霧、門禁及電表(biao)等數(shu)據；

       2）畫(hua)面(mian)顯(xian)示(shi)：配(pei)電房環境溫濕(shi)度、氣(qi)體(ti)（SF6、O2、O3等）含量、配(pei)電開(kai)關(guan)狀態、漏水/水浸、煙霧、門禁等的(de)實時信息、視頻(pin)、各(ge)測(ce)量值的(de)實時數(shu)據、各(ge)種(zhong)告(gao)警等信(xin)息。

       3）記錄功能：具(ju)有溫(wen)濕(shi)度(du)、氣(qi)體(ti)（SF6、O2、O3等）含量、電(dian)壓、電(dian)流(liu)、功率、電能以及(ji)事(shi)故(gu)、告警(jing)事件(jian)等各(ge)種(zhong)歷(li)史數(shu)據的(de)存(cun)儲(chu)功能，以(yi)供查(zha)詢、分(fen)析(xi)、打印(yin)。

       4）報(bao)警處(chu)理：系(xi)統能夠(gou)對配(pei)電室(shi)溫(wen)度(du)、濕(shi)度、有害氣體(ti)、設(she)備故障(zhang)或通(tong)信故障(zhang)等事(shi)件(jian)發出(chu)告警(jing)。可以(yi)提(ti)供四種(zhong)告(gao)警方式：監(jian)控(kong)界面(mian)彈(dan)窗告(gao)警；實時語(yu)音(yin)告警(jing)，系(xi)統能夠(gou)對所(suo)有事(shi)件(jian)發出(chu)語(yu)音(yin)告警(jing)；短(duan)信告警(jing)，可以向發送(song)告警(jing)信(xin)息短信(xin)。

       5）曲線分(fen)析(xi)功能：可(ke)以曲線形(xing)式展(zhan)示(shi)監(jian)控(kong)系(xi)統的(de)溫濕(shi)度、氣(qi)體(ti)（SF6、O2、O3等）含量、電(dian)壓、電(dian)流(liu)、功率等數(shu)據，以(yi)便(bian)分(fen)析(xi)其(qi)當前(qian)運(yun)行(xing)狀(zhuang)態(tai)及(ji)有關(guan)歷(li)史(shi)趨(qu)勢(shi)。

       6）報(bao)表(biao)統計功能：通(tong)過(guo)報(bao)表(biao)，可(ke)以(yi)方便(bian)分(fen)析(xi)供電系(xi)統及各(ge)回(hui)路(lu)運(yun)行(xing)參(can)數(shu)，形(xing)成運(yun)行(xing)日報(bao)、月報(bao)、電能統計日報(bao)、月報(bao)、年報(bao)。

       7）遠程(cheng)運(yun)維功能：Acrel-2000E配(pei)電室(shi)綜(zong)合監(jian)控(kong)系(xi)統可將(jiang)現(xian)場(chang)采(cai)集(ji)信息上(shang)傳企(qi)業(ye)電(dian)力(li)運(yun)維雲平臺(tai)，企(qi)業(ye)運(yun)維人(ren)員可(ke)遠程(cheng)運(yun)維，構(gou)建智(zhi)能(neng)運(yun)維體(ti)系(xi)，開(kai)發智(zhi)能(neng)運(yun)維應(ying)用，實現(xian)配(pei)電(dian)房智(zhi)能(neng)分(fen)析(xi)、故障(zhang)預測(ce)、智(zhi)能(neng)巡(xun)查(zha)、智(zhi)能(neng)派單、故(gu)障(zhang)知(zhi)識(shi)庫(ku)構(gou)建(jian)等功能，使(shi)配(pei)電(dian)室(shi)運(yun)維更(geng)加智(zhi)能(neng)高效(xiao)。

 

 

 

        配(pei)電(dian)室(shi)的(de)監(jian)控(kong)對電網的(de)正(zheng)常(chang)運(yun)行(xing)而言(yan)有重要(yao)意義，在電(dian)網(wang)運(yun)行(xing)的(de)過(guo)程(cheng)中要(yao)對(dui)配(pei)電室(shi)進(jin)行(xing)嚴(yan)密(mi)的(de)監(jian)控(kong)，避免其(qi)發生(sheng)故障(zhang)時對電(dian)網的(de)安全(quan)和用(yong)戶的(de)利(li)益(yi)造成損失(shi)，所(suo)以需要(yao)加(jia)強(qiang)對智(zhi)能(neng)監(jian)控(kong)系(xi)統設計(ji)的(de)研(yan)究，從(cong)而實時掌握配(pei)電(dian)室(shi)的(de)信息。Acrel-2000E配電(dian)室(shi)綜(zong)合監(jian)控(kong)系(xi)統不僅能(neng)顯(xian)示(shi)配(pei)電室(shi)的(de)環境狀況，還可以采(cai)集(ji)電力(li)儀(yi)表(biao)、配(pei)電(dian)回(hui)路數(shu)據，通(tong)過(guo)網(wang)絡通(tong)信上(shang)傳等綜(zong)合管理平臺(tai)。系(xi)統實現(xian)對(dui)采(cai)集(ji)數(shu)據的(de)分(fen)析(xi)、處(chu)理，實時顯示(shi)配(pei)電室(shi)內(nei)各(ge)環境監(jian)測(ce)並(bing)生(sheng)成各(ge)種(zhong)數(shu)據報(bao)表(biao)、曲線、圖形(xing)等，便(bian)於(yu)數(shu)據分(fen)析(xi)、研(yan)究，為解決(jue)配(pei)電(dian)室(shi)環境監(jian)控(kong)問題(ti)提(ti)供了真實可靠的(de)依據。

 

[1] 樓增(zeng)沅.智(zhi)能(neng)配電(dian)監(jian)控(kong)系(xi)統設計(ji)及(ji)關(guan)鍵(jian)技(ji)術(shu)研(yan)究[D].杭州電(dian)子(zi)科技大(da)學(xue) ,2012.

[2] 張(zhang)潔、何春光.智(zhi)能(neng)配電(dian)監(jian)控(kong)系(xi)統在配(pei)電(dian)工程(cheng)中的(de)應用(yong)[J].農村電(dian)氣化(hua) ,2015,09:9-10.

[3] 孫 博.配(pei)電(dian)室(shi)智(zhi)能(neng)監(jian)控(kong)系(xi)統設計(ji)及(ji)實現(xian)分(fen)析(xi)[J].建築工(gong)程(cheng)技術與(yu)設(she)計，2017 （9）