變電所電力運(yùn)維云平臺(tái)(變電站電力監(jiān)控系統(tǒng)，讓電力運(yùn)維更高效)
變電站電力監(jiān)控系統(tǒng)主要由監(jiān)控裝置、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、計(jì)算機(jī)設(shè)備等互聯(lián)布局而成。按照我國規(guī)定的配電網(wǎng)智能化設(shè)計(jì)規(guī)則，本次項(xiàng)目中的監(jiān)控系統(tǒng)采用分層、分布式的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。分層設(shè)計(jì)更符合現(xiàn)階段我國實(shí)行的通訊系統(tǒng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，每一層均可獨(dú)立的完成監(jiān)視控制功能，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端控制，還可以確保在上下層之間發(fā)生通訊故障的時(shí)候本層、上層的功能不會(huì)受到故障的影響。本項(xiàng)目主要分為主站層、通訊間隔層以及遠(yuǎn)端設(shè)備層。
(一)主站層(管理層)
主站是在線監(jiān)控系統(tǒng)的核心，主要是由安裝站端監(jiān)控軟件的監(jiān)控主機(jī)和服務(wù)器構(gòu)成，負(fù)責(zé)將通訊層上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行解包，對通訊層上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、管理，根據(jù)站端的實(shí)際情況執(zhí)行相應(yīng)的操作，從而負(fù)責(zé)對配電房的智能化管理。主站通過外網(wǎng)服務(wù)器實(shí)現(xiàn)與站端的通信，主站層主要配置方式有單監(jiān)控主機(jī)、單通訊機(jī)、雙通訊機(jī)、雙主機(jī)或者功能的組合等。
(二)通訊間隔層(傳輸層)
通訊層主要負(fù)責(zé)站端設(shè)備和主站之間的通信，是在線監(jiān)控系統(tǒng)的主要連接樞紐，是保證在線監(jiān)控系統(tǒng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵。監(jiān)控系統(tǒng)之間的信息傳遞主要是通過通訊層的通訊總線傳輸?shù)礁鱾€(gè)通訊子站，各個(gè)通訊子站通過對本站的監(jiān)控信號、運(yùn)行參數(shù)等進(jìn)行上傳至主站層進(jìn)行分析處理，主站的遠(yuǎn)程控制指令由通訊總線下行傳輸至各個(gè)配電房的遠(yuǎn)端控制主機(jī)，進(jìn)行相應(yīng)的控制操作。現(xiàn)階段我國常用的通訊間隔層上行網(wǎng)絡(luò)主要是以太網(wǎng)和PROFIBUS等形式進(jìn)行傳輸，下行網(wǎng)絡(luò)之間的傳輸則主要是現(xiàn)場總線常用的主要有RS232、RS485、以及CANBUS等，總線的類型則是由項(xiàng)目所選用的設(shè)備進(jìn)行確定。在本項(xiàng)目中采用4G網(wǎng)絡(luò)和Internet協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸，即遠(yuǎn)端與主站采用4G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，遠(yuǎn)端控制中心和監(jiān)測設(shè)備之間采用RS485 總線進(jìn)行通訊。
(三)遠(yuǎn)端設(shè)備層
遠(yuǎn)端設(shè)備層是在線監(jiān)控系統(tǒng)的主要執(zhí)行部分，也是執(zhí)行監(jiān)測的主要部分。該層主要是由各種監(jiān)控設(shè)備，如濕度、溫度、視頻監(jiān)控設(shè)備、主控設(shè)備等，負(fù)責(zé)對配電房的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。并及時(shí)的將監(jiān)測信息上傳到通訊層或者接受主站發(fā)出的遠(yuǎn)端控制指令。遠(yuǎn)端設(shè)備層主要負(fù)責(zé)對配電房的視頻監(jiān)控、安全防范、智能控制、環(huán)境監(jiān)測、門禁系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警及保障系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)對配電房的智能控制和監(jiān)測，以方便主站系統(tǒng)對配電房的所有設(shè)備的管理和信息的查看。
1. 子系統(tǒng)設(shè)計(jì)
本變電所電力運(yùn)維云平臺(tái)的電力監(jiān)控系統(tǒng)按照需求可以分為以下子系統(tǒng)：
1.1 視頻監(jiān)控子系統(tǒng)
在配電房的入口處及設(shè)備機(jī)柜通道前后設(shè)置監(jiān)控?cái)z像頭，能夠采集、存儲(chǔ)、發(fā)布視頻圖像，監(jiān)控系統(tǒng)能夠動(dòng)態(tài)查詢到實(shí)時(shí)視頻圖像。
1.2 直流配電屏監(jiān)測
? 監(jiān)控內(nèi)容
設(shè)計(jì)對配電房內(nèi)直流配電屏的運(yùn)行參數(shù)及狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，一旦發(fā)生故障及報(bào)警通過監(jiān)控平臺(tái)發(fā)出對外報(bào)警。
? 實(shí)現(xiàn)方式
通過直流/交流配電屏設(shè)備提供的RS485(或RS232)智能接口及通訊協(xié)議，采用總線的方式將直流/交流配電屏的監(jiān)控信號直接接入監(jiān)控主機(jī)的串口，由監(jiān)控平臺(tái)軟件進(jìn)行直流/交流配電屏的實(shí)時(shí)監(jiān)測。
? 實(shí)現(xiàn)功能
實(shí)時(shí)監(jiān)測直流/交流配電屏輸出的電壓、電流等參數(shù)，以及各支路開關(guān)、熔斷絲的狀態(tài)(能監(jiān)測到的具體內(nèi)容由廠家的協(xié)議決定，不同品牌、型號的直流/交流配電屏所監(jiān)控到的內(nèi)容不同)。
系統(tǒng)可對監(jiān)測到的各項(xiàng)參數(shù)設(shè)定越限閥值(包括上下限、恢復(fù)上下限)，一旦發(fā)生越限報(bào)警，系統(tǒng)將發(fā)生報(bào)警，同時(shí)產(chǎn)生報(bào)警事件進(jìn)行記錄存儲(chǔ)并有相應(yīng)的處理提示，第一時(shí)間發(fā)出電話撥號、手機(jī)短信、E-Mail、聲光等對外報(bào)警。
提供記錄查詢，可查詢報(bào)警數(shù)據(jù)及具體報(bào)警時(shí)間的參數(shù)值，并可導(dǎo)出為EXCEL格式，方便管理員全面了解機(jī)房內(nèi)的直流/交流配電屏的供電狀況。
1.3 風(fēng)機(jī)監(jiān)控
? 監(jiān)控內(nèi)容
設(shè)計(jì)對機(jī)房內(nèi)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，同時(shí)可對風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的開關(guān)機(jī)控制。
? 實(shí)現(xiàn)方式
由于風(fēng)機(jī)不具有智能接口，通過單相導(dǎo)軌電表(帶控制)或中間繼電器來實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)的開關(guān)機(jī)電源控制，單相導(dǎo)軌電表(帶控制)模塊通過RS485智能接口及通訊協(xié)議采用總線的方式(或中間繼電器的開關(guān)量信號接入主機(jī)DO接口)將信號接入監(jiān)控主機(jī)的串口，由監(jiān)控平臺(tái)軟件進(jìn)行風(fēng)機(jī)開關(guān)機(jī)控制和運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測。
? 實(shí)現(xiàn)功能
實(shí)時(shí)監(jiān)測風(fēng)機(jī)的開關(guān)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、過濾網(wǎng)堵塞狀態(tài)，并可通過監(jiān)控平臺(tái)軟件實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的開關(guān)機(jī)控制，同時(shí)可對風(fēng)機(jī)進(jìn)行定時(shí)開關(guān)機(jī)設(shè)置，使風(fēng)機(jī)自動(dòng)工作不需人為干預(yù)，大大延長了設(shè)備使用壽命，達(dá)到節(jié)能降耗、無人值守的目標(biāo)。
1.4 燈光照明控制
? 監(jiān)控內(nèi)容
設(shè)計(jì)對站房內(nèi)燈光照明回路進(jìn)行遠(yuǎn)程的開關(guān)燈控制。
? 實(shí)現(xiàn)方式
通過單相導(dǎo)軌電表(帶控制)或中間繼電器來控制燈光照明回路220V電源的通斷電，從而實(shí)現(xiàn)燈光照明的開關(guān)燈控制，并通過相導(dǎo)軌電表(帶控制)模塊通過RS485智能接口及通訊協(xié)議采用總線的方式(或中間繼電器的開關(guān)量信號接入監(jiān)控主機(jī)DO接口)將信號接入監(jiān)控主機(jī)的串口，由監(jiān)控平臺(tái)軟件進(jìn)行燈光照明的開關(guān)燈控制。
? 實(shí)現(xiàn)功能
通過監(jiān)控平臺(tái)軟件實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的開關(guān)燈控制，同時(shí)可對燈光照明回路進(jìn)行定時(shí)開關(guān)燈設(shè)置，使燈光照明自動(dòng)工作不需人為干預(yù)，大大延長了設(shè)備使用壽命，達(dá)到節(jié)能降耗、無人值守的目標(biāo)。
1.5 水位監(jiān)測
本項(xiàng)目有一個(gè)蓄水池，通過設(shè)置水位檢測傳感器來監(jiān)測水位情況。
? 監(jiān)控內(nèi)容
水位檢測傳感器主要是用來檢測水池內(nèi)水的深度，當(dāng)水池水位超過上限時(shí)，就會(huì)觸發(fā)警報(bào)給管理員，讓管理員第一時(shí)間掌握水位情況，才不會(huì)導(dǎo)致水池水的泄露。
? 實(shí)現(xiàn)方式
水位傳感器的RS485接口與監(jiān)控主機(jī)的RS485接口連接，由監(jiān)控主機(jī)對實(shí)時(shí)監(jiān)測采集的現(xiàn)場信號進(jìn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析處理及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。
? 實(shí)現(xiàn)功能
實(shí)時(shí)監(jiān)控水池水位的實(shí)時(shí)狀態(tài)，對其工作狀態(tài)正常與否進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和顯示?？蓪ΡO(jiān)測到的各項(xiàng)參數(shù)設(shè)定上下限閥值，一旦參數(shù)發(fā)生超限報(bào)警，在相應(yīng)位置發(fā)生報(bào)警的參數(shù)會(huì)變紅色顯示，同時(shí)產(chǎn)生報(bào)警事件進(jìn)行記錄存儲(chǔ)并有相應(yīng)的處理提示，系統(tǒng)一旦監(jiān)測到有報(bào)警或參數(shù)越限(可設(shè)置)，第一時(shí)間發(fā)出電話撥號、手機(jī)短信、E-Mail等對外報(bào)警。
1.6 煙感監(jiān)測
本項(xiàng)目在配電柜前后側(cè)及變壓器上端共設(shè)置3個(gè)煙感探測器。
? 監(jiān)控內(nèi)容
設(shè)計(jì)在站房內(nèi)安裝煙感探測器進(jìn)行實(shí)時(shí)火警監(jiān)測，一旦發(fā)生報(bào)警通過監(jiān)控平臺(tái)發(fā)出對外報(bào)警。
? 實(shí)現(xiàn)方式
將煙感探測器提供的干接點(diǎn)信號直接接入監(jiān)控主機(jī)的DI口，由監(jiān)控平臺(tái)軟件進(jìn)行消防的實(shí)時(shí)監(jiān)測。
? 實(shí)現(xiàn)功能
實(shí)時(shí)監(jiān)測站房內(nèi)的消防火警信號，一旦發(fā)生報(bào)警，系統(tǒng)產(chǎn)生報(bào)警事件進(jìn)行記錄存儲(chǔ)及有相應(yīng)的處理提示，第一時(shí)間發(fā)出電話撥號、手機(jī)短信、E-Mail等對外報(bào)警。
1.7 溫濕度監(jiān)測
本項(xiàng)目設(shè)置一個(gè)溫濕度感應(yīng)器，監(jiān)控配電房整體的環(huán)境溫濕度。
? 監(jiān)控內(nèi)容
環(huán)境溫濕度對于配電設(shè)備的可靠運(yùn)行至關(guān)重要，因此設(shè)計(jì)在站房的各個(gè)重要部位，安裝溫濕度傳感器(帶液晶顯示)，一旦發(fā)現(xiàn)異常立即啟動(dòng)報(bào)警。
? 實(shí)現(xiàn)方式
通過在站房重要部位安裝帶液晶顯示的溫濕度傳感器對環(huán)境溫濕度實(shí)現(xiàn)監(jiān)測，既可在溫濕度傳感器表面實(shí)時(shí)看到當(dāng)前的溫度和濕度數(shù)值，亦可通過溫濕度傳感器的RS485智能接口和通訊協(xié)議采用總線的方式將信號接入監(jiān)控主機(jī)的串口，由監(jiān)控平臺(tái)軟件進(jìn)行溫濕度的實(shí)時(shí)監(jiān)測。
? 實(shí)現(xiàn)功能
實(shí)時(shí)監(jiān)測機(jī)房區(qū)域內(nèi)的溫度和濕度值，同時(shí)支持與其它子系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)控制，如當(dāng)溫度過高時(shí)自動(dòng)聯(lián)動(dòng)啟動(dòng)空調(diào)進(jìn)行制冷。
系統(tǒng)可對溫度和濕度參數(shù)設(shè)定越限閥值(包括上下限、恢復(fù)上下限)，一旦溫濕度發(fā)生越限報(bào)警，系統(tǒng)將發(fā)生報(bào)警，同時(shí)產(chǎn)生報(bào)警事件進(jìn)行記錄存儲(chǔ)并有相應(yīng)的處理提示，第一時(shí)間發(fā)出電話撥號、手機(jī)短信、E-Mail等對外報(bào)警。
提供記錄查詢，可查詢報(bào)警數(shù)據(jù)及具體報(bào)警時(shí)間的參數(shù)值，并可導(dǎo)出為EXCEL格式，方便管理員全面了解機(jī)房內(nèi)的溫濕度狀況。
1.8 門禁監(jiān)控
? 監(jiān)控內(nèi)容
出于對站房安全的考慮，設(shè)計(jì)對站房門進(jìn)行門禁管理，采用進(jìn)門刷卡(刷卡方式可選IC卡、指紋、密碼)、出門按按鈕的進(jìn)出驗(yàn)證方式，由監(jiān)控平臺(tái)軟件進(jìn)行機(jī)房出入的門禁管理。
? 實(shí)現(xiàn)方式
使用網(wǎng)絡(luò)門禁控制器，通過網(wǎng)絡(luò)門禁控制器設(shè)備提供的TCP/IP接口及通訊協(xié)議，采用網(wǎng)絡(luò)的方式將門禁信號接入監(jiān)控主機(jī)，由監(jiān)控平臺(tái)軟件進(jìn)行門禁的實(shí)時(shí)監(jiān)測。
? 實(shí)現(xiàn)功能
實(shí)時(shí)監(jiān)控各道門人員進(jìn)出的情況，并進(jìn)行記錄。
可對人員的進(jìn)出區(qū)域、有效日期、進(jìn)出時(shí)段等進(jìn)行授權(quán)，并可對人員進(jìn)行權(quán)限組劃分。
可對門控器進(jìn)行遠(yuǎn)程設(shè)置操作。
支持集中發(fā)卡功能。
支持與其它子系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)功能，如：發(fā)生火警時(shí)聯(lián)動(dòng)門禁控制器自動(dòng)打開各道門的電鎖以便逃生等。
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