配電房站端在線監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)1

1、配電房站端在線監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)摘要：近年來隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，社會生產(chǎn)、人們生活對電能質(zhì)量的要求越來越高，促使電力企業(yè)加快電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的改造和智能電網(wǎng)的建設(shè)。配電房作為電力傳輸、分配電能的重要場所，其運(yùn)行的安全性對于整個電網(wǎng)的可靠運(yùn)行具有重要的意義，對配電房運(yùn)行狀態(tài)的在線監(jiān)控可以實(shí)時的了解配電房運(yùn)行的狀態(tài)，及時的對各種運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測、分析、顯示以及預(yù)警，大大提高配電房運(yùn)行的可靠性和安全性。本文以寧波供電段配電房的在線監(jiān)測系統(tǒng)為例，簡要分析在線監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成與建設(shè)，以期為智能配電房的建設(shè)提供參考。關(guān)鍵詞：配電房；站端；在線監(jiān)控系統(tǒng)；建設(shè)配電房是電力系統(tǒng)末端配電網(wǎng)中分配、傳輸電能的主要電氣設(shè)備的場

2、所，是城市配電網(wǎng)系統(tǒng)中重要的組成部分。其具有分布廣、數(shù)量多、管理復(fù)雜等特點(diǎn)，一直都是配電網(wǎng)運(yùn)行管理工作中的薄弱環(huán)節(jié)。我國社會的快速發(fā)展，促使社會對電能的需求量不斷增加，對電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性要求越來越高，而配電房則是保證城市配電網(wǎng)運(yùn)行可靠的最后保障。因此，配電房的智能化建設(shè)迫在眉睫，伴隨著我國配電網(wǎng)智能化建設(shè)的發(fā)展，諸多的在線監(jiān)測設(shè)備和技術(shù)逐漸應(yīng)用到配電網(wǎng)的運(yùn)行過程中，配電房在線監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)了配電房各種監(jiān)測數(shù)據(jù)的動態(tài)顯示，進(jìn)一步提升了配電房運(yùn)行的能力，提高了配電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性。一、配電房在線監(jiān)控系統(tǒng)的整體架構(gòu)設(shè)計(jì)（一）在線監(jiān)控系統(tǒng)簡介配電房在線監(jiān)控系統(tǒng)主要是對配電房的電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、溫度

3、、濕度、火災(zāi)、防盜情況以及電能的質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時的監(jiān)測，并將監(jiān)測信息傳送到主站以進(jìn)行分析處理，方便實(shí)現(xiàn)主站對配電房的控制。例如通過監(jiān)控系統(tǒng)我們可以看到配電房電氣設(shè)備的開閉狀態(tài)和故障狀態(tài)，同時檢測系統(tǒng)還可以實(shí)時的顯示配電房進(jìn)線回路的三相電壓值等信息，以方便工作人員了解配電房的運(yùn)行狀態(tài)。同時監(jiān)控系統(tǒng)還可以對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、存檔、以及實(shí)現(xiàn)報(bào)表的自動打印，詳細(xì)的記錄事件和故障，并對故障做出聲光報(bào)警以提示工作人員盡快解決。此外該系統(tǒng)還能夠自動生成歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表，為系統(tǒng)的規(guī)劃和建設(shè)提供依據(jù)。配電房在線監(jiān)控系統(tǒng)之間的通訊方便，不僅可以通過傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)通訊模式進(jìn)行通訊，而且還可以通過無線網(wǎng)絡(luò)（）實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸

4、。監(jiān)控系統(tǒng)的通訊模塊還具備以太網(wǎng)、無線網(wǎng)（）等的多種網(wǎng)絡(luò)接口，以適應(yīng)不同環(huán)境下數(shù)據(jù)的傳輸。配電房遠(yuǎn)端在線監(jiān)控還實(shí)現(xiàn)對配電房溫度變化和濕度變化的監(jiān)控，及時的將監(jiān)測到的溫度或者濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行上傳、顯示，很大程度上方便了對配電房的技術(shù)管理和物料的管理。（二）設(shè)計(jì)原則和依據(jù)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)原則是：以監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為基礎(chǔ)、以自主開發(fā)的監(jiān)控產(chǎn)品和系統(tǒng)軟件為核心，通過信息交換和共享，將動力環(huán)境設(shè)備監(jiān)控、門禁監(jiān)控、安防報(bào)警、視頻監(jiān)控、消防監(jiān)控等各個具有完整功能的獨(dú)立分系統(tǒng)組合成一個有機(jī)的整體，提高系統(tǒng)維護(hù)和管理的自動化水平、協(xié)調(diào)運(yùn)行能力及詳細(xì)的管理功能，徹底實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)所有監(jiān)控子系統(tǒng)的功能集成、網(wǎng)絡(luò)集成和軟件界面集

5、成，有效降低系統(tǒng)維護(hù)人員的日常工作強(qiáng)度，提高系統(tǒng)可用性并節(jié)約系統(tǒng)維護(hù)成本。系統(tǒng)特色：擴(kuò)展性：提供開放的接口，方案具有平滑的擴(kuò)容和升級能力，以適應(yīng)移動業(yè)務(wù)發(fā)展和管理的需要和保證后期機(jī)房和骨干機(jī)房的直接接入?？删S護(hù)性：選型的設(shè)備采用維護(hù)工作量較少和易于維護(hù)的設(shè)備，最大限度的減少日常運(yùn)維工作量。穩(wěn)定性：一是系統(tǒng)某一接點(diǎn)或某一設(shè)備的故障不影響其它設(shè)備和系統(tǒng)的正常運(yùn)行；二是選型設(shè)備本身具有較好的穩(wěn)定性和良好的故障保護(hù)功能。先進(jìn)性：所選用的系統(tǒng)和設(shè)備是目前在國際國內(nèi)具有領(lǐng)先水平的，能夠滿足系統(tǒng)長期建設(shè)和發(fā)展的需要，以最大限度的保護(hù)用戶投資，兼容/網(wǎng)絡(luò)。投資少：系統(tǒng)選型具有高性能價格比。建設(shè)時間短：在較短的

6、時間內(nèi)完成系統(tǒng)的安裝調(diào)試。（三）系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范電子計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范50174-93；電子計(jì)算機(jī)場地通用規(guī)范/ 2887-2000；計(jì)算站場地安全要求9361-88；計(jì)算機(jī)機(jī)房用活動地板技術(shù)條件665086；電子計(jì)算機(jī)機(jī)房工程施工及驗(yàn)收規(guī)范/30003-93；低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范50054-95低壓配電裝置及線路設(shè)計(jì)規(guī)范54-83民用建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 133供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范 50052-95電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范50169-92建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范 50057-94建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范5004-95智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)/ 50314安全防范工程技術(shù)規(guī)范 50348-2004安全防范系統(tǒng)驗(yàn)收規(guī)

7、則 308-2001二、在線監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成在線監(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)生通訊故障的時候本層、上層的功能不會受到故障的影響。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。其系統(tǒng)拓?fù)鋱D如圖1所示。（一）主站層主站是在線監(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，

8、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。本項(xiàng)目中主站系統(tǒng)中還包括對模塊的二次開發(fā)程序，以實(shí)現(xiàn)無線數(shù)據(jù)的傳輸，主站端可以實(shí)現(xiàn)配電房遠(yuǎn)端的環(huán)境、安全、電氣設(shè)備運(yùn)行的監(jiān)測，出現(xiàn)故障能夠準(zhǔn)確的對故障進(jìn)行判斷、故障報(bào)警以及遠(yuǎn)程的操作控制。（二）通訊間隔層通訊層主要負(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€通訊子站，各個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

9、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配電房的遠(yuǎn)端控制主機(jī)，進(jìn)行相應(yīng)的控制操作?，F(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232、485、以及等，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)目中采用網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸，即遠(yuǎn)端與主站采用網(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485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)行轉(zhuǎn)態(tài)進(jìn)行

10、監(jiān)控。并及時的將監(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、泄漏報(bào)警系統(tǒng)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。圖1 監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖（四）可實(shí)現(xiàn)的功能（1）數(shù)據(jù)的采集：監(jiān)控所需要的數(shù)據(jù)均有遠(yuǎn)端設(shè)備中的監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，并可將數(shù)據(jù)及時的上傳至主站層進(jìn)行實(shí)時的處理，實(shí)時的更新數(shù)據(jù)庫及顯示畫面，并模擬遠(yuǎn)端設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，最終以報(bào)表的形式輸出。（2）報(bào)表記錄打印：主站層可接受遠(yuǎn)端設(shè)備所傳輸?shù)膸r標(biāo)的數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、分析、存儲，在存儲的過程

11、中可以按照標(biāo)準(zhǔn)的格式進(jìn)行打印，方便監(jiān)控室的工作人員了解遠(yuǎn)端的具體情況，此外其還可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)出各種滿足電力系統(tǒng)需求的報(bào)表。（3）報(bào)警功能：當(dāng)配電房遠(yuǎn)端出現(xiàn)故障時，故障信號可以實(shí)時的在主站層進(jìn)行顯示，并提供報(bào)警信號和提示，報(bào)警信號會持續(xù)不斷直到工作人員及時的進(jìn)行處理并取消報(bào)警。所有的報(bào)警信息都將存儲在事件記錄中，以方便以后對報(bào)警事故進(jìn)行分析。（4）事件信息功能：在線監(jiān)控系統(tǒng)可以將配電房的所有監(jiān)測設(shè)備的信息進(jìn)行記錄和顯示，主要有：設(shè)備的開關(guān)狀態(tài)、運(yùn)行狀態(tài)、通訊狀態(tài)及報(bào)警信號。三、在線監(jiān)控系統(tǒng)的硬件構(gòu)成（一）主站系統(tǒng)（1）服務(wù)器：采用一臺服務(wù)器作為主站的硬件配置（2）通信通道：接入寧波江北區(qū)供電局

12、的外網(wǎng)服務(wù)器，為與站端設(shè)備的通信通道（3）監(jiān)控管理軟件：采用青島智道電力科技有限公司自主開發(fā)的800站端監(jiān)控軟件。800站端監(jiān)控軟件具有以下功能：序號子系統(tǒng)模塊描述1通訊組態(tài)子系統(tǒng)基礎(chǔ)信息配置包含區(qū)域、線路、節(jié)點(diǎn)、統(tǒng)計(jì)時段等配置，是其他通訊配置的基礎(chǔ)測點(diǎn)信息配置測點(diǎn)包含遙信、遙測、遙控、遙調(diào)、累積量、事件、定值等，測點(diǎn)的信息包含地址、名稱描述、報(bào)警信息、存儲信息等采集配置用于指定與配電房的采集通訊方式，支持、3、光纖接入等轉(zhuǎn)發(fā)配置用于配置給第三方系統(tǒng)的轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，例如需要給上一級調(diào)度系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)指定的數(shù)據(jù)等其他配置包含校時配置、視頻監(jiān)控配置等，配置的內(nèi)容包含校時設(shè)備的通訊鏈路信息、視頻監(jiān)控錄像機(jī)的廠

13、家、地址等2畫面組態(tài)子系統(tǒng)畫面管理統(tǒng)一管理組態(tài)出來的各種圖形，支持增刪改、導(dǎo)入、導(dǎo)出等操作基本圖元包含各種線條、矩形、橢圓、文本、圖片等，可自由組態(tài)圖形大小、顏色、位置等信息圖元動態(tài)提供豐富的圖元動態(tài)類型，以滿足現(xiàn)場各種需求，包括閃爍、變色、顯示數(shù)值、切換圖片、改變位置、伸縮、旋轉(zhuǎn)等3在線監(jiān)測平臺數(shù)據(jù)采集根據(jù)通訊組態(tài)的內(nèi)容，啟動相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集，并實(shí)現(xiàn)通訊的冗余功能歷史存儲按照測點(diǎn)信息中配置好的存儲周期，定期存儲系統(tǒng)的各種遙測量，遙信量在變位時以遙信事件的形式存儲，存儲的內(nèi)容還包含操作日志、順序事件等集中顯示實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的集中顯示界面，能夠分區(qū)域、分層次顯示配電房，并顯示當(dāng)前所選配電房的各種監(jiān)測數(shù)據(jù)

14、、視頻信號等在地圖中標(biāo)注顯示各個配電房，并支持搜索、分組顯示等功能，報(bào)警時能夠顯著呈現(xiàn)，并支持點(diǎn)擊進(jìn)入相關(guān)頁面等曲線支持實(shí)時曲線、歷史曲線、統(tǒng)計(jì)曲線等，并具備各種縮放、拖拽、提示等曲線的常見操作歷史查詢可查詢的內(nèi)容包括遙測記錄、事件記錄、日志記錄、統(tǒng)計(jì)記錄等4報(bào)表系統(tǒng)報(bào)表組態(tài)基于微軟的動態(tài)報(bào)表組態(tài)，可根據(jù)現(xiàn)場用戶的實(shí)際需求，自由編輯報(bào)表的格式、數(shù)據(jù)顯示方式等，支持日報(bào)表、月報(bào)表、年報(bào)表等報(bào)表召喚根據(jù)報(bào)表組態(tài)實(shí)現(xiàn)的報(bào)表模板，用戶可實(shí)時召喚報(bào)表自動報(bào)表根據(jù)需要可配置報(bào)表的自動召喚、打印，還可根據(jù)訂閱情況自動發(fā)送5報(bào)警系統(tǒng)報(bào)警事件響應(yīng)根據(jù)配置產(chǎn)生報(bào)警時，具備報(bào)警窗顯示、語音、響鈴、打印、短信等功能報(bào)

15、警事件閉環(huán)處理根據(jù)配置的不同，產(chǎn)生報(bào)警時能夠自動進(jìn)行處理，當(dāng)處理失敗時自動發(fā)生短信給相關(guān)值班員，直到報(bào)警消失為止，并在報(bào)警記錄中具備完善的記錄供查詢（二）站端系統(tǒng)（1）站端監(jiān)控主機(jī)220輸入，帶電源浪涌保護(hù)。8路模擬量輸入接口，8路開關(guān)量輸入接口，4路232接口；4路485接口；2路遠(yuǎn)程控制輸出接口，1路聲光報(bào)警輸出接口，1路遠(yuǎn)程供電輸出接口，1路網(wǎng)絡(luò)接口；短信報(bào)警，可設(shè)置8個管理員號碼；語音報(bào)警，可設(shè)置8個管理員號碼；2路遠(yuǎn)程控制輸出，可接各種外部設(shè)備并實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制；兼容各種模擬量、開關(guān)量和485信號的設(shè)備，實(shí)現(xiàn)、配電、精密空調(diào)、門禁、溫濕度、煙霧、漏水等環(huán)境參數(shù)的監(jiān)控；模擬量輸入可方便的設(shè)

16、置電壓或電流型探頭，兼容各種模擬信號設(shè)備接入；可方便的查詢和導(dǎo)出監(jiān)控的數(shù)據(jù)記錄。（2）視頻監(jiān)控系統(tǒng)-7604-混合網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)是?？低曌灾餮邪l(fā)的新一代混合型網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)。它融合了多項(xiàng)專利技術(shù)，采用了多項(xiàng)IT高新技術(shù)，如視頻編解碼技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)、存儲技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和智能技術(shù)等。它既可作為DVR、混合或進(jìn)行本地獨(dú)立工作，也可聯(lián)網(wǎng)組成一個強(qiáng)大的安全防范系統(tǒng)。-7604-可廣泛應(yīng)用于金融、公安、部隊(duì)、電信、交通、電力、教育、水利等領(lǐng)域的安全防范。（3）SF6監(jiān)控系統(tǒng)6氣體監(jiān)測主機(jī)包括主控單元、報(bào)警單元、通信單元、顯示單元和通風(fēng)控制單元。通過與現(xiàn)場的各檢測器相連接，能準(zhǔn)確無誤的接收檢測器傳送

17、過來的檢測數(shù)據(jù)，通過運(yùn)算分析，判斷是否超標(biāo)，超標(biāo)則進(jìn)行聲光報(bào)警、啟動風(fēng)機(jī)等輸出動作，主機(jī)采用大屏藍(lán)色液晶，用于顯示現(xiàn)場測量的實(shí)時數(shù)據(jù)，還可與鍵盤聯(lián)合作業(yè)，進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)查詢、系統(tǒng)時間設(shè)置、檢測模式設(shè)置等操作，操作界面簡單、友好，還具有手動啟動風(fēng)機(jī)功能。采用掛壁式安裝方式。（4）環(huán)境監(jiān)測設(shè)備溫濕度變送器包括溫濕度測量單元和通信單元，溫濕度測量部分采用數(shù)字輸出的溫濕度模塊，具有精度高、重復(fù)性好等特點(diǎn)。綜上所述，該變送器可實(shí)時、在線監(jiān)測環(huán)境溫濕度的變化，并將檢測到的數(shù)據(jù)通過-485總線上傳。（5）水浸檢測設(shè)備 警報(bào)單元式通過連接,或檢測線纜來檢測液體滲漏的系統(tǒng)。位于前面板的三盞電鍍二級管指示分 別反映

18、警報(bào)單元的狀態(tài)；電源供應(yīng)（綠色），液體滲漏（紅色）及線纜中斷故障（黃色）。正常情況下，綠色的電源指示燈會亮著。當(dāng)警報(bào)單元檢測到滲漏時，聲音警報(bào)將發(fā)，“”(線纜中斷)黃色指示燈變亮，響應(yīng)的繼電器被激活。以上兩種情況下，都可以通過前面板上的按鈕來停止聲音警報(bào)，但是指示燈的狀態(tài)不變。只有當(dāng)警報(bào)的狀態(tài)消失時，指示燈才恢復(fù)正常的狀態(tài)。（6）煙感設(shè)備和其他輔材本項(xiàng)目中采用-161型煙感溫度報(bào)警器進(jìn)行溫度火警的預(yù)防和報(bào)警，該報(bào)警器安裝方便工作環(huán)境溫度高，報(bào)警溫度點(diǎn)在57°C，且具有較強(qiáng)的抗電磁干擾和射頻干擾功能。一體化機(jī)柜主要用于安裝站端監(jiān)控主機(jī)、錄像機(jī)、6監(jiān)控主機(jī)等；直流電源負(fù)責(zé)給傳感器、攝像機(jī)提供電源。本文主要分析寧波段部分配電房的在線監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)，通過對工程的介紹到系統(tǒng)的組成、硬件構(gòu)成等，使公眾了解配電房在線監(jiān)控技術(shù)的特征和性能。隨著國家智能電網(wǎng)建設(shè)的不斷