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趙斌
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定
摘要：本文主要介紹了飛利浦電子技術(shù)(上海)有限公司采用Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)對動力房設(shè)備報警系統(tǒng)(西門子PLC、開關(guān)量)進(jìn)行監(jiān)測，實時掌握設(shè)備運行故障狀態(tài)并進(jìn)行記錄，同時系統(tǒng)采用C/S方式實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，便于管理和維護。
關(guān)鍵詞：PLC；電力監(jiān)控；Acrel-2000；飛利浦；遠(yuǎn)程監(jiān)控
0 項目概述
飛利浦電子技術(shù)（上海）有限公司動力房設(shè)備報警系統(tǒng)，是在現(xiàn)有報警系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的智能化改造項目。原有系統(tǒng)基于西門子PLC采集現(xiàn)場各種傳感器變位或報警信號，再通過聲、光形式輸出報警信號。為了便于管理和維護，需將現(xiàn)有動力房設(shè)備報警系統(tǒng)、ACREL-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)轉(zhuǎn)移至門衛(wèi)值班室進(jìn)行集中監(jiān)控。
1 用戶需求
1）數(shù)據(jù)采集及處理：通過間隔層單元實時采集PLC內(nèi)開關(guān)量報警信號及未接入PLC的開關(guān)量報警信號；
2）畫面顯示：全部設(shè)備的位置狀態(tài)、變位信息及復(fù)歸信息、各種告警信息、計算機監(jiān)控系統(tǒng)的狀態(tài)信息；
3）記錄功能：具有對各種歷史數(shù)據(jù)的記憶功能，以供隨時查詢、回顧、打印。
4）報警處理：用戶可以按照自己的意愿分類、篩選報警，并將報警歸納于不同的報警窗口中，根據(jù)不同的報警級別，采用推出畫面、光顯示、條紋閃爍及不同聲音級別的音響進(jìn)行報警；
5）應(yīng)具有完善的用戶管理功能，避免越權(quán)操作；
6）動力房設(shè)備報警系統(tǒng)整合到現(xiàn)有ACREL-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)，在現(xiàn)有電能管理系統(tǒng)中進(jìn)行擴展開發(fā)，以降低設(shè)備及軟件成本。
7）動力房設(shè)備報警系統(tǒng)包括ACREL-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在門衛(wèi)監(jiān)控室以C/S進(jìn)行訪問，兩臺客戶端分別顯示動力房設(shè)備報警系統(tǒng)畫面和ACREL-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)畫面。
2 設(shè)計原則引用標(biāo)準(zhǔn)
2.1 設(shè)計原則
1）開放性：本系統(tǒng)中將涉及到不同廠商的設(shè)備技術(shù)，以及系統(tǒng)的擴展需求，在本項目的產(chǎn)品技術(shù)選型中，避免采用專有技術(shù)，從而使系統(tǒng)的軟硬件平臺具有充分的開放性.
2）先進(jìn)性：系統(tǒng)的軟硬件平臺建設(shè)、應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)以及系統(tǒng)的維護管理所采用的產(chǎn)品技術(shù)均綜合考慮當(dāng)今技術(shù)發(fā)展趨勢，采用相對先進(jìn)同時市場相對成熟的產(chǎn)品技術(shù)，以滿足系統(tǒng)未來的發(fā)展需求.
3）高性能：系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)從服務(wù)器處理能力、網(wǎng)絡(luò)帶寬傳輸能力、軟件系統(tǒng)效率等角度綜合分析，合理設(shè)計結(jié)構(gòu)、使系統(tǒng)具有足夠的處理能力，以適應(yīng)大數(shù)量量數(shù)據(jù)處理和用戶訪問需求，保障系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量。
4）安全性：系統(tǒng)對安全性問題予以高度重視，從操作系統(tǒng)層，網(wǎng)絡(luò)層，應(yīng)用層每個層次都有相應(yīng)的措施以解決傳輸安全，系統(tǒng)安全和信息安全的需求。
5）可靠性：系統(tǒng)應(yīng)從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、技術(shù)措施、設(shè)備選型等方面綜合考慮，以確保系統(tǒng)中沒有單故障節(jié)點，實現(xiàn)7X24不間斷服務(wù)。
6)擴展性：在本系統(tǒng)中，所有的網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存貯、應(yīng)用軟件的設(shè)計遵循可擴充的原則，以實現(xiàn)隨著需求的發(fā)展而擴展。系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)，具有很好的兼容性和可擴充性，即可使不同的廠商的設(shè)備和系統(tǒng)集成到同一個平臺中，又可使系統(tǒng)在日后可以根據(jù)用戶需求方便地擴展。
2.2引用標(biāo)準(zhǔn)
1)《萬達(dá)廣場慧云智能化管理系統(tǒng)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)（2015版）》
2)ISO/IEC11801《國際綜合布線標(biāo)準(zhǔn)》
3)GB/50198《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》
4）GB50052-2009《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》
5）GB50054-2011《低壓配電設(shè)計規(guī)范》
6）DL/T 698.1-2009《第1部分：總則》
7）DL/T 698.2-2010《第2部分：主站技術(shù)規(guī)范》
8）DL/T 698.31-2010《第3.1部分：電能信息采集終端技術(shù)規(guī)范-通用要求》
9）DL/T 698.35-2010《第3-5部分：電能信息采集終端技術(shù)規(guī)范-低壓集中抄表終端特殊要求》
10）DL/T 698.41-2010《第4-1部分：通信協(xié)議-主站與電能信息采集終端通信》
11）DL/T 698.42-2010《第4-2部分：通訊協(xié)議-集中器下行通信協(xié)議》
12）DL/T 698.41-2010《第4-1部分：通信協(xié)議-主站與電能信息采集終端通信》
13）DL/T 698.42-2010《第4-2部分：通訊協(xié)議-集中器下行通信協(xié)議》
3 解決方案
本項目解決方案為：將動力房設(shè)備報警系統(tǒng)PLC數(shù)據(jù)以及部分未接入PLC的報警開關(guān)量采集至現(xiàn)有ACREL-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)作為服務(wù)器；在門衛(wèi)監(jiān)控室增加兩臺監(jiān)控計算機，一臺作為ACREL-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)客戶端，另一臺作為整合了動力房設(shè)備報警系統(tǒng)遠(yuǎn)程訪問客戶端；原監(jiān)控值班室和門衛(wèi)值班室之間通過光纖組建局域網(wǎng)，實現(xiàn)系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
3.1 現(xiàn)場設(shè)備層
現(xiàn)場設(shè)備層儀表主要包括：西門子S7-200 PLC，安科瑞ARTU-16K開關(guān)量監(jiān)測模塊。
3.2 網(wǎng)絡(luò)通訊層
通訊介質(zhì)：ARTU-16K采用屏蔽雙絞線通過RS485現(xiàn)場總線方式接入總線轉(zhuǎn)換隔離器，總線轉(zhuǎn)換隔離器將RS485轉(zhuǎn)換成RS232接入電力監(jiān)控系統(tǒng)主機;S7-200通過DP總線方式接入電力監(jiān)控系統(tǒng)主機;電力監(jiān)控系統(tǒng)主機再通過光纖將數(shù)據(jù)傳輸?shù)介T衛(wèi)值班室客戶端系統(tǒng)。
3.3 站控管理層
站控管理層是針對配電網(wǎng)絡(luò)的管理人員，該層直接面向用戶。該層也是系統(tǒng)的最上層部分，主要是由電力系統(tǒng)軟件和必要的硬件設(shè)備如計算機、打印機、UPS等。其中軟件部分具有良好的人機交互界面，通過數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議讀取前置機采集的現(xiàn)場各類數(shù)據(jù)信息，自動經(jīng)過計算處理，以圖形、數(shù)顯、聲音等方式反映現(xiàn)場的運行狀況，并可接受管理人員的操作命令，實時發(fā)送并檢測操作的執(zhí)行狀況，以保證供用電單位的正常工作；電能計量管理功能設(shè)計各種符合用戶的報表格式，報表內(nèi)數(shù)據(jù)嚴(yán)格按照各種標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計量，用戶只需查找打印即可，極大的方便了操作，提高了工作效率。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D如下：
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4 系統(tǒng)功能
1.報警信號實時顯示
安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)具備友好的人機界面，能夠以廠區(qū)平面效果圖的形式直觀顯示各動力房設(shè)備的分布情況，同時將實時采集的各開關(guān)量報警信號顯示在系統(tǒng)界面中。功能要求：能夠顯示各動力房設(shè)備的大致分布位置及設(shè)備名稱或編號，開關(guān)狀態(tài)描述顯示，開關(guān)狀態(tài)以不同顏色或閃爍區(qū)分狀態(tài)顯示，顏色可根據(jù)用戶習(xí)慣選擇。
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2.遙信實時報警
安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)具備遙信報警配置功能，系統(tǒng)能夠?qū)﹂_關(guān)量報警信號進(jìn)行實時監(jiān)測并報警。系統(tǒng)報警時能夠進(jìn)行信息語音提示，自動彈出報警畫面。功能要求：系統(tǒng)應(yīng)各采集開關(guān)量報警信號，當(dāng)發(fā)生開關(guān)量報警信號變位事件時，系統(tǒng)彈出遙信實時報警窗口。報警列表中應(yīng)包含如下信息：報警時間、報警回路名稱、報警點名稱、報警內(nèi)容、報警類型。
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1) 告警管理：系統(tǒng)具備遙測報警配置功能，報警類型包括遙測和遙信報警。系統(tǒng)報警時能夠進(jìn)行信息語音提示，自動彈出報警畫面。遙測歷史報警查詢：安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)b信、遙測報警數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，方便用戶對系統(tǒng)報警事件進(jìn)行追溯查詢。
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2） 用戶權(quán)限管理：系統(tǒng)為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，設(shè)置了用戶權(quán)限管理功能。通過用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作。可以定義不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限，為系統(tǒng)運行維護管理提供可靠的安全保障。
3） C/S遠(yuǎn)程訪問：安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)支持C/S訪問功能，從而使得用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)在客戶端查看系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)、監(jiān)控畫面、歷史數(shù)據(jù)，瀏覽效果與在Acrel-2000服務(wù)器端看到的系統(tǒng)畫面完全相同。
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5 結(jié)束語
隨著用戶端變配電智能化管理需求的提高，電力監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用已成為發(fā)展趨勢。本文介紹的Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在飛利浦電子技術(shù)（上海）有限公司動力房設(shè)備報警系統(tǒng)項目中的應(yīng)用，實現(xiàn)了對利浦電子技術(shù)（上海）有限公司原有動力房設(shè)備報警系統(tǒng)的改造，同時對系統(tǒng)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了拓展實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。系統(tǒng)對采集數(shù)據(jù)的進(jìn)行分析、處理，實時顯示各監(jiān)控設(shè)備的運行使用狀況、告警狀態(tài)，并生成各種報表、分析曲線、圖形等，便于管理者進(jìn)行設(shè)備管理和運行維護。該系統(tǒng)運行安全、可靠、穩(wěn)定，為后期電力系統(tǒng)及設(shè)備的維護提供了科學(xué)的依據(jù)。
參考文獻(xiàn)
[1].任致程 周中. 電力電測數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南[M]. 北京. 中國電力出版社. 2007. 4
[2].周中.電力儀表在大型公共建筑電能分項計量中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代建筑電氣 2010. 6
作者簡介
趙斌，男，本科，安科瑞電氣股份有限公司工程師，主要研究方向為智能電力監(jiān)控與電能管理系統(tǒng).
技術(shù)交流：021-69158305 手機：18702111892 郵箱：2880157852@qq.com
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