電力監控系統在飛利浦電子動(dòng)力房設備報警系統項目的應用

周菁 
江蘇安科瑞電器制造有限 江蘇江陰

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電力監控系統對動(dòng)力房設備報警系統(西門(mén)子PLC、開(kāi)關(guān)量)進(jìn)行監測，實(shí)時(shí)掌握設備運行故障狀態(tài)并進(jìn)行記錄，同時(shí)系統采用C/S方式實(shí)現遠程監控，便于管理和維護。

關(guān)鍵詞：PLC；電力監控；Acrel-2000；飛利浦；遠程監控

0 項目概述

    飛利浦電子技術(shù)（上海）有限公司動(dòng)力房設備報警系統，是在現有報警系統的基礎上進(jìn)行的智能化改造項目。原有系統基于西門(mén)子PLC采集現場(chǎng)各種傳感器變位或報警信號，再通過(guò)聲、光形式輸出報警信號。為了便于管理和維護，需將現有動(dòng)力房設備報警系統、ACREL-2000電力監控系統轉移至門(mén)衛值班室進(jìn)行集中監控。

1 用戶(hù)需求

1）數據采集及處理：通過(guò)間隔層單元實(shí)時(shí)采集PLC內開(kāi)關(guān)量報警信號及未接入PLC的開(kāi)關(guān)量報警信號；

2）畫(huà)面顯示：全部設備的位置狀態(tài)、變位信息及復歸信息、各種告警信息、計算機監控系統的狀態(tài)信息；

3）記錄功能：具有對各種歷史數據的記憶功能，以供隨時(shí)查詢(xún)、回顧、打印。

4）報警處理：用戶(hù)可以按照自己的意愿分類(lèi)、篩選報警，并將報警歸納于不同的報警窗口中，根據不同的報警級別，采用推出畫(huà)面、光顯示、條紋閃爍及不同聲音級別的音響進(jìn)行報警；

5）應具有完善的用戶(hù)管理功能，避免越權操作；

6）動(dòng)力房設備報警系統整合到現有ACREL-2000電力監控系統，在現有電能管理系統中進(jìn)行擴展開(kāi)發(fā)，以降低設備及軟件成本。

7）動(dòng)力房設備報警系統包括ACREL-2000電力監控系統在門(mén)衛監控室以C/S進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)，兩臺客戶(hù)端分別顯示動(dòng)力房設備報警系統畫(huà)面和ACREL-2000電力監控系統畫(huà)面。

2 設計原則引用標準

2.1 設計原則

1）開(kāi)放性：本系統中將涉及到不同廠(chǎng)商的設備技術(shù)，以及系統的擴展需求，在本項目的產(chǎn)品技術(shù)選型中，避免采用專(zhuān)有技術(shù)，從而使系統的軟硬件平臺具有充分的開(kāi)放性.

2）性：系統的軟硬件平臺建設、應用系統的設計開(kāi)發(fā)以及系統的維護管理所采用的產(chǎn)品技術(shù)均綜合考慮當今技術(shù)發(fā)展趨勢，采用相對同時(shí)市場(chǎng)相對成熟的產(chǎn)品技術(shù)，以滿(mǎn)足系統未來(lái)的發(fā)展需求.

3）高性能：系統設計應從服務(wù)器處理能力、網(wǎng)絡(luò )帶寬傳輸能力、軟件系統效率等角度綜合分析，合理設計結構、使系統具有足夠的處理能力，以適應大數量量數據處理和用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)需求，保障系統服務(wù)質(zhì)量。

4）安全性：系統對安全性問(wèn)題予以高度重視，從操作系統層，網(wǎng)絡(luò )層，應用層每個(gè)層次都有相應的措施以解決傳輸安全，系統安全和信息安全的需求。

5）可靠性：系統應從系統結構、網(wǎng)絡(luò )結構、技術(shù)措施、設備選型等方面綜合考慮，以確保系統中沒(méi)有單故障節點(diǎn)，實(shí)現7X24不間斷服務(wù)。

6)擴展性：在本系統中，所有的網(wǎng)絡(luò )、服務(wù)器、存貯、應用軟件的設計遵循可擴充的原則，以實(shí)現隨著(zhù)需求的發(fā)展而擴展。系統采用模塊化結構，具有很好的兼容性和可擴充性，即可使不同的廠(chǎng)商的設備和系統集成到同一個(gè)平臺中，又可使系統在日后可以根據用戶(hù)需求方便地擴展。

2.2引用標準

1)《萬(wàn)達廣場(chǎng)慧云智能化管理系統設計標準（2015版）》

2)ISO/IEC11801《綜合布線(xiàn)標準》

3)GB/50198《監控系統工程技術(shù)規范》

4）GB50052-2009《供配電系統設計規范》

5）GB50054-2011《低壓配電設計規范》

6）DL/T 698.1-2009《部分：總則》

7）DL/T 698.2-2010《第2部分：主站技術(shù)規范》

8）DL/T 698.31-2010《第3.1部分：電能信息采集終端技術(shù)規范-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(dòng)力房設備報警系統PLC數據以及部分未接入PLC的報警開(kāi)關(guān)量采集至現有ACREL-2000電力監控系統作為服務(wù)器；在門(mén)衛監控室增加兩臺監控計算機，一臺作為ACREL-2000電力監控系統客戶(hù)端，另一臺作為整合了動(dòng)力房設備報警系統遠程訪(fǎng)問(wèn)客戶(hù)端；原監控值班室和門(mén)衛值班室之間通過(guò)光纖組建局域網(wǎng)，實(shí)現系統遠程監控。

3.1 現場(chǎng)設備層

    現場(chǎng)設備層儀表主要包括：西門(mén)子S7-200 PLC，安科瑞ARTU-16K開(kāi)關(guān)量監測模塊。

3.2 網(wǎng)絡(luò )通訊層

    通訊介質(zhì)：ARTU-16K采用屏蔽雙絞線(xiàn)通過(guò)RS485現場(chǎng)總線(xiàn)方式接入總線(xiàn)轉換隔離器，總線(xiàn)轉換隔離器將RS485轉換成RS232接入電力監控系統主機;S7-200通過(guò)DP總線(xiàn)方式接入電力監控系統主機;電力監控系統主機再通過(guò)光纖將數據傳輸到門(mén)衛值班室客戶(hù)端系統。

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(hù)。該層也是系統的上層部分，主要是由電力系統軟件和必要的硬件設備如計算機、打印機、UPS等。其中軟件部分具有良好的人機交互界面，通過(guò)數據傳輸協(xié)議讀取前置機采集的現場(chǎng)各類(lèi)數據信息，自動(dòng)經(jīng)過(guò)計算處理，以圖形、數顯、聲音等方式反映現場(chǎng)的運行狀況，并可接受管理人員的操作命令，實(shí)時(shí)發(fā)送并檢測操作的執行狀況，以保證供用電單位的正常工作；電能計量管理功能設計各種符合用戶(hù)的報表格式，報表內數據嚴格按照各種標準進(jìn)行計量，用戶(hù)只需查找打印即可，極大的方便了操作，提高了工作效率。系統結構拓撲圖如下： 

4 系統功能

1.報警信號實(shí)時(shí)顯示

    安科瑞Acrel-2000電力監控系統具備友好的人機界面，能夠以廠(chǎng)區平面效果圖的形式直觀(guān)顯示各動(dòng)力房設備的分布情況，同時(shí)將實(shí)時(shí)采集的各開(kāi)關(guān)量報警信號顯示在系統界面中。功能要求：能夠顯示各動(dòng)力房設備的大致分布位置及設備名稱(chēng)或編號，開(kāi)關(guān)狀態(tài)描述顯示，開(kāi)關(guān)狀態(tài)以不同顏色或閃爍區分狀態(tài)顯示，顏色可根據用戶(hù)習慣選擇。

2.遙信實(shí)時(shí)報警

     安科瑞Acrel-2000電力監控系統具備遙信報警配置功能，系統能夠對開(kāi)關(guān)量報警信號進(jìn)行實(shí)時(shí)監測并報警。系統報警時(shí)能夠進(jìn)行信息語(yǔ)音提示，自動(dòng)彈出報警畫(huà)面。功能要求：系統應各采集開(kāi)關(guān)量報警信號，當發(fā)生開(kāi)關(guān)量報警信號變位事件時(shí)，系統彈出遙信實(shí)時(shí)報警窗口。報警列表中應包含如下信息：報警時(shí)間、報警回路名稱(chēng)、報警點(diǎn)名稱(chēng)、報警內容、報警類(lèi)型。

1) 告警管理：系統具備遙測報警配置功能，報警類(lèi)型包括遙測和遙信報警。系統報警時(shí)能夠進(jìn)行信息語(yǔ)音提示，自動(dòng)彈出報警畫(huà)面。遙測歷史報警查詢(xún)：安科瑞Acrel-2000電力監控系統能夠對遙信、遙測報警數據進(jìn)行存儲，方便用戶(hù)對系統報警事件進(jìn)行追溯查詢(xún)。

2） 用戶(hù)權限管理：系統為保障系統安全穩定運行，設置了用戶(hù)權限管理功能。通過(guò)用戶(hù)權限管理能夠防止未經(jīng)*的操作?？梢远x不同級別用戶(hù)的登錄名、密碼及操作權限，為系統運行維護管理提供可靠的安全保障。

3） C/S遠程訪(fǎng)問(wèn)：安科瑞Acrel-2000電力監控系統支持C/S訪(fǎng)問(wèn)功能，從而使得用戶(hù)可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò )在客戶(hù)端查看系統實(shí)時(shí)數據、監控畫(huà)面、歷史數據，瀏覽效果與在A(yíng)crel-2000服務(wù)器端看到的系統畫(huà)面*相同。

5 結束語(yǔ)

    隨著(zhù)用戶(hù)端變配電智能化管理需求的提高，電力監控系統的應用已成為發(fā)展趨勢。本文介紹的Acrel-2000電力監控系統在飛利浦電子技術(shù)（上海）有限公司動(dòng)力房設備報警系統項目中的應用，實(shí)現了對利浦電子技術(shù)（上海）有限公司原有動(dòng)力房設備報警系統的改造，同時(shí)對系統監控網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行了拓展實(shí)現遠程監控。系統對采集數據的進(jìn)行分析、處理，實(shí)時(shí)顯示各監控設備的運行使用狀況、告警狀態(tài)，并生成各種報表、分析曲線(xiàn)、圖形等，便于管理者進(jìn)行設備管理和運行維護。該系統運行安全、可靠、穩定，為后期電力系統及設備的維護提供了科學(xué)的依據。

參考文獻

[1].任致程 周中. 電力電測數字儀表原理與應用指南[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用[J].現代建筑電氣 2010. 6