電力監(jiān)控系統(tǒng)在地鐵中的應(yīng)用方案

深圳地鐵4號(hào)線龍華車(chē)輛段通道工程項(xiàng)目電力監(jiān)控項(xiàng)目

一、基本信息

項(xiàng)目名稱：深圳地鐵4號(hào)線龍華車(chē)輛段通道工程項(xiàng)目電力監(jiān)控項(xiàng)目

項(xiàng)目地點(diǎn)：廣東省深圳市

二、項(xiàng)目簡(jiǎn)介

深圳地鐵4號(hào)線（Shenzhen Metro Line 4），是中國(guó)廣東省深圳市第2條建成運(yùn)營(yíng)的地鐵線路，于2004年12月28日開(kāi)通運(yùn)營(yíng)一期工程，2011年6月16日開(kāi)通運(yùn)營(yíng)二期工程，2020年10月28日開(kāi)通運(yùn)營(yíng)三期工程，其標(biāo)志色為紅色，北起牛湖站，途經(jīng)龍華區(qū)、福田區(qū)，貫穿深圳北站、市民中心、會(huì)展中心等重要區(qū)域，南至福田口岸站，是貫穿深圳南北的地鐵主干線。截至2021年1月，深圳地鐵4號(hào)線全長(zhǎng)31.3千米，共設(shè)23個(gè)站點(diǎn)，其中14座地下站，1座地面站和8座高架站；列車(chē)設(shè)計(jì)時(shí)速80千米/小時(shí)，采用6節(jié)編組A型地鐵列車(chē)。

該項(xiàng)目我公司主要是為龍華車(chē)輛段通道工程做電力監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)采集及電力監(jiān)控畫(huà)面，我公司人員根據(jù)相關(guān)地方規(guī)范要求“建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)作為新建建筑設(shè)備設(shè)施系統(tǒng)的組成部分，列入建設(shè)規(guī)劃；深圳地鐵4號(hào)線相關(guān)工程項(xiàng)目屬于大型公共建筑，上海能耗監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)依據(jù)主要是《DGJ68-2068-2017》公共建筑用能監(jiān)測(cè)工程技術(shù)規(guī)范。為保證生產(chǎn)管理用電負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)與分析及對(duì)危險(xiǎn)源實(shí)時(shí)監(jiān)控。需要對(duì)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)的配電室中進(jìn)線及出線回路進(jìn)行電壓、電流、功率等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)控。一旦監(jiān)控點(diǎn)被監(jiān)視參數(shù)異常，能夠及時(shí)檢測(cè)報(bào)警，有關(guān)人員采取必要的措施，避免安全事故的發(fā)生。自動(dòng)抄表功能節(jié)省了人力物力，功率趨勢(shì)曲線功能能夠直觀的顯示各回路的工作狀態(tài)與時(shí)間，方便用戶找出非正常用電回路并且及時(shí)進(jìn)行整改。本技術(shù)條件適用于深圳地鐵4號(hào)線龍華車(chē)輛段通道工程項(xiàng)目電力監(jiān)控項(xiàng)目。供方產(chǎn)品應(yīng)具有高安全性與可靠性、易于擴(kuò)展、便于維修與維護(hù)。供方提供的產(chǎn)品應(yīng)至少滿足本技術(shù)條件，但不僅于此，其技術(shù)性能應(yīng)滿足對(duì)配電室數(shù)據(jù)監(jiān)控的要求。

三、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

依據(jù)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況及特點(diǎn)，我們提出了如下具有針對(duì)性的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，其中典型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D如下：

該系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝維護(hù)方便，操作便利、故障率低等特點(diǎn)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)配電房位置及設(shè)備數(shù)量分布特點(diǎn)，我們將每個(gè)配電室通過(guò)光纖網(wǎng)絡(luò)與中央控制室進(jìn)行組網(wǎng)，分成多個(gè)部分且每部分都有獨(dú)立的供電系統(tǒng)。上層數(shù)據(jù)集中到中央控制室，以工控主機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)整體顯示，ups可保證全系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全穩(wěn)定。

工控機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，將處理后的數(shù)據(jù)通過(guò)4G網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)后續(xù)管理人員的異地操作，可通過(guò)電腦、手機(jī)APP等方式訪問(wèn)管理。

四、系統(tǒng)功能介紹

1、監(jiān)控內(nèi)容

(1)0.4kV低壓配電部分

變電所低壓總進(jìn)線、配電出線、照明出線、消防出線等。

進(jìn)線回路：采集有功P、無(wú)功Q、三相電壓V、三相電流I、功率因數(shù)COSΦ;開(kāi)關(guān)位置信號(hào)、故障脫扣信號(hào)、儲(chǔ)能狀態(tài)、準(zhǔn)備合閘就緒、保護(hù)跳閘類(lèi)型等。

(2)大型UPS不間斷電源

通過(guò)UPS的通信口獲取其運(yùn)行信息，通過(guò)UPS內(nèi)的監(jiān)控器監(jiān)測(cè)UPS的運(yùn)行狀況，各種故障狀態(tài)及電池組的狀況。(3)EPS應(yīng)急電源系統(tǒng)

EPS應(yīng)急電源系統(tǒng)主要包括整流充電器、蓄電池組、逆變器、互投裝置和系統(tǒng)控制器等部分。主要通過(guò)他的相關(guān)通信接口來(lái)監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，工作情況及相關(guān)電池組的狀態(tài)。

2.軟件功能

由于項(xiàng)目實(shí)際情況，我們將系統(tǒng)主界面左側(cè)的導(dǎo)航欄取消了，將原有的導(dǎo)航欄信息集成到了上部標(biāo)題欄，標(biāo)題欄最上部不變還是顯示項(xiàng)目名稱等信息，在下部增加了部分標(biāo)題欄的信息，以達(dá)到一個(gè)和以往功能相同，但界面更加清晰明確的目的，同時(shí)這個(gè)調(diào)整也更符合該項(xiàng)目。

1.系統(tǒng)主界面

當(dāng)發(fā)生事故、故障、狀態(tài)變化、越限等事件時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)能夠自動(dòng)作一系列處理：如推 出簡(jiǎn)報(bào)、發(fā)出音響、自動(dòng)事故追憶、畫(huà)面變色閃爍、數(shù)據(jù)變色等，預(yù)告信號(hào)應(yīng)按等級(jí)區(qū)別處理。

1.1導(dǎo)航按鈕部分

導(dǎo)航按鈕我們根據(jù)用戶需要分為低壓IP03、低壓IP04、UPS、EPS和電能查詢,事件查詢?nèi)髩K。主體部分因該項(xiàng)目不存在高壓回路，因此將低壓部分分為兩部分。

2.1.1二級(jí)導(dǎo)航欄用來(lái)展示各個(gè)配電室的詳細(xì)情況，由此點(diǎn)擊進(jìn)入子項(xiàng)的系統(tǒng)主接線圖。該項(xiàng)目中沒(méi)有二級(jí)導(dǎo)航欄，因此沒(méi)有展示圖片。

2.1.2名稱及接線圖欄除了用來(lái)顯示柜體名稱、編號(hào)、接線圖外，還可用來(lái)操作開(kāi)關(guān)柜分合閘及顯示開(kāi)關(guān)柜的分合狀態(tài)，點(diǎn)擊左下角“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)”可跳轉(zhuǎn)至該開(kāi)關(guān)柜的詳情信息界面。

2.1.3信息及通信狀態(tài)欄能實(shí)時(shí)顯示對(duì)應(yīng)柜體或抽屜的實(shí)時(shí)通信狀態(tài)及電壓、電流、電能、功率、功率因數(shù)及頻率等信息。

2.1.4萬(wàn)能斷路器狀態(tài)欄主要顯示斷路器的彈簧儲(chǔ)能、開(kāi)關(guān)跳位和就地位置等相關(guān)狀態(tài)。

2.2導(dǎo)航欄低壓部分

低壓部分總體功能和高壓部分相似，但我們?yōu)榱俗尭邏汉偷蛪阂妆孀R(shí)，并防止管理員誤 操作，我們將兩個(gè)界面進(jìn)行了差異化調(diào)整，并根據(jù)低壓抽屜柜的特點(diǎn)，將其劃分為小塊，使管理人員便于觀察，詳情如下：

2.2.1接線圖及信息欄是接線圖、通信狀態(tài)、詳情信息及詳情信息跳轉(zhuǎn)等多種功能的集合體。同時(shí)我們將界面中的常用數(shù)據(jù)標(biāo)注為醒目的橙色，便于查看。

2.2.2抽屜柜接線圖及信息欄的功能與上相同，但更為簡(jiǎn)潔，只顯示重要數(shù)據(jù)，如需查看詳細(xì)數(shù)據(jù)則需要點(diǎn)擊左上角“數(shù)據(jù)”按鈕。

2.實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)界面由各主界面的“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)”跳轉(zhuǎn)而來(lái)，可詳細(xì)查看該開(kāi)關(guān)柜的實(shí)時(shí)通信狀態(tài)及電壓、電流、電能及功率的歷史曲線。界面如下：

3.曲線

曲線部分的二級(jí)導(dǎo)航主要包括高壓進(jìn)線柜、低壓進(jìn)線柜、發(fā)電機(jī)進(jìn)線和其他特殊重要柜體，點(diǎn)擊相應(yīng)子選項(xiàng)，可詳細(xì)查看其三相電壓、三相電流及電能等信息的曲線圖。

事件查詢時(shí)對(duì)報(bào)警的存盤(pán)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)查看和歷史查詢的功能，按設(shè)備類(lèi)型分類(lèi)，可以查詢輸入時(shí)間段的歷史報(bào)警信息，達(dá)到分析和記錄的目的，也可以導(dǎo)出到excel表。 事件查詢主要以開(kāi)合閘、保護(hù)故障信息、SOE信息等報(bào)警信息為主，實(shí)時(shí)顯示設(shè)備的故障狀態(tài)，用不同的顏色顯示，并彈出報(bào)警框，并可以播放報(bào)警聲音，或驅(qū)動(dòng)警鈴警笛等。

4.1電壓曲線

該項(xiàng)目我們?nèi)∠穗妷呵€圖，原因是該項(xiàng)目電壓的波動(dòng)幅度較小，其所取得曲線圖參考價(jià)值不大，我們將其改為數(shù)值顯示更為直觀。

我們以往的電壓曲線也只單純展示高壓進(jìn)線柜、低壓進(jìn)線柜、發(fā)電機(jī)進(jìn)線和特殊重要柜體的三相電壓曲線圖。

4.2電流曲線

電流曲線除了展示高壓進(jìn)線柜、低壓進(jìn)線柜、發(fā)電機(jī)進(jìn)線和其他特殊重要柜體的三相電流曲線外，還展示電能、功率等信息的曲線。

5.事件查詢

事件查詢時(shí)對(duì)報(bào)警的存盤(pán)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)查看和歷史查詢的功能，按設(shè)備類(lèi)型分類(lèi)，可以查詢輸入時(shí)間段的歷史報(bào)警信息，達(dá)到分析和記錄的目的，也可以導(dǎo)出到excel表。 事件查詢主要以開(kāi)合閘、保護(hù)故障信息、SOE信息等報(bào)警信息為主，實(shí)時(shí)顯示設(shè)備的故障狀態(tài)，用不同的顏色顯示，并彈出報(bào)警框，并可以播放報(bào)警聲音，或驅(qū)動(dòng)警鈴警笛等。

4、報(bào)表查詢

報(bào)表查詢又叫運(yùn)行日志，是針對(duì)監(jiān)控中心的運(yùn)行值班人員，進(jìn)行班組交接的重要手段，通過(guò)查詢和導(dǎo)出運(yùn)行日志，可以明確統(tǒng)計(jì)各個(gè)時(shí)段的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和重要數(shù)據(jù)，歷月報(bào)表可一鍵生成，并可根據(jù)客戶需求生成設(shè)定時(shí)間段內(nèi)的用電報(bào)表，通過(guò)打印、自動(dòng)打印、導(dǎo)出excel等方式，進(jìn)行交接班記錄，以輔助在系統(tǒng)排查中的班組監(jiān)視責(zé)任。

6.報(bào)表查詢

報(bào)表查詢又叫運(yùn)行日志，是針對(duì)監(jiān)控中心的運(yùn)行值班人員，進(jìn)行班組交接的重要手段，通過(guò)查詢和導(dǎo)出運(yùn)行日志，可以明確統(tǒng)計(jì)各個(gè)時(shí)段的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和重要數(shù)據(jù)，歷月報(bào)表可一鍵生成，并可根據(jù)客戶需求生成設(shè)定時(shí)間段內(nèi)的用電報(bào)表，通過(guò)打印、自動(dòng)打印、導(dǎo)出excel等方式，進(jìn)行交接班記錄，以輔助在系統(tǒng)排查中的班組監(jiān)視責(zé)任。

7.用戶管理

用戶管理分為管理員、工程師、班長(zhǎng)、操作員4個(gè)子項(xiàng)，用戶可根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置的安全規(guī) 則和安全策略，設(shè)定相關(guān)資源的訪問(wèn)權(quán)限。如：頁(yè)面切換，系統(tǒng)數(shù)據(jù)查詢，設(shè)備操作等都有詳細(xì)的記錄；控制記錄為記錄系統(tǒng)下發(fā)控制的信息，包括，時(shí)間、用戶、操作了哪些控制等，作為后續(xù)控制系統(tǒng)分析的重要依據(jù)；系統(tǒng)記錄為記錄系統(tǒng)運(yùn)行的相關(guān)狀態(tài)，如：系統(tǒng)重新啟動(dòng)，系統(tǒng)加載失敗等信息。

審核編輯：湯梓紅