安科瑞 陳聰 周(zhōu)潔 陳正(zhèng) 於洋

摘要：基(jī)於目(mù)前科(kē)學技(jì)術(shù)飛速(sù)發(fā)展，人(rén)們(mén)對電力資源的(dí)依(yī)賴(lài)越(yuè)來越廣泛，而現階(jiē)段國(guó)內電(diàn)力係(xì)統(tǒng)的運營成本(běn)還相(xiāng)對較(jiào)高(gāo)，因(yīn)此*電力係(xì)統(tǒng)各(gè)方(fāng)麵(miàn)的工作已經勢在必行(háng)。電力(lì)監(jiān)控(kòng)係統(tǒng)在整個電(diàn)力係統中具(jù)有重(zhòng)要的作(zuò)用，它能夠有(yǒu)力(lì)的促進(jìn)電網管(guǎn)理工作(zuò)效(xiào)率(shuài)，降(jiàng)低電力(lì)係(xì)統的(dí)運營成本，本文通過(guò)長春高新區(qū)醫院電力監(jiān)控係統(tǒng)的(dí)應(yīng)用(yòng)介紹(shào)電(diàn)力監(jiān)控係統(tǒng)在(zài)醫(yī)院大(dà)樓(lóu)中的應(yīng)用。

關鍵字(zì)：電(diàn)力(lì)係統
；數據采(cǎi)集
；醫院
；監(jiān)控(kòng)係(xì)統(tǒng)

0  引(yǐn)言(yán)

    隨(suí)著電(diàn)力網絡(luò)的不斷(duàn)發(fā)展(zhǎn)，用電負荷的持續增(zēng)長，各(gè)種新(xīn)型負載不斷(duàn)湧(yǒng)現，用(yòng)戶(hù)更(gēng)加(jiā)關注(zhù)電能質量(liáng)問題，同時也(yě)對電(diàn)能質量(liáng)提(tí)出了更(gēng)加嚴(yán)格的(dí)要(yào)求(qiú)。用戶需要(yào)更(gēng)加有效的(dí)電(diàn)力監控(kòng)管(guǎn)理(lǐ)解決方(fāng)案來應對(duì)上(shàng)述(shù)變(biàn)化帶來的(dí)挑戰(zhàn)，以實(shí)現配電係統(tǒng)持續(xù)可(kě)靠(kào)，低耗(hào)的(dí)運行(háng)。本(běn)文通過(guò)對福建天津東(dōng)麗(lì)區陽光新城(chéng)市購物(wù)廣場(cháng)電力監控(kòng)的建設(shè)，介紹電力監控(kòng)係統(tǒng)在商(shāng)業(yè)建(jiàn)築中(zhōng)的應用(yòng)。

1  項目概述(shù)及建(jiàn)設目標(biāo)

    長春(chūn)高新(xīn)區(qū)醫(yī)院（吉(jí)林肢體傷殘康復(fù)醫(yī)院(yuàn)）於1996年(nián)9月(yuè)1日(rì)在西郊路７３號注(zhù)冊成(chéng)立,公司(sī)成立(lì)之初(chū)主(zhǔ)要(yào)經營(yíng)綜合(hé)性門(mén)診，注(zhù)冊員工人數為10000人。本次(cì)醫(yī)院遷址項(xiàng)目中有2珠海(hǎi)優特(tè)保護(hù)裝置(zhì)和(hé)30塊PZ謝(xiè)列(liè)儀表(biǎo)納入後台監控係(xì)統。

    本電力(lì)監(jiān)控係統(tǒng)中(zhōng)，監控(kòng)要(yào)求主要有(yǒu)以下幾個方麵：

1.要(yào)求係統能(néng)夠準(zhǔn)確的對(duì)電流，電壓(yā)，有功功率，無(wú)功功率，有功電(diàn)能(néng)，無(wú)功(gōng)電能，視在功(gōng)率(shuài)，功率(shuài)因(yīn)數，頻率，開(kāi)關狀態等信(xìn)息進(jìn)行檢(jiǎn)測。
2.要(yào)求係統(tǒng)能(néng)夠及時的(dí)傳遞設備運(yùn)作狀態(tài)以及故障(zhàng)信息(xī)。
3.要(yào)求係統(tǒng)能夠通(tōng)過設(shè)定，對(duì)各種信(xìn)息(xī)進行(háng)報(bào)警。
4.要(yào)求係統能(néng)夠(gòu)就(jiù)地顯(xiǎn)示(shì)出各部(bù)分(fēn)運(yùn)作(zuò)信息。

2  電(diàn)力(lì)監(jiān)控係(xì)統的設(shè)計

    在監控係統的(dí)設計中，要(yào)充(chōng)分(fēn)考慮(lǜ)客戶(hù)的(dí)實際需(xū)求，以及(jí)電(diàn)力係統的實際(jì)結構，電(diàn)力係統的實(shí)際載(zǎi)荷能(néng)力等(děng)因(yīn)素，進而合理的選(xuǎn)擇(zé)監(jiān)控設備，這(zhè)既有(yǒu)利於減(jiǎn)少係統(tǒng)運作(zuò)的成本，同時(shí)也有(yǒu)利(lì)於(yú)係(xì)統功(gōng)能的實現(xiàn)。 

   本項目(mù)的電力(lì)監控係(xì)統，可(kě)以實現對變(biàn)電所內(nèi)高，低(dī)壓配(pèi)電回(huí)路(lù)的實時(shí)監控，有利於電(diàn)能管理(lǐ)。另(lìng)一(yī)方麵，電力(lì)監(jiān)控係統(tǒng)不僅能夠準(zhǔn)確的表示(shì)出回路的(dí)用電狀況(kuàng)，它還(huán)具備網絡通(tōng)訊(xùn)等功能，能夠與(yǔ)計算(suàn)機(jī)，串口服務器(qì)等(děng)設(shè)備(bèi)進(jìn)行組合(hé)，及(jí)時的(dí)顯示院內(nèi)各個(gè)配(pèi)電回(huí)路的運作狀態(tài)，當醫(yī)院(yuàn)內(nèi)電(diàn)力係(xì)統(tǒng)的(dí)負(fù)載越標時(shí)，電(diàn)力監(jiān)控(kòng)係(xì)統(tǒng)能(néng)夠(gòu)迅(xùn)速(sù)報警，發(fā)出語音(yīn)提示。另外，電力(lì)監(jiān)控(kòng)係(xì)統還(huán)能(néng)夠(gòu)生成(chéng)報(bào)表(biǎo)，曲(qū)綫(xiàn)圖(tú)等統計(jì)信息，便於有關人員分(fēn)析(xī)醫院(yuàn)內(nèi)各部(bù)分的用(yòng)電(diàn)狀況(kuàng)，使醫院內的用電活動更加安(ān)全，從而(ér)保證醫院內人員的生命(mìng)安全(quán)，提(tí)高醫院(yuàn)工(gōng)作(zuò)人員的工作效率。 

2.1 係統(tǒng)結構(gòu)

    依(yī)據新(xīn)建(jiàn)醫(yī)院的配電(diàn)情況分布(bù)情(qíng)況，在綫(xiàn)監測(cè)係(xì)統(tǒng)建(jiàn)設(shè)采用分層(céng)分(fēn)布式結(jié)構，係統(tǒng)包括(kuò)：站控(kòng)管理(lǐ)層(céng)，網絡(luò)通(tōng)訊層，現場(cháng)設備層(céng)。係統網絡結構如圖所(suǒ)示：

    站控(kòng)管理(lǐ)層(céng)管理(lǐ)人(rén)員(yuán)與計算(suàn)機進(jìn)行(háng)人機交互的直接窗口，對采集的(dí)現場各類數(shù)據(jù)信息(xī)計(jì)算，分析(xī)與處理(lǐ)，並以(yǐ)圖形(xíng)，數(shù)顯(xiǎn)，聲(shēng)音等方式(shì)反映現場的(dí)運行(háng)狀(zhuàng)況，是係(xì)統(tǒng)的上層(céng)部分。主(zhǔ)要(yào)由係統(tǒng)軟件和必(bì)要(yào)的硬件(jiàn)設備，如工業級計(jì)算機(jī)，打印(yìn)機(jī)，UPS電源(yuán)等組(zǔ)成。

    通(tōng)訊(xùn)層使用的設備(bèi)為NPORT5630-8串(chuàn)口(kǒu)服務器。該(gāi)層(céng)是(shì)數據信(xìn)息交(jiāo)換的橋(qiáo)梁，負責(zé)對(duì)現(xiàn)場設備回(huí)送的(dí)數(shù)據信息(xī)進(jìn)行采集(jí)，分(fēn)類(lèi)和(hé)傳送(sòng)等(děng)工作的同(tóng)時，轉達(dá)上位機(jī)對現(xiàn)場設(shè)備的各(gè)種控製(zhì)命(mìng)令。

    現(xiàn)場(cháng)設備(bèi)層(céng)主(zhǔ)要是(shì)連(lián)接(jiē)於(yú)網絡(luò)中用於電參量采集測量的各類(lèi)型(xíng)的儀表等，也是構(gòu)建該(gāi)配電係統必(bì)要的(dí)基本組成(chéng)元(yuán)素(sù)。現(xiàn)場(cháng)配置珠海優特的綜保和安科(kē)瑞電器(qì)的低壓儀表。實現(xiàn)每(měi)個(gè)回(huí)路(lù)三相(xiāng)電(diàn)流，三相(xiāng)電(diàn)壓，頻率(shuài)，功(gōng)率(shuài)，四象(xiàng)限電(diàn)能(néng)等電參量(liáng)監(jiān)測，保(bǎo)護(hù)動(dòng)作信(xìn)息檢測
；並(bìng)對(duì)每個(gè)回路斷路器分(fēn)合(hé)閘狀(zhuàng)態(tài)進(jìn)行監測。

2.2 網絡設計

    電力(lì)監控係(xì)統中的(dí)網絡係(xì)統(tǒng)能夠及時(shí)的對數(shù)據進行傳輸(shū)，並(bìng)迅速傳遞操(cāo)作指(zhǐ)令，是實(shí)現電(diàn)力監(jiān)控係(xì)統(tǒng)各項功(gōng)能(néng)的(dí)基(jī)礎。把現場每個設備(bèi)就(jiù)地(dì)與總綫連接(jiē)，之(zhī)後在(zài)把(bǎ)各條(tiáo)總綫(xiàn)全(quán)部接(jiē)入通(tōng)訊網關，來實(shí)現與(yǔ)主機(jī)的傳遞。 

2.3監控係統軟件(jiàn)功(gōng)能(néng)設(shè)計(jì)

    係統(tǒng)依(yī)據(jù)客(kè)戶(hù)實際(jì)需求(qiú)進(jìn)行設計(jì)，並實(shí)現(xiàn)了(liǎo)一次主(zhǔ)接綫圖(tú)界麵顯示(shì)
；電參量(liáng)遙測及電參量越限報(bào)警
；事件(jiàn)記錄
；係統運行異常監(jiān)測
；故(gù)障(zhàng)報(bào)警(jǐng)及操作記錄(lù)
；報表查詢與打印(yìn)
；係(xì)統負(fù)荷(hé)實時，歷史曲綫(xiàn)，用戶(hù)權限管理等主要功能(néng)。

2.3.1數據的(dí)采(cǎi)集(jí)與(yǔ)處(chǔ)理

    數據(jù)采集主(zhǔ)要包括(kuò)模(mó)擬量以(yǐ)及(jí)開關(guān)量的(dí)采(cǎi)集(jí)。模(mó)擬(nǐ)量的采集主要(yào)是(shì)對(duì)綫(xiàn)路電(diàn)壓，電(diàn)流，功率，功率因數，頻率等信息進行(háng)采(cǎi)集，開關量的(dí)采集(jí)則(zé)主要(yào)是對斷(duàn)路器，隔離開(kāi)關(guān)，接(jiē)地刀閘等設備的工作狀態(tài)，以及斷(duàn)電(diàn)保(bǎo)護(hù)，運(yùn)行故障等報警(jǐng)信(xìn)息進(jìn)行采集，實(shí)現(xiàn)遠程(chéng)數據(jù)的本地(dì)實(shí)時顯示。數據(jù)處(chǔ)理(lǐ)主要是把(bǎ)按(àn)要(yào)求采集到(dào)的電參量實時準(zhǔn)確(què)的顯(xiǎn)示給用(yòng)戶(hù)，達(dá)到配電監控的自動化化和智(zhì)能化要求(qiú)，同時把采(cǎi)集到(dào)的(dí)數據存(cún)入(rù)數(shù)據(jù)庫(kù)供(gōng)用(yòng)戶查(chá)詢(xún)。

2.3.2數據記錄

    電(diàn)力監控(kòng)係統(tǒng)的(dí)數據記錄(lù)功(gōng)能主(zhǔ)要(yào)就是(shì)對斷(duàn)路器分(fēn)合(hé)狀(zhuàng)態(tài)以及保護動(dòng)作的(dí)前後順(shùn)序進行記(jì)錄(lù)，它要(yào)求(qiú)係統中須有(yǒu)足(zú)夠(gòu)的(dí)內存(cún)空間，進(jìn)而(ér)長時間的(dí)，大量的對數(shù)據信息(xī)進行記錄和(hé)存儲。其(qí)次，電(diàn)力監(jiān)控(kòng)係(xì)統的(dí)數據記(jì)錄功(gōng)能(néng)也(yě)包括對故障(zhàng)信(xìn)息的記(jì)錄，即對故障發(fā)生(shēng)時的實時(shí)電流(liú)，實時電(diàn)壓等數據進行(háng)記錄存(cún)儲。由此(cǐ)可(kě)見，數據記錄(lù)功(gōng)能(néng)可以(yǐ)通過對保(bǎo)護裝(zhuāng)置工作(zuò)狀態的記錄(lù)，以及(jí)對故(gù)障信息的記(jì)錄(lù)，準確的反映出係統中存在的問題(tí)，從(cóng)而便(biàn)於工(gōng)作(zuò)人員解決。

2.3.3電能管理

    為了實現對本醫院(yuàn)內各回(huí)路用電(diàn)量的(dí)監管，係(xì)統(tǒng)設計(jì)了電能管理報表(biǎo)，係(xì)統通(tōng)過對(duì)有功電度的采(cǎi)集，按(àn)照回路名(míng)稱的不(bù)同，自動生成日報表，月(yuè)報表和年(nián)報表(biǎo)並有報表打(dǎ)印(yìn)功(gōng)能，並可對(duì)某一(yī)回路的某一時間(jiān)段(duàn)內的用(yòng)電量(liáng)進(jìn)行(háng)查詢，可以幫助物業建(jiàn)立有效的用(yòng)能管理考(kǎo)核製(zhì)度。通(tōng)過係統(tǒng)的建設(shè)和製度(dù)的建(jiàn)立，使(shǐ)各入(rù)駐(zhù)管(guǎn)理人員節能意(yì)識大(dà)大(dà)提高，有(yǒu)效的節(jié)約了能(néng)源(yuán)消(xiāo)耗(hào)。

3  供(gōng)配(pèi)電(diàn)設計中應用電(diàn)力(lì)監(jiān)控(kòng)係(xì)統的意(yì)義(yì)

    綜上所述(shù)，電力監控係(xì)統幫助(zhù)用(yòng)電單位提高(gāo)效(xiào)率(shuài)，減少(shǎo)損(sǔn)失，降(jiàng)低運營成本(běn)，電(diàn)力監控(kòng)係統能(néng)夠有(yǒu)效(xiào)確(què)保電網(wǎng)管(guǎn)理效率(shuài)，縮小(xiǎo)電力運營成本，也(yě)成(chéng)為供配電設(shè)計(jì)中(zhōng)*的重(zhòng)要(yào)組成(chéng)部(bù)分。電力(lì)監控(kòng)係統的通信(xìn)，故障報(bào)警，數據(jù)存(cún)儲記(jì)錄等(děng)功(gōng)能使得工作人(rén)員在實(shí)際(jì)工作(zuò)中更加方(fāng)便，可以通過(guò)人機操(cāo)作界麵, 直接了(liǎo)解(jiě)到(dào)電力(lì)係統(tǒng)的運(yùn)行狀態,並(bìng)能(néng)迅速傳遞(dì)出操(cāo)作指令(líng)，由(yóu)於監(jiān)控設備對數據(jù)的傳遞都是通(tōng)過網(wǎng)絡(luò)傳輸來實(shí)現，因(yīn)此，不同(tóng)的(dí)電力(lì)監控(kòng)係統(tǒng)可以(yǐ)設計(jì)不同的組(zǔ)網方(fāng)式,確保數據信息(xī)能夠迅速(sù)的進行(háng)傳(chuán)輸(shū)。另一方(fāng)麵，在(zài)供(gōng)配電(diàn)設(shè)計中運(yùn)用(yòng)電(diàn)力(lì)監控係統，應(yīng)該(gāi)根據實(shí)際情(qíng)況選擇(zé)監(jiān)控設(shè)備(bèi)。

    在醫院(yuàn)建(jiàn)築(zhù)等(děng)場所(suǒ)設置(zhì)電力(lì)監控(kòng)係(xì)統(tǒng)，可(kě)以實現對(duì)院(yuàn)內低壓(yā)配電(diàn)回(huí)路的實時監(jiān)控(kòng)，有(yǒu)利(lì)於(yú)電能(néng)管(guǎn)理(lǐ)。另(lìng)一(yī)方麵(miàn)，電力(lì)監(jiān)控係統不(bù)僅(jǐn)能夠準確(què)的表(biǎo)示出(chū)回路(lù)的(dí)用電狀(zhuàng)況(kuàng)，它還(huán)具(jù)備網絡通(tōng)訊等(děng)功(gōng)能，能(néng)夠與計(jì)算(suàn)機，串(chuàn)口服(fú)務器等設(shè)備進行(háng)組合，及時(shí)的顯(xiǎn)示院內各(gè)個(gè)配電(diàn)回路的運作狀態，當院內(nèi)電力係(xì)統的負載越標時(shí)，保護動作時，電力監控係(xì)統能(néng)夠迅(xùn)速報警，發出語音(yīn)提示(shì)。另外(wài)，電力(lì)監(jiān)控係統還能(néng)夠(gòu)生成(chéng)報表(biǎo)，曲綫圖等統計(jì)信息(xī)，便(biàn)於有關(guān)人(rén)員(yuán)分(fēn)析院內各(gè)部(bù)分的用電(diàn)狀(zhuàng)況(kuàng)，使院(yuàn)內(nèi)的用電活動更加安(ān)全(quán)，從而(ér)保(bǎo)證院(yuàn)內人(rén)員的生(shēng)命(mìng)安(ān)全(quán)，提(tí)高(gāo)工作人員(yuán)的工作(zuò)效(xiào)率。