安科瑞 陳(chén)聰

摘要(yào)：設計(jì)基於當前Web應(yīng)用(yòng)係統開發(fā)中(zhōng)流行的(dí)5層架構B/S模式，提(tí)出了配電室電(diàn)能(néng)質量監(jiān)測(cè)軟(ruǎn)件的總(zǒng)體(tǐ)設(shè)計(jì)方案和(hé)實現(xiàn)方法(fǎ)，規範報警信(xìn)息和提(tí)升(shēng)報(bào)警(jǐng)效(xiào)率的方案。

關(guān)鍵(jiàn)詞(cí)：配電(diàn)工程(chéng)，監測，報(bào)警(jǐng)，配電(diàn)監控。

0 引言

隨(suí)著經濟迅速發(fā)展，當前(qián)企(qǐ)業(yè)對(duì)電(diàn)力依(yī)賴(lài)性(xìng)逐(zhú)漸增強，企(qǐ)業對電能質量(liáng)的要求也越(yuè)來(lái)越高。為(wéi)保證有(yǒu)良(liáng)好的(dí)電能質(zhì)量(liáng)，現使用(yòng)網絡及(jí)計算機(jī)技(jì)術(shù)設計一套配(pèi)電室(shì)監控係(xì)統。當(dāng)前(qián)國(guó)內(nèi)有些(xiē)係(xì)統(tǒng)通(tōng)過采取(qǔ)監(jiān)控信息(xī)“定(dìng)值式(shì)”管(guǎn)理，屏蔽(bì)幹擾信息，消(xiāo)除常亮光(guāng)字牌，采用(yòng)遠程工作站驗收監控信息(xī)等綜(zōng)合措(cuò)施來實(shí)現對(duì)配(pèi)電室的監控。但(dàn)這(zhè)些方(fāng)案通(tōng)常(cháng)僅具有(yǒu)監控功能(néng)，而無(wú)法(fǎ)對異(yì)常情況(kuàng)進(jìn)行分析與(yǔ)處理。另外(wài)，很(hěn)多(duō)係統在數(shù)據(jù)處(chǔ)理(lǐ)，報(bào)警標準(zhǔn)和報(bào)警方(fāng)式等(děng)方麵也存在(zài)一(yī)些(xiē)問(wèn)題[1-7]。為(wéi)解(jiě)決(jué)上述問題(tí)，本文提出一種基(jī)於Web的配電室監(jiān)控報警(jǐng)係(xì)統。

1 電(diàn)能質量(liáng)監測和(hé)分析(xī)係統(tǒng)

本文(wén)設計(jì)的是一種基(jī)於(yú)互(hù)聯(lián)網的電(diàn)能(néng)質量(liáng)監測(cè)和分析係(xì)統(tǒng)。多功能儀表能夠對電(diàn)網中(zhōng)的無功，負序分(fēn)量及諧波進(jìn)行監測(cè)和(hé)分析(xī)，並(bìng)且(qiě)還能(néng)將每個電能質(zhì)量參數(shù)的(dí)檢測(cè)結(jié)果與設定值進(jìn)行比較(jiào)。在(zài)電能質量參數的檢(jiǎn)測結(jié)果(guǒ)越限(xiàn)報(bào)警(jǐng)，同(tóng)時通過光電(diàn)隔(gé)離(lí)後驅動繼(jì)電(diàn)器，保護(hù)電(diàn)網中的(dí)設備(bèi)。此外，本文(wén)設計的監(jiān)控係統(tǒng)采用Web技術將(jiāng)監測分析(xī)係統進行組(zǔ)網(wǎng)，從(cóng)而實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同(tóng)配(pèi)電(diàn)室的電能(néng)質量參(cān)數(shù)進行(háng)統一(yī)管(guǎn)理。

2 係(xì)統(tǒng)架(jià)構(gòu)

本(běn)文(wén)設計(jì)的(dí)監控係(xì)統(tǒng)中(zhōng)，電能質量(liáng)信息(xī)發布(bù)的模(mó)式采用(yòng)了當前(qián)流(liú)行(háng)的Web應用係統(tǒng)開發中(zhōng)5層架構B/S（瀏覽器/服(fú)務器(qì)）模式(shì)。配(pèi)電(diàn)室(shì)以Web瀏(liú)覽器作(zuò)為運行平(píng)台(tái)，所有開發(fā)，升級(jí)和維(wéi)護都集中在服(fú)務器端(duān)，這樣可以為以後(hòu)係(xì)統(tǒng)維護(hù)提供方便。基於(yú)B/S模式(shì)的(dí)監控(kòng)報警(jǐng)係統(tǒng)，可以(yǐ)允許(xǔ)客戶在計(jì)算(suàn)機上(shàng)不安裝任何軟件(jiàn)，僅通(tōng)過(guò)互(hù)聯網(wǎng)即可實(shí)現(xiàn)對(duì)配電(diàn)室的監(jiān)控(kòng)功能。

配電(diàn)室(shì)監(jiān)控係(xì)統可(kě)以實(shí)現同(tóng)時監(jiān)測多條綫路的電(diàn)能(néng)質量(liáng)參(cān)數(shù)。由(yóu)於本(běn)係統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)使用模(mó)塊化(huà)結構(gòu)，可(kě)移植性強，也為以後(hòu)接(jiē)口(kǒu)擴(kuò)展(zhǎn)提(tí)供便利(lì)。遵照(zhào)“麵向對(duì)象和分層(céng)分(fēn)布(bù)”的(dí)原(yuán)則，分布式(shì)多通(tōng)道電(diàn)能(néng)質量監(jiān)測和分析係(xì)統(tǒng)統(tǒng)硬(yìng)件分(fēn)為(wéi)5層結(jié)構：展(zhǎn)現層，服務(wù)層(céng)，儲(chǔ)存層，傳輸層(céng)和感知層(céng)。（1）感(gǎn)知層：感(gǎn)知層(céng)主要(yào)是接在配電室(shì)的(dí)電(diàn)力測(cè)量(liáng)多(duō)功能表，傳感器(qì)，攝(shè)像頭等設(shè)備。（2）傳輸層(céng)：本層(céng)次(cì)主(zhǔ)要(yào)是用來(lái)把(bǎ)感知層采集的數(shù)據信息傳輸(shū)到(dào)雲端(duān)數(shù)據庫。（3）儲(chǔ)存(cún)層(céng)：本層根(gēn)據數(shù)據類型和(hé)數(shù)據(jù)采(cǎi)集(jí)時(shí)間(jiān)建(jiàn)立數據庫,將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到(dào)數(shù)據(jù)庫(kù)對應表格(gé)中。（4）服務層(céng)：J2EE的Web組件包括JSP頁(yè)麵和(hé)Servlet兩(liǎng)種。JSP頁麵是一(yī)個嵌入(rù)Java程(chéng)序(xù)的網(wǎng)頁文(wén)件，它(tā)在(zài)服務器端被編譯成(chéng)Java，運(yùn)行在J2EE服務(wù)器(qì)上。（5）展(zhǎn)現層：主要作(zuò)用是(shì)將各類(lèi)操(cāo)作功(gōng)能(néng)提供給(gěi)用戶，使用戶(hù)能夠(gòu)有(yǒu)效(xiào)地運用係(xì)統。

3 係(xì)統報(bào)警(jǐng)功能(néng)

配(pèi)電室(shì)電能(néng)質量和運行(háng)環(huán)境(jìng)出現問題及(jí)時(shí)維護，否(fǒu)則將(jiāng)影響(xiǎng)整個配(pèi)電室供電(diàn)，甚至造成(chéng)巨大(dà)損失。本(běn)文(wén)設計(jì)的報警係(xì)統分為電(diàn)能質(zhì)量(liáng)不(bù)合(hé)格報(bào)警和配電室運(yùn)行異常報(bào)警兩部分。當(dāng)係統監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)達到預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，報(bào)警(jǐng)係(xì)統(tǒng)會發出報(bào)警(jǐng)，主動以聲(shēng)音(yīn)，彈出對話(huà)框(kuàng)的(dí)形式(shì)告知用戶，並記(jì)錄相關事件(jiàn)供今後查詢統計。

3.1電能(néng)質(zhì)量(liáng)報(bào)警(jǐng)設置(zhì)標(biāo)準

電(diàn)能質(zhì)量的概(gài)念(niàn)非常(cháng)廣(guǎng)泛(fàn)，電能(néng)質(zhì)量(liáng)出現問(wèn)題可能會產(chǎn)生(shēng)諸多影(yǐng)響(xiǎng)。例(lì)如(rú)電壓(yā)過(guò)低可能(néng)導(dǎo)致供電(diàn)設(shè)備(bèi)無法正常(cháng)使用(yòng)，電壓(yā)閃變(biàn)可(kě)能(néng)造(zào)成(chéng)燈光(guāng)不停閃(shǎn)爍，頻率和諧波的(dí)電(diàn)能質量(liáng)問題(tí)還對一些精(jīng)密儀(yí)器(qì)產生影(yǐng)響。本文(wén)設(shè)計的監控(kòng)係統(tǒng)所涉(shè)及的電能質量(liáng)問題的(dí)報警限(xiàn)值均采(cǎi)用國(guó)家(jiā)標準(zhǔn)。

3.2事(shì)件(jiàn)報警(jǐng)

配電室(shì)除了(liǎo)有(yǒu)電(diàn)能(néng)質量問題，還對配電(diàn)室的溫(wēn)濕度(dù)，煙(yān)霧(wù)濃度等環境(jìng)參(cān)數(shù)有(yǒu)嚴格要求(qiú)。當係統(tǒng)監(jiān)測(cè)數(shù)據超過(guò)預(yù)設值，報(bào)警係(xì)統(tǒng)便(biàn)會報(bào)警(jǐng)。配(pèi)電(diàn)室運行環(huán)境參數主要分為(wéi)以下兩(liǎng)個方麵。（1）環境參(cān)數采集係(xì)統。采集配電室環(huán)境信(xìn)息(xī)，如(rú)：溫度濕度(dù)，煙感(gǎn)，溢水報(bào)警，門狀態(tài)等。通(tōng)過檢測(cè)配電室環境(jìng)參(cān)數，可(kě)有(yǒu)效(xiào)地監(jiān)測配(pèi)電室內各(gè)設備的(dí)運行環境。（2）紅外(wài)探(tàn)測(cè)係統。紅(hóng)外探(tàn)測(cè)係(xì)統由聲光(guāng)報(bào)警(jǐng)器和探(tàn)測器構成(chéng)，用於監測配(pèi)電(diàn)室內是否有動(dòng)物(wù)闖入。當(dāng)紅外(wài)探測裝(zhuāng)置探(tàn)測到(dào)配(pèi)電(diàn)室內(nèi)有貓，鼠(shǔ)等小動物闖(chuǎng)入(rù)時(shí)，隨(suí)即(jí)在配電室和(hé)監(jiān)控中(zhōng)心(xīn)發出(chū)報警信(xìn)號，監視(shì)主(zhǔ)機(jī)自動調出(chū)相應(yīng)配(pèi)電室的視(shì)頻畫麵(miàn)，以(yǐ)提(tí)醒運(yùn)行維護(hù)人(rén)員配電室(shì)內(nèi)有(yǒu)動物(wù)闖(chuǎng)入。同(tóng)時(shí)，發(fā)出(chū)聲(shēng)光(guāng)報(bào)警警(jǐng)示(shì)動物，盡(jìn)量(liáng)避免(miǎn)動物闖入造(zào)成配電(diàn)室內設備發(fā)生故障。

4 應用案例

本(běn)文提(tí)出(chū)的(dí)配(pèi)電室監控報警係(xì)統(tǒng)已(yǐ)經(jīng)在北京(jīng)市(shì)東(dōng)直(zhí)門(mén)某(mǒu)配電室投入使用(yòng)。本(běn)文提出的(dí)基於(yú)報警規範(fàn)，統(tǒng)一通(tōng)信協(xié)議，多層模(mó)塊設計(jì)，數據(jù)集(jí)及混合(hé)計算技(jì)術的監控配(pèi)電室(shì)運(yùn)行(háng)數(shù)據分(fēn)析係(xì)統，在配(pèi)電室監控(kòng)的運行(háng)過(guò)程中取得(dé)了(liǎo)預期的運(yùn)行(háng)效(xiào)果(guǒ)，係(xì)統運(yùn)行(háng)情況如圖所示。

配(pèi)電室出綫電路(lù)圖

配(pèi)電(diàn)室監(jiān)控(kòng)報警係統投入運行後(hòu)，有(yǒu)效(xiào)解決了(liǎo)配電(diàn)室運(yùn)行環(huán)境異常(cháng)，報警(jǐng)信(xìn)息(xī)混亂的現狀(zhuàng)。以(yǐ)東直門配(pèi)電室(shì)試點(diǎn)應(yīng)用情況為例，通過對覆蓋區(qū)域的(dí)電壓，電流(liú)，功率(shuài)因數(shù)等電(diàn)網(wǎng)運行(háng)指(zhǐ)標在(zài)正常(cháng)範圍(wéi)內(nèi)的實(shí)時(shí)監測(cè)與分析(xī)，若(ruò)發現電網異常(cháng)運(yùn)行(háng)，則可以(yǐ)迅(xùn)速(sù)報警和做出相(xiāng)應處理。

5 安(ān)科瑞配(pèi)電(diàn)室環(huán)境監控(kòng)係統

5.1概述

配電室(shì)綜合監(jiān)控係統包括(kuò)智(zhì)能監(jiān)控係統屏(píng)，通訊(xùn)管理(lǐ)機(jī)，UPS電源(yuán)，視頻(pín)監控子係統（雲台(tái)球(qiú)機(jī)，槍(qiāng)機），環(huán)境(jìng)監(jiān)測子(zǐ)係(xì)統（溫(wēn)度，濕度，水浸，煙(yān)感(gǎn)），控製(zhì)子係統(tǒng)（燈光，空調，除(chú)濕(shī)機，風機(jī)，水(shuǐ)泵(bèng)），門禁監控子係統（讀(dú)卡器(qì)，開門(mén)按(àn)鈕(niǔ)，磁(cí)力(lì)鎖），安防(fáng)監(jiān)控(kòng)子(zǐ)係統（雙鑒檢(jiǎn)測(cè)器(qì)）。

5.2應用(yòng)場(cháng)所

適(shì)用於軌(guǐ)道交通，工(gōng)業，建(jiàn)築(zhù)，學(xué)校(xiào)，商業綜合體(tǐ)等35kV及(jí)以(yǐ)下(xià)用(yòng)戶端(duān)供(gōng)配(pèi)電自動化係(xì)統工(gōng)程設計，施(shī)工和(hé)運(yùn)行(háng)維護。

5.3係統結(jié)構

5.4係(xì)統功能

5.4.1實時監(jiān)測

能(néng)夠顯(xiǎn)示(shì)配(pèi)電室設(shè)備(bèi)的運(yùn)行(háng)狀態(tài)，實時(shí)監測配電室(shì)環(huán)境參數(shù)信息，實時顯(xiǎn)示有(yǒu)關(guān)故(gù)障(zhàng)，告警(jǐng)等信息。

5.3.2數據(jù)查詢

在人機界(jiè)麵(miàn)中(zhōng)，可以直(zhí)接查看配電(diàn)室中(zhōng)各(gè)個設(shè)備的運行數(shù)據(jù)。

5.3.3曲綫(xiàn)查詢

可(kě)以(yǐ)直(zhí)接(jiē)查(chá)看(kàn)各電(diàn)參量曲綫。

5.3.4運行(háng)報表

查詢(xún)配電室內(nèi)設備的(dí)運行(háng)數據報表(biǎo)。

5.3.5實(shí)時告警

具有(yǒu)實(shí)時(shí)告警功(gōng)能，係(xì)統能夠(gòu)對配(pèi)電室溫(wēn)度(dù)，濕(shī)度(dù)，有(yǒu)害(hài)氣體(tǐ)，設備故(gù)障(zhàng)或通信(xìn)故(gù)障等(děng)事(shì)件發出(chū)告警。

5.3.6歷史(shǐ)事(shì)件查詢(xún)

能(néng)夠(gòu)對產(chǎn)生(shēng)的所(suǒ)有事件記錄(lù)進(jìn)行(háng)存(cún)儲和(hé)管理，方便用(yòng)戶對係(xì)統(tǒng)事件和進行(háng)歷(lì)史追溯，查詢統計(jì)，事故分析。 

5.3.7用戶權限管理(lǐ)

設置了用戶(hù)權限管理(lǐ)功能(néng)，可以定義不同(tóng)級別用戶(hù)的(dí)登錄名，密(mì)碼(mǎ)及(jí)操作(zuò)權(quán)限。

5.3.8網(wǎng)絡拓(tuò)撲(pū)圖(tú)

支(zhī)持實(shí)時(shí)監視並(bìng)診(zhěn)斷(duàn)各(gè)設(shè)備(bèi)的通(tōng)訊(xùn)狀(zhuàng)態，能(néng)夠完(wán)整(zhěng)的顯示整個係統網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

5.3.9遙(yáo)控(kòng)功(gōng)能

可以(yǐ)對(duì)整個配電(diàn)係(xì)統(tǒng)範圍內的設(shè)備進行遠程(chéng)遙控操作(zuò)。

5.5係統(tǒng)硬(yìng)件(jiàn)配置

6 結語

本文研究配電(diàn)監控係(xì)統(tǒng)主(zhǔ)要(yào)意義(yì)在(zài)於(yú)：通(tōng)過計算機計算，通信技術及數據(jù)庫(kù)技(jì)術的運用，可以規(guī)範現有的(dí)報(bào)警信息(xī)，優(yōu)化報警方(fāng)式(shì)，設計與現有(yǒu)配(pèi)電室(shì)需求(qiú)相符(fú)的(dí)配電室智(zhì)能監(jiān)控(kòng)係(xì)統。並且可以根(gēn)據數(shù)據傳輸(shū)采集，實(shí)時分(fēn)析，雙(shuāng)向(xiàng)互動及(jí)精準計算等(děng)方(fāng)法(fǎ)，使(shǐ)係統對配電室(shì)的遠程控製與監測(cè)得以實現(xiàn)。該(gāi)係(xì)統(tǒng)對企業供電(diàn)實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動化具有很好的促(cù)進作(zuò)用(yòng)，對供電公(gōng)司(sī)降(jiàng)低(dī)配(pèi)電(diàn)室運營(yíng)成(chéng)本，提高(gāo)企(qǐ)業用電(diàn)管理(lǐ)水平(píng)起(qǐ)到(dào)了積(jī)極的作(zuò)用(yòng)。

參考(kǎo)文(wén)獻：

1. 金(jīn)芬蘭,王昊(hào),範(fàn)廣民,餘建(jiàn)明(míng),米為民(mín).智能(néng)電網(wǎng)調度(dù)控製(zhì)係(xì)統的(dí)變電(diàn)站(zhàn)集(jí)中(zhōng)監控(kòng)功能(néng)設計(jì)[J].電力(lì)係(xì)統自動(dòng)化,2015,39(01):241-247.

2. 周(zhōu)誌(zhì)強,唐雲(yún)峰(fēng),袁明飛.基於Web的配(pèi)電室(shì)監控(kòng)報(bào)警係(xì)統的設計與(yǔ)實(shí)現.

3. 安(ān)科(kē)瑞企業微(wēi)電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊2022.05版.