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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(上海)有限公司采用Acrel-2000電力監控系統對動力房設備報警系統(西門子PLC、開關量)進行監測，實時掌握設備運行故障狀態并進行記錄，同時系統采用C/S方式實現遠程監控，便于管理和維護。
關鍵詞：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（上海）有限公司動力房設備報警系統，是在現有報警系統的基礎上進行的智能化改造項目。原有系統基于西門子PLC采集現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，需將現有動力房設備報警系統、ACREL-2000電力監控系統轉移至門衛值班室進行集中監控。
1 用戶需求
1）數據采集及處理：通過間隔層單元實時采集PLC內開關量報警信號及未接入PLC的開關量報警信號；
2）畫面顯示：全部設備的位置狀態、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行報警；
5）應具有完善的用戶管理功能，避免越權操作；
6）動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行擴展開發，以降低設備及軟件成本。
7）動力房設備報警系統包括ACREL-2000電力監控系統在門衛監控室以C/S進行訪問，兩臺客戶端分別顯示動力房設備報警系統畫面和ACREL-2000電力監控系統畫面。
2 設計原則引用標準
2.1 設計原則
1）開放性：本系統中將涉及到不同廠商的設備技術，以及系統的擴展需求，在本項目的產品技術選型中，避免采用專有技術，從而使系統的軟硬件平臺具有充分的開放性.
2）先進性：系統的軟硬件平臺建設、應用系統的設計開發以及系統的維護管理所采用的產品技術均綜合考慮當今技術發展趨勢，采用相對先進同時市場相對成熟的產品技術，以滿足系統未來的發展需求.
3）高性能：系統設計應從服務器處理能力、網絡帶寬傳輸能力、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訪問需求，保障系統服務質量。
4）安全性：系統對安全性問題予以高度重視，從操作系統層，網絡層，應用層每個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、網絡結構、技術措施、設備選型等方面綜合考慮，以確保系統中沒有單故障節點，實現7X24不間斷服務。
6)擴展性：在本系統中，所有的網絡、服務器、存貯、應用軟件的設計遵循可擴充的原則，以實現隨著需求的發展而擴展。系統采用模塊化結構，具有很好的兼容性和可擴充性，即可使不同的廠商的設備和系統集成到同一個平臺中，又可使系統在日后可以根據用戶需求方便地擴展。
2.2引用標準
1)《萬達廣場慧云智能化管理系統設計標準（2015版）》
2)ISO/IEC11801《國際綜合布線標準》
3)GB/50198《監控系統工程技術規范》
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《第1部分：總則》
7）DL/T 698.2-2010《第2部分：主站技術規范》
8）DL/T 698.31-2010《第3.1部分：電能信息采集終端技術規范-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：通訊協議-集中器下行通信協議》
12）DL/T 698.41-2010《第4-1部分：通信協議-主站與電能信息采集終端通信》
13）DL/T 698.42-2010《第4-2部分：通訊協議-集中器下行通信協議》
3 解決方案
本項目解決方案為：將動力房設備報警系統PLC數據以及部分未接入PLC的報警開關量采集至現有ACREL-2000電力監控系統作為服務器；在門衛監控室增加兩臺監控計算機，一臺作為ACREL-2000電力監控系統客戶端，另一臺作為整合了動力房設備報警系統遠程訪問客戶端；原監控值班室和門衛值班室之間通過光纖組建局域網，實現系統遠程監控。
3.1 現場設備層
現場設備層儀表主要包括：西門子S7-200 PLC，安科瑞ARTU-16K開關量監測模塊。
3.2 網絡通訊層
通訊介質：ARTU-16K采用屏蔽雙絞線通過RS485現場總線方式接入總線轉換隔離器，總線轉換隔離器將RS485轉換成RS232接入電力監控系統主機;S7-200通過DP總線方式接入電力監控系統主機;電力監控系統主機再通過光纖將數據傳輸到門衛值班室客戶端系統。
3.3 站控管理層
站控管理層是針對配電網絡的管理人員，該層直接面向用戶。該層也是系統的最上層部分，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，通過數據傳輸協議讀取前置機采集的現場各類數據信息，自動經過計算處理，以圖形、數顯、聲音等方式反映現場的運行狀況，并可接受管理人員的操作命令，實時發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的報表格式，報表內數據嚴格按照各種標準進行計量，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。系統結構拓撲圖如下：
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4 系統功能
1.報警信號實時顯示
安科瑞Acrel-2000電力監控系統具備友好的人機界面，能夠以廠區平面效果圖的形式直觀顯示各動力房設備的分布情況，同時將實時采集的各開關量報警信號顯示在系統界面中。功能要求：能夠顯示各動力房設備的大致分布位置及設備名稱或編號，開關狀態描述顯示，開關狀態以不同顏色或閃爍區分狀態顯示，顏色可根據用戶習慣選擇。
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2.遙信實時報警
安科瑞Acrel-2000電力監控系統具備遙信報警配置功能，系統能夠對開關量報警信號進行實時監測并報警。系統報警時能夠進行信息語音提示，自動彈出報警畫面。功能要求：系統應各采集開關量報警信號，當發生開關量報警信號變位事件時，系統彈出遙信實時報警窗口。報警列表中應包含如下信息：報警時間、報警回路名稱、報警點名稱、報警內容、報警類型。
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1) 告警管理：系統具備遙測報警配置功能，報警類型包括遙測和遙信報警。系統報警時能夠進行信息語音提示，自動彈出報警畫面。遙測歷史報警查詢：安科瑞Acrel-2000電力監控系統能夠對遙信、遙測報警數據進行存儲，方便用戶對系統報警事件進行追溯查詢。
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2） 用戶權限管理：系統為保障系統安全穩定運行，設置了用戶權限管理功能。通過用戶權限管理能夠防止未經授權的操作。可以定義不同級別用戶的登錄名、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遠程訪問：安科瑞Acrel-2000電力監控系統支持C/S訪問功能，從而使得用戶可以通過網絡在客戶端查看系統實時數據、監控畫面、歷史數據，瀏覽效果與在Acrel-2000服務器端看到的系統畫面完全相同。
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5 結束語
隨著用戶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展趨勢。本文介紹的Acrel-2000電力監控系統在飛利浦電子技術（上海）有限公司動力房設備報警系統項目中的應用，實現了對利浦電子技術（上海）有限公司原有動力房設備報警系統的改造，同時對系統監控網絡進行了拓展實現遠程監控。系統對采集數據的進行分析、處理，實時顯示各監控設備的運行使用狀況、告警狀態，并生成各種報表、分析曲線、圖形等，便于管理者進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
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控與電能管理系統.
技術交流：021-69158305 手機：18702111892 郵箱：2880157852@qq.com
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