安科瑞 方小燕 羅帥
上海安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要：本文介紹了基于Acrel-2000電力監(jiān)控軟件為聯(lián)通通訊基站設(shè)計并實(shí)現(xiàn)分散式采集和集中控制管理原理的智能化電力監(jiān)控系統(tǒng)。提高了安全供電質(zhì)量和科學(xué)管理水平，具有投資少、簡明實(shí)用、便于智能管理等優(yōu)點(diǎn)。
關(guān)鍵詞：電力監(jiān)控軟；通訊基站；智能化管理；中國聯(lián)通
0 引言
隨著我國通信事業(yè)的蓬勃發(fā)展,運(yùn)營商建設(shè)的各類通信基站、局站、主站成倍增加,通信機(jī)房用電量不斷飆升。進(jìn)入市場經(jīng)營成熟期后,智能化的監(jiān)控，成本的精細(xì)控制已成為各聯(lián)通運(yùn)營企業(yè)的研究方向。
1 項(xiàng)目分析
烏蘭察布聯(lián)通公司隸屬于中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司內(nèi)蒙古分公司，是由原中國聯(lián)通和中國網(wǎng)通于2008年10月15日合并后成立的特大型國有電信企業(yè)，擁有固定資產(chǎn)13億元，下轄十個旗縣市分公司，員工2000余人，主要經(jīng)營GSM移動通信、互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、國內(nèi)、國際各類固定電信網(wǎng)絡(luò)設(shè)施及相關(guān)電信服務(wù)，擁有GSM手機(jī)用戶25萬戶，固話、寬帶、小靈通等各類用戶總數(shù)35萬戶。
本項(xiàng)目是針對聯(lián)通烏蘭察布分局通訊基站所設(shè)計的電力監(jiān)控系統(tǒng)。通訊基站在通信中的地位非常重要，通信信號主要通過基站傳輸，基站將從手機(jī)收到的信號傳給服務(wù)器，服務(wù)器經(jīng)過處理再發(fā)送給基站，基站再發(fā)送給目標(biāo)手機(jī)，就完成了一次通信。如果沒有基站，就無法完成通信，包括固定電話也是這樣。本電力監(jiān)控系統(tǒng)正是通過對通訊基站的供電系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測來確保其供電正常，從而使通訊基站不至于因供電系統(tǒng)的故障導(dǎo)致影響其運(yùn)行，并且無法讓管理人員及時得到故障信息。
用戶需求
1) 電力監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)符合國家有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)。
2) 電力監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的完整，確保各類數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性及一致性。
3) 電力監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)滿足軟件平臺、硬件平臺的兼容及系統(tǒng)間互聯(lián)的要求。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)注重系統(tǒng)的可維護(hù)性。
4) 電力監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集內(nèi)容包括頻率偏差、電壓（電流）有效值、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)、電壓偏差、事件記錄和事件發(fā)生時的波形記錄。
5) 電力監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)系統(tǒng)應(yīng)具有通過web網(wǎng)頁形式發(fā)布電能質(zhì)量數(shù)據(jù)功能，包括報表、圖形、事件信息。可按照用戶自定義時間，組織動態(tài)網(wǎng)頁顯示電能質(zhì)量趨勢圖和電能質(zhì)量報
表等。
軟件設(shè)計參照的標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù)
GB/50198-94 《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》
GB/T13730 《地區(qū)電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)條件》
DL/T630 《交流采樣遠(yuǎn)動終端通用技術(shù)條件》
GB/T13729 《遠(yuǎn)動終端通用技術(shù)條件》
GB2887 《計算站場地技術(shù)要求》
系統(tǒng)構(gòu)架及軟件功能
通訊網(wǎng)絡(luò)：通訊網(wǎng)絡(luò)集聯(lián)包括現(xiàn)場設(shè)備的連接和通訊網(wǎng)路的組建。現(xiàn)場智能儀表之間的連接，各電表通過屏蔽雙絞線，并且以現(xiàn)場總線方式進(jìn)行傳輸接入動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)；由于聯(lián)通的基站分布廣，基站與局站之間相隔很遠(yuǎn)達(dá)到數(shù)千米級別，我們可以考慮應(yīng)用光纖來組網(wǎng)傳輸。
通訊設(shè)備：主要由通訊管理機(jī)、以太網(wǎng)設(shè)備及總線網(wǎng)絡(luò)組成。該層是數(shù)據(jù)信息交換的橋梁，負(fù)責(zé)對現(xiàn)場設(shè)備回送的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集、分類和傳送等工作的同時，轉(zhuǎn)達(dá)上位機(jī)對現(xiàn)場設(shè)備的各種控制命令。
通訊管理機(jī)：是系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理和智能通訊管理中心。它具備了數(shù)據(jù)采集與處理、通訊控制器、前置機(jī)等功能。以太網(wǎng)設(shè)備：包括工業(yè)級以太網(wǎng)交換機(jī)。
通訊介質(zhì)：系統(tǒng)主要采用屏蔽雙絞線、光纖以及無線通訊等。
聯(lián)通監(jiān)控平臺要通過主站來監(jiān)測查詢各個基站的能耗數(shù)據(jù)并且從局站能耗管理服務(wù)器對基站監(jiān)控中心獲取的能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行后臺統(tǒng)計分析，并對生成能耗管理報表的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，從而構(gòu)造一套綜合組網(wǎng)的能耗管理系統(tǒng)，將局站基礎(chǔ)信息存儲到能耗管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中；統(tǒng)計分析所生成的能耗匯總數(shù)據(jù)、能耗同比數(shù)據(jù)、能耗環(huán)比數(shù)據(jù)、單位能耗分析數(shù)據(jù)、能耗效率數(shù)據(jù)等。
2 系統(tǒng)功能
2.1 數(shù)據(jù)采集與處理
數(shù)據(jù)采集是配電監(jiān)控的基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)采集主要由現(xiàn)場測控層儀表采集完成，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的本地實(shí)時顯示。需要完成采集的信號包括：三相電壓U、三相電流I、頻率Hz、功率P、功率因數(shù)COSφ、電度EPI、遠(yuǎn)程設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等數(shù)據(jù)。
2.2 數(shù)據(jù)庫建立與查詢
主要完成遙測量和遙信量定時采集，并且建立數(shù)據(jù)庫，每隔一定時間將所采集到的實(shí)時數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫中，供客戶自行根據(jù)時間查詢。
2.3 歷史數(shù)據(jù)及實(shí)時數(shù)據(jù)輸出
當(dāng)客戶查詢數(shù)據(jù)時，可以選擇將報表輸出為一個excel文檔或者直接打印以供存檔。
電力監(jiān)控計算機(jī)通過現(xiàn)場設(shè)備和通信系統(tǒng)提供的傳輸通道，完成對各回路電力參數(shù)的數(shù)據(jù)采集，信息經(jīng)分析、處理，以報表等多種形式供值班員參考，使值班員能夠便捷的掌握供電系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，包括相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀況。
系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與處理
2.4 運(yùn)行信息與保護(hù)信息采集
系統(tǒng)采集來自智能測控單元裝置送來的參數(shù)，低壓主進(jìn)線、母聯(lián)和出線的遙測信號。包括每個回路的電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率、有功電能、無功電能和各種報警信息等。
2.5 人機(jī)操作界面
系統(tǒng)提供簡單、易用、良好的用戶使用界面。可按照配電所顯示配電系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)及相應(yīng)實(shí)時運(yùn)行參數(shù)。
系統(tǒng)軟件提供功能齊全的圖形編輯軟件，用戶可以根據(jù)實(shí)際情況和以往習(xí)慣自行定各種圖元圖形及設(shè)備在各種狀態(tài)下的顯示方式。
包括如下功能特征：
全圖形方式編輯的圖形畫面具有多種顯示特性，用戶可以非常直觀、方便地編輯、定位、查看有關(guān)信息和內(nèi)容。
提供畫面管理工具，可聯(lián)想相關(guān)調(diào)用、重要畫面快速調(diào)用、畫面文件索引選擇、事故自動調(diào)用畫面。
提供多種數(shù)值顯示手段，數(shù)值可用棒圖顯示、曲線顯示，并可根據(jù)數(shù)值狀態(tài)和系統(tǒng)狀態(tài)由用戶根據(jù)需要和習(xí)慣自行定義閃爍、變色及置上特殊符號以便區(qū)分包括遙測在內(nèi)的各種數(shù)據(jù)的正常、越上限、越下限等情況。
屏幕顯示：中文液晶顯示，可選擇圖形顏色、閃爍、動畫等手段充分表示工況圖及操作畫面、配電系統(tǒng)實(shí)用參數(shù)表格、各類操作票及報表、事故及故障報警顯示、測控及保護(hù)單元運(yùn)行工況顯示等電力運(yùn)行狀況；畫面顯示響應(yīng)時間1s。
2.6 統(tǒng)計分析、報表、打印
數(shù)據(jù)庫實(shí)時和歷史記錄保留3年以上；
對各電氣設(shè)備和系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行匯總統(tǒng)計，并根據(jù)用戶要求生成各類報表，包括：
分時、日、月、季度和年度報表；
各設(shè)備參數(shù)和最值統(tǒng)計報表；
全系統(tǒng)運(yùn)行統(tǒng)計報表等；
對于事件記錄、報警和數(shù)據(jù)報表，可設(shè)置為定時打印；
2.7 歷史記錄與趨勢分析
系統(tǒng)收集各監(jiān)測控制與管理裝置的實(shí)時數(shù)據(jù)并存儲在一個開放式數(shù)據(jù)庫中予以保存，系統(tǒng)可保存長時段（多年）的歷史記錄。根據(jù)歷史數(shù)據(jù)記錄可進(jìn)行各參數(shù)的年度、月度和日變化和實(shí)時數(shù)據(jù)趨勢分析，進(jìn)行分類和綜合比較分析，為業(yè)務(wù)流程優(yōu)化和設(shè)備設(shè)施使用優(yōu)化提供依據(jù)。
趨勢分析：
2.8 系統(tǒng)安全
本系統(tǒng)軟件設(shè)置多達(dá)幾百種密碼分區(qū)和密級設(shè)置，為系統(tǒng)管理員、工程師、值長、一般值班操作人員等提供分級密碼，并對所有操作自動進(jìn)行帶時標(biāo)事件記錄，可建立良好的反事故措施。
用戶權(quán)限管理：
2.9 故障分析與設(shè)備維護(hù)管理
系統(tǒng)依據(jù)帶時標(biāo)的事件記錄和波形記錄可進(jìn)行故障和事件的成因分析；另外，系統(tǒng)統(tǒng)計開關(guān)等設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)和累積壽命參數(shù)，可據(jù)此提出設(shè)備維護(hù)預(yù)告；
事件記錄：
2.10 其他功能
其它日常管理，如運(yùn)行記錄及交接班記錄管理，設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、缺陷、維修記錄管理、規(guī)章制度等。管理功能滿足用戶要求，適用、方便、資源共享。各種文檔能存儲、檢索、編輯、顯示、打印。
3 結(jié)束語
為了節(jié)能減排工作做到精細(xì)化管理，特建設(shè)本電力監(jiān)控系統(tǒng)，對機(jī)房樓、辦公樓、自有營業(yè)廳、基站和獨(dú)立傳輸節(jié)點(diǎn)機(jī)房的用電情況進(jìn)行管理。為實(shí)現(xiàn)通信基站、局站、主站能耗的精細(xì)化管理，需要對局站的總耗電和分項(xiàng)耗電進(jìn)行采集，Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)是解決供配電高質(zhì)量運(yùn)行的良好配電系統(tǒng)之一。
參考文獻(xiàn)
任致程、周中編著 電力電測數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南 中國電力出版社 2007.4
朱立泉 變配電系統(tǒng)的智能管理系統(tǒng)分析 智能建筑電氣技術(shù) 2007年第1卷第4期
作者簡介：
羅帥 男 （1984年生） 本科
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