安(ān)科(kē)瑞(ruì) 陳(chén)聰 周潔 陳正(zhèng) 於(yú)洋(yáng)

摘(zhāi)要：本文介(jiè)紹(shào)基(jī)於(yú)Acrel-3000電力監(jiān)控(kòng)軟件(jiàn)和(hé)電力(lì)監(jiān)控儀(yí)表(biǎo)，設(shè)計(jì)並實現(xiàn)了(liǎo)一套分(fēn)散式(shì)采(cǎi)集(jí)和(hé)集中控(kòng)製(zhì)管(guǎn)理(lǐ)的自(zì)動化報警係統。係統(tǒng)實(shí)現遠程(chéng)精(jīng)細(xì)化(huà)及時性(xìng)報(bào)警(jǐng)，避(bì)免(miǎn)因停(tíng)電(diàn)造成(chéng)醫(yī)療事故(gù)，提(tí)高了(liǎo)供電質量和管理水平(píng)，具有(yǒu)簡明實(shí)用
，投資(zī)少等(děng)優點(diǎn)。

關鍵詞：電力監(jiān)控軟件；四遙單(dān)元；及(jí)時(shí)性(xìng)報(bào)警；應用(yòng)

0   概述
       當前，國內(nèi)很多建(jiàn)築配(pèi)電仍普(pǔ)遍采(cǎi)用箱式(shì)變電(diàn)站(zhàn)配(pèi)以(yǐ)低壓電纜(lǎn)分接箱實(shí)現分散供(gōng)電，給(gěi)整個係統的(dí)運行(háng)管理(lǐ)帶來(lái)了(liǎo)很(hěn)多(duō)的(dí)不(bù)便，計算機(jī)技術和(hé)網(wǎng)絡通信技術日(rì)趨(qū)成熟(shú)，配電(diàn)係(xì)統測量(liáng)
，控(kòng)製等(děng)功能的智能化
，網(wǎng)絡化(huà)已(yǐ)是發(fā)展(zhǎn)的(dí)必然趨(qū)勢，配(pèi)電係統運行中(zhōng)的各種問題可以通過微機解決。

       智(zhì)能(néng)化(huà)配電係(xì)統由開(kāi)關(guān)配(pèi)以具(jù)有通信(xìn)功能的(dí)智能化元件經數字通信(xìn)與(yǔ)計(jì)算(suàn)機係(xì)統網絡連(lián)接，實現(xiàn)對(duì)分散分(fēn)布的低壓(yā)電纜分接箱(xiāng)內開關設備運行的自動化(huà)管理。係(xì)統可(kě)實現數(shù)據的(dí)實(shí)時采集
，數(shù)字(zì)通信與程(chéng)序(xù)控製及設備(bèi)維護(hù)信(xìn)息管理等功能。

本文以哈醫(yī)大(dà)一(yī)院(yuàn)電力監(jiān)控(kòng)係(xì)統(tǒng)為例子，簡(jiǎn)單(dān)介紹(shào)以下變(biàn)電站的(dí)智能(néng)化管理(lǐ)。

1   係(xì)統分(fēn)析

       哈(hā)爾濱醫科(kē)大(dà)學附屬第(dì)一醫院始(shǐ)建於1949年，是集醫療(liáo)
，教學
，科研為一(yī)體(tǐ)的大型(xíng)綜(zōng)合性(xìng)三級甲等(děng)醫(yī)院。作(zuò)為(wéi)黑龍江全(quán)省較(jiào)大的(dí)醫療中(zhōng)心，醫(yī)療專科設(shè)置齊(qí)全，技(jì)術力量(liáng)雄厚(hòu)。醫院(yuàn)設有門診(zhěn)部
，住院(yuàn)處(chǔ)
，急(jí)診急救中心
，遠(yuǎn)程會診中(zhōng)心(xīn)等(děng)業(yè)務機構(gòu)，共有87個臨(lín)床(chuáng)科(kē)室(shì)，24個(gè)醫(yī)技(jì)科室(shì)，擁有(yǒu)開放床(chuáng)位(wèi)3,524張。2009年門(mén)
，急(jí)診量(liáng)達164萬(wàn)人(rén)次(cì)，出(chū)院(yuàn)人(rén)數(shù)11.8萬人(rén)次(cì)，手術量近(jìn)5.8萬例次(cì)。醫(yī)院同(tóng)時(shí)承擔(dān)著(zhuó)副(fù)省級以(yǐ)上領導(dǎo)及重(zhòng)要外賓的保(bǎo)健(jiàn)
，診(zhěn)療(liáo)任務(wù)。

       哈(hā)醫大(dà)一院(yuàn)電力(lì)監(jiān)控係(xì)統項目是(shì)2010年7月份(fèn)開始的(dí)項(xiàng)目(mù)，旨(zhǐ)在(zài)通過(guò)該(gāi)係統實(shí)現(xiàn)哈醫(yī)大一院的(dí)故障報警(jǐng)檢測，實現遠(yuǎn)程精(jīng)細(xì)化及(jí)時性，避(bì)免因停電造成醫療事(shì)故。

       項(xiàng)目啟(qǐ)動(dòng)前買方(fāng)需(xū)提供(gōng)配(pèi)電(diàn)係統一次係統(tǒng)圖
，平(píng)麵(miàn)圖
，二次(cì)係統圖等(děng)，以供賣方設(shè)計參(cān)考。賣方按照(zhào)買方的實際(jì)需(xū)求和智(zhì)能(néng)元器(qì)件的(dí)功能(néng)，完成(chéng)係統(tǒng)的設計(jì)，主(zhǔ)要功能為(wéi)：一(yī)次(cì)主接綫(xiàn)圖(tú)界麵顯(xiǎn)示(shì)；電參量遙(yáo)測(cè)；事件記(jì)錄，係統(tǒng)運行(háng)異(yì)常(cháng)監測；故障報警及操(cāo)作(zuò)記(jì)錄(lù)；電能報表(biǎo)查(chá)詢(xún)與打印；係(xì)統負荷等(děng)主(zhǔ)要(yào)功能，實際細化(huà)功能(néng)賣方可(kě)以根據(jù)買方的使用習(xí)慣和(hé)需(xū)求做可(kě)行性修改(gǎi)。

       整個係統(tǒng)采(cǎi)用(yòng)網絡分布(bù)式結構(gòu)，監(jiān)控主(zhǔ)機位於(yú)報告廳和外(wài)科(kē)樓的地下一(yī)層的(dí)動力中心中(zhōng)。該(gāi)項(xiàng)目實(shí)現了(liǎo)哈(hā)醫(yī)大(dà)一院(yuàn)2個(gè)樓內(nèi)遠程精細化及時性報(bào)警(jǐng)。設計(jì)方(fāng)案(àn)為2個樓(lóu)內的2個配(pèi)電室(shì)，儀(yí)表(biǎo)數(shù)據通過(guò)485接(jiē)口(kǒu)，MODBUS通(tōng)訊(xùn)協議(yì)經數(shù)據采集器輸(shū)送到值班(bān)室(shì)主機(jī)。

2   係(xì)統的結構  

       本(běn)係統(tǒng)采(cǎi)用分層(céng)分布(bù)式(shì)計(jì)算(suàn)機(jī)網(wǎng)絡結(jié)構即站(zhàn)控管理層(céng)
，網(wǎng)絡通(tōng)訊(xùn)層(céng)和現(xiàn)場(cháng)設備層。

       現場(cháng)設備為：PZ係列(liè)多功(gōng)能網絡電力(lì)儀表(biǎo)和(hé)ARTU四遙單(dān)元。這(zhè)些(xiē)裝置(zhì)分(fēn)別(bié)對(duì)應安(ān)裝在電(diàn)氣(qì)櫃(guì)內，經RS485通訊接(jiē)口，通(tōng)過(guò)現(xiàn)場MODBUS總(zǒng)綫組網通(tōng)訊(xùn)，實(shí)現數據現場采集。

       網(wǎng)絡(luò)通(tōng)訊層設備(bèi)為(wéi)：通訊服務器(qì)，其主(zhǔ)要功(gōng)能為(wéi)把(bǎ)分散在(zài)現(xiàn)場采集裝(zhuāng)置集中(zhōng)采(cǎi)集，同時遠(yuǎn)傳至站控管(guǎn)理層，完成現(xiàn)場(cháng)層(céng)和(hé)站控層之(zhī)間的數據交互。

       站(zhàn)控管(guǎn)理層設備為：高性能(néng)工(gōng)業計算機
，顯(xiǎn)示器(qì)
，UPS電源
，打印機(jī)
，報警蜂鳴器等設(shè)備。監控係(xì)統安(ān)裝在計(jì)算機(jī)上(shàng)，集中采集顯示現場設備運(yùn)行(háng)狀況，以人機(jī)交互的(dí)形式(shì)顯(xiǎn)示給用戶(hù)。

       以(yǐ)上網(wǎng)絡儀(yí)表均(jūn)采(cǎi)用RS485接口和MODBUS-RTU通訊協(xié)議(yì)，RS485采(cǎi)用(yòng)屏(píng)蔽(bì)綫(xiàn)雙絞綫傳輸，接(jiē)綫簡單方(fāng)便；通(tōng)訊(xùn)接口是(shì)半(bàn)雙(shuāng)工(gōng)通(tōng)信，數(shù)據傳(chuán)輸速(sù)率為(wéi)10Mbps。RS-485接(jiē)口是(shì)采用平衡驅(qū)動(dòng)器和差(chà)分接收(shōu)器的組合，抗(kàng)噪聲幹(gān)擾的(dí)能力(lì)增強，總綫(xiàn)上(shàng)允許連(lián)接(jiē)多達32個(gè)設備，傳輸(shū)距(jù)離為1.2km。

3  Acrel-3000電力監控(kòng)組(zǔ)態(tài)軟件解決方(fāng)案(àn)

       Acrel-3000電(diàn)力監(jiān)控(kòng)組態軟件(jiàn)是對(duì)現(xiàn)場(cháng)生(shēng)產數據進(jìn)行采集與過(guò)程(chéng)控製(zhì)的專(zhuān)用軟件，特(tè)點(diǎn)是(shì)能(néng)以靈活多樣的“組態(tài)方式”而不(bù)是編程方式來進行係統集成(chéng)，它提供了良(liáng)好的用(yòng)戶(hù)開發界麵(miàn)和(hé)簡(jiǎn)捷的工程實現方(fāng)法，隻要將(jiāng)其(qí)預設置的(dí)各種軟件(jiàn)模塊進行(háng)簡(jiǎn)單(dān)的“組態(tài)”，便可以非(fēi)常容易(yì)地(dì)實(shí)現和完(wán)成(chéng)監(jiān)控層的各(gè)項功(gōng)能(néng)，比(bǐ)如在(zài)分布式網絡應用中(zhōng)，所(suǒ)有(yǒu)應(yīng)用（例如趨勢曲綫(xiàn)
，報警等(děng)）對(duì)遠(yuǎn)程(chéng)數(shù)據的引用方(fāng)法與引用本地數(shù)據(jù)*相(xiāng)同，通過“組態(tài)”的方(fāng)式可以縮短(duǎn)自動化(huà)工(gōng)程(chéng)師的(dí)係(xì)統集成(chéng)的(dí)時間，提(tí)高(gāo)集成(chéng)效(xiào)率。

       該係統實(shí)施後，實(shí)現(xiàn)了(liǎo)各類(lèi)用(yòng)電(diàn)設(shè)備的一次係統圖顯(xiǎn)示，進綫(xiàn)回(huí)路(lù)電能報表(biǎo)
，以(yǐ)及(jí)進綫(xiàn)回路的(dí)負荷用(yòng)電(diàn)趨勢
，所有回(huí)路的(dí)分合(hé)閘斷電(diàn)報警
，圖表分別(bié)見圖(tú)1
，2
，3
，4。

圖1係統一(yī)次圖(tú)

係統一次圖：直(zhí)觀(guān)地顯(xiǎn)示(shì)低(dī)壓係(xì)統(tǒng)各(gè)回(huí)路的狀況，在斷電或(huò)分(fēn)合(hé)閘(zhá)時(shí)一次(cì)圖上(shàng)綠色(sè)刀閘(zhá)會(huì)自動(dòng)變為紅色而(ér)且會(huì)有(yǒu)提示(shì)框彈(dàn)出並(bìng)伴(bàn)隨聲(shēng)音(yīn)報警(jǐng)。 

圖2 實時電參量(liáng)

實時(shí)電參量(liáng)：低(dī)壓各回路三(sān)相電(diàn)流(liú)
，電壓(yā)
，功率
，頻率
，電能數據(jù)等(děng)查(chá)詢
，打印(yìn)及導出(chū)。

圖3報警(jǐng)查(chá)詢(xún)

分合閘報警信(xìn)息：各重要回(huí)路(lù)分合閘(zhá)遙(yáo)信報警(jǐng)，實(shí)時(shí)報警及歷(lì)史(shǐ)報警(jǐng)查(chá)詢(xún)。

圖(tú)4 彈(dàn)出式(shì)提示框(kuàng)

彈(dàn)出式(shì)提示框：彈出(chū)式提(tí)示(shì)框可顯示回路(lù)名稱，故障報(bào)警(jǐng)原(yuán)因。

係統(tǒng)特(tè)點

       通(tōng)訊綫接點(diǎn)少，畫麵(miàn)顯示直(zhí)觀(guān)，數據(jù)刷(shuā)新快(kuài)，及(jí)時反應(yīng)現場設(shè)備(bèi)的運行狀(zhuàng)況(kuàng)，同時係統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，方(fāng)便用戶(hù)使(shǐ)用(yòng)，各(gè)種功(gōng)能可根據(jù)用(yòng)戶的需(xū)求(qiú)靈活(huó)變化，係統(tǒng)的設計快捷方便(biàn)，修改軟件(jiàn)也不繁瑣。

4   結(jié)束語

       在電力(lì)監控(kòng)係(xì)統中(zhōng)配置網絡電力(lì)儀表，具有實施(shī)簡明，投資少等顯著優點，可以(yǐ)方便(biàn)和(hé)實時地監控(kòng)配電係統的運(yùn)行(háng)狀態(tài)，對現場的(dí)用(yòng)電(diàn)設(shè)備進行統一管(guǎn)理，免去(qù)工作人員(yuán)到(dào)現(xiàn)場記錄(lù)的(dí)繁(fán)瑣(suǒ)工作，係統(tǒng)對(duì)各(gè)種(zhǒng)用(yòng)電(diàn)設備的(dí)歷史(shǐ)運行數(shù)據和狀態進(jìn)行管理分(fēn)析(xī)，便於維護人員(yuán)明確設備狀況，製定詳(xiáng)細(xì)的(dí)設備維(wéi)護(hù)計劃，減(jiǎn)少工(gōng)作人(rén)員，提高效率(shuài)。同時(shí)，根(gēn)據(jù)建立的(dí)電能計(jì)量體(tǐ)係(xì)，可以(yǐ)了(liǎo)解
，分(fēn)析建(jiàn)築總(zǒng)體(tǐ)能(néng)耗，提(tí)出(chū)降耗(hào)計(jì)劃(huá)，采取節(jié)能降(jiàng)耗(hào)措(cuò)施(shī)，逐(zhú)步提(tí)高(gāo)用電(diàn)效率(shuài)。