安科瑞 繆凱倫

摘(zhai)要(yao)：介(jie)紹平涼市全科醫生臨(lin)床(chuang)培養(yang)基地供電(dian)設備項目，采用(yong)智能電(dian)力儀表、采集配電(dian)現場(chang)的(de)各種(zhong)電(dian)參量(liang)和開關(guan)信號。系統(tong)采用(yong)現場(chang)就地組網(wang)的(de)方式(shi)，組網(wang)后通(tong)(tong)過現場(chang)總線通(tong)(tong)訊并遠傳(chuan)至后臺，通(tong)(tong)過Acrel-2000型電(dian)力監控(kong)系統(tong)實(shi)現配電(dian)室配電(dian)回路用(yong)電(dian)的(de)實(shi)時監控(kong)和管理(li)。

關鍵詞：平涼市(shi)全科醫生臨床培養基地;智能電力(li)儀表(biao);Acrel-2000;電力(li)監(jian)控系統

0. 概述

本次項目主要涉及平(ping)涼市人民醫院中(zhong)配電(dian)室內的(de)進線(xian)及重(zhong)要出線(xian)回(hui)路(lu)上安裝(zhuang)的(de)18只(zhi)(zhi)正泰(tai)廠家的(de)PD7777-3S型多功能電(dian)力儀表以及普通出線(xian)回(hui)路(lu)上安裝(zhuang)的(de)57只(zhi)(zhi)正泰(tai)廠家的(de)NZL308M型單元智能測控裝(zhuang)置(zhi)，監控主機位于(yu)地(di)下1層變配電(dian)室隔壁的(de)值班室。

1. 需求分析

為保證生(sheng)產管(guan)理用(yong)電(dian)(dian)(dian)負荷的(de)統計與分析及(ji)對危險源實(shi)時監(jian)控(kong)(kong)。需要對項目現(xian)場的(de)配電(dian)(dian)(dian)室中進線(xian)及(ji)出線(xian)回(hui)(hui)路(lu)進行電(dian)(dian)(dian)壓、電(dian)(dian)(dian)流、功率等參(can)數(shu)進行實(shi)時在線(xian)監(jian)控(kong)(kong)。一旦監(jian)控(kong)(kong)點被監(jian)視參(can)數(shu)異常(chang)，能(neng)(neng)夠及(ji)時檢測報警，有關人員采取(qu)必要的(de)措(cuo)施，避免安全事(shi)故的(de)發生(sheng)。自動抄表(biao)功能(neng)(neng)節省了人力(li)(li)物力(li)(li)，功率趨勢曲線(xian)功能(neng)(neng)能(neng)(neng)夠直觀的(de)顯示各回(hui)(hui)路(lu)的(de)工作狀態與時間，方便用(yong)戶找出非(fei)正常(chang)用(yong)電(dian)(dian)(dian)回(hui)(hui)路(lu)并且及(ji)時進行整改，建立電(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)多(duo)級計量(liang)體(ti)系(xi)提(ti)供用(yong)能(neng)(neng)分析依據(ju)。

本技術條件(jian)(jian)適(shi)用于平(ping)涼市人民(min)醫院(yuan)配電(dian)室。供方產品應具有高安(an)全性(xing)與可靠性(xing)、易于擴(kuo)展、便(bian)于維修與維護(hu)。供方提供的產品應至少(shao)滿(man)足(zu)本技術條件(jian)(jian)，但不僅于此，其技術性(xing)能應滿(man)足(zu)對配電(dian)室數據監控(kong)的要(yao)求。

數據采集

自動采(cai)集(ji)現場所(suo)有(you)電量儀(yi)表的模擬量數據，自動采(cai)集(ji)現場開(kai)(kai)關狀(zhuang)態以及故障狀(zhuang)態等開(kai)(kai)關量數據。

支持實時(shi)采(cai)集、自動周(zhou)(zhou)期采(cai)集（定時(shi)采(cai)集）可配置(zhi)周(zhou)(zhou)期（1分鐘～24小時(shi)）。

支持數(shu)據傳輸正確性檢驗，異常數(shu)據自(zi)動處理。

支(zhi)持多(duo)線程處理機(ji)制，提高數據采集效率，能(neng)同時對多(duo)個設備進行數據采集。

數(shu)據(ju)實時顯示采用配電(dian)柜一次圖(tu)直觀顯示模(mo)式，各回路開關斷合以及故(gu)障狀態直觀可見。

數據分析與處理

數據的綜(zong)合(he)統計、分析需要實現(xian)以(yi)下功能：

各設(she)備用電數(shu)據小時、日(ri)、月、年等時間(jian)段內的統計(ji)、計(ji)算(suan)。

各設備的(de)用電負荷(he)（有功(gong)、無功(gong)）大、小值(zhi)、平均值(zhi)計算。

統計(ji)各分(fen)站及整(zheng)體的用電量（有功、無功）。

數據查詢與展示

要(yao)求能方便實現客戶(hu)端查(cha)(cha)詢(xun)和(he)各級管(guan)理人員的(de)(de)查(cha)(cha)詢(xun)，查(cha)(cha)詢(xun)界面(mian)能適(shi)應各級管(guan)理人員的(de)(de)要(yao)求能夠支持靈活的(de)(de)條件組合查(cha)(cha)詢(xun)和(he)對比分析，各類統計(ji)分析的(de)(de)數據可靈活采用報表等(deng)多(duo)種圖表方式直觀的(de)(de)展(zhan)示(shi)功能。

數據展示(shi)功能按照不同(tong)用戶的不同(tong)的權(quan)限，分(fen)為操作層(ceng)(ceng)、管(guan)理(li)層(ceng)(ceng)、決策層(ceng)(ceng)三層(ceng)(ceng)用能展示(shi)。

操作層具備用能分析、累計用量、實時監測、運行記錄及比例(li)、對比、對標(biao)分析等功能。

管理(li)層具備用能(neng)數據統計和分析、分類分項的對比、對標分析等功能(neng)。

決策(ce)層具備用能數據(ju)分(fen)析、數據(ju)刪除(chu)、數據(ju)庫導(dao)入/導(dao)出等功(gong)能。

權限管理

要求對不(bu)(bu)同用戶賦予不(bu)(bu)同角色的(de)權(quan)限，能(neng)授權(quan)到(dao)功能(neng)子菜單、具體檔(dang)案記錄(lu)、數(shu)據記錄(lu)等。

系統要求具(ju)備合理完善的用戶安全控(kong)制機制，能使應(ying)用環境中的信息資源得到(dao)有效地保護(hu)，防止信息的丟(diu)失(shi)、失(shi)竊和破壞。

節能改造及效果評估

要(yao)求(qiu)為(wei)生產節能(neng)改造提(ti)供數據支撐，并能(neng)提(ti)供節能(neng)改造前后的效果評估。

參數設置

可通過采集柜設置各回路互(hu)感器變比，各種電流電壓保護整定值。

故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)判斷(duan)與(yu)報警(jing)具有故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)自動(dong)(dong)判斷(duan)并采(cai)用聲光方式報警(jing)功能。報警(jing)類型包括(kuo)開關(guan)故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)，電(dian)(dian)壓、電(dian)(dian)流超限，現場采(cai)集模塊通(tong)訊故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)，與(yu)監(jian)控(kong)系統通(tong)訊故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)等(deng)。報警(jing)時(shi)(shi)間自動(dong)(dong)記入系統數(shu)據(ju)庫，方便用戶查詢，工作(zuo)人員可隨(sui)時(shi)(shi)掌握變(bian)配電(dian)(dian)站(zhan)實時(shi)(shi)運(yun)(yun)行狀態，發(fa)現變(bian)配電(dian)(dian)運(yun)(yun)行故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)并作(zuo)出相應處理，提(ti)(ti)高變(bian)配電(dian)(dian)的管理效(xiao)率，提(ti)(ti)升電(dian)(dian)力系統安(an)全(quan)性、可靠性。

2. 系統方案

安科(ke)瑞(rui)Acrel-2000電力監(jian)(jian)(jian)控系統根據(ju)(ju)平涼市人民醫(yi)院現場實際情(qing)況，整體網絡結構(gou)采(cai)用屏蔽雙絞線(xian)直(zhi)接(jie)(jie)接(jie)(jie)至數據(ju)(ju)采(cai)集器然后通(tong)過網線(xian)直(zhi)接(jie)(jie)接(jie)(jie)至配電室的監(jian)(jian)(jian)控主機，保障(zhang)了電能管理(li)監(jian)(jian)(jian)控系統傳輸的穩定性與(yu)實時(shi)性。

現場配(pei)電室(shi)內(nei)共有18只PD7777-3S，57只NZL308M,18只PD7777-3S型多功能電力儀表連接(jie)為一條RS485總線(xian)接(jie)至串(chuan)口(kou)服(fu)務器，57只NZL308M型單元智(zhi)能測控(kong)裝置(zhi)通過兩根總線(xian)接(jie)至串(chuan)口(kou)服(fu)務器的串(chuan)口(kou)上(shang)，串(chuan)口(kou)服(fu)務器通過網線(xian)拉至值班室(shi)連接(jie)到監(jian)控(kong)主(zhu)(zhu)機實現總線(xian)上(shang)儀表與監(jian)控(kong)主(zhu)(zhu)機的數據連通。

1）站控管理層

站(zhan)控(kong)管理層(ceng)針對電(dian)(dian)力監控(kong)系統的管理人員，是人機交互的直接窗(chuang)口。在西(xi)安婦幼保(bao)健醫院工程中(zhong)主(zhu)要指置(zhi)于地下一層(ceng)配電(dian)(dian)室的監控(kong)主(zhu)機。

2）網絡通訊層

通訊層主(zhu)要是(shi)由Nport5610-16一臺、以太網(wang)(wang)設備及(ji)總線網(wang)(wang)絡(luo)組成。Nport5610-16串口服務器(qi)主(zhu)要功能是(shi)監(jian)測(ce)現(xian)場智能儀表；以太網(wang)(wang)設備及(ji)總線網(wang)(wang)絡(luo)的(de)主(zhu)要功能是(shi)實現(xian)分站與主(zhu)站之間的(de)數據(ju)交互(hu)，使配電系統(tong)管理(li)集中(zhong)化、信(xin)息化、智能化，提高了配電系統(tong)的(de)安全性(xing)、可靠性(xing)和(he)穩定性(xing)，達到了無(wu)人值(zhi)守的(de)目的(de)。

3）現場設備層

現(xian)場設(she)備層(ceng)是數據采集終端，主要由(you)智能(neng)(neng)儀表組成(cheng)，智能(neng)(neng)儀表通(tong)過屏蔽雙(shuang)絞線RS485接口，采用MODBUS通(tong)訊協(xie)議總線型(xing)連接接入通(tong)訊服(fu)務器，經通(tong)訊服(fu)務器到達該配電間監控(kong)主機進行組網，實(shi)現(xian)遠程控(kong)制。

系統結構圖

智能儀表現場連(lian)接示意(yi)

現場(chang)儀(yi)表以手拉(la)手方式通過屏蔽(bi)雙絞線(xian)(RVSP2*1.0)進行通訊連(lian)(lian)接(jie)，每根總線(xian)連(lian)(lian)接(jie)智能儀(yi)表數量在(zai)20只左右，不同(tong)種類(lei)的(de)智能裝置連(lian)(lian)接(jie)在(zai)不同(tong)的(de)總線(xian)上，然(ran)后將數據上傳至串口服務器Nport5430I，進而將數據上傳至當地監控終端。具體連(lian)(lian)接(jie)示意(yi)圖如(ru)下(xia)所示：

進線及重(zhong)要出(chu)線回(hui)路上(shang)安裝(zhuang)(zhuang)的18只正泰(tai)廠家(jia)的PD7777-3S型(xing)(xing)多功(gong)能(neng)電(dian)(dian)(dian)力儀表，普通出(chu)線回(hui)路上(shang)安裝(zhuang)(zhuang)的57只正泰(tai)廠家(jia)的NZL308M型(xing)(xing)單元智能(neng)測(ce)控裝(zhuang)(zhuang)置，能(neng)夠測(ce)量所(suo)有常規電(dian)(dian)(dian)力參數，如：三相電(dian)(dian)(dian)壓、電(dian)(dian)(dian)流、有功(gong)功(gong)率(lv)、無功(gong)功(gong)率(lv)、功(gong)率(lv)因數、頻率(lv)、有功(gong)電(dian)(dian)(dian)度、無功(gong)電(dian)(dian)(dian)度。

3. 系統功能

變電(dian)所(suo)(suo)實(shi)(shi)時監控系(xi)統圖(tu)為主(zhu)監控畫面，主(zhu)要實(shi)(shi)時監測變電(dian)所(suo)(suo)所(suo)(suo)有(you)回路的運行狀(zhuang)態，紅色代(dai)表合閘，綠(lv)色代(dai)表分(fen)閘。在系(xi)統圖(tu)中可以直(zhi)觀的看(kan)到每路進線和出線的運行參(can)數(shu)和狀(zhuang)態，可以看(kan)到變壓器出線側的所(suo)(suo)有(you)常規電(dian)力參(can)數(shu)，如：三相(xiang)電(dian)壓、電(dian)流、有(you)功(gong)功(gong)率(lv)、無(wu)功(gong)功(gong)率(lv)、功(gong)率(lv)因數(shu)、頻(pin)率(lv)、有(you)功(gong)電(dian)度等(deng)。如下圖(tu)所(suo)(suo)：

一次系統圖

遙信和遙測報警(jing)功能，主要(yao)完成(cheng)對(dui)低(di)壓各出(chu)線回路(lu)的開(kai)關運(yun)行狀(zhuang)態(tai)和負(fu)載(zai)進線監控，對(dui)開(kai)關變位(wei)和負(fu)載(zai)越限(xian)彈出(chu)報警(jing)界(jie)面指示具體的報警(jing)位(wei)置(zhi)并聲(sheng)音報警(jing)，提醒值班(ban)人員及時處理。負(fu)載(zai)越限(xian)值在相應權限(xian)下(xia)可自由設置(zhi)。

電流限值設置

事(shi)件告警(jing)記錄(lu)功能，主要完成對查詢(xun)時間(jian)段內出現(xian)的報警(jing)信息(xi)事(shi)件記錄(lu)以及發生(sheng)時間(jian)，為值班人員提供依據并(bing)且分析事(shi)故發生(sheng)的原(yuan)因。

參數(shu)抄表(biao)功能，主(zhu)要(yao)對低壓(ya)各(ge)出線(xian)回路(lu)的電參數(shu)進線(xian)查(cha)(cha)詢。支(zhi)持任意(yi)時刻電參數(shu)查(cha)(cha)詢，具備數(shu)據導(dao)出和報(bao)表(biao)打印(yin)等功能。該報(bao)表(biao)查(cha)(cha)詢平(ping)涼市人民醫院配電室進出線(xian)各(ge)低壓(ya)回路(lu)的電參數(shu)，主(zhu)要(yao)包括：三相電流、有功功率(lv)和有功電度。該報(bao)表(biao)各(ge)回路(lu)名(ming)稱和數(shu)據庫關聯，方便用戶修改(gai)回路(lu)名(ming)稱。如(ru)下圖所示(shi):

電參數抄表

用(yong)(yong)電(dian)量報(bao)(bao)表(biao)(biao)功(gong)能，可選擇時間段進行(xing)查詢(xun)，支(zhi)持任意時間段電(dian)度累計查詢(xun)，具(ju)備數據導出和(he)報(bao)(bao)表(biao)(biao)打印等功(gong)能。為值班人員提(ti)供了可靠(kao)的電(dian)能報(bao)(bao)表(biao)(biao)。該報(bao)(bao)表(biao)(biao)各(ge)回路名(ming)稱和(he)數據庫關聯，方便用(yong)(yong)戶修改回路名(ming)稱。如(ru)(ru)下(xia)圖所示，用(yong)(yong)戶可以直接打印報(bao)(bao)表(biao)(biao)，可以以EXCEL格式另存到其他位置(zhi)。 如(ru)(ru)下(xia)圖所示：

電能報表

系統(tong)通(tong)訊(xun)結(jie)構示(shi)(shi)意圖，主(zhu)要顯示(shi)(shi)系統(tong)的組(zu)網結(jie)構，系統(tong)采用分層分布式結(jie)構，同時監測間隔(ge)層設備的通(tong)信狀態(tai)(tai)。紅(hong)色表(biao)示(shi)(shi)通(tong)訊(xun)正(zheng)常，綠(lv)色表(biao)示(shi)(shi)通(tong)訊(xun)故障。下圖為變電(dian)所(suo)通(tong)訊(xun)狀態(tai)(tai)示(shi)(shi)意圖。

通訊結構示意圖

負荷趨勢(shi)(shi)曲(qu)線界面中可直觀(guan)的(de)(de)查看回(hui)路的(de)(de)負荷運行情(qing)況。查看實時和歷史趨勢(shi)(shi)曲(qu)線，點(dian)擊畫面相應按(an)鈕或菜單項(xiang)可以完(wan)成相應功(gong)(gong)能(neng)的(de)(de)切換；幫助用戶進線趨勢(shi)(shi)分(fen)析(xi)和故障追憶，具備曲(qu)線打印(yin)功(gong)(gong)能(neng)。為分(fen)析(xi)整(zheng)個系統的(de)(de)運行狀況提(ti)供了(le)直觀(guan)而方便的(de)(de)軟件(jian)支持。如下圖(tu)所示：

趨勢曲線圖

4. 結束語

在(zai)當今配(pei)電(dian)設施(shi)的(de)應用中，醫(yi)院(yuan)項目(mu)的(de)配(pei)電(dian)安全性至關重要，本(ben)文(wen)介紹的(de)Acrel-2000電(dian)力監控(kong)(kong)系統在(zai)平涼市人民醫(yi)院(yuan)的(de)應用，可以實(shi)現對(dui)配(pei)電(dian)室供(gong)配(pei)電(dian)回路(lu)用電(dian)的(de)實(shi)時監控(kong)(kong)，系統對(dui)采集數據的(de)分(fen)(fen)析(xi)、處(chu)理(li)，實(shi)時顯示配(pei)電(dian)室內各(ge)配(pei)電(dian)回路(lu)的(de)運(yun)行狀態，對(dui)負載越限具有彈(dan)出(chu)報警對(dui)話框、語音提示，并生成各(ge)種電(dian)能報表、分(fen)(fen)析(xi)曲(qu)線、圖形等，便于電(dian)能的(de)遠(yuan)程抄(chao)表以及分(fen)(fen)析(xi)、研究，該系統運(yun)行安全、可靠、穩定(ding)，為本(ben)項目(mu)解決用電(dian)問題提供(gong)了真(zhen)實(shi)可靠的(de)依據，取得(de)了較好的(de)企業效益。