地鐵電力遠程監(jiān)控解決方案

一、 概述

以綜合監(jiān)控為例：描述什么是綜合監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)功能及意義，行業(yè)的相關標準，發(fā)展趨勢，本解決方案編制的目的，要解決的問題與達到的目標。

二、 行業(yè)與技術現狀

1、 技術發(fā)展歷程

2、 行業(yè)技術應用現狀（需要描述目前還存在的問題）

3、 技術發(fā)展趨勢

三、 軟硬件產品解決方案分析

1、 軟硬件產品應用概述

簡要描述解決方案涉及的子系統(tǒng)以及相關主流品牌，以及相關產品應用情況。

2、 軟硬件產品應用詳解

解決方案中涉及的子系統(tǒng)相關軟硬件產品解決方案分析（技術，架構等）（最好分子系統(tǒng)描述，存在多個產品的作簡要對比分析）

3、 集成應用分析

分析軟硬件集成方式，規(guī)模，方法，提出好的集成案例。

四、全新解決方案（建議參考投標文件，描述思路可參照如下）

1、概述

設計范圍、設計原則、設計目標、遵循的相關規(guī)范與標準。

2、整體設計思路

及相關設計意圖，可供選擇的產品，整體的架構。

3、詳細設計方案

分子系統(tǒng)描述設計方案，架構等。

4、 集成方案

軟硬件集成接口及方案

5、 系統(tǒng)功能，性能

五、總結

總結升級后解決方案的優(yōu)勢（最好對比常規(guī)解決方案，與《行業(yè)與技術現狀》分析出來的問題呼應。以及本解決方案還有可能提升的，或者未來可以應用的新技術與新方向，展望。

研發(fā)部壓下來的任務，共有兩個解決方案：

1、賽為城市軌道交通綜合安防系統(tǒng)解決方案升級

2、電力遠程監(jiān)控解決方案研究。

第一個我來完成，第二個你負責完成。模板見附件。

地鐵電力遠程監(jiān)控解決方案 [篇2]

隨著我國城市現代化建設的飛速發(fā)展，城市配電系統(tǒng)的不斷改造更新，信息化、網絡化和智能化的快速發(fā)展，要求箱變不僅要安全穩(wěn)定運行，同時還要具有“四遙”(遙測、遙信、遙調、遙控)的智能化功能；達到故障區(qū)段快速準確定位、故障及時切除、負荷轉帶、網絡重構等功能，從而保證快速恢復供電。

但是，遠程電力監(jiān)控控制一般安裝在負荷密集的工礦企業(yè)、港口、機場、城市公共建筑、高速公路、地下設施和居民住宅小區(qū)等場所；要對智能箱式變電站進行遠程監(jiān)控、系統(tǒng)組網，由于其布線施工比較苦難，一般的現場總線組網方式就很難實現。

本文介紹的就是一種基于GPRS網絡在智能箱式變電站監(jiān)控系統(tǒng)的應用實例，該系統(tǒng)成功解決了對箱式變電站進行監(jiān)控監(jiān)控中存在的布線困難問題，實現了遠程監(jiān)測系統(tǒng)的通訊問題，比有線通訊方式有著無可比擬的優(yōu)越性。目前該系統(tǒng)在改造箱式變電站系統(tǒng)監(jiān)控中得以成功的應用，系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠，達到了預期的效果和設計要求。并通過遠程數據采集卡（DAM6120）進行數據采集，準確的采集想要的數據，方面遠程監(jiān)控系統(tǒng)的效果。

一、基于GPRS箱變遠程監(jiān)控系統(tǒng)內部設計

基于GPRS遠程監(jiān)控系統(tǒng)采用三層網絡結構，即現場層、通訊層、管理層。現場層主要由智能儀表組成主要完成箱變內部電量與非電量的數據采集；通訊層主要由智能通訊服務器、GPRSMODEM組成，主要實現現場數據的集中采集和通訊管理；管理層不設監(jiān)控中心，主要由移動數據終端（用戶手機、email郵箱等）組成，主要用于接收箱變內部運行數據；系統(tǒng)借助于移動的GPRS網絡實現數據的遠程采集和管理。 系統(tǒng)內部網絡結構：

箱變內部智能元器件由進線多功能網絡電力儀表、漏電報警裝置、溫濕度控制裝置、饋線測量儀表、開關量I/O模塊、風機故障檢測裝置、智能通訊服務器、無線GPRSMODEM等智能器件組成。

進線回路實現對低壓進線側的全電參量的測量：如檢測進線回路的電壓、電流、有功功率、無功功率、頻率、功率因數、四象限電能等電參量；同時還可以實現對進線回路遙信量的檢測，如：進線刀閘，斷路器位置，斷路器故障等；通過自身的

繼電器輸出模塊，完成遠程合分斷路器的功能。

饋線回路通過多回路監(jiān)控單元實現對多條饋線回路點參量的集中采集，主要采集箱變內部饋線回路的電流參量和開關位置信息；直觀的了解箱變內部各個饋線的運行負荷狀態(tài)和開關位置。

漏電報警裝置通過安裝在各個回路的零序電流互感器分別采集各回路的漏電流，同時對超出安全警戒的漏電信息發(fā)出報警；提高各饋線回路用電安全指數。 溫濕度控制器主要檢測箱變內部的溫濕度和變壓器鐵心溫度；通過箱變內部的風機和加熱器，調節(jié)箱變內部的溫濕度指數；為箱變內部元器件提供穩(wěn)定的工作環(huán)境；從而提高內部元器件的使用壽命和安全運行指數。

風機故障檢測裝置完成對風機制冷風機運行狀態(tài)進行檢測判斷，提高整個系統(tǒng)安全運行環(huán)境的指數。

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智能通訊服務器為一臺嵌入式計算機，其具有軟件代碼小、高度自動化、響應速度快等特點，特別適合于要求實時和多任務的體系。嵌入式系統(tǒng)主要由嵌入式處理器、相關支撐硬件、嵌入式操作系統(tǒng)（內嵌uCLinux操作系統(tǒng)）及應用軟件系統(tǒng)等組成，它是可獨立工作的“器件”。支持用戶編程操作，通過用戶設計應用程序，實現對箱變內部數據采集、運算處理、任務管理、發(fā)送信息存儲和與無線GPRSMODEM的通訊等功能。

無線GPRS MODEM主要實現智能服務器與無限公網的數據傳輸；GPRS是GSM的一種新數據業(yè)務，它在移動用戶和數據網絡之間提供一種連接，給移動用戶提供高速無線IP和X.25分組數據接入服務。GPRS(General PacketRadio Service)中文含義為通用分組無線服務，它是利用“包交換”（Packet-Switch）的概念所發(fā)展出的一套無線傳輸方式。所謂的包交換就是將Date封裝成許多獨立的封包，再將這些封包一個一個傳送出去，形式上有點類似寄包裹，采用包交換的好處是只有在有資料需要傳送時才會占用頻寬，而且可以以傳輸的資料量計價，這對用戶來說是比較合理的計費方式，因為象Internet這類的數據傳輸大多數的時間頻寬是閑置的。此外，在GSM phase2+的標準里，GPRS可以提供4種不同的編碼方式，這些編碼方式也分別提供不同的錯誤保護能力。GPRS技術的應用提高了系統(tǒng)的通訊組網靈活性、穩(wěn)定性。

二、基于GPRS箱變遠程監(jiān)控系統(tǒng)功能分析

系統(tǒng)功能根據箱變實際運行的智能要求和對整體運行成本的節(jié)約化進行設計；系統(tǒng)主要由運行故障報警和實時數據采集兩大任務模。

系統(tǒng)任務流程

運行故障報警主要為箱變內部高壓開關狀態(tài)實時監(jiān)控和變位報警；報警內容包括：故障報警產生日期時間，站號，回路名稱，報警內容等信息；報警范圍為高低壓主斷路器實時監(jiān)測，故障報警，變位報警；饋線斷路器狀態(tài)實時監(jiān)測及開關變位報警；各饋線回路的漏電報警；箱變內部溫度異常報警；風機故障報警；及運行電壓的缺相和不平衡報警等報警信息組成。

該報警信息主要通過智能元器件對箱變數據進行實時采集、運算、通訊上傳至由智能通訊服務器，再由通訊服務器進行運算、分析判斷；最后利用GPRSmodem把有效的報警信息通過GSM網絡發(fā)送至指定用戶手機；使用戶及時響應故障報警，縮短故障恢復時間。同時考慮到GSM網絡繁忙和用戶手機是否在線等因素，支持報警信息多用戶，多次間隔發(fā)送。保證信息及時傳輸至用戶，增強系統(tǒng)運行的安全指數。 實時數據監(jiān)測，主要完成對箱變內部的實時數據進行監(jiān)測。郵件內容包括：子站ID號碼，郵件發(fā)送日期時間，高低側遙測：三相電壓，三相電流，環(huán)境溫度，變壓器溫度；低壓進線側遙測：三相相電壓，三相線電壓，三相電流，有功功率，無功功率，功率因數，頻率，吸收有功電度，無功電度，負荷率，不平衡率；以及饋線回路的三相電流，漏電流等信息。通訊服務器負責數據采集、處理和郵件數據發(fā)送；由于郵件發(fā)送是采用定時發(fā)送機制，為了保證報警數據的實時性，因此對實時數據的采集也是定時完成的，即在需要發(fā)送郵件之前由通訊服務器負責數據的采集，處理，存儲；然后編輯郵件進行定時郵件發(fā)送，最終完成實時數據的遠程發(fā)送。

三、基于GPRS箱變遠程監(jiān)控系統(tǒng)特性

經濟性；由于監(jiān)控站點相對分散，大大減少了線纜鋪設的施工難度；只要有GPRS網絡覆蓋的場所即可完成對箱變子站的監(jiān)控；不設監(jiān)控主站，系統(tǒng)的實時數據采用定時發(fā)送；報警信息實時短消息發(fā)送，大大減少了利用GPRS網絡產生的數據流量費用；減少系統(tǒng)運行的成本，降低系統(tǒng)的運行費用。

穩(wěn)定性與可靠性；本系統(tǒng)是基于嵌入式計算機系統(tǒng)完成的，數據采集、報警發(fā)送、郵件發(fā)送都是有通訊服務器即嵌入式計算機完成；嵌入式計算機內嵌uCLinux

操作系統(tǒng)，具有很強的穩(wěn)定性與可靠性；避免系統(tǒng)因軟件和硬件造成的系統(tǒng)故障，提高了系統(tǒng)運行的免維護性。

獨立性；可以不依賴有固有的監(jiān)控主站獨立運行；每個子站都是一個獨立運行的監(jiān)控單元，單個子站的故障不會影響其它站點的正常使用；減少了因為監(jiān)控主站單點故障造成的整個系統(tǒng)癱瘓的弊端。

實時性；系統(tǒng)所有的功能都是有嵌入式計算機負責完成，嵌入式計算機采用了具有實時性很高的uCLinux操作系統(tǒng)，同時借助于覆蓋范圍廣，覆蓋信號強，傳輸速度快的GPRS網絡，極大提高了系統(tǒng)數據采集、運算處理和報警發(fā)送的實時性；極大的提高了報警系統(tǒng)實時性，縮短故障報警的響應時間。

易用性；系統(tǒng)通過內部配置文件完成對移動數據接收終端的配置，方便用戶對移動數據接收終端信息的變更；主要完成完成的變更信息為：短信報警發(fā)送次數、發(fā)送時間間隔、接收SIM號碼、發(fā)送郵箱地址、接收郵箱地址、發(fā)送郵件間隔、站地址等信息的變更；用戶把變更后的配置文件通過FTP上傳工具上傳至通訊服務器即可完成對監(jiān)控站點信息的變更；方便用戶對監(jiān)控站點信息修改和維護。

四、結束語

目前在智能箱式變電站智能化監(jiān)控系統(tǒng)的通信中，主要采用數傳電臺、GSM短消息、光纖接入等方式。數傳電臺的優(yōu)勢是除了每年的頻點費以外，平時運行無需額外費用，缺點是受地形、氣候的影響較大，造成系統(tǒng)的可靠性、實時性較差，無法主動上報；GSM短消息方式可以實現主動上報，缺點是按條收費，運行費用高，而且在節(jié)假日短消息中心服務器繁忙時延時相當長；光纖通信穩(wěn)定可靠，但是施工成本投入太大、擴展性差、光纖及設備等的維護方面很不方便；而GPRS通信則避免了以上問題，組網靈活，數據傳輸速度快，提高數據采集的靈活性和穩(wěn)定性。

實踐證明，該系統(tǒng)不僅可以用于遠程電力監(jiān)控，在遠程抄表電能管理方面也有很好的應用前景。

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