安科瑞高速公路供配電監(jiān)控云平臺解決方案

安科瑞 徐浩竣

江蘇安科瑞電器制造有限公司

18706168062

一、背景介紹

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，高速公路建設已成為國家基礎設施建設的重點之一。然而，在山區(qū)高速公路建設中，供配電系統(tǒng)的管理和維護一直是難點問題。由于山區(qū)地形復雜，供配電線路長，設備分布廣泛，加之氣候多變，給供配電系統(tǒng)的穩(wěn)定運行帶來了很大挑戰(zhàn)。為了提高山區(qū)高速公路供配電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，降低運維成本，本文提出了一種山區(qū)高速公路供配電智能管理方案。

二、需求分析

山區(qū)高速公路供配電智能管理方案應滿足以下要求：

1. 系統(tǒng)架構穩(wěn)定可靠，適應山區(qū)惡劣環(huán)境。

2. 設備配置合理，滿足供配電系統(tǒng)運行需求。

3. 數(shù)據(jù)管理高效，便于實時監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析。

4. 智能化程度高，能夠?qū)崿F(xiàn)自動化管理。

5. 安全性強，保障供配電系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

三、方案設計

1. 系統(tǒng)架構設計

山區(qū)高速公路供配電智能管理系統(tǒng)采用分層分布式結構，包括感知層、網(wǎng)絡層和應用層。感知層負責采集設備狀態(tài)和運行數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡層將感知層數(shù)據(jù)傳輸至應用層，應用層則對數(shù)據(jù)進行分析處理，為管理人員提供決策支持。

1. 設備選型

在設備選型方面，應選擇適應山區(qū)環(huán)境、性能穩(wěn)定、維護方便的設備。例如，采用高壓開關柜、變壓器、低壓配電柜等設備組成供配電系統(tǒng)，同時配置智能化電表、電力監(jiān)控設備等實現(xiàn)遠程監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析。

1. 數(shù)據(jù)管理

數(shù)據(jù)管理是山區(qū)高速公路供配電智能管理的重要組成部分。通過建立數(shù)據(jù)倉庫，對設備狀態(tài)、運行數(shù)據(jù)等進行存儲和分析，為管理人員提供決策支持。同時，利用大數(shù)據(jù)技術和人工智能算法，對數(shù)據(jù)進行分析挖掘，提高供配電系統(tǒng)的運行效率和穩(wěn)定性。

四、實施計劃

1. 設備安裝與調(diào)試

在設備安裝前，應對山區(qū)高速公路沿線的地形、氣候、交通等情況進行詳細考察，制定合理的設備安裝方案。在安裝過程中，要確保設備安裝牢固、布線規(guī)范、安全可靠。安裝完成后，進行系統(tǒng)調(diào)試，確保各設備正常運行。

1. 數(shù)據(jù)采集與傳輸

在感知層，采用多樣化的傳感器和監(jiān)控設備實時采集供配電設備的狀態(tài)和運行數(shù)據(jù)。通過網(wǎng)絡層將數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)中心進行集中存儲和分析處理。同時，利用5G、物聯(lián)網(wǎng)等技術實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速傳輸和實時監(jiān)控。

1. 系統(tǒng)調(diào)試與優(yōu)化

在系統(tǒng)調(diào)試階段，要對整個供配電智能管理系統(tǒng)進行全面的測試和驗證。根據(jù)測試結果對系統(tǒng)進行優(yōu)化調(diào)整，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。同時，根據(jù)實際運行情況制定合理的維護保養(yǎng)計劃。

五、運行維護

1. 系統(tǒng)巡檢

制定定期的系統(tǒng)巡檢計劃，對供配電設備進行全面檢查和維護。在巡檢過程中及時發(fā)現(xiàn)并處理設備故障或隱患，確保系統(tǒng)的正常運行。

1. 設備維護

對關鍵設備采取預防性維護措施，定期進行保養(yǎng)和檢修。同時建立設備故障應急處理機制，及時響應和處理設備故障。
3. 數(shù)據(jù)備份與恢復
為了確保數(shù)據(jù)的安全性和完整性，應定期對重要數(shù)據(jù)進行備份。當數(shù)據(jù)發(fā)生丟失或損壞時，能夠迅速恢復數(shù)據(jù)并恢復正常運行。

六、安全評估

1. 系統(tǒng)安全性評估：對山區(qū)高速公路供配電智能管理系統(tǒng)進行全面的安全性評估，發(fā)現(xiàn)并解決潛在的安全隱患。

2. 網(wǎng)絡安全防護：加強網(wǎng)絡層的防護措施，防止惡意攻擊和非法入侵。采用防火墻、入侵檢測系統(tǒng)等技術手段確保網(wǎng)絡安全。

3. 數(shù)據(jù)安全保護：對重要數(shù)據(jù)進行加密處理和訪問控制，防止數(shù)據(jù)泄露和非法獲取。同時建立完善的數(shù)據(jù)管理制度，規(guī)范數(shù)據(jù)的收集、存儲和使用過程。

七、安科瑞配電監(jiān)控系統(tǒng)解決方案

7.1電力監(jiān)控介紹

電力監(jiān)控系統(tǒng)主要針對隧道變電所、箱式變電站、收費站和服務區(qū)變電所，對變電所高壓回路配置微機保護裝置及多功能儀表、UPS、EPS和發(fā)電機進行保護和監(jiān)控，主要是服務對象為高速公路供配電系統(tǒng)的維護人員，對實時性要求較高。

高速公路電力監(jiān)控對高速公路沿線的變電站內(nèi)的高低壓配電設備、發(fā)電機、變壓器、UPS、EPS、外場照明、隧道內(nèi)的理地式變壓器與照明 、通風及排水等機電設備進行實時分布式監(jiān)控和集中管理,實現(xiàn)無人值守,確保高速公路安全暢通 , 提高自動化管理水平,降低機電設備的運行維護成本 。

高速公路電力監(jiān)控包括隧道變電所、服務區(qū)變電所、收費站變電所、沿線箱式變電站、互通樞紐、路燈電源、風機控制箱等區(qū)域的電力綜合監(jiān)控。

7.2高速公路供配電監(jiān)控云平臺

高速公路監(jiān)控中心主要任務為確保高速公路路的各個子系統(tǒng)及操控設備能正常運轉(zhuǎn)，并在發(fā)生事故時能迅速反應處理，因此高速公路監(jiān)控中心就是整個高速公路安全管控系統(tǒng)的神經(jīng)中樞，通過自動化監(jiān)視與偵測設備，將高速公路上任一設備的狀況迅速傳遞收集于監(jiān)控中心中，使管理人員可以隨時輕易的掌握所有情況。

系統(tǒng)采集高速公路供電系統(tǒng)內(nèi)各個智能設備的信息，有異常時通過****或APP推送報警信號，并且可以派發(fā)工單，并且進行跟蹤閉環(huán)處理。

7.2.1平臺登錄

軟件采用B/S架構，用瀏覽器打開云平臺鏈接、輸入賬戶名和權限密碼，進行登錄，防止未授權人員瀏覽有關信息。

7.2.2平臺導航

平臺主頁顯示用戶管理變配電站的概況，包括用能月報、選定的變配電站狀態(tài)、變壓器狀態(tài)、運維中心、看板。

變電站狀態(tài)

變電站狀態(tài)包括概況、運行狀態(tài)、當日事件記錄、當日逐時用電曲線、用電概況。

變壓器狀態(tài)

變壓器狀態(tài)支持用戶查詢所有或某個站所的變壓器功率、負荷率、等運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，支持按負荷率、功率等升、降序排名。

運維中心

運維中心展示當前用戶管理的有關變電所在地圖上位置及總量信息。

7.2.3電力監(jiān)測

電力監(jiān)測包括電力數(shù)據(jù)、變壓器監(jiān)測、運行報表、配電圖、電力值表、運行日報、平均功率因數(shù)監(jiān)視和統(tǒng)計頁面。

7.2.4用電分析

用電分析包括用能報表、同比分析、環(huán)比分析、電能集抄、計量及線路損耗。

用能報表

用能報表顯示各回路的用能數(shù)據(jù)，包括日報、月報、年報，日報顯示分時用能，月報顯示分日用能，年報顯示分月用能，報表可以導出。

7.2.5事件記錄

事件記錄方便運維人員查看分析設備如斷路器合分、門開門關、電流電壓越限告警、煙霧報警、氣體濃度越限報警、浸水報警、故障告警、****志、平臺運行日志等記錄。

7.2.6安全用電

安全用電包括漏電監(jiān)測和線纜溫度監(jiān)測。

漏電監(jiān)測

漏電監(jiān)測展示選中變配電站的漏電流和線纜溫度及報警狀況。

線纜溫度監(jiān)測

線纜溫度監(jiān)測界面展示了選中變配電站的線纜溫度，選中需查看的監(jiān)測點，點擊查詢可以查看線纜溫度的歷史數(shù)據(jù)

7.2.7運行環(huán)境

運行環(huán)境包括環(huán)境監(jiān)測、視頻監(jiān)控、環(huán)境溫濕度、儀表通訊狀態(tài)、網(wǎng)關通信狀態(tài)、視頻監(jiān)控、視頻設備狀態(tài)等。

環(huán)境監(jiān)測

環(huán)境監(jiān)測展示了變配電站內(nèi)的環(huán)境狀態(tài)，包括環(huán)境溫濕度、水浸、煙霧、門狀態(tài)等信息。

視頻監(jiān)控

視頻監(jiān)控展示了當前實時畫面（視頻直播），選中某一個變配電站，即可查看該變配電站內(nèi)視頻信息。

環(huán)境溫濕度

環(huán)境溫濕度展示變電所內(nèi)儀表記錄的環(huán)境溫濕度信息，并可導出為excel。

視頻設備狀態(tài)

視頻設備狀態(tài)展示了變電所內(nèi)視頻設備的在線情況。

7.2.8設備控制

設備控制包括遙控定義、照明控制以及控制操作日志。

照明控制

照明控制可以控制燈泡的亮滅，選擇“變配電站”，點擊勾選要控制的設備，點擊“控制”按鈕，在彈出層選擇設備狀態(tài)，點擊“確定”。

7.2.9設備管理

設備管理包括設別定義、設備檔案和設備報表，在設備檔案中對變電所設備進行維護處理。

設備檔案

設備檔案中選擇變電所，對設備定義的模板進行導入 ，有新增、修改、刪除、復制等操作，對變電所設備進行維護管理。

設備報表

設備報表展示了各個變電所的設備狀況，并根據(jù)設備檔案中填寫的安裝時間和質(zhì)保期得出建議更換時間，并在舉例建議更換時間7天內(nèi)提示用戶更換設備。

7.2.10運維管理

運維管理包括任務管理、巡檢記錄、缺陷記錄三部分，其中任務管理可以完成任務的創(chuàng)建、發(fā)布、任務完成情況查詢；巡檢記錄是巡檢任務的執(zhí)行情況和執(zhí)行明細，缺陷記錄是消缺任務創(chuàng)建、發(fā)布、完成狀態(tài)情況查詢。

任務管理

任務管理頁面可以發(fā)布巡檢或消缺任務，查看巡檢或消缺任務的狀態(tài)和完成情況，可以點擊查看任務查看具體的巡檢信息。

巡檢記錄

巡檢記錄顯示了巡檢任務的完成情況，以及巡檢詳情。

缺陷記錄

缺陷記錄記錄了各個變電所運維巡檢過程中上傳的缺陷信息。

7.2.11APP支持

電力運維手機支持“監(jiān)控系統(tǒng)”、“設備檔案”、“待辦事項”、“巡檢記錄”、“缺陷記錄”、“文檔管理”和“用戶報告”七大模塊，支持一次圖、需量、用電量、視頻、曲線、溫濕度、同比、環(huán)比、電能質(zhì)量、各種事件報警查詢，設備檔案查詢、待辦事件處理、巡檢記錄查詢、用戶報告、文檔管理等。

八、結束語

電力監(jiān)控自動化管理實現(xiàn)了各站點無人值守、技術力量集中化，提高了故障修復時效性，可以說是智能交通設備系統(tǒng)正?？煽窟\行的重要管理手段，是高速公路運營管理、提高經(jīng)濟效益的保證。通過實踐驗證，復用ITS通信平臺，實時傳送供配電信息，可以實現(xiàn)自動化管理，同時提高經(jīng)濟效益，方便運營維護管理，實現(xiàn)減人增效、節(jié)能增效等顯著的經(jīng)濟效益。實踐證明，采用電力監(jiān)控智能管理是可行的。