1 輸送輥分層分布式結(jié)構(gòu)

　　我們將具有從當(dāng)?shù)毓┡潆娤到y(tǒng)直接引入電源的變電所（或開(kāi)閉所）稱(chēng)為中心變電所，一條高速公路往往由幾個(gè)中心變電所組成，各收費(fèi)站、服務(wù)區(qū)、隧道或辦公樓從中心變電所取電源經(jīng)變壓石料破碎后給相應(yīng)負(fù)荷供電。

　　根據(jù)供配電網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和設(shè)備安裝的需要，我們?cè)O(shè)計(jì)了三層分布式供配電監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)模式，即在高速公路管理中心設(shè)立供配電監(jiān)控中心，為分層設(shè)破碎機(jī)械計(jì)的最高層，也是全網(wǎng)數(shù)據(jù)匯流中心，負(fù)責(zé)全段高速公路供配電系統(tǒng)的電網(wǎng)監(jiān)視、遠(yuǎn)程控制和設(shè)備維護(hù)管理，在各中心變電所設(shè)立監(jiān)控分中心，負(fù)責(zé)本所轄區(qū)各配電所的電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視、遠(yuǎn)程控制和設(shè)備維護(hù)管理，在各收費(fèi)站、隧道、高速公路服務(wù)區(qū)等配電所設(shè)立第三層監(jiān)控站，負(fù)責(zé)相應(yīng)配電所的電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集和當(dāng)?shù)卦O(shè)備維護(hù)。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，使得設(shè)備層的數(shù)據(jù)采集和遠(yuǎn)程傳送成為現(xiàn)實(shí)，因此我們所有的數(shù)據(jù)采集裝置均隨著一次系統(tǒng)的布置就地安裝，各監(jiān)控站、不同監(jiān)控分中心之間功能分布、互不影響，構(gòu)成了一套系統(tǒng)分層、功能分布、安裝分散的高速公路供配電監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控中心、監(jiān)控分中心、監(jiān)控站之間以及監(jiān)控站各采集裝置間均采用高速工業(yè)以太網(wǎng)通信，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)式遠(yuǎn)動(dòng)傳輸規(guī)約IEC870-5-103規(guī)約進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

　　2 組網(wǎng)電動(dòng)提升機(jī)設(shè)計(jì)

　　要真正實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的分層分布式運(yùn)行，使得系統(tǒng)各單元間相互影響程度達(dá)到最小，還必須建立一個(gè)良好的通訊網(wǎng)絡(luò)。在高速公路的通信網(wǎng)絡(luò)中，可提供用于供配電監(jiān)控的組網(wǎng)通常有電話(huà)專(zhuān)線(xiàn)組網(wǎng)和光纖直接組網(wǎng)。電話(huà)專(zhuān)線(xiàn)組網(wǎng)利用高速公路運(yùn)營(yíng)企業(yè)自身的電話(huà)交換網(wǎng)絡(luò)，在需要通信的監(jiān)控中心和各監(jiān)控分中心之間、監(jiān)控分中心和各監(jiān)控站之間申請(qǐng)?jiān)O(shè)置若干對(duì)音頻專(zhuān)線(xiàn)（條件許可也可以租用地方音頻專(zhuān)線(xiàn)），通過(guò)音頻MODEM將采集來(lái)的數(shù)據(jù)信號(hào)調(diào)制成音頻信號(hào)在專(zhuān)線(xiàn)電話(huà)上傳播，并在數(shù)據(jù)接收時(shí)將音頻信號(hào)還原成數(shù)據(jù)信號(hào)通過(guò)串口服務(wù)器或計(jì)算機(jī)多串口卡送給監(jiān)控中心或分中心的計(jì)算機(jī)處理。這種方式的特點(diǎn)是拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，擴(kuò)展方便，在目前數(shù)據(jù)量小的監(jiān)控領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛，但其缺點(diǎn)是數(shù)據(jù)的傳輸采用RS232接口模式，傳輸速率和傳輸可靠性較低，各站間振動(dòng)電機(jī)采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信模式，占用通信資源大，維護(hù)也較為困難，特別是在底層監(jiān)控站數(shù)量較多時(shí)，將占用大量的電話(huà)線(xiàn)路資源，且受串口服務(wù)器的數(shù)據(jù)處理能力限制，也很容易在監(jiān)控中心點(diǎn)造成數(shù)據(jù)通信的瓶頸。

　　另外一種可以選擇的通信模式為直接利用輸送皮帶光纖組建供配電監(jiān)控局域網(wǎng)。由于通信需要，沿高速公路兩側(cè)往往鋪設(shè)數(shù)量不等的光纜，我們可以利用光纜中的少數(shù)光芯組建供配電系統(tǒng)專(zhuān)用的監(jiān)控局域網(wǎng)。由于局域網(wǎng)通信可以很方便的達(dá)到鄂式破碎機(jī) 

　　由附圖可以看出，整個(gè)系統(tǒng)組網(wǎng)可YBZD防爆振動(dòng)電機(jī)最多占用兩對(duì)主干光纖完成。

　　3 ACREL-2000（高速公路）供配電系統(tǒng)實(shí)震動(dòng)喂料機(jī)現(xiàn)的主要功能

　　以ACREL-2000供配電監(jiān)控系統(tǒng)為基礎(chǔ)，結(jié)合ACREL-2000供配電監(jiān)控系統(tǒng)在其他行業(yè)的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，綜合當(dāng)今電力自動(dòng)化研究新成果和高速公路供配電管理運(yùn)營(yíng)的實(shí)際情況，經(jīng)多次設(shè)計(jì)、研討、改進(jìn)，使得ACREL-200破石機(jī)0供配電監(jiān)控在高速公路供配電監(jiān)控能夠?qū)崿F(xiàn)以下功能：
　　3.1友裝車(chē)輸送機(jī)好的人機(jī)交互界面（HMI）
　　標(biāo)準(zhǔn)的變配電系統(tǒng)具有CAD一次單線(xiàn)圖顯示中、低壓配電網(wǎng)絡(luò)的接線(xiàn)情況；龐大的系統(tǒng)具有多畫(huà)面切換及畫(huà)面導(dǎo)航的功能；分散的配電系統(tǒng)具有空間地理平面的系統(tǒng)主畫(huà)面。主畫(huà)面可直觀(guān)顯示各回路的運(yùn)行狀態(tài)，并具有回路帶電、非帶電及故障著色的功能。主要電參量直接顯示于人機(jī)交互界面并實(shí)時(shí)刷新。
　　3.2用戶(hù)管理
　　本軟件可對(duì)不同級(jí)別的用戶(hù)賦予不同權(quán)限，從而保證系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中的安全性和可靠性。如對(duì)某重要回路的合/分閘操作，需操作員級(jí)用戶(hù)輸入操作口令外，還需工程師級(jí)用戶(hù)輸入確認(rèn)口令后方可完成該操作。
　　3.3數(shù)據(jù)采集處理
　　ACREL-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)可實(shí)時(shí)和定時(shí)采集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的各電參量及開(kāi)關(guān)量狀態(tài)（包括三相電壓、電流、功率、功率因數(shù)、頻率、電能、溫度、開(kāi)關(guān)位置、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等），將采集到的數(shù)據(jù)或直接顯示、或通過(guò)統(tǒng)計(jì)計(jì)算生成新的直觀(guān)的數(shù)據(jù)信息再顯示（總系統(tǒng)功率、負(fù)荷最大值、功率因數(shù)上下限等），并對(duì)重要的信息量進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)。
　　3.4趨勢(shì)曲線(xiàn)分析
　　系統(tǒng)提供了實(shí)時(shí)曲線(xiàn)和歷史趨勢(shì)兩種曲線(xiàn)分析界面，通過(guò)調(diào)用相關(guān)回路實(shí)時(shí)曲線(xiàn)界面分析該回路當(dāng)前的負(fù)荷運(yùn)行狀況。如通過(guò)調(diào)用某配出回路的實(shí)時(shí)曲線(xiàn)可分析該回路的電氣設(shè)備所引起的信號(hào)波動(dòng)情況。系統(tǒng)的歷史趨勢(shì)即系統(tǒng)對(duì)所有已存儲(chǔ)數(shù)據(jù)均可查看其歷史趨勢(shì)，方便工程人員對(duì)監(jiān)測(cè)的配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行質(zhì)量分析。
　　3.5報(bào)表管理
　　系統(tǒng)具有標(biāo)準(zhǔn)的電能報(bào)表格式并可根據(jù)用戶(hù)需求設(shè)計(jì)符合其需要的報(bào)表格式，系統(tǒng)可自動(dòng)統(tǒng)計(jì)?？勺詣?dòng)生成各種類(lèi)型的實(shí)時(shí)運(yùn)行報(bào)表、歷史報(bào)表、事件故障及告警記錄報(bào)表、操作記錄報(bào)表等，可以查詢(xún)和打印系統(tǒng)記錄的所有數(shù)據(jù)值，自動(dòng)生成電能的日、月、季、年度報(bào)表，根據(jù)復(fù)費(fèi)率的時(shí)段及費(fèi)率的設(shè)定值生成電能的費(fèi)率報(bào)表，查詢(xún)打印的起點(diǎn)、間隔等參數(shù)可自行設(shè)置；系統(tǒng)設(shè)計(jì)還可根據(jù)用戶(hù)需求量身定制滿(mǎn)足不同要求的報(bào)表輸出功能。
　　3.6事件記錄和故障報(bào)警
　　系統(tǒng)對(duì)所有用戶(hù)操作、開(kāi)關(guān)變位、參量越限及其它用戶(hù)實(shí)際需求的事件均具有詳細(xì)的記錄功能，包括事件發(fā)生的時(shí)間位置，當(dāng)前值班人員事件是否確認(rèn)等信息，對(duì)開(kāi)關(guān)變位、參量越限等信息還具有聲音報(bào)警功能，同時(shí)自動(dòng)對(duì)運(yùn)行設(shè)備發(fā)送控制指令或提示值班人員迅速排除故障。
　　3.7四遙功能
　　ACREL-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)不僅能實(shí)現(xiàn)常規(guī)的“遙信”、“遙控”、“遙測(cè)”、“遙調(diào)”功能，還可以實(shí)現(xiàn)“遙設(shè)”功能。
　　l  遙信：實(shí)時(shí)對(duì)開(kāi)關(guān)運(yùn)行狀態(tài)、保護(hù)工作等開(kāi)關(guān)量進(jìn)行監(jiān)視。計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)顯示和自動(dòng)報(bào)警。
　　l  遙控：通過(guò)計(jì)算機(jī)屏幕選擇相應(yīng)的站號(hào)、開(kāi)關(guān)號(hào)、合/分閘等信息，并在屏幕上將選擇的開(kāi)關(guān)狀態(tài)反饋出來(lái)，確認(rèn)后執(zhí)行，實(shí)時(shí)記錄操作時(shí)間、類(lèi)型、合開(kāi)關(guān)號(hào)等。
　　l  遙測(cè)：通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)對(duì)系統(tǒng)電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)、超限報(bào)警、頻率進(jìn)行不斷地采集、分析、處理、記錄、顯示曲線(xiàn)、棒圖，自動(dòng)生成報(bào)表。
　　l  遙設(shè)：用于遠(yuǎn)方修改分散繼電保護(hù)裝置的定值、控制字；以及調(diào)整各種儀表的工作狀態(tài)。
　　3.8 GPS天文衛(wèi)星時(shí)鐘對(duì)時(shí)，使得整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)包括各數(shù)據(jù)采集裝置具有統(tǒng)一的時(shí)鐘，便于運(yùn)行數(shù)據(jù)的管理和事件分析；
　　3.9電網(wǎng)分析和操作閉鎖功能，可根據(jù)電網(wǎng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行工況進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治龊蛣?dòng)態(tài)著色、潮流計(jì)算、短路電流計(jì)算等功能，還能根據(jù)電網(wǎng)開(kāi)關(guān)、刀閘的實(shí)時(shí)狀態(tài)進(jìn)行分析判斷，對(duì)危及電網(wǎng)安全的操作進(jìn)行閉鎖；
　　3.10地理位置顯示，設(shè)備的屬性和地理位置關(guān)聯(lián)，以將設(shè)備的電氣位置與實(shí)際地理位置相對(duì)應(yīng)，給設(shè)備的維護(hù)管理提供方便；
　　3.11系統(tǒng)運(yùn)行工況監(jiān)視，可自動(dòng)監(jiān)視供配電監(jiān)控系統(tǒng)本身的運(yùn)行狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)自身隱患，保障監(jiān)控系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。
　　基于上述設(shè)計(jì)思想，我們?cè)O(shè)計(jì)了京珠高速公路粵境北段供配電監(jiān)控系統(tǒng)。整個(gè)供配電監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)立監(jiān)控中心、監(jiān)控分中心、監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)三層結(jié)構(gòu)，監(jiān)控中心設(shè)立于東田管理中心，下屬4個(gè)監(jiān)控分中心，監(jiān)控分中心共下轄22個(gè)監(jiān)控站，下級(jí)層從屬于上級(jí)層結(jié)構(gòu)，又能獨(dú)立運(yùn)行且功能協(xié)調(diào)，同一層結(jié)構(gòu)中的任一部件故障均不影響同級(jí)層的其它功能和上級(jí)層的整體功能，監(jiān)控站各數(shù)據(jù)采集裝置和協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置相互獨(dú)立，互不干擾，既有利于提高系統(tǒng)可靠性，又極大的方便了系統(tǒng)的檢修維護(hù)。系統(tǒng)采用至下而上的全工業(yè)以太網(wǎng)通信組網(wǎng)模式，具有抗干擾能力強(qiáng)、接口方便可靠、傳輸速率快的特點(diǎn)。對(duì)10KV高壓進(jìn)線(xiàn)、10KV高壓饋出線(xiàn)、6KV中壓開(kāi)關(guān)柜、所轄各站低壓（380V）總配電柜均實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)的遠(yuǎn)方監(jiān)視控制，實(shí)現(xiàn)了低壓各分支路的電壓、電流等實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)的監(jiān)視，以判斷是否正常供電等。還實(shí)現(xiàn)了對(duì)干式變壓器、柴油發(fā)電機(jī)、消弧線(xiàn)圈等設(shè)備的運(yùn)行監(jiān)視以及微機(jī)繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視、保護(hù)定值管理等功能。我們采用網(wǎng)絡(luò)式RTU作為監(jiān)控站的數(shù)據(jù)測(cè)控主要設(shè)備，并配備網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和光纖收發(fā)器組建工業(yè)以太網(wǎng)，滿(mǎn)足了配電所、隧道等工業(yè)應(yīng)用環(huán)境要求經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行，系統(tǒng)穩(wěn)定，適用性高，給供配電管理帶來(lái)了很大的效益。

　　現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控儀表主要采用安科瑞的ACR230ELH、PZ 
　　ACR230ELH主要功能有：LCD顯示、全電參量測(cè)量（U、I、P、Q、PF、F、S）；四象限電能計(jì)量、復(fù)費(fèi)率電能統(tǒng)計(jì)；THDu，THDi、2-31次各次諧波分量；電壓波峰系數(shù)、電話(huà)波形因子、電流K系數(shù)、電壓與電流不平衡度計(jì)算；電網(wǎng)電壓電流正、負(fù)、零序分量（含負(fù)序電流）測(cè)量；4DI+3DO（DO3做過(guò)壓、欠壓、過(guò)流、不平衡報(bào)警）；RS485通訊接口、Modbus協(xié)議或DL/T645規(guī)約。外形尺寸：120×120mm，開(kāi)孔尺寸：108×108mm。適用于高壓重要回路或低壓進(jìn)線(xiàn)柜。

PZ主要功能有：LCD顯示、全電參量測(cè)量（U、I、P、Q、PF、F）；四象限電能計(jì)量、外形尺寸：開(kāi)孔尺寸80× 

ARTU-K32主要功能有：32路開(kāi)關(guān)量采集，RS485/Modbus協(xié)議，SOE事件記錄。

　　經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行表明，該套系統(tǒng)滿(mǎn)足了監(jiān)控站的無(wú)人職守或無(wú)人值班要求，實(shí)現(xiàn)了供配電網(wǎng)的自動(dòng)化管理，對(duì)于提高工作效率，減少設(shè)備維護(hù)工作量，避免人為操作事故，減少停電時(shí)間有著很重要的作用，產(chǎn)生了較大的經(jīng)濟(jì)效益。

　　4結(jié)束語(yǔ)
　　本文闡述了ACREL-2000供配電監(jiān)控系統(tǒng)在高速公路中實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和自動(dòng)化管理的意義及方法，并就系統(tǒng)組網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)通信、功能設(shè)置等多方面設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行了論述，結(jié)合高速公路供配電監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)例，證實(shí)了ACREL-2000供配電監(jiān)控系統(tǒng)具有較強(qiáng)的適用性和可靠性，能有效地提高供配電管理的效率，提高供配電網(wǎng)的可靠性，減少了供配電維護(hù)人員的工作強(qiáng)度，減少了管理維護(hù)人員數(shù)量，縮短事故處理時(shí)間，減少了人為事故和設(shè)備事故的發(fā)生概率。
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