电力监控系统在地铁中的应用方案

深圳地铁4号线龙华车辆段通道工程项目电力监控项目

一、基本信息

项目名称：深圳地铁4号线龙华车辆段通道工程项目电力监控项目

项目地点：广东省深圳市

二、项目简介

深圳地铁4号线（Shenzhen Metro Line 4），是中国广东省深圳市第2条建成运营的地铁线路，于2004年12月28日开通运营一期工程，2011年6月16日开通运营二期工程，2020年10月28日开通运营三期工程，其标志色为红色，北起牛湖站，途经龙华区、福田区，贯穿深圳北站、市民中心、会展中心等重要区域，南至福田口岸站，是贯穿深圳南北的地铁主干线。截至2021年1月，深圳地铁4号线全长31.3千米，共设23个站点，其中14座地下站，1座地面站和8座高架站；列车设计时速80千米/小时，采用6节编组A型地铁列车。

该项目我公司主要是为龙华车辆段通道工程做电力监控数据采集及电力监控画面，我公司人员根据相关地方规范要求“建筑能耗监测系统应作为新建建筑设备设施系统的组成部分，列入建设规划；深圳地铁4号线相关工程项目属于大型公共建筑，上海能耗监测设计依据主要是《DGJ68-2068-2017》公共建筑用能监测工程技术规范。为保证生产管理用电负荷的统计与分析及对危险源实时监控。需要对项目现场的配电室中进线及出线回路进行电压、电流、功率等参数进行实时在线监控。一旦监控点被监视参数异常，能够及时检测报警，有关人员采取必要的措施，避免安全事故的发生。自动抄表功能节省了人力物力，功率趋势曲线功能能够直观的显示各回路的工作状态与时间，方便用户找出非正常用电回路并且及时进行整改。本技术条件适用于深圳地铁4号线龙华车辆段通道工程项目电力监控项目。供方产品应具有高安全性与可靠性、易于扩展、便于维修与维护。供方提供的产品应至少满足本技术条件，但不仅于此，其技术性能应满足对配电室数据监控的要求。

三、网络结构图

依据项目现场实际情况及特点，我们提出了如下具有针对性的系统设计，其中典型系统结构拓扑图如下：

该系统具有结构简单，安装维护方便，操作便利、故障率低等特点，根据现场配电房位置及设备数量分布特点，我们将每个配电室通过光纤网络与中央控制室进行组网，分成多个部分且每部分都有独立的供电系统。上层数据集中到中央控制室，以工控主机来实现整体显示，ups可保证全系统数据的安全稳定。

工控机对数据进行处理后，将处理后的数据通过4G网络发送至云平台，实现后续管理人员的异地操作，可通过电脑、手机APP等方式访问管理。

四、系统功能介绍

1、监控内容

(1)0.4kV低压配电部分

变电所低压总进线、配电出线、照明出线、消防出线等。

进线回路：采集有功P、无功Q、三相电压V、三相电流I、功率因数COSΦ;开关位置信号、故障脱扣信号、储能状态、准备合闸就绪、保护跳闸类型等。

(2)大型UPS不间断电源

通过UPS的通信口获取其运行信息，通过UPS内的监控器监测UPS的运行状况，各种故障状态及电池组的状况。(3)EPS应急电源系统

EPS应急电源系统主要包括整流充电器、蓄电池组、逆变器、互投装置和系统控制器等部分。主要通过他的相关通信接口来监控设备的运行状态，工作情况及相关电池组的状态。

2.软件功能

由于项目实际情况，我们将系统主界面左侧的导航栏取消了，将原有的导航栏信息集成到了上部标题栏，标题栏最上部不变还是显示项目名称等信息，在下部增加了部分标题栏的信息，以达到一个和以往功能相同，但界面更加清晰明确的目的，同时这个调整也更符合该项目。

1.系统主界面

当发生事故、故障、状态变化、越限等事件时，监控系统能够自动作一系列处理：如推 出简报、发出音响、自动事故追忆、画面变色闪烁、数据变色等，预告信号应按等级区别处理。

1.1导航按钮部分

导航按钮我们根据用户需要分为低压IP03、低压IP04、UPS、EPS和电能查询,事件查询三大块。主体部分因该项目不存在高压回路，因此将低压部分分为两部分。

2.1.1二级导航栏用来展示各个配电室的详细情况，由此点击进入子项的系统主接线图。该项目中没有二级导航栏，因此没有展示图片。

2.1.2名称及接线图栏除了用来显示柜体名称、编号、接线图外，还可用来操作开关柜分合闸及显示开关柜的分合状态，点击左下角“实时数据”可跳转至该开关柜的详情信息界面。

2.1.3信息及通信状态栏能实时显示对应柜体或抽屉的实时通信状态及电压、电流、电能、功率、功率因数及频率等信息。

2.1.4万能断路器状态栏主要显示断路器的弹簧储能、开关跳位和就地位置等相关状态。

2.2导航栏低压部分

低压部分总体功能和高压部分相似，但我们为了让高压和低压易辨识，并防止管理员误 操作，我们将两个界面进行了差异化调整，并根据低压抽屉柜的特点，将其划分为小块，使管理人员便于观察，详情如下：

2.2.1接线图及信息栏是接线图、通信状态、详情信息及详情信息跳转等多种功能的集合体。同时我们将界面中的常用数据标注为醒目的橙色，便于查看。

2.2.2抽屉柜接线图及信息栏的功能与上相同，但更为简洁，只显示重要数据，如需查看详细数据则需要点击左上角“数据”按钮。

2.实时数据

实时数据界面由各主界面的“实时数据”跳转而来，可详细查看该开关柜的实时通信状态及电压、电流、电能及功率的历史曲线。界面如下：

3.曲线

曲线部分的二级导航主要包括高压进线柜、低压进线柜、发电机进线和其他特殊重要柜体，点击相应子选项，可详细查看其三相电压、三相电流及电能等信息的曲线图。

事件查询时对报警的存盘信息进行实时查看和历史查询的功能，按设备类型分类，可以查询输入时间段的历史报警信息，达到分析和记录的目的，也可以导出到excel表。 事件查询主要以开合闸、保护故障信息、SOE信息等报警信息为主，实时显示设备的故障状态，用不同的颜色显示，并弹出报警框，并可以播放报警声音，或驱动警铃警笛等。

4.1电压曲线

该项目我们取消了电压曲线图，原因是该项目电压的波动幅度较小，其所取得曲线图参考价值不大，我们将其改为数值显示更为直观。

我们以往的电压曲线也只单纯展示高压进线柜、低压进线柜、发电机进线和特殊重要柜体的三相电压曲线图。

4.2电流曲线

电流曲线除了展示高压进线柜、低压进线柜、发电机进线和其他特殊重要柜体的三相电流曲线外，还展示电能、功率等信息的曲线。

5.事件查询

事件查询时对报警的存盘信息进行实时查看和历史查询的功能，按设备类型分类，可以查询输入时间段的历史报警信息，达到分析和记录的目的，也可以导出到excel表。 事件查询主要以开合闸、保护故障信息、SOE信息等报警信息为主，实时显示设备的故障状态，用不同的颜色显示，并弹出报警框，并可以播放报警声音，或驱动警铃警笛等。

4、报表查询

报表查询又叫运行日志，是针对监控中心的运行值班人员，进行班组交接的重要手段，通过查询和导出运行日志，可以明确统计各个时段的设备运行状态和重要数据，历月报表可一键生成，并可根据客户需求生成设定时间段内的用电报表，通过打印、自动打印、导出excel等方式，进行交接班记录，以辅助在系统排查中的班组监视责任。

6.报表查询

报表查询又叫运行日志，是针对监控中心的运行值班人员，进行班组交接的重要手段，通过查询和导出运行日志，可以明确统计各个时段的设备运行状态和重要数据，历月报表可一键生成，并可根据客户需求生成设定时间段内的用电报表，通过打印、自动打印、导出excel等方式，进行交接班记录，以辅助在系统排查中的班组监视责任。

7.用户管理

用户管理分为管理员、工程师、班长、操作员4个子项，用户可根据系统设置的安全规 则和安全策略，设定相关资源的访问权限。如：页面切换，系统数据查询，设备操作等都有详细的记录；控制记录为记录系统下发控制的信息，包括，时间、用户、操作了哪些控制等，作为后续控制系统分析的重要依据；系统记录为记录系统运行的相关状态，如：系统重新启动，系统加载失败等信息。

审核编辑：汤梓红