紫金桥电量监控系统的特点与设计方案

一、简述

上海某公司是一家新材料开发、生产与销售的大型工厂，是上海市外商投资先进技术企业。公司用电较大，现有各类配电室（MCC）14个，重要用电负荷近300路。各配电室之间距离较远，配电柜也种类繁多，用电数据及时采集不仅劳动强度大，而且也比较困难。因此，采用计算机化监控系统，实时自动监控全厂用电设备与负荷情况势在必行，也符合公司一直大力推进6S管理的安全生产方针。

本系统主要采用紫金桥组态软件作为电量自动监控的数据中枢，对全厂用电设备各类数据进行测量和分析，对用电需求进行监测和管理，改善和提高功率因素，既保障设备安全正常运行，又提高能源使用效率。

采用网络化、智能化的紫金桥电量自动监控系统，监控系统主要由前端监视设备、传输设备、后端控制显示设备这三大部分组成，其中后端设备可进一步分为中心控制设备和分控制设备。前、后端设备有多种构成方式，它们之间的联系（也可称作传输系统）可通过电缆、光纤或微波等多种方式来实现。监控系统的前沿部分，是整个系统的“眼睛”。在被监视场所面积较大时，在摄像机上加装变焦距镜头，使摄像机所能观察的距离更远、更清楚；还可把摄像机安装在电动云台上，可以使云台带动摄像机进行水平和垂直方向的转动，从而使摄像机能覆盖的角度更大。可以实时显示记录各类用电设备的电压、电流、电量以及功率因素等各类电量数据，可以查看历史趋势，可以设定和记录各类参数的报警值，可以即时打印各类报表，便于故障检修并减轻工作量。

二、系统规模与要求

基于紫金桥组态软件的电量自动监控系统每秒采样2-5次。进入电量自动监控系统的参数包括：

各配电室进线回路的三相电压、电流、功率因数和用电量等

各出线回路的单相电压、电流以及用电量等

变压器温度

三、设计方案

根据厂区现有局域网已敷设到大多数配电室或附近的情况，紫金桥电量监控系统确定了总体采用以太网拓扑结构，而智能电量采集模块都采用了RS485串口通讯方式，因此采用串口转以太网口服务器就可以仪表连入现有的网络系统中，如下图所示。

全厂电力自动监控系统图

对于每路三相四线制进线回路，采用一台三相电参数采集模块将各相电压电流引入仪表，计算出功率因数和电量等，通过RS485串行通讯方式输出。

对于每路三相四线制进线回路，采用一台单相电参数采集模块将单相电压电流引入仪表，计算出单相功率因数和电量等，通过RS485串行通讯方式输出。

对于变压器温度信号，紫金桥电量监控系统采用带RS485输出的数显仪表替换现有的温度指示仪，也将变压器油温信号通过RS485串行通讯方式直接接入网络。

电力监控后台系统有什么用？

开关站电力监控系统中需要监测的微机保护和电力仪表分别分布在若干个变电所内，比较分散，因此QT241（SmartDAQ系列）通讯管理机的作用就是将一个小区域内（一个老变电所、络酐变电所、窑头变电所、高压变电所等）的微机保护和电力仪表通过RS485总线网络完成本地采集和处理，通过工业以太网接口与QTouch监控服务器联网。

QTouch监控服务器通过工业以太网接口，收集SmartDAQ的数据，并可以下达控制指令，一个系统可以用于分布管理一个独立区域内的监控数据（如络酐变电所、窑头变电所等）。

监控装置包括以下几个模块：通信模块（通讯管理机）、遥测模块（多功能电能表、微机保护）、遥信模块（微机保护）、遥控模块（微机保护）遥调（微机保护）。

通信装置提供一个以通讯接口，在主控模块的控制下与本地监控中心的通信服务器通信。还提供4个RS232/422/485接口，用于与其它的系统通信，如微机保护、状态显示仪、多功能电表）等。

监控工作站采用通用工业监控计算机，操作系统采用windows或者Unix操作系统，软件在至少一台单独的计算机上24小时运行，它不单记录，而且还同时记录各种告警数据，开机后24小时运行。监控软件与图像监控软件可以运行于同一台计算机上，比如监控工作站；图像记录软件、数据记录软件、通信协议软件、WEB SERVER 软件运行于记录工作站上。记录工作站两台互相备份，保证每天24小时，每年365天，连续运行。

在有紧急的告警信息到来时，系统会立即推出发出告警信息的开关站的画面，发出声光报警，可以帮助监控人员找出问题，及时处理。而且可以拨通当值人员的手机或者呼机，通知当值人员。用户只要运行标准浏览器就可以工作。在任意的地点，任意的时间，只要能够接入互联网，拥有相应的权限就可以监测开关站。控制权只能在本地的监控中心，保证安全运行。各种数据和运行日志被记录于标准的数据库中，支持现有的各种办公软件直接生成相应的报表。也给用户提供标准的开发接口，容易嵌入到用户现有的MIS系统中，组成复杂应用。系统提供接口，可以与设备管理系统接口，为设备管理系统提供原始的设备运行数据。

四、总结

采用紫金桥电量监控系统，可以大大缩减该公司工作人员的工作量，提高了工作效率。并且可以对电气系统中的故障进行查询，特别是事故时能够第一时间了解设备的运行参数及状态，正确处理事故，减小故障的影响，对于事后的分析，也极大的方便了查明事故原因，及时采取对策。