基于智能電網的動力環境監控系統

王 琨

（南方電網畢節供電局通信班，畢節 551700）

1 引言

傳統的電力行業設備多、人力資源短缺，增添了相關維護人員的工作強度，不但需要相關人員對電網進行巡邏，還要對重要設備的數據進行抄寫、調試，使電網能夠高效的運行。本文提出了一種電網動力環境監控系統的解決方案，并對其進行設計與實現。系統可提供每個電網節點狀態的在線數據及相應環境狀態數據，以便監控中心更方便的監控通信站設備運行狀態和環境狀態，為企業管理人員提供分析優化數據支持。

2 系統整體架構設計

電網動力環境監控系統采用B/S體系結構，即瀏覽器和服務器結構。系統實現的主界面通過Web瀏覽器訪問，服務端為Web Service層，事物的邏輯在服務端，其中也有很少一部分的事務邏輯是在前端的Web瀏覽器來實現的，前端為客戶端，中間為Web Service層，后端為服務端，這樣就形成了系統的三層架構。B/S結構可以在很大程度上降低客戶端的負載量，并降低了相關維護人員的工作量，減輕系統因維護和升級而產生的相關費用，降低了用戶的運營和維護的成本。

使用者可以通過IE內核的瀏覽器去訪問Internet上的所有監控信息，這些信息都是通過Web服務器來進行生成的，而每一個Web服務器又可以通過各種各樣的方式與數據庫進行相應的連接，根據接收到的指令來去數據庫中讀取和存儲相應的數據。通過IE內核的瀏覽器去訪問Internet上的所有東西，這些數據都是存儲在數據庫服務器中。客戶端除了裝有瀏覽器和IIS服務之外，不需要安裝其他的任何的程序或者服務端，就可以通過網絡從Web服務器上下載程序到本地來安裝并運行。

圖1 三層B/S體系結構圖

電網動力環境監控系統具體所需要監控的內容可以分為5個方面，分別是動力系統、環境系統、消防系統、保安系統和網絡系統，各個檢測的站點將采集來的數據信息實時的存放在系統的數據庫中，其中具體的通信協議有RS-232/422/485、LonWorks、SNMP、TCP/IP。通過客戶端可以實時的顯示我們所需要的信息，對報警信息可以及時的發送短信給相應的負責人。

通信站動力環境監控系統包括兩個部分，即硬件系統和軟件系統。硬件系統包括監控主機、采控模塊、檢測模塊以及計算機網絡。軟件系統包括服務器端程序、客戶端程序、中心管理程序以及設計平臺等。

3 系統功能模塊設計

根據預先設計的項目建設目標，電網動力環境系統應采用綜合管理模式：以滿足信息化需求為目標向提高信息化資源的利用效率和規范企業IT服務管理為目標，建設理為目標，建設一個集中監控、維護管的現代化通信站動力環境監控系統。

圖2 電網動力環境監控系統的整體架構

圖3 多節點監控結構圖

圖4 電網動力環境監控系統總體結構圖

以通信站動力環境監控系統自身的232接口、連接到當地的通信設備PCM，最后匯集到電業局通信機房的PCM，再通過串行終端服務器連接到管理服務器進行集中管理。系統采用分布式采集、集中監控的架構，大型監控中心配備一臺監控服務器集中監控電網內所有供電電源，小型機房通信的運行狀況等通過AZY-NC816（RS232轉TCP/IP）采集到大型監控中心服務器。

（1）前端采集程序的主要功能為：采集設備和環境的有關參數（運行狀態、工作報警信息等），并將這些參數傳遞給監控中心程序；對采集的參數進行判斷分析，如果超出正常范圍，即產生報警事件，并將報警事件傳遞給監控中心程序；記錄采集的數據和發生報警事件，并提供查詢、分析表等手段；報警事件觸發系統設置的聯動控制，啟停有關備或引相操作；接收并執行控制中心軟件下達的遠程命令；設置監控備有關通信及運行參數。

（2）監控中心程序為組態平臺軟件，主要功能為：接受前端采集程序監測到的設備和環境的有關參數（運行裝填、工作參數、報警信息等），并通過人機界面直觀動態實時地顯示給用戶；接受前端采集程序發送地報警事件，在界面上以警示地方式告知用戶，同時將報警地具體內容以語音、電話、收集、短信等方式發布給有關管理人員；記錄采集地數據和發生地報警事件，并提供查詢、分析、報表等手段；發送控制命令給前端采集程序，控制有關設備地啟停或相關操作；提供遠程監控管理功能（Web瀏覽）。

4 系統配電監測模塊設計

供配電監測模塊主要包括兩個方面的內容，分別是三相電量監測和開關通斷狀態檢測。結構如圖5所示：

圖5 供配電檢測模塊結構圖

4.1 三相電量監測

在供配電線路的主供電回路安裝智能三相電量監測儀，以監測機房配電柜220V/380V低壓供配電參數（電流監測需通過電流互感器接入電量監測儀），通過通信協議將參數傳輸至監控主機。系統實時顯示各參數，并能以曲線的方式查看。

8路交流開關狀態監測模塊D8H，采集交流開關（下端輸出）的交流電壓信號，轉換為開關量輸出，接至7053開關量輸入模塊，以RS485總線傳輸至監控管理主機。

5 結束語

目前，電網動力環境監控系統正在向分布式和網絡化方向發展，人們不斷對遠程監控的簡便性、實時性、可靠性提出更高的要求。因此，我們有必要把最新的技術應用到監控系統中，積極引入監控新產品，提高通信網絡運行的安全性和穩定性，大大有利于電網的安全可靠運行。通過以上的電網動力及環境監控系統解決方案，我們充分利用豐富的電力網絡資源，利用B/S設計監控系統架構，并配合完善的功能模塊和配電監測模塊，為電網動力環境的穩定，高效提供保障。

圖6 供配電監測模塊的流程圖