動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)在電力系統(tǒng)倉庫中的應用

馮蕾 王宇新 任偉寧

【摘要】 ? ?電力系統(tǒng)倉庫中的動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)是一個融合了計算機、數(shù)據(jù)庫、自動控制等技術的綜合性計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)，所監(jiān)控的對象是電力系統(tǒng)倉庫中的設備和環(huán)境。環(huán)控系統(tǒng)的應用基礎為計算機技術，所應用的技術手段實現(xiàn)了監(jiān)控管理的智能化、高效化和自動化，對于維護倉庫的安全和設備的穩(wěn)定運行具有積極的意義。

【關鍵詞】 ? ?動環(huán)監(jiān)控 ? ?電力系統(tǒng)倉庫 ? ?應用

一、動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)基本結構

監(jiān)控系統(tǒng)是依照廣域網(wǎng)的結構來完成連接的，從上到下實現(xiàn)監(jiān)控的逐層連接，上級監(jiān)控依照輻射的方式和下級監(jiān)控構成監(jiān)控系統(tǒng)，形成一點對多點的模式。實現(xiàn)最低級別監(jiān)控級和其他監(jiān)控級的合理連接。集中監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡圖見圖1。

二、系統(tǒng)工作原理

系統(tǒng)中被監(jiān)控對象將信息流傳遞到監(jiān)控平臺，工作原理見圖2。

第一，信息采集。設備完成信息的收集以后，如果監(jiān)控對象為非智能化數(shù)據(jù)，則傳感器將其轉化為電信號，傳遞到采集設備中;如果監(jiān)控對象為智能化數(shù)據(jù)，則設備監(jiān)控模塊的信息被傳遞到采集設備中，實現(xiàn)協(xié)議轉換，上位機可以對信息采集設備發(fā)布命令。

第二，信息傳輸。信息被采集設備通過傳輸設備、串口傳輸至控制機房。

第三，數(shù)據(jù)翻譯。軟件將主機的電信號轉化為具體的信息。

第四，數(shù)據(jù)存儲。主控機在完成數(shù)據(jù)的讀取以后，將其存儲到數(shù)據(jù)庫中，以便于今后的調(diào)閱。

三、動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)各層級簡介

3.1監(jiān)控模塊 SM

監(jiān)控模塊的主要任務是采集數(shù)據(jù)，所布置的位置與被監(jiān)控設備比較接近，其英文縮寫為SM，用于完成聲音、圖像、空調(diào)、電源等信息的采集和控制。和監(jiān)控單元相互通信，實現(xiàn)遙測數(shù)據(jù)和遙信數(shù)據(jù)的傳送，在此同時，支持遠端遙控。任何一個監(jiān)控模塊都是彼此獨立的，作為采集系統(tǒng)，由傳感設備、采集通道以及控制器所構成。如果被監(jiān)控的設備為智能化設備，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，且具有通信接口，則可以配置相應的協(xié)議傳感器，實現(xiàn)智能設備通信協(xié)議向監(jiān)控系統(tǒng)協(xié)議的轉化。

3.2監(jiān)控單元 FSU

監(jiān)控單元設置在運營商被監(jiān)控基站中，其英文縮寫為 FSU 。這一單元從邏輯上分析是監(jiān)控模塊的上級設備，用于周期性收集監(jiān)控模塊中的信息，并完成信息的處理，存儲，必要時可以及時報警，在接收到集中監(jiān)控中心和區(qū)域監(jiān)控中心的命令以后，及時作出反應。不同監(jiān)控基站的規(guī)模存在差異，所以其監(jiān)控對象和內(nèi)容也有表現(xiàn)出明顯的不同，所配置的監(jiān)控單元就不一樣，在倉庫中，監(jiān)控單元的構成包括監(jiān)控模塊通信、管理單元、數(shù)據(jù)處理單元、管理單元等部分。

3.3 區(qū)域監(jiān)控中心 LSC

區(qū)域監(jiān)控中心的英文縮寫為LSC。是監(jiān)控單元的上級設備，其功能包括：對不同監(jiān)控單元的信息進行周期采集，完成信息的處理、存儲、數(shù)據(jù)設置和報警，對作業(yè)進行實時處理，并及時處理以往數(shù)據(jù)，監(jiān)控控制范圍內(nèi)設備的運轉狀況。從功能層面來分析，區(qū)域監(jiān)控中心和集中監(jiān)控中心存在很多相似之處，差別在于區(qū)域監(jiān)控中心在向集中監(jiān)控中心發(fā)送遙測信息之前，首先對信息進行過濾，在這一過程中，就會去除掉部分不必要的信息。

3.4集中監(jiān)控中心（CSC）

集中監(jiān)控系統(tǒng)的英文縮寫為CSC，系統(tǒng)借助于接口來獲取LSC信息、報警以及實時數(shù)據(jù)，歷史數(shù)據(jù)，在此基礎上完成數(shù)據(jù)的管理，并對數(shù)據(jù)進行分析。

四、電力系統(tǒng)倉庫中動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)的模塊設計

4.1倉庫環(huán)境動力監(jiān)控

第一，溫濕度監(jiān)測。通過安裝在倉庫中的濕度傳感器來完成信息的采集，進而實時顯示倉庫中環(huán)境的溫度、濕度信息。將收集得到的信息顯示在網(wǎng)頁中，便可以實時監(jiān)控倉庫中的溫度和濕度是否存在異常。借助于溫度云展示倉庫的整體溫度情況，實時了解倉庫的整體信息，進而根據(jù)實際需要來調(diào)整溫度。第二，漏水監(jiān)測。這一模塊對倉庫中的漏水進行監(jiān)測。監(jiān)測系統(tǒng)構成包括：漏水監(jiān)控器、引出線、感應繩、電源以及膠貼等。將存在水源的位置周圍采用耐腐蝕性強、高強度的感應繩圍住，當液體滲出時，一旦和漏水繩相接觸，控制器就會報警，然后將信號傳輸?shù)奖O(jiān)控設備中。設備通過聲光、郵件、電話等方式來發(fā)出警報，負責人員收到警報以后就會及時動作，將故障排除。第三，防雷監(jiān)測。監(jiān)測系統(tǒng)對倉庫中的防雷警報系統(tǒng)進行監(jiān)測，防雷器中所設置的結點信號，可以及時和服務器相互通訊。第四，新風監(jiān)測。監(jiān)測系統(tǒng)對風機的運行狀況進行實時監(jiān)測，將系統(tǒng)中全部新風機接入開關量轉換和控制設備，將新風機的運行狀態(tài)轉化為數(shù)字量信號，連接到擴展單元中，對新風機的運行進行實時監(jiān)測，將數(shù)據(jù)以電子地圖的模式顯示在屏幕上，并完成風機運行狀態(tài)的記錄。

4.2數(shù)據(jù)管理

第一，數(shù)據(jù)采集。數(shù)據(jù)采集的任務是完成機房所采集監(jiān)控數(shù)據(jù)的讀取。如果設備處于聯(lián)機狀態(tài)，且可用，則采集端會收集設備的屬性。數(shù)據(jù)采集的范圍包括全部設備，對于任何一個設備進行信息采集時，都要完成全部屬性的采集。判斷所采集的數(shù)據(jù)是否成功，如果數(shù)據(jù)可用，則返回到數(shù)據(jù)采集狀態(tài)，將收集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫中。如果數(shù)據(jù)采集結束，就將監(jiān)控端的狀態(tài)進行調(diào)整，使其處于Off狀態(tài)，及時告知采集端數(shù)據(jù)發(fā)生更新，結合聯(lián)機狀態(tài)的設置情況，采集端不繼續(xù)向設備端發(fā)送信息，不再傳輸數(shù)據(jù)。系統(tǒng)將確定采集周期，完成信息的定期采集。第二，數(shù)據(jù)處理。系統(tǒng)在完成數(shù)據(jù)的采集以后，結合設備運行情況應用計算機來進行處理。數(shù)據(jù)在智能接口或者傳感器被采集以后，便可以進行后續(xù)處理，借助于區(qū)域中不同溫度和濕度傳感器所采集的數(shù)據(jù)，進行倉庫中平均溫度和濕度的計算，得到溫度和濕度的最高值。數(shù)據(jù)的計算規(guī)則和復雜問題的處理辦法可以有使用者自行確定，以應對不同的需要。第三，數(shù)據(jù)存儲。對收集得到的信息進行存儲，將信息全部輸入到系統(tǒng)中。數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中經(jīng)過復雜的運算，然后再結合具體事件開展在線分析，數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中由實時數(shù)據(jù)庫存儲到系統(tǒng)內(nèi)存中，滿足實時性的要求。

4.3報警管理

第一，報警方式。系統(tǒng)所應用的報警技術為多媒體技術，同時，短信和電話語音也可以發(fā)送報警信息。通過電話報警可以設定多個電話號碼，如果出現(xiàn)事故，且倉庫無人值班，系統(tǒng)將會自動撥打預先設置的電話號碼，通過語音告知相關人員。第二，報警級別。系統(tǒng)的報警處理能力極強，設置了多個不同的報警級別，當出現(xiàn)問題時，系統(tǒng)依據(jù)事故級別自動報警，系統(tǒng)自動會將接口轉換為報警界面。系統(tǒng)管理員可以對報警的級別進行更改。第三，報警策略。報警級別、參數(shù)以及界限的設置和修改必須要由管理員來進行，管理員登錄需要憑借確定的賬號和密碼，登陸后具有更改信息的權限。第四，報警分析。管理員可以修改報警事件以及相應級別，對于必須報警的事件，可以適當選擇屏蔽，系統(tǒng)的報警記錄可以自動保存，保存的時間大于等于一年，在一年內(nèi)，任何人不能修改或者刪除記錄。

4.4查詢統(tǒng)計與報表

查詢統(tǒng)計所涉及到的內(nèi)容包括：報警信息、采集數(shù)據(jù)、基本數(shù)據(jù)等。管理員進入系統(tǒng)中以后，要想查詢歷史數(shù)據(jù)，首先要將所查詢信息的類型、時間、操作者等內(nèi)容輸入，然后才能查到相關結果。系統(tǒng)會自動判斷所輸入的查詢條件是否正確，當輸入的查詢條件有問題時，就會默認返回，要求重新輸入。查詢條件的展示形式相對多樣，通常為列表模式。報表內(nèi)容的設計相對靈活，倉庫管理者可以自己確定，滿足倉庫的監(jiān)控使用要求。內(nèi)容的顯示可以通過兩種方式實現(xiàn)，一種形式是電子表格，另一種形式是曲線圖形，全部報表都可以打印和保存。

4.5系統(tǒng)管理

第一，設備管理。設備管理模塊中涵蓋了查詢設備、刪除設備以及更新設備，同時能夠對設備的性能和屬性進行調(diào)節(jié)，與設備的附加功能相關。第二，用戶管理和權限管理。監(jiān)控系統(tǒng)可以對用戶以及權限進行管理，處于系統(tǒng)中的用戶，依照各自所在的組別來執(zhí)行管理任務。也可以通過限制用戶對監(jiān)控系統(tǒng)的操作權限，確定操作范疇。要做好權限組的劃分，以便于進行多級權限管理。系統(tǒng)用戶有多種認證方式，包括常用的密碼驗證，也可以依據(jù)所需要的安全等級，應用電子秘鑰認證，或者兩種認證方式結合使用。第三，系統(tǒng)日志。用戶對監(jiān)控系統(tǒng)所執(zhí)行的全部操作都記錄在系統(tǒng)日志當中，對事故進行追蹤，開展安全審計。系統(tǒng)日志中涉及到的內(nèi)容比較全面，包括數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡節(jié)點、文件、窗口等，同時可以實現(xiàn)信息的搜索。系統(tǒng)日志的內(nèi)容包括系統(tǒng)運行狀態(tài)、操作內(nèi)容、報警信息等，日志一旦生成，則不允許更改，到期會自動提醒，用戶可以對日志進行定期的清理，系統(tǒng)支持的保留時間大于等于一年，如果需要，可以導出備份材料。

五、結論

本文介紹了電力系統(tǒng)倉庫動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)的基本構成、各層級結構以及模塊設計，引入動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)后，極大的緩解了電力系統(tǒng)倉庫工作人員的負擔，維護了倉庫的安全，對于系統(tǒng)倉庫的安全管理具有積極的促進意義。系統(tǒng)中可以實現(xiàn)網(wǎng)絡傳輸，管理人員實時獲取倉庫的信息和數(shù)據(jù)，管理者通過互聯(lián)網(wǎng)遠程了解倉庫中設備的運行情況;系統(tǒng)支持電話報警和信息報警，設置了嚴格的管理權限，不同的管理人員可以根據(jù)自身的權限瀏覽信息并進行操作，是一種高效、的監(jiān)控和管理模式。

參 ?考 ?文 ?獻

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