【產(chǎn)品知識(shí)】公路項(xiàng)目的電氣設(shè)備的選型

未曉妃

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

1 高速公路機(jī)電系統(tǒng)設(shè)備特點(diǎn)及現(xiàn)狀

1.1高速公路機(jī)電系統(tǒng)設(shè)備特點(diǎn)

（1）系統(tǒng)技術(shù)集成度高：高速公路機(jī)電系統(tǒng)具有較高的集成度，交叉運(yùn)用了電子、自動(dòng)控制、通信、電路以及交通機(jī)械等多學(xué)科技術(shù)，從而為該系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行奠定了基礎(chǔ)。

（2）設(shè)備分布范圍廣，涉及面較大：機(jī)電設(shè)備廣泛分布于高速公路的收費(fèi)站、沿線隧道及管理場所等地，正因?yàn)榉植挤秶鷱V，才對(duì)信息傳遞的時(shí)效性、準(zhǔn)確性有很高的要求。

（3）設(shè)備故障率高，更新速度快：設(shè)計(jì)該管理系統(tǒng)，采用了多項(xiàng)技術(shù)，及時(shí)進(jìn)行技術(shù)的更新?lián)Q代，才能保證機(jī)電設(shè)備正常穩(wěn)定運(yùn)行，為高速公路的暢通運(yùn)行提供堅(jiān)實(shí)的保障。

1.2高速公路機(jī)電設(shè)備管理系統(tǒng)的現(xiàn)狀

  近年來，高速公路通車總里程不斷攀升，配套機(jī)電設(shè)備的使用量也與日俱增，得益于科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各種新設(shè)備也層出不窮，并得到廣泛的應(yīng)用。針對(duì)不同類型的機(jī)電設(shè)備，其維修方式也存在一定的差異，可將其劃分為如下3種模式：

（1）事后維修模式：該模式的維修難度低且成本低，但時(shí)效性較差，在判斷機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)問題后，才開始維修，無法及時(shí)維修機(jī)電設(shè)備，影響設(shè)備的正常使用。

（2）預(yù)防維修模式：該模式是通過制定例行巡檢劃，運(yùn)用相關(guān)技術(shù)制定并實(shí)施有效的預(yù)防措施，避免電設(shè)備出現(xiàn)故障。其優(yōu)點(diǎn)在于采取預(yù)防措施，消除故障隱患，將機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)故障的概率降到*低，其缺點(diǎn)是需要定期巡檢，消耗較高的人力物力。

（3）生產(chǎn)維修模式：①該模式在機(jī)電設(shè)備管理系統(tǒng)中已得到廣泛應(yīng)用，涵蓋了預(yù)防、事后維修模式，同時(shí)還對(duì)維修模式進(jìn)行了創(chuàng)新發(fā)展，在機(jī)電設(shè)備的設(shè)計(jì)階段，就已將其穩(wěn)定性內(nèi)容綜合考慮在內(nèi)，立足于常規(guī)保養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)籌維修，兼具各種維修模式的優(yōu)點(diǎn)。②機(jī)電設(shè)備的管理具有一定的周期，可據(jù)此將設(shè)備生產(chǎn)維修劃為設(shè)置階段和維持階段，前一階段的主要內(nèi)容側(cè)重于設(shè)備的規(guī)劃、設(shè)計(jì)以及交付運(yùn)行方面的內(nèi)容，主要是在施工環(huán)節(jié)的主要性能實(shí)現(xiàn)，后一階段的內(nèi)容包含設(shè)備交付后的使用、運(yùn)維以及報(bào)廢等內(nèi)容，主要是在使用環(huán)節(jié)開展維保工作。

2 高速公路機(jī)電設(shè)備存在的問題

  高速公路機(jī)電設(shè)備管理主要有日常維護(hù)、定期巡檢、問題排查以及系統(tǒng)升級(jí)等，管理內(nèi)容較多，且具有較高的難度。機(jī)電設(shè)備管理方面，因?yàn)榫S修規(guī)范制度內(nèi)容不合理、專*度較低等問題，導(dǎo)致設(shè)備管理標(biāo)準(zhǔn)不一致、內(nèi)容不規(guī)范，管理手段不*面，各類機(jī)電設(shè)備不能發(fā)揮*大效率。

（1）機(jī)電設(shè)備管理具有較高的專*度，各類網(wǎng)絡(luò)、電力、自動(dòng)化及通信設(shè)備屬于其管理范圍，設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)，要提升工作效果，配備具有一定專*技能的工作人員?，F(xiàn)階段，還未建立起科學(xué)完整的機(jī)電設(shè)備管理系統(tǒng)，管理工作水平較低，工作人員專*技能參差不齊，且人員配備不足，嚴(yán)重影響公路機(jī)電設(shè)備的正常維修保養(yǎng)。為解決上述問題，要求規(guī)范維修作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，組建專*的人員隊(duì)伍，配備充足的人員數(shù)量。此外，因?yàn)楣窓C(jī)電設(shè)備使用量越來越多，道路汽車通行量快速增加，需要進(jìn)行大規(guī)模的系統(tǒng)升級(jí)，但機(jī)電系統(tǒng)擴(kuò)容、技術(shù)升級(jí)等方面，缺乏統(tǒng)一、規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)。公路機(jī)電設(shè)備投入使用幾年后，其設(shè)計(jì)能力就已無法滿足現(xiàn)實(shí)需求，開展系統(tǒng)擴(kuò)容與升級(jí)

（2）設(shè)備管理系統(tǒng)的智能化、信息化程度較低，由于未搭建完備的數(shù)據(jù)庫，設(shè)備入庫信息不完整，無法有效管控各類數(shù)據(jù)信息，信息資源的價(jià)值不能充分體現(xiàn)出來。

（3）機(jī)電設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，自動(dòng)檢測系統(tǒng)有時(shí)未開啟，致使無法準(zhǔn)確及時(shí)檢測公路交通狀況，安全隱患較大，予以解決。

（4）未實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)電設(shè)備的全生命周期過程管理，因?yàn)闆]有運(yùn)用現(xiàn)代化信息技術(shù)，無法快速獲取機(jī)電設(shè)備的使用年限、故障頻次及維修時(shí)間等內(nèi)容信息。

（5）還未共享各類資源，不能形成合力。采購使用的機(jī)電設(shè)備不同，需要采用不同的維修技術(shù)，按路段劃分機(jī)電設(shè)備維修任務(wù)，工作人員有各自分工，只負(fù)責(zé)維修某段公路的機(jī)電設(shè)備。維修技術(shù)及資源不能交流共享，嚴(yán)重影響到設(shè)備維修工作的質(zhì)量。

3 智能化高速公路機(jī)電設(shè)備管理系統(tǒng)的提出

  現(xiàn)階段，高速公路機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)主要有收費(fèi)、通信、監(jiān)控及供電系統(tǒng)構(gòu)成，各個(gè)系統(tǒng)發(fā)揮著各自作用，服務(wù)于高速公路的正常通行。該文以某高速公路為研究對(duì)象，設(shè)計(jì)出高速公路機(jī)電設(shè)備智能管理系統(tǒng)，公路總里程為3.452km，設(shè)置有238個(gè)收費(fèi)站，78對(duì)高速服務(wù)區(qū)，沿線共有15座隧道，配套安裝有十萬多套機(jī)電設(shè)備。結(jié)合該路段的實(shí)際情況，制定科學(xué)的機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)管理維護(hù)模式，主要為自行維護(hù)，輔以專*維護(hù)。

4 智能化高速公路機(jī)電設(shè)備管理系統(tǒng)的實(shí)測

  通過具體分析該系統(tǒng)的維護(hù)管理功能模塊可知，在設(shè)備操作者遇到設(shè)備故障問題時(shí)管理系統(tǒng)會(huì)及時(shí)將故障信息傳送至設(shè)備維修人員，后者在管理系統(tǒng)頁面填寫保修單提交資料后，開展機(jī)電設(shè)備維修工作。

  設(shè)備管理系統(tǒng)的維修模塊中，設(shè)計(jì)有各種功能表單，用于設(shè)備故障報(bào)修、派修、維修以及費(fèi)用核算等，具體流程維修流程如下：

（1）設(shè)備出現(xiàn)故障后，需要在管理系統(tǒng)中報(bào)修，填報(bào)故障出現(xiàn)時(shí)間、故障表現(xiàn)及所處位置等信息。

（2）錄入完信息后，會(huì)向工作人員出具派修單，接收到后開始維修工作，并將維修信息填在維修單上，主要內(nèi)容為維修時(shí)間、采用的方式、工作結(jié)果及完工時(shí)間等。

（3）系統(tǒng)接收到工作人員填報(bào)的維修單后，會(huì)審核其內(nèi)容結(jié)果，而且有專人對(duì)維修工作進(jìn)行全過程監(jiān)督，并對(duì)維修結(jié)果進(jìn)行檢查，評(píng)價(jià)維修工作成效。

（4）機(jī)電設(shè)備維修工作結(jié)束后，期間產(chǎn)生的各項(xiàng)費(fèi)用，系統(tǒng)會(huì)做統(tǒng)一的核算確認(rèn)，核定之后，各項(xiàng)費(fèi)用明細(xì)及類別會(huì)在管理系統(tǒng)中顯示，同時(shí)工作人員的工作成果、工作態(tài)度評(píng)價(jià)信息也能在管理系統(tǒng)中查詢。

  通過開展設(shè)備管理系統(tǒng)實(shí)測可知，運(yùn)用該系統(tǒng)，一方面能快速排查機(jī)電設(shè)備的故障問題，做好故障隱患預(yù)防，減少出現(xiàn)的概率。另一方面當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)問題后，能快速響應(yīng)并實(shí)施維修，設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)效率得到明顯提升，確保高速公路安全暢通。此外，還可準(zhǔn)確監(jiān)控設(shè)備修的費(fèi)用支出，提高維修費(fèi)用的實(shí)效，杜絕額外開支。

5 高速公路供配電監(jiān)控系統(tǒng)

5.1概述

  近年來，我國的高速公路發(fā)展非常迅速，已形成遍布全國的高速公路網(wǎng)，它在對(duì)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出突出貢獻(xiàn)的同時(shí)，也對(duì)高速公路管理及運(yùn)營的自動(dòng)化、智能化提出了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。高速公路自動(dòng)化管理系統(tǒng)一般由通信、收費(fèi)、監(jiān)控和供配電4個(gè)子系統(tǒng)組成，而通信、收費(fèi)和監(jiān)控系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)是供配電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

  高速公路供配電監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)高速公路沿線的變電站內(nèi)的高低壓配電設(shè)備、發(fā)電機(jī)、變壓器、UPS、EPS、外場照明、隧道內(nèi)的理地式變壓器與照明、通風(fēng)及排水等機(jī)電設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)分布式監(jiān)控和集中管理,實(shí)現(xiàn)無人值守,確保高速公路安全暢通,提高自動(dòng)化管理水平,降低機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)成本。

  高速公路供配電監(jiān)控系統(tǒng)包括隧道變電所、服務(wù)區(qū)變電所、收費(fèi)站變電所、沿線箱式變電站、互通樞紐、路燈電源、風(fēng)機(jī)控制箱等區(qū)域的電力綜合監(jiān)控。

圖1高速公路監(jiān)控對(duì)象

5.2方案設(shè)計(jì)

  根據(jù)高速公路供配電監(jiān)控系統(tǒng)要求，方案配置綜合監(jiān)控系統(tǒng)和子系統(tǒng)解決方案。

變電所電力監(jiān)控子系統(tǒng)

電氣火災(zāi)監(jiān)控子系統(tǒng)

消防設(shè)備電源監(jiān)控子系統(tǒng)

消防應(yīng)急照明和疏散子系統(tǒng)

高速公路供配電運(yùn)維管理云平臺(tái)

  方案建立基于云平臺(tái)的“監(jiān)、控、維”一*化的綜合監(jiān)控系統(tǒng)，從數(shù)據(jù)采集、通信網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)架構(gòu)、聯(lián)動(dòng)控制和綜合數(shù)據(jù)服務(wù)等方面的設(shè)計(jì)，解決了高速公路監(jiān)控系統(tǒng)中存在內(nèi)部干擾性強(qiáng)、使用單位多及協(xié)調(diào)復(fù)雜的根本問題，大大提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和可管理性，提升了高速公路基礎(chǔ)設(shè)施、環(huán)境和設(shè)備的使用和恢復(fù)效率。

高速公路供配電監(jiān)控監(jiān)控系統(tǒng)

5.3電力監(jiān)控子系統(tǒng)

  電力監(jiān)控系統(tǒng)主要針對(duì)隧道變電所、箱式變電站、收費(fèi)站和服務(wù)區(qū)變電所，對(duì)變電所高壓回路配置微機(jī)保護(hù)裝置及多功能儀表、UPS、EPS和發(fā)電機(jī)進(jìn)行保護(hù)和監(jiān)控，主要是服務(wù)對(duì)象為高速公路供配電系統(tǒng)的維護(hù)人員，對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高。

1）電力監(jiān)控子系統(tǒng)設(shè)備選型

變電所高低壓柜主要配置如下：

2）電力監(jiān)控子系統(tǒng)功能

實(shí)時(shí)監(jiān)測

系統(tǒng)人機(jī)界面友好，以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時(shí)監(jiān)測各回路電壓、電流、功率、功率因數(shù)、電能等電參數(shù)信息，動(dòng)態(tài)監(jiān)視各配電回路斷路器、隔離開關(guān)、地刀等合、分狀態(tài)，以及有關(guān)故障、告警等信號(hào)。

詳細(xì)電參量查詢

  在配電一次圖中，可以直接查看該回路詳細(xì)電參量，包括三相電流、三相電壓、三相總有功功率、總無功功率、總功率因數(shù)、正向有功電能，并可以查看24小時(shí)相電流趨勢曲線。

運(yùn)行報(bào)表

  查詢各回路或設(shè)備時(shí)間的運(yùn)行參數(shù)，報(bào)表中顯示電參量信息應(yīng)包括：各相電流、三相電壓、總功率因數(shù)、總有功功率、總無功功率、正向有功電能等.

實(shí)時(shí)報(bào)警

  電力監(jiān)控系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)報(bào)警功能，系統(tǒng)能夠?qū)ε潆娀芈窋嗦菲?、隔離開關(guān)、接地刀分、合動(dòng)作等遙信變位，保護(hù)動(dòng)作、事故跳閘等事件發(fā)出告警。電力監(jiān)控系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)語音報(bào)警功能，系統(tǒng)能夠?qū)λ惺录l(fā)出語音告警。

歷史事件查詢

  電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)b信變位，保護(hù)動(dòng)作、事故跳閘，以及電壓、電流、功率、功率因數(shù)越限等事件記錄進(jìn)行存儲(chǔ)和管理，方便用戶對(duì)系統(tǒng)事件和報(bào)警進(jìn)行歷史追溯，查詢統(tǒng)計(jì)、事故分析。

電能統(tǒng)計(jì)報(bào)表

  電力監(jiān)控系統(tǒng)以豐富的報(bào)表體支撐量體系的完整性。系統(tǒng)具備定時(shí)抄表匯總統(tǒng)計(jì)功能，用戶可以自由查詢自系統(tǒng)正常運(yùn)行以來任意時(shí)間段內(nèi)各配電節(jié)點(diǎn)的用電情況，即該節(jié)點(diǎn)進(jìn)線用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表。

用戶權(quán)限管理

  電力監(jiān)控系統(tǒng)為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，設(shè)置了用戶權(quán)限管理功能。通過用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作（如遙控的操作，數(shù)據(jù)庫修改等）?？梢远x不同級(jí)別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限，為系統(tǒng)運(yùn)行、維護(hù)、管理提供可靠的安全保障。

遙控操作

  電力監(jiān)控系統(tǒng)可以對(duì)整個(gè)配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控操作。例如配電系統(tǒng)維護(hù)人員可以通過監(jiān)控系統(tǒng)的主界面點(diǎn)擊相應(yīng)的斷路器遙信點(diǎn)調(diào)出遙控操作界面，可以及時(shí)執(zhí)行調(diào)度系統(tǒng)或站內(nèi)相應(yīng)的操作命令。

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

  電力監(jiān)控系統(tǒng)支持實(shí)時(shí)監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設(shè)備的通訊狀態(tài)，能夠完整的顯示整個(gè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；可在線診斷設(shè)備通訊狀態(tài)，發(fā)生網(wǎng)絡(luò)異常時(shí)能自動(dòng)在界面上顯示故障設(shè)備或元件及其故障部位。

3）電能質(zhì)量治理

  ANAPF系列有源電力濾波器通過電流互感器采集系統(tǒng)諧波電流，經(jīng)控制器快速計(jì)算并提取各次諧波電流的含量，產(chǎn)生諧波電流指令，通過功率執(zhí)行器件產(chǎn)生與諧波電流幅值相等方向相反的補(bǔ)償電流，并注入電力系統(tǒng)中，從而抵消非線性負(fù)載所產(chǎn)生的諧波電流。

產(chǎn)品特點(diǎn)：

補(bǔ)償方式靈活：既可補(bǔ)諧波，又可兼補(bǔ)無功，可對(duì)2-51次諧波進(jìn)行全補(bǔ)償或特定次諧波進(jìn)行補(bǔ)償；

可治理三相不平衡；

線性補(bǔ)償，響應(yīng)時(shí)間≤5ms；

具有人性化的人機(jī)交互界面，可通過該界面看到系統(tǒng)和本體的實(shí)時(shí)電能質(zhì)量信息，操作簡單，可以遠(yuǎn)控，也可以本控；

采用進(jìn)口IGBT，功率密度大，可靠性高；

采用DSP高速檢測和運(yùn)算的數(shù)字控制系統(tǒng)；

監(jiān)控以及顯示具備遠(yuǎn)程通訊接口，可以通過PC機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控；

標(biāo)準(zhǔn)模塊化設(shè)計(jì)，縮短交付周期，同時(shí)提高了使用的可靠性和可維護(hù)性。

  ANSVG靜止無功發(fā)生器是一種用于補(bǔ)償無功、諧波治理以及不平衡調(diào)節(jié)的新型電力電子裝置；智能控制系統(tǒng)主動(dòng)根據(jù)系統(tǒng)的線性動(dòng)態(tài)需求，自動(dòng)調(diào)節(jié)模塊的輸出；ANSVG整機(jī)主要是由ANSVG模塊組成；能完成更大容量的無功功率的補(bǔ)償，整機(jī)通過一個(gè)7寸觸摸屏實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。觸摸屏通過RS485與ANSVG模塊進(jìn)行通信。

功能特點(diǎn)：

補(bǔ)償方式靈活：補(bǔ)償負(fù)載無功，濾除5、7、9、11、13次

以內(nèi)的諧波；

可治理三相不平衡；

線性補(bǔ)償，響應(yīng)時(shí)間≤5ms；

具有人性化的人機(jī)交互界面，可通過該界面看到系統(tǒng)和本體的實(shí)電能質(zhì)量信息，操作簡單，可以遠(yuǎn)控，也可以本控；

采用進(jìn)口IGBT，功率密度大，可靠性高；

采用DSP高速檢測和運(yùn)算的數(shù)字控制系統(tǒng)；

監(jiān)控以及顯示具備遠(yuǎn)程通訊接口，可以通過PC機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控；

標(biāo)準(zhǔn)模塊化設(shè)計(jì)，縮短交付周期，同時(shí)提高了使用的可靠性和可維護(hù)性。

5.6電氣火災(zāi)監(jiān)控子系統(tǒng)

  電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)作為火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的預(yù)警子系統(tǒng)，由電氣火災(zāi)監(jiān)控主機(jī)、電氣火災(zāi)監(jiān)控單元、剩余電流式電氣火災(zāi)探測器以及測溫式電氣火災(zāi)探測器組成，通過現(xiàn)場總線構(gòu)成一套完整的預(yù)防電氣火災(zāi)的監(jiān)控系統(tǒng)，數(shù)據(jù)可集成至高速公路監(jiān)控系統(tǒng)。

  高速公路電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)以防火分區(qū)為單位設(shè)置，采集數(shù)據(jù)后上傳至監(jiān)控主機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)高速公路電氣安全預(yù)警?，F(xiàn)場設(shè)置的傳感器監(jiān)測配電系統(tǒng)回路的漏電電流和線纜溫度，異常時(shí)實(shí)時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

1）電氣火災(zāi)監(jiān)控子系統(tǒng)設(shè)備選型

監(jiān)控報(bào)警功能

  監(jiān)控設(shè)備能接收多臺(tái)探測器的剩余電流、溫度信息，報(bào)警時(shí)發(fā)出聲、光報(bào)警信號(hào)，同時(shí)設(shè)備上紅色“報(bào)警”指示燈亮，顯示屏指示報(bào)警部位及報(bào)警類型，記錄報(bào)警時(shí)間，聲光報(bào)警一直保持，直至按設(shè)備的“復(fù)位”按鈕或觸摸屏的“復(fù)位”按鍵遠(yuǎn)程對(duì)探測器實(shí)現(xiàn)復(fù)位。對(duì)于聲音報(bào)警信號(hào)也可以使用觸摸屏“消聲”按鍵手動(dòng)消除。

控制輸出功能

  當(dāng)被監(jiān)測回路報(bào)警時(shí)，控制輸出繼電器閉合，用于控制被保護(hù)電路或其他設(shè)備，當(dāng)報(bào)警消除后，控制輸出繼電器釋放。

故障報(bào)警功能

  通訊故障報(bào)警：當(dāng)監(jiān)控設(shè)備與所接的任一臺(tái)探測器之間發(fā)生通訊故障或探測器本身發(fā)生故障時(shí)，監(jiān)控畫面中相應(yīng)的探測器顯示故障提示，同時(shí)設(shè)備上的黃色“故障”指示燈亮，并發(fā)出故障報(bào)警聲音。

電源故障報(bào)警

  當(dāng)主電源或備用電源發(fā)生故障時(shí)，監(jiān)控設(shè)備也發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)并顯示故障信息，可進(jìn)入相應(yīng)的界面查看詳細(xì)信息并可解除報(bào)警聲響。

報(bào)警記錄存儲(chǔ)查詢功能

  當(dāng)發(fā)生剩余電流、超溫報(bào)警或通訊、電源故障時(shí)，將報(bào)警部位、故障信息、報(bào)警時(shí)間等信息存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中，當(dāng)報(bào)警解除、排除故障時(shí)，同樣予以記錄。歷史數(shù)據(jù)提供多種便捷、快速的查詢方法。

5.7消防設(shè)備電源監(jiān)控子系統(tǒng)

  高速公路電力電纜、燃?xì)夤芫€比較多，火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)高，消防設(shè)備比較多，消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)主要功能就是用于監(jiān)測消防設(shè)備的工作電源是否正常，保障在發(fā)生火災(zāi)時(shí)消防設(shè)備可以正常投入使用。

  消防設(shè)備電源監(jiān)控監(jiān)控系統(tǒng)采用消防二總線，以高速公路防火分區(qū)設(shè)置區(qū)域分機(jī)采集消防設(shè)備電源狀態(tài)，區(qū)域分機(jī)通過二總線接收多臺(tái)傳感器的電壓、電流信息和開關(guān)狀態(tài)信息，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)消防設(shè)備電源工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)視。

5.7.1消防設(shè)備監(jiān)控子系統(tǒng)設(shè)備選型

5.7.2消防設(shè)備監(jiān)控子系統(tǒng)功能

監(jiān)控功能

  監(jiān)控器通過RS485總線接收多臺(tái)傳感器的電壓、電流信息和開關(guān)狀態(tài)信息，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)消防設(shè)備電源工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)視。故障時(shí)發(fā)出聲光故障報(bào)警信號(hào)。

控制輸出功能

  當(dāng)被監(jiān)測回路報(bào)警時(shí)，可控制輸出繼電器閉合，用于控制被保護(hù)電路或其他設(shè)備，當(dāng)故障消除后，控制輸出繼電器釋放。

報(bào)警功能

系統(tǒng)故障報(bào)警：程序不能正常運(yùn)行時(shí)，監(jiān)控設(shè)備發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。

其它故障報(bào)警：主電源或備用電源出現(xiàn)異常，監(jiān)控設(shè)備和傳感器回路發(fā)生短路、斷路等故障，或者傳感器發(fā)出被檢測電源的各種故障信號(hào)時(shí)，監(jiān)控設(shè)備發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。

記錄存儲(chǔ)查詢功能

  當(dāng)發(fā)生過壓、欠壓、錯(cuò)相、過流故障報(bào)警或通訊、電源故障時(shí)，系統(tǒng)將故障報(bào)警部位、故障信息、故障報(bào)警時(shí)間等信息存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中，當(dāng)故障報(bào)警解除、排除故障時(shí)，同樣予以記錄。

主備電源切換功能

  當(dāng)主電源發(fā)生停電、欠壓等故障時(shí)，監(jiān)控設(shè)備可自動(dòng)切換到備用電源工作；當(dāng)主電源恢復(fù)正常供電時(shí)，自動(dòng)切回到主電源，切換過程中保證監(jiān)控設(shè)備連續(xù)平穩(wěn)運(yùn)行。

5.8消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)

  高速公路的隧道距離比較長，空間狹小，200米設(shè)置一個(gè)防火分區(qū)，一旦發(fā)生火災(zāi)，通過消防應(yīng)急照明和疏散指示燈具指引快速疏散。

  每個(gè)防火分區(qū)燈具數(shù)量較少，但是距離比較長，在每個(gè)防火分區(qū)設(shè)置小功率集中電源，通過光纖和控制器通訊，由于高速公路特殊環(huán)境，燈具需要具備IP65以上防護(hù)等級(jí)。

5.8.1消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)設(shè)備選型

消防聯(lián)動(dòng)

  本系統(tǒng)與火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)無縫對(duì)接，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，一時(shí)間得到火災(zāi)信息，系統(tǒng)自動(dòng)生成逃生路線。同時(shí)也可以通過自動(dòng)和手動(dòng)兩種方式進(jìn)入應(yīng)急狀態(tài)。

故障報(bào)警

  本系統(tǒng)采用消防二總線將具有通信功能的設(shè)備和燈具相互連接起來，當(dāng)監(jiān)控系統(tǒng)中的設(shè)備及燈具發(fā)生短路、斷路等故障時(shí)，控制器能發(fā)出故障報(bào)警信號(hào)，指示故障報(bào)警地點(diǎn)并保存故障報(bào)警信息，*大限度地保障了電氣安全的可靠性。

系統(tǒng)監(jiān)控

  控制器可對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部的所有組件工作狀態(tài)進(jìn)行24小時(shí)監(jiān)控，實(shí)時(shí)檢測其工作狀態(tài)是否正常，包括集中電源、分配電裝置、燈具，火災(zāi)報(bào)警時(shí)，能迅速發(fā)出指令，控制燈具的顯示狀態(tài)。

系統(tǒng)自檢

  自動(dòng)檢查控制器中所有狀態(tài)指示燈、顯示屏、喇叭、打印機(jī)是否正常。自檢功能分為常規(guī)自檢、月檢和年檢，定期檢查電路故障，消除安全隱患。常規(guī)自檢方式為所有指示燈閃亮、顯示器、音響器件發(fā)聲；月檢方式為上電24H后，每隔30天應(yīng)急工作30~180秒；年檢方式為每年應(yīng)急工作時(shí)間不少于30min。

記錄查詢

  當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生應(yīng)急啟動(dòng)、故障等事件時(shí)，控制器能自動(dòng)記錄事件類型，事件發(fā)生時(shí)間，事件發(fā)生區(qū)域以及事件的詳細(xì)信息，可在日志記錄中自定義查詢?nèi)掌诩胺秶刂破髂艽鎯?chǔ)事件記錄超過10000條。

導(dǎo)光流

  控制器可通過軟件界面設(shè)置燈具順序閃亮的頻率，2～32Hz可設(shè)。

6 高速公路供配電監(jiān)控云平臺(tái)

  高速公路監(jiān)控中心中，使管理人員可以隨時(shí)輕易的掌握所有情況。

  系統(tǒng)采集高速公路供電系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)智能設(shè)備的信息，有異常時(shí)通過短信或APP推送報(bào)警信號(hào)，并且可以派發(fā)工單，并且進(jìn)行跟蹤閉環(huán)處理。

6.1.平臺(tái)登錄

  軟件采用B/S架構(gòu)，用瀏覽器打開云平臺(tái)鏈接、輸入賬戶名和權(quán)限密碼，進(jìn)行登錄，防止未授權(quán)人員瀏覽有關(guān)信息。

6.2.平臺(tái)導(dǎo)航

平臺(tái)主頁顯示用戶管理變配電站的概況，包括用能月報(bào)、選定的變配電站狀態(tài)、變壓器狀態(tài)、運(yùn)維中心、看板。

變電站狀態(tài)

變電站狀態(tài)包括概況、運(yùn)行狀態(tài)、當(dāng)日事件記錄、當(dāng)日逐時(shí)用電曲線、用電概況。

變壓器狀態(tài)

變壓器狀態(tài)支持用戶查詢所有或某個(gè)站所的變壓器功率、負(fù)荷率、等運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，支持按負(fù)荷率、功率等升、降序排名。

運(yùn)維中心

運(yùn)維中心展示當(dāng)前用戶管理的有關(guān)變電所在地圖上位置及總量信息。

6.3.電力監(jiān)測

電力監(jiān)測包括電力數(shù)據(jù)、變壓器監(jiān)測、運(yùn)行報(bào)表、配電圖、電力*值表、運(yùn)行日?qǐng)?bào)、平均功率因數(shù)監(jiān)視和統(tǒng)計(jì)頁面。

6.4.用電分析

用電分析包括用能報(bào)表、同比分析、環(huán)比分析、電能集抄、計(jì)量及線路損耗。

用能報(bào)表

用能報(bào)表顯示各回路的用能數(shù)據(jù)，包括日?qǐng)?bào)、月報(bào)、年報(bào)，日?qǐng)?bào)顯示分時(shí)用能，月報(bào)顯示分日用能，年報(bào)顯示分月用能，報(bào)表可以導(dǎo)出。

6.5.事件記錄

事件記錄方便運(yùn)維人員查看分析設(shè)備如斷路器合分、門開門關(guān)、電流電壓越限告警、煙霧報(bào)警、氣體濃度越限報(bào)警、浸水報(bào)警、故障告警、短信志、平臺(tái)運(yùn)行日志等記錄。

6.6.安全用電

安全用電包括漏電監(jiān)測和線纜溫度監(jiān)測。

漏電監(jiān)測

漏電監(jiān)測展示選中變配電站的漏電流和線纜溫度及報(bào)警狀況。

線纜溫度監(jiān)測

線纜溫度監(jiān)測界面展示了選中變配電站的線纜溫度，選中需查看的監(jiān)測點(diǎn)，點(diǎn)擊查詢可以查看線纜溫度的歷史數(shù)據(jù)

6.7.運(yùn)行環(huán)境

運(yùn)行環(huán)境包括環(huán)境監(jiān)測、視頻監(jiān)控、環(huán)境溫濕度、儀表通訊狀態(tài)、網(wǎng)關(guān)通信狀態(tài)、視頻監(jiān)控、視頻設(shè)備狀態(tài)等。

環(huán)境監(jiān)測

環(huán)境監(jiān)測展示了變配電站內(nèi)的環(huán)境狀態(tài)，包括環(huán)境溫濕度、水浸、煙霧、門狀態(tài)等信息。

視頻監(jiān)控

視頻監(jiān)控展示了當(dāng)前實(shí)時(shí)畫面（視頻直播），選中某一個(gè)變配電站，即可查看該變配電站內(nèi)視頻信息。

環(huán)境溫濕度

環(huán)境溫濕度展示變電所內(nèi)儀表記錄的環(huán)境溫濕度信息，并可導(dǎo)出為excel。

視頻設(shè)備狀態(tài)

視頻設(shè)備狀態(tài)展示了變電所內(nèi)視頻設(shè)備的在線情況。

6.8.設(shè)備控制

設(shè)備控制包括遙控定義、照明控制以及控制操作日志。

照明控制

照明控制可以控制燈泡的亮滅，選擇“變配電站”，點(diǎn)擊勾選要控制的設(shè)備，點(diǎn)擊“控制”按鈕，在彈出層選擇設(shè)備狀態(tài)，點(diǎn)擊“確定”。

6.9.設(shè)備管理

設(shè)備管理包括設(shè)別定義、設(shè)備檔案和設(shè)備報(bào)表，在設(shè)備檔案中對(duì)變電所設(shè)備進(jìn)行維護(hù)處理。

設(shè)備檔案

設(shè)備檔案中選擇變電所，對(duì)設(shè)備定義的模板進(jìn)行導(dǎo)入，有新增、修改、刪除、復(fù)制等操作，對(duì)變電所設(shè)備進(jìn)行維護(hù)管理。/

設(shè)備報(bào)表

設(shè)備報(bào)表展示了各個(gè)變電所的設(shè)備狀況，并根據(jù)設(shè)備檔案中填寫的安裝時(shí)間和質(zhì)保期得出建議更換時(shí)間，并在舉例建議更換時(shí)間7天內(nèi)提示用戶更換設(shè)備。

6.10.運(yùn)維管理

運(yùn)維管理包括任務(wù)管理、巡檢記錄、缺陷記錄三部分，其中任務(wù)管理可以完成任務(wù)的創(chuàng)建、發(fā)布、任務(wù)完成情況查詢；巡檢記錄是巡檢任務(wù)的執(zhí)行情況和執(zhí)行明細(xì)，缺陷記錄是消缺任務(wù)創(chuàng)建、發(fā)布、完成狀態(tài)情況查詢。

任務(wù)管理

任務(wù)管理頁面可以發(fā)布巡檢或消缺任務(wù)，查看巡檢或消缺任務(wù)的狀態(tài)和完成情況，可以點(diǎn)擊查看任務(wù)查看具體的巡檢信息。

巡檢記錄

巡檢記錄顯示了巡檢任務(wù)的完成情況，以及巡檢詳情。

缺陷記錄

缺陷記錄記錄了各個(gè)變電所運(yùn)維巡檢過程中上傳的缺陷信息。

6.11.APP支持

電力運(yùn)維手機(jī)支持“監(jiān)控系統(tǒng)”、“設(shè)備檔案”、“待辦事項(xiàng)”、“巡檢記錄”、“缺陷記錄”、“文檔管理”和“用戶報(bào)告”七大模塊，支持一次圖、需量、*值、用電量、視頻、曲線、溫濕度、同比、環(huán)比、電能質(zhì)量、各種事件報(bào)警查詢，設(shè)備檔案查詢、待辦事件處理、巡檢記錄查詢、用戶報(bào)告、文檔管理等。

7.典型案例

1）荔浦至玉林段高速公路配電工程

  荔玉高速公路是《廣西高速公路網(wǎng)規(guī)劃》“四縱六橫三支線”布局中“縱二”荔浦至鐵山港高速公路的組成部分，也是國家高速公路網(wǎng)G59廣西境段重要組成部分。項(xiàng)目建成后，將成為桂林、梧州、玉林通往北海、湛江等沿海城市*便捷的高速公路通道，對(duì)于加快區(qū)域一*化步伐、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展具有重要意義。荔玉高速公路全長261.7公里，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為雙向四車道，工程內(nèi)容包括：橋梁198座，隧道14座，涵洞、通道1759道，互通式立交20處，服務(wù)區(qū)5對(duì)。

  本次針對(duì)荔浦至玉林高速公路配電工程項(xiàng)目中不同保護(hù)對(duì)象配置不同微機(jī)保護(hù)裝置，10kV進(jìn)線柜配置AM5-F線路保護(hù)裝置，共22只；10kV變壓器出線柜配置AM5-T變壓器保護(hù)裝置，共22只。0,4KV配電房，配置了PZ96L系列的多功能儀表800只；本工程10kV配電工程共有16個(gè)隧道變電所，為實(shí)時(shí)監(jiān)視整個(gè)配電室的運(yùn)行以及數(shù)據(jù)采集，該項(xiàng)目配置一套Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)，主要實(shí)現(xiàn)對(duì)荔浦至玉林高速公路各個(gè)變電所的用電監(jiān)控與管理。監(jiān)控范圍為變電所的微機(jī)保護(hù)裝置、電能表、變壓器溫控儀、EPS、UPS、無功補(bǔ)償、發(fā)電機(jī)控制屏、油箱液位儀、水泵運(yùn)行狀態(tài)和水位、風(fēng)機(jī)軟啟動(dòng)器和照明控制器。本系統(tǒng)由用戶管理層、網(wǎng)絡(luò)通信層、現(xiàn)場設(shè)備層三部分組成，現(xiàn)場設(shè)置的電能表采用屏蔽雙絞線連接至各分區(qū)數(shù)據(jù)采集器，各分區(qū)數(shù)據(jù)采集器將數(shù)據(jù)分類處理后，通過網(wǎng)線連接至局域網(wǎng)交換機(jī)上傳至電力監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)，實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備集中監(jiān)控功能。

2）廣西崇左至水口高速電力監(jiān)控系統(tǒng)

  廣西崇左到水口高速全線全長94.053公里，設(shè)置橋梁27座，隧道2座（其中特長隧道1座），互通式立交6處，服務(wù)區(qū)2處，停車區(qū)1處，管理分中心。

  本系統(tǒng)由用戶管理層、網(wǎng)絡(luò)通信層、現(xiàn)場設(shè)備層三部分組成，現(xiàn)場設(shè)置的綜保、微機(jī)保護(hù)裝置、電能表、變壓器溫控儀、EPS、UPS、無功補(bǔ)償、發(fā)電機(jī)控制屏、油箱液位儀采用屏蔽雙絞線連接至各配電房的通訊管理機(jī)，各配電房的通訊管理機(jī)將數(shù)據(jù)分類處理后，通過網(wǎng)線連接至高速公路局域網(wǎng)交換機(jī)上傳至電力監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)，實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備集中監(jiān)控功能。