深圳地鐵4號線QDLIntegrate電力監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用

一、基本信息

項目名稱：深圳地鐵4號線龍華車輛段通道工程項目電力監(jiān)控項目

項目地點(diǎn)：廣東省深圳市

項目時間：2021.02.07

二、項目概述

深圳地鐵4號線（Shenzhen Metro Line 4），是中國廣東省深圳市第2條建成運(yùn)營的地鐵線路，于2004年12月28日開通運(yùn)營一期工程，2011年6月16日開通運(yùn)營二期工程，2020年10月28日開通運(yùn)營三期工程，其標(biāo)志色為紅色，北起牛湖站，途經(jīng)龍華區(qū)、福田區(qū)，貫穿深圳北站、市民中心、會展中心等重要區(qū)域，南至福田口岸站，是貫穿深圳南北的地鐵主干線。截至2021年1月，深圳地鐵4號線全長31.3千米，共設(shè)23個站點(diǎn)，其中14座地下站，1座地面站和8座高架站；列車設(shè)計時速80千米/小時，采用6節(jié)編組A型地鐵列車。

武漢慶德隆電氣有限公司為龍華車輛段通道工程項目提供了QDLIntegrate電力監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)提供了數(shù)據(jù)采集及電力監(jiān)控畫面。

根據(jù)相關(guān)地方規(guī)范要求“建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)”應(yīng)作為新建建筑設(shè)備設(shè)施系統(tǒng)的組成部分，列入建設(shè)規(guī)劃；深圳地鐵4號線相關(guān)工程項目屬于大型公共建筑，能耗監(jiān)測設(shè)計依據(jù)主要是《DGJ68-2068-2017》公共建筑用能監(jiān)測工程技術(shù)規(guī)范。

為保證生產(chǎn)管理用電負(fù)荷的統(tǒng)計與分析及對危險源實(shí)時監(jiān)控，需要對項目現(xiàn)場的配電室中進(jìn)線及出線回路進(jìn)行電壓、電流、功率等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時在線監(jiān)控。一旦監(jiān)控點(diǎn)被監(jiān)視參數(shù)異常，能夠及時檢測報警，有關(guān)人員采取必要的措施，避免安全事故的發(fā)生。

QDLIntegrate電力監(jiān)控系統(tǒng)自動抄表功能節(jié)省了人力物力，功率趨勢曲線功能能夠直觀的顯示各回路的工作狀態(tài)與時間，方便用戶找出非正常用電回路并且及時進(jìn)行整改。

QDLIntegrate電力監(jiān)控系統(tǒng)具有高安全性與可靠性、易于擴(kuò)展、便于維修與維護(hù)。

三、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

依據(jù)項目現(xiàn)場實(shí)際情況及特點(diǎn)，我們提出了如下具有針對性的系統(tǒng)設(shè)計，其中典型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D如下：

慶德隆QDLIntegrate電力監(jiān)控系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單，安裝維護(hù)方便，操作便利、故障率低等特點(diǎn)，我們根據(jù)其底層數(shù)據(jù)采集設(shè)備的數(shù)量，將其劃分為四部分；每一部分由一條485雙絞線總線控制，并以標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的方式通過以太網(wǎng)方式向現(xiàn)場工控機(jī)傳輸數(shù)據(jù)。

工控機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，可將處理后的數(shù)據(jù)通過4G網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至云平臺，實(shí)現(xiàn)后續(xù)管理人員的異地操作，可通過電腦、手機(jī)APP等方式訪問管理。

四、系統(tǒng)功能介紹

1、監(jiān)控內(nèi)容

(1)0.4kV低壓配電部分

變電所低壓總進(jìn)線、配電出線、照明出線、消防出線等。

進(jìn)線回路：采集有功P、無功Q、三相電壓V、三相電流I、功率因數(shù)COSΦ;開關(guān)位置信號、故障脫扣信號、儲能狀態(tài)、準(zhǔn)備合閘就緒、保護(hù)跳閘類型等。

(2)大型UPS不間斷電源

通過UPS的通信口獲取其運(yùn)行信息，通過UPS內(nèi)的監(jiān)控器監(jiān)測UPS的運(yùn)行狀況，各種故障狀態(tài)及電池組的狀況。

(3)EPS應(yīng)急電源系統(tǒng)

EPS應(yīng)急電源系統(tǒng)主要包括整流充電器、蓄電池組、逆變器、互投裝置和系統(tǒng)控制器等部分。主要通過他的相關(guān)通信接口來監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，工作情況及相關(guān)電池組的狀態(tài)。

2.軟件功能

登錄頁面是作為用戶登錄的主界面，我們對用戶權(quán)限進(jìn)行了分級，只有擁有相應(yīng)權(quán)限的用戶，輸入正確密碼才能對該系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)操作。

1.系統(tǒng)主界面

由于項目實(shí)際情況，我們將系統(tǒng)主界面左側(cè)的導(dǎo)航欄取消了，將原有的導(dǎo)航欄信息集成到了上部標(biāo)題欄，標(biāo)題欄最上部不變還是顯示項目名稱等信息，在下部增加了部分標(biāo)題欄的信息，以達(dá)到一個和以往功能相同，但界面更加清晰明確的目的，同時這個調(diào)整也更符合該項目。

1.1導(dǎo)航按鈕部分

導(dǎo)航按鈕我們根據(jù)用戶需要分為低壓IP03、低壓IP04、UPS、EPS和電能查詢,事件查詢?nèi)髩K。主體部分因該項目不存在高壓回路，因此將低壓部分分為兩部分。

2.1.1二級導(dǎo)航欄用來展示各個配電室的詳細(xì)情況，由此點(diǎn)擊進(jìn)入子項的系統(tǒng)主接線圖。該項目中沒有二級導(dǎo)航欄，因此沒有展示圖片。

2.1.2名稱及接線圖欄除了用來顯示柜體名稱、編號、接線圖外，還可用來操作開關(guān)柜分合閘及顯示開關(guān)柜的分合狀態(tài)，點(diǎn)擊左下角“實(shí)時數(shù)據(jù)”可跳轉(zhuǎn)至該開關(guān)柜的詳情信息界面。

2.1.3信息及通信狀態(tài)欄能實(shí)時顯示對應(yīng)柜體或抽屜的實(shí)時通信狀態(tài)及電壓、電流、電能、功率、功率因數(shù)及頻率等信息。

2.1.4完能斷路器狀態(tài)欄主要顯示斷路器的彈簧儲能、開關(guān)跳位和就地位置等相關(guān)狀態(tài)。

2.2導(dǎo)航欄低壓部分

低壓部分總體功能和高壓部分相似，但我們?yōu)榱俗尭邏汉偷蛪阂妆孀R，并防止管理員誤操作，我們將兩個界面進(jìn)行了差異化調(diào)整，并根據(jù)低壓抽屜柜的特點(diǎn)，將其劃分為小塊，使管理人員便于觀察，詳情如下：

2.2.1接線圖及信息欄是接線圖、通信狀態(tài)、詳情信息及詳情信息跳轉(zhuǎn)等多種功能的集合體。同時我們將界面中的常用數(shù)據(jù)標(biāo)注為醒目的橙色，便于查看。

2.2.2抽屜柜接線圖及信息欄的功能與上相同，但更為簡潔，只顯示重要數(shù)據(jù)，如需查看詳細(xì)數(shù)據(jù)則需要點(diǎn)擊左上角“數(shù)據(jù)”按鈕。

2.實(shí)時數(shù)據(jù)

實(shí)時數(shù)據(jù)界面由各主界面的“實(shí)時數(shù)據(jù)”跳轉(zhuǎn)而來，可詳細(xì)查看該開關(guān)柜的實(shí)時通信狀態(tài)及電壓、電流、電能及功率的歷史曲線。界面如下：

3.曲線

曲線部分的二級導(dǎo)航主要包括高壓進(jìn)線柜、低壓進(jìn)線柜、發(fā)電機(jī)進(jìn)線和其他特殊重要柜體，點(diǎn)擊相應(yīng)子選項，可詳細(xì)查看其三相電壓、三相電流及電能等信息的曲線圖。

4.1電壓曲線

該項目我們?nèi)∠穗妷呵€圖，原因是該項目電壓的波動幅度較小，其所取得曲線圖參考價值不大，我們將其改為數(shù)值顯示更為直觀。

我們以往的電壓曲線也只單純展示高壓進(jìn)線柜、低壓進(jìn)線柜、發(fā)電機(jī)進(jìn)線和特殊重要柜體的三相電壓曲線圖。

4.2電流曲線

電流曲線除了展示高壓進(jìn)線柜、低壓進(jìn)線柜、發(fā)電機(jī)進(jìn)線和其他特殊重要柜體的三相電流曲線外，還展示電能、功率等信息的曲線。

5.事件查詢

事件查詢時對報警的存盤信息進(jìn)行實(shí)時查看和歷史查詢的功能，按設(shè)備類型分類，可以查詢輸入時間段的歷史報警信息，達(dá)到分析和記錄的目的，也可以導(dǎo)出到excel表。事件查詢主要以開合閘、保護(hù)故障信息、SOE信息等報警信息為主，實(shí)時顯示設(shè)備的故障狀態(tài)，用不同的顏色顯示，并彈出報警框，并可以播放報警聲音，或驅(qū)動警鈴警笛等。

6.報表查詢

報表查詢又叫運(yùn)行日志，是針對監(jiān)控中心的運(yùn)行值班人員，進(jìn)行班組交接的重要手段，通過查詢和導(dǎo)出運(yùn)行日志，可以明確統(tǒng)計各個時段的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和重要數(shù)據(jù)，歷月報表可一鍵生成，并可根據(jù)客戶需求生成設(shè)定時間段內(nèi)的用電報表，通過打印、自動打印、導(dǎo)出excel等方式，進(jìn)行交接班記錄，以輔助在系統(tǒng)排查中的班組監(jiān)視責(zé)任。

7.用戶管理

用戶管理分為管理員、工程師、班長、操作員4個子項，用戶可根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置的安全規(guī)則和安全策略，設(shè)定相關(guān)資源的訪問權(quán)限。如：頁面切換，系統(tǒng)數(shù)據(jù)查詢，設(shè)備操作等都有詳細(xì)的記錄；控制記錄為記錄系統(tǒng)下發(fā)控制的信息，包括，時間、用戶、操作了哪些控制等，作為后續(xù)控制系統(tǒng)分析的重要依據(jù)；系統(tǒng)記錄為記錄系統(tǒng)運(yùn)行的相關(guān)狀態(tài)，如：系統(tǒng)重新啟動，系統(tǒng)加載失敗等信息。