智慧城市管廊電力監控系統設計及應用

1. 概述

綜合管廊一般是建于城市地下用于容納兩類及以上城市工程管線的構筑物及附屬設施，將電力、自來水、熱力、煤氣、電信、網絡等市政公用管線根據規劃要求集中敷設在同一個構建物內，實施統一設計、施工、管理的市政公用隧道空間，并且還具備排水、通風、照明、通信和監控等功能。主要的作用就是為了避免城市道路被反復開挖，減少城市污染，為城市運轉提供各種能源和通信，保證城市運轉的高效。無論承載的管線出現故障，還是自身附屬設備出現故障，都可能造成部分功能的癱瘓，因此建設綜合管廊時需要設置各類現場傳感器用于監測和控制管廊內部設施運行情況。通常包括：管廊附屬地面及內部供電系統、照明系統、消防系統、排水排煙系統、環境溫、濕度，可燃氣體探測、門禁、入侵檢測、視頻、巡更等。

2. 項目需求

管廊由于其用途成為城市動力和通信的大動脈和生命線，重要性不言而喻，對于綜合管廊的監測和控制主要有以下幾個方面要求：

1) 對地上變電所變壓器、開關柜電氣參數進行監控；

2) 對管廊內部配電箱柜電氣參數進行監視；

3) 對管廊內照明遠程控制和紅外感應控制；

4) 對管廊內部配電回路漏電電流、線纜溫度進行監測和異常報警；

5) 對管廊內消防設備電源回路進行監測和異常報警；

6) 對管廊內防火門狀態進行監測和控制；

7) 管廊內消防疏散通道、出口有明顯的指示燈具，并可以通過不同應急預案進行緊急控制；

8) 根據管廊內部集水坑水位控制水泵啟停，根據內部可燃氣體濃度及煙霧啟停排風風機；

9) 監測管廊內部環境溫濕度，煙霧、甲烷等可燃氣體監測、報警及聯動控制；

10) 監測管廊門禁以及非法入侵報警；

11) 管廊內部視頻監控及巡更系統；

12) 監控軟件采用B/S架構，全面接入以上監測數據，通過瀏覽器、手機APP或短信等方式提供數據監測和異常報警，并可通過系統發布維保、巡檢及搶修派工任務。

電力監控子系統功能

l 實時監測

系統人機界面友好，以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運行狀態，實時監測各回路電壓、電流、功率、功率因數、電能等電參數信息，動態監視各配電回路斷路器、隔離開關、地刀等合、分狀態，以及有關故障、告警等信號。

l 詳細電參量查詢

在配電一次圖中，可以直接查看該回路詳細電參量，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、正向有功電能，并可以查看24小時相電流趨勢曲線。

l 運行報表

查詢各回路或設備時間的運行參數，報表中顯示電參量信息應包括：各相電流、三相電壓、總功率因數、總有功功率、總無功功率、正向有功電能等.

l 實時報警

電力監控系統具有實時報警功能，系統能夠對配電回路斷路器、隔離開關、接地刀分、合動作等遙信變位，保護動作、事故跳閘等事件發出告警。電力監控系統具有實時語音報警功能，系統能夠對所有事件發出語音告警。

l 歷史事件查詢

電力監控系統能夠對遙信變位，保護動作、事故跳閘，以及電壓、電流、功率、功率因數越限等事件記錄進行存儲和管理，方便用戶對系統事件和報警進行歷史追溯，查詢統計、事故分析。

l 電能統計報表

電力監控系統以豐富的報表體支撐量體系的完整性。系統具備定時抄表匯總統計功能，用戶可以自由查詢自系統正常運行以來任意時間段內各配電節點的用電情況，即該節點進線用電量與各分支回路消耗電量的統計分析報表。

l 用戶權限管理

電力監控系統為保障系統安全穩定運行，設置了用戶權限管理功能。通過用戶權限管理能夠防止未經授權的操作（如遙控的操作，數據庫修改等）。可以定義不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限，為系統運行、維護、管理提供可靠的安全保障。

l 遙控操作

電力監控系統可以對整個配電系統范圍內的設備進行遠程遙控操作。例如配電系統維護人員可以通過監控系統的主界面點擊相應的斷路器遙信點調出遙控操作界面，可以及時執行調度系統或站內相應的操作命令。

l 網絡拓撲圖

電力監控系統支持實時監視接入系統的各設備的通訊狀態，能夠完整的顯示整個系統網絡結構；可在線診斷設備通訊狀態，發生網絡異常時能自動在界面上顯示故障設備或元件及其故障部位。