摘 要：本文主要闡述了潤揚大橋綜合電力監(jiān)控系統(tǒng)的概況、運行原理以及通過綜合電力監(jiān)控系統(tǒng)在大橋供配電系統(tǒng)中的運行、管理，從而達到減輕大橋維護人員的勞動強度，減少值班維護人員，降低運行維護成本的目的的情況。

關鍵詞：供配電；信息；傳輸

1 概況

潤揚大橋北起揚州汊河鎮(zhèn)，向南經起點主線收費站、瓜洲收費站、世業(yè)洲收費站、鎮(zhèn)江西收費站、鎮(zhèn)江南收費站、上黨收費站、上黨收費站，終點為鎮(zhèn)江丹徒互通，全長約35.034千米。由北接線、北引橋、北汊斜拉橋、世業(yè)洲引橋、南汊懸索橋、南引橋及南接線組成。沿線配備有：10kV變電站、6kV變電站、環(huán)網柜、道路照明、除濕機、主纜除濕系統(tǒng)、電梯、航空燈、航標燈、結構內部照明系統(tǒng)、塔內電梯等設備。這些設備數量多，分布于全程，人工操作起來很不方便且時間長。為提高大橋的運行、管理自動化水平以及為達到減輕大橋管理維護人員的勞動強度，減少值班維護人員數量，降低運行維護成本的目的，大橋設有綜合電力監(jiān)控系統(tǒng)。

綜合電力監(jiān)控系統(tǒng)對上述供配電設備實施集中監(jiān)控、綜合自動化控制，實現(xiàn)了全線機電設備的無人值守，以提高大橋的運行、管理自動化水平，方便管理人員操作，節(jié)省人力，實現(xiàn)了降低成本的目的。

2 系統(tǒng)功能概述

由于大橋全程長、機電設備種類及數量繁多等特點，就系統(tǒng)組網的復雜性、設備運行的可靠性、系統(tǒng)架構的先進性等方面來看，對大橋機電設備集控系統(tǒng)都提出了很高的要求。

⑴電力監(jiān)控系統(tǒng)是大橋供配電系統(tǒng)的重要組成部分，是為提高大橋電力管理水平和大橋的整體形象而設計，并對相應的回路進行控制。因此電力監(jiān)控系統(tǒng)采用多種先進技術來保證系統(tǒng)切實可用。

⑵電力監(jiān)控系統(tǒng)應滿足先進性、實用性、可靠性和經濟性的要求，在計算機監(jiān)控網絡中采用光纖雙環(huán)自愈網技術、容錯技術，保證系統(tǒng)安全可靠運行。

⑶系統(tǒng)具有良好的通用性、擴展性、開放性和兼容性。

⑷人機界面友好，操作方便。

⑸機電設備集中監(jiān)控，達到現(xiàn)場無人值班的目標。

3 系統(tǒng)結構

監(jiān)控后臺系統(tǒng)采用了先進的C/S架構的網絡設計，系統(tǒng)設備包括：兩臺數據庫服務器、一臺WEB服務器，三臺機電集控工作站、一臺主纜除濕工作站、一臺視頻工作站、一臺景觀照明監(jiān)控工作站、一臺GPS對時設備等。

兩臺機電集控工作站位于南岸橋區(qū)35kV變電站內， 一臺位于世業(yè)洲監(jiān)控中心，所有數據通過光纖傳輸網絡傳送到監(jiān)控工作站，數據實時更新，世業(yè)洲監(jiān)控中心工作站與南岸橋區(qū)35kV變電站內工作站功能完全相同，只是權限不同。

平時世業(yè)洲監(jiān)控中心的監(jiān)控工作站只授權負責除10kV變電站以外機電設備的監(jiān)控、管理工作，35kV變電站內監(jiān)控工作站只授權負責10kV變電站監(jiān)控、管理工作，并可對其他機電設備進行監(jiān)視。但在需要時，通過授權兩個工作站都可獨立承擔全線機電設備的監(jiān)控、管理工作。

景觀照明監(jiān)控工作站安裝在世業(yè)洲監(jiān)控中心，負責對全橋景觀照明系統(tǒng)的監(jiān)控。

3.1 服務器

服務器設三臺，兩臺為數據庫服務器，一臺為WEB服務器。兩臺數據庫服務器互為熱備用，以Windows 2000 Server為操作系統(tǒng)平臺，運行商用數據庫管理系統(tǒng)。運用可靠、穩(wěn)定的控制模型實現(xiàn)主備服務器的自動切換。采用先進的網絡通訊技術，實現(xiàn)雙網冗余運行模式下，從故障網快速、可靠、自動地切換到備用網。實時處理現(xiàn)場控制子網上傳的數據，轉發(fā)機電集控工作站的控制命令，分發(fā)事件告警信息，生成統(tǒng)計報表數據，保存歷史數據和事件順序記錄。WEB服務器通過網關連接Intranet和Internet網絡，提供WEB瀏覽服務，可以在任何有網絡接入的地方瀏覽大橋綜合電力監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控畫面和報表等運行信息

3.2 工作站

以Windows 2000 Professional或Windows 2000 XP為操作系統(tǒng)平臺，提供美觀、友好、安全、方便的人機界面。實時動態(tài)顯示潮流數據；運用聲、光、色、動畫等多種手段實現(xiàn)告警提示；操作界面符合電力運行規(guī)程和操作習慣。提供各種數據的錄入和查詢功能。在線驗證操作員的操作權限及身份，并存儲操作的結果。管理員可以通過數據庫組態(tài)、圖形組態(tài)、報表組態(tài)等工具軟件，進行系統(tǒng)組態(tài)和配置工作。

3.3 可編程網關

具有強大的規(guī)約支持庫，支持現(xiàn)場控制子網和集控系統(tǒng)的互聯(lián)。支持工作站對現(xiàn)場保護測控層的監(jiān)測、控制、定值修改等命令。以面向對象的實時數據庫為數據中心，采用RTLINUX實時多任務操作系統(tǒng)。與監(jiān)控后臺系統(tǒng)采用統(tǒng)一組態(tài)工具。運用先進的軟總線技術和多線程技術，提高應用軟件的實時性、可擴展性和模塊化。

3.4 主纜除濕工作站

嵌入主纜除濕系統(tǒng)監(jiān)控軟件，對主纜除濕系統(tǒng)進行監(jiān)控。

潤揚大橋機電設備集控系統(tǒng)見圖1。

4 系統(tǒng)主要功能

4.1 數據庫系統(tǒng)

針對大橋機電集控系統(tǒng)實時性強、數據量大、數據訪問頻繁的特點，本系統(tǒng)使用了分布式實時關系型數據庫，以標準關系型數據庫為模型，數據以子站層次組織，對外部提供基于標準數據查詢語言SQL的數據庫檢索接口，對內部提供基于網絡和內存的兩種訪問方式。數據按照其特性進行分類，提供多種存取方法，以滿足實時性的要求。同時提供了保持分布式數據一致性的機制。

為了使系統(tǒng)中其它功能可以方便地引用數據庫中的數據，系統(tǒng)提供了方便的數據庫檢索界面。對數據庫檢索器的關鍵字統(tǒng)一可描述成（表名、站名、設備名、測點名），通過對信息檢索器的選擇，自動形成關鍵字，傳遞給各功能模塊。這樣一方面方便了用戶對數據庫的引用，同時也保證了用戶所引用數據的正確性和一致性。系統(tǒng)提供一個全圖形、交互式的數據庫人機界面，供用戶進行對數據庫的所有操作。

實時數據庫有后備，倘若當前實時數據庫一旦被破壞，能即時恢復運行?？梢詫v史數據檢索、分析或用圖表顯示。歷史數據庫自動保存在硬盤上，在存儲空間滿時，由系統(tǒng)提示運行人員把歷史數據備份至光盤，或把系統(tǒng)設置為新數據覆蓋舊數據的循環(huán)模式運行，也可以在系統(tǒng)運行規(guī)程中指定專人負責按照數據量的大小一年或兩年（也可根據實際情況確定其它時間周期）一次的備份到可讀寫光盤上做為長期存檔。為了使電力監(jiān)控系統(tǒng)軟件LSA2000系統(tǒng)具有開放性，讓維護人員參加系統(tǒng)功能的再開發(fā)，系統(tǒng)向維護人員提供了一系列的庫訪問接口，供調用。

4.2 圖形系統(tǒng)

該系統(tǒng)完成分層分平面的電力系統(tǒng)圖形的制作、維護和實時顯示。其功能為：通過對畫面的分層實現(xiàn)對上層信息的屏蔽，通過具有不同放大系數的不同顯示平面隱藏信息細節(jié)，通過對信息的分類使得用戶可以只觀察感興趣的信息，目的都是為了能夠清晰地進行觀察；提供豐富有力的手段制作自動化系統(tǒng)中所需的各類畫面；在線定義和使用符合國家標準的電力系統(tǒng)符號庫的功能，使制作畫面的過程更方便快捷；通過和系統(tǒng)實時數據庫的聯(lián)接，完成電網實時狀態(tài)的顯示和異常告警；實現(xiàn)畫面的平移（漫游）和變焦（縮放）顯示功能；提供多種畫面調用手段，方便定位所需觀察的信息；具有地理信息管理功能等。

4.3 事件報警處理

該系統(tǒng)根據數據處理的結果和用戶的要求，對系統(tǒng)中發(fā)生的特定變化進行提示和告警。其功能為：

⑴設定需要告警的信息的類別，如事故、變位、越限等；

⑵設定不同的告警優(yōu)先等級，對同時發(fā)生的變化按優(yōu)先等級順序提示；

⑶設定告警的方式，如閃光、語音、推畫面等；

⑷開關變位、重要保護動作時，閃光告警一直到值班員確認為止；

⑸對告警信息進行打印和分類保存；

⑹對告警信息可分類、分時段檢索和查詢。

⑺對數值越限檢查可定義一個死區(qū)，以避免不必要的擾動。

4.4 統(tǒng)計報表

該系統(tǒng)完成用戶工作中所需各種報表的制作、編輯和打印。其功能為：以全圖形方式完成各類報表的制作，提供豐富的手段完成所需編輯；通過和系統(tǒng)實時數據庫的聯(lián)接，可直接觀察所制作的表格的效果；在報表中提供曲線制作手段，增加了數據的表現(xiàn)形式；在線完成對報表打印效果的瀏覽和修正；考慮通道的質量及意外因素，系統(tǒng)提供報表編輯修改功能，打印時對數據進行復核，以保證報表的合格率；提供報表的定時和召喚打印機制；可制作日報、周報、旬報、月報、年報等各種報表形式；打印時不影響其它功能的正常使用。

4.5 安全機制管理系統(tǒng)

為保證實時系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，整個系統(tǒng)有安全保護措施。所有的系統(tǒng)操作人員均被賦予諸如用戶名、口令等特性。這些特性規(guī)定了操作人員對系統(tǒng)的使用權限及操作范圍。操作人員只有輸入正確的信息，才能進入系統(tǒng)。進入系統(tǒng)后，不同的權限級別完成不同范圍的操作。從最低級的只可調出畫面，到最高的可以修改、訪問、維護及進行各項操作。對每個使用系統(tǒng)的人員都有口令控制，限定其操作權限和范圍，如在執(zhí)行遙控或遙調操作時進行口令復核，以確保系統(tǒng)不受無關人員誤操作的破壞。具有操作日志，記錄用戶操作過程。

4.6 照明自動控制

為了提高自動化水平，道路照明在不同的季節(jié)，需要根據不同的設定時間，自動開啟和關閉多組照明線路，如果人為控制將會十分繁瑣，也會增加值班人員工作的疲勞程度。系統(tǒng)提供組態(tài)的方法，對半夜燈和全夜燈的工作時段進行定義，將不同的燈分類進行組合，實現(xiàn)半夜燈和全夜燈的自動控制。

5 結束語

通過綜合電力監(jiān)控系統(tǒng)的應用，其強大的信息傳輸、遠程控制功能實現(xiàn)了對潤揚大橋全線10kV變電站等上述設備系統(tǒng)的綜合自動化控制。為大橋安全、可靠的運行提供了堅實的保障。

[參考文獻]

[1]現(xiàn)場總線與工業(yè)以太網及其應用系統(tǒng)設計.工業(yè)自動化新技術叢書，2006.

[2]譚文恕.變電站自動化系統(tǒng)的結構和傳輸規(guī)約.電網技術，1998.

作者簡介：笪盛（1981-），男，漢族，江蘇淮安人，現(xiàn)就職于江蘇潤揚大橋發(fā)展有限責任公司機電維護工區(qū)。