开滦信控供电系统监控平台的设计与实现

李小良

（开滦集团信息与控制中心，河北 唐山 063018）

随着开滦集团公司的信息化和自动化程度的日益提高，两化融合的快速发展，信控中心二层通信专网、三层计算机网络、软件平台等信息化、自动化设备与日俱增，其供电系统的可靠性、安全性、稳定性、连续性等各方面的性能越来越受到关注和重视。一旦机房供电系统设备出现故障，就会严重影响计算机网络、软件平台、通信专网等系统的安全稳定运行。

随着计算机技术、网络通信技术、现代低压监控技术的日趋完善，实现供电系统监测、控制的智能化、网络化已成为今后发展的必然趋势。根据开滦集团公司对矿井信息化、自动化规划发展需求，为保证开滦集团计算机网络、软件平台、通信专网等设备的安全稳定运行，保证供电可靠性，提高供电品质，本文设计并开发了开滦信控供电系统监控平台。

1 整体设计思路

开滦信控供电系统监控平台的主要目的是实现对电力机房低压配电设备、UPS设备、通信整流电源、空调、蓄电池等设备实时数据的采集、数字通信、控制、设备维护及综合信息的管理功能。

平台基于B／S和C／S架构设计开发，提供实时WEB服务，以现代化控制理论为基础，将在线监控技术、传感器技术、数字处理技术、无线通信技术、计算机管理技术有机的融为一体，通过安装在供电设备上的多种传感器和现场监测装置，在线监视、监测、监控各供电设备的运行状态及设备周围的环境状况。

平台实现对机房供电设备、环境进行24h，全年365天不间断实时监控。当供电设备的运行状态、设备环境发生异常时，平台及时侦测故障和报警，向调度指挥中心发送监测信息和报警信息，并能通过屏幕报警、电话语音、手机短信等多种报警方式通知相关技术人员处理；具有实时监控设备运行状态、预期故障发生、迅速排除故障、记录和处理相关数据、进行综合管理等多重功能。

监控平台能达到以下技术要求:

（1）能形成涵盖本地网规模的多级监控网，系统具备较强的扩容能力。

（2）达到实时的响应时间，并实现系统性能与系统规模的无关性。

（3）能解决动力机房施工方面的各种技术要求。

（4）能将各机房及各种设备重要参数集中在一个中文人机界面。

（5）能将各种传统设备及智能型设备完整纳入多级监控网，必须能完整地将电池组的监控与管理纳入监控系统。

（6）具备在线扩容、设置更新的能力。

（7）具备能实现无人或少人值守的能力。

2 平台监控项目

开滦信控供电系统平台监控项目如下:

（1）交流配电监控

监测交流配电柜的主回路和各分回路的各种参数如电压、电流、频率、有功功率、功率因数、无功功率、视在功率、有功电度、无功电度等；通过增加开关量采集模块监视各级开关的开关状态；增加控制模组可实现远程遥控配电柜分合闸控制；显示和记录各种参数的变化曲线，记录所有干扰或故障的细节和波形，并对各种报警状态进行记录和报警处理，提供一个完整的供电质量诊断。

（2）UPS电源监控

监测参数包括输入输出电压、电流、频率、功率、蓄电池组的电压、后备时间、温度等；状态包括整流器、逆变器、电池、旁路、负载等部件的状态；显示和记录各种参数的变化曲线，并对各种报警状态进行记录和报警处理。

（3）蓄电池监控

监测内容包括蓄电池组（多种规格2V、6V、12V）的单体电池电压、总电压、总电流、温度，可输出电压、电流充放电曲线。

（4）整流电源监控

实时监控机房整流电源各部件运行参数、状态及报警信息，交流输入电压，交、直流输出电压，总负载电流，每个整流模块输出电流，主、分路电流，蓄电池充、放电电流，每个整流模块工作状态（开／关机，均／浮充／测试，限流／不限流，故障／正常），直流输出电压过压／欠压，蓄电池熔丝状态，主、分路熔丝／开关故障。

（5）精密空调监测

实时监测精密空调的回风温度、回风湿度、冷冻水进出温度、流量、冷却水进出温度及冷冻机、冷冻水泵、冷却水泵工作电流等参数；监测工作状态包括压缩机状态、风机状态、加热器状态、抽湿器状态，水冷式空调还可监测到冷却水塔的补水池液面状态、冷却水塔风扇状态、冷却水阀门状态等各种工作状态；显示和记录各种参数变化曲线，并对各种报警状态进行实时的记录和报警处理。

（6）环境监测

温湿度监测，采用温湿度传感器，以直观的画面实时记录和显示机房各区域的温湿度数据及变化曲线，以及越界报警信息处理。

漏水监测，采用水浸传感器，以直观的画面实时记录和显示机房空调区域的漏水报警状态。

烟感监测，采用红外烟感传感器，以直观的画面实时记录和显示机房区域内的火灾报警状态。

3 监测监控指标

开滦信控供电系统平台监测监控指标如下:

（1）测量精度

电量传感器（变送器）的平均精度为0.25%，优于0.5%；直流电压精度优于0.25%，其他模拟量优于2%。单体电池电压误差小于3mV，总电压误差小于50mV。系统所有开关量的准确率为100%。

（2）响应时间

在设备发生故障时，从告警发生到值守监控中心的时间间隔在3～5s，非智能型设备故障告警DI量反应时间为1～2s，智能型设备最大故障间隔时间为15s（其中包括智能型设备自行数据处理反应时间）。非智能型设备的数据响应时间小于3s，命令执行响应时间小于2s。智能型设备数据响应时间小于5s，命令执行响应时间小于10s（包括智能型设备本身的处理响应时间）。在各级中心调阅曲线约3～4s的刷新率。

（3）告警准确率

系统故障告警准确率为100%，没有误告。发生连续告警时，具有多事件多地点同时告警功能。在系统画面告警显示栏，依据告警的先后、等级，将告警逐条显示，无漏告。

（4）可靠性

能够365天×24小时不间断地连续工作，平均无故障时间（MTTF）不小于2万小时，平均修复时间（MTTR）小于0.5小时。

（5）安全性

系统应有完善的安全防范措施，对所有操作人员按其工作性质分配不同的权限，并有完善的密码管理功能，以保证系统及数据的安全。

4 结束语

本文设计并开发的开滦信控供电系统监控平台能够实现对电力机房低压配电设备、UPS设备、通信整流电源、空调、蓄电池等设备实时数据的采集、数字通信、控制、设备维护及综合信息的管理功能；保证供电系统工作的连续性以及优化电气设备的运行，减轻了供电维护人员负担，提高设备的效率，减少生产成本，优化运营成本，减少维修成本；平台提供开放式标准接口，根据业务需求可接入到集团公司信息化、自动化综合管理平台，实现统一管控。

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