變電站電力監(jiān)控系統(tǒng)主要由監(jiān)控裝置、網(wǎng)絡設備、計算機設備等互聯(lián)布局而成。按照我國規(guī)定的配電網(wǎng)智能化設計規(guī)則，本次項目中的監(jiān)控系統(tǒng)采用分層、分布式的原則進行設計。分層設計更符合現(xiàn)階段我國實行的通訊系統(tǒng)的設計標準，每一層均可獨立的完成監(jiān)視控制功能，同時也可以實現(xiàn)遠端控制，還可以確保在上下層之間發(fā)生通訊故障的時候本層、上層的功能不會受到故障的影響。本項目主要分為主站層、通訊間隔層以及遠端設備層。

　　(一)主站層(管理層)

　　主站是在線監(jiān)控系統(tǒng)的核心，主要是由安裝站端監(jiān)控軟件的監(jiān)控主機和服務器構成，負責將通訊層上傳的數(shù)據(jù)進行解包，對通訊層上傳的數(shù)據(jù)進行分析、管理，根據(jù)站端的實際情況執(zhí)行相應的操作，從而負責對配電房的智能化管理。主站通過外網(wǎng)服務器實現(xiàn)與站端的通信，主站層主要配置方式有單監(jiān)控主機、單通訊機、雙通訊機、雙主機或者功能的組合等。

　　(二)通訊間隔層(傳輸層)

　　通訊層主要負責站端設備和主站之間的通信，是在線監(jiān)控系統(tǒng)的主要連接樞紐，是保證在線監(jiān)控系統(tǒng)正常運行的關鍵。監(jiān)控系統(tǒng)之間的信息傳遞主要是通過通訊層的通訊總線傳輸?shù)礁鱾€通訊子站，各個通訊子站通過對本站的監(jiān)控信號、運行參數(shù)等進行上傳至主站層進行分析處理，主站的遠程控制指令由通訊總線下行傳輸至各個配電房的遠端控制主機，進行相應的控制操作?，F(xiàn)階段我國常用的通訊間隔層上行網(wǎng)絡主要是以太網(wǎng)和PROFIBUS等形式進行傳輸，下行網(wǎng)絡之間的傳輸則主要是現(xiàn)場總線常用的主要有RS232、RS485、以及CANBUS等，總線的類型則是由項目所選用的設備進行確定。在本項目中采用4G網(wǎng)絡和Internet協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸，即遠端與主站采用4G網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)的傳輸，遠端控制中心和監(jiān)測設備之間采用RS485 總線進行通訊。

　　(三)遠端設備層

　　遠端設備層是在線監(jiān)控系統(tǒng)的主要執(zhí)行部分，也是執(zhí)行監(jiān)測的主要部分。該層主要是由各種監(jiān)控設備，如濕度、溫度、視頻監(jiān)控設備、主控設備等，負責對配電房的運行狀態(tài)進行監(jiān)控。并及時的將監(jiān)測信息上傳到通訊層或者接受主站發(fā)出的遠端控制指令。遠端設備層主要負責對配電房的視頻監(jiān)控、安全防范、智能控制、環(huán)境監(jiān)測、門禁系統(tǒng)、火災報警及保障系統(tǒng)。實現(xiàn)對配電房的智能控制和監(jiān)測，以方便主站系統(tǒng)對配電房的所有設備的管理和信息的查看。

　　1. 子系統(tǒng)設計

　　本變電所電力運維云平臺的電力監(jiān)控系統(tǒng)按照需求可以分為以下子系統(tǒng)：

　　1.1 視頻監(jiān)控子系統(tǒng)

　　在配電房的入口處及設備機柜通道前后設置監(jiān)控攝像頭，能夠采集、存儲、發(fā)布視頻圖像，監(jiān)控系統(tǒng)能夠動態(tài)查詢到實時視頻圖像。

　　1.2 直流配電屏監(jiān)測

　　? 監(jiān)控內容

　　設計對配電房內直流配電屏的運行參數(shù)及狀態(tài)進行實時監(jiān)測，一旦發(fā)生故障及報警通過監(jiān)控平臺發(fā)出對外報警。

　　? 實現(xiàn)方式

　　通過直流/交流配電屏設備提供的RS485(或RS232)智能接口及通訊協(xié)議，采用總線的方式將直流/交流配電屏的監(jiān)控信號直接接入監(jiān)控主機的串口，由監(jiān)控平臺軟件進行直流/交流配電屏的實時監(jiān)測。

　　? 實現(xiàn)功能

　　實時監(jiān)測直流/交流配電屏輸出的電壓、電流等參數(shù)，以及各支路開關、熔斷絲的狀態(tài)(能監(jiān)測到的具體內容由廠家的協(xié)議決定，不同品牌、型號的直流/交流配電屏所監(jiān)控到的內容不同)。

　　系統(tǒng)可對監(jiān)測到的各項參數(shù)設定越限閥值(包括上下限、恢復上下限)，一旦發(fā)生越限報警，系統(tǒng)將發(fā)生報警，同時產生報警事件進行記錄存儲并有相應的處理提示，第一時間發(fā)出電話撥號、手機短信、E-Mail、聲光等對外報警。

　　提供記錄查詢，可查詢報警數(shù)據(jù)及具體報警時間的參數(shù)值，并可導出為EXCEL格式，方便管理員全面了解機房內的直流/交流配電屏的供電狀況。

　　1.3 風機監(jiān)控

　　? 監(jiān)控內容

　　設計對機房內風機的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)測，同時可對風機實現(xiàn)遠程的開關機控制。

　　? 實現(xiàn)方式

　　由于風機不具有智能接口，通過單相導軌電表(帶控制)或中間繼電器來實現(xiàn)風機的開關機電源控制，單相導軌電表(帶控制)模塊通過RS485智能接口及通訊協(xié)議采用總線的方式(或中間繼電器的開關量信號接入主機DO接口)將信號接入監(jiān)控主機的串口，由監(jiān)控平臺軟件進行風機開關機控制和運行狀態(tài)的實時監(jiān)測。

　　? 實現(xiàn)功能

　　實時監(jiān)測風機的開關機運行狀態(tài)、過濾網(wǎng)堵塞狀態(tài)，并可通過監(jiān)控平臺軟件實現(xiàn)遠程的開關機控制，同時可對風機進行定時開關機設置，使風機自動工作不需人為干預，大大延長了設備使用壽命，達到節(jié)能降耗、無人值守的目標。

　　1.4 燈光照明控制

　　? 監(jiān)控內容

　　設計對站房內燈光照明回路進行遠程的開關燈控制。

　　? 實現(xiàn)方式

　　通過單相導軌電表(帶控制)或中間繼電器來控制燈光照明回路220V電源的通斷電，從而實現(xiàn)燈光照明的開關燈控制，并通過相導軌電表(帶控制)模塊通過RS485智能接口及通訊協(xié)議采用總線的方式(或中間繼電器的開關量信號接入監(jiān)控主機DO接口)將信號接入監(jiān)控主機的串口，由監(jiān)控平臺軟件進行燈光照明的開關燈控制。

　　? 實現(xiàn)功能

　　通過監(jiān)控平臺軟件實現(xiàn)遠程的開關燈控制，同時可對燈光照明回路進行定時開關燈設置，使燈光照明自動工作不需人為干預，大大延長了設備使用壽命，達到節(jié)能降耗、無人值守的目標。

　　1.5 水位監(jiān)測

　　本項目有一個蓄水池，通過設置水位檢測傳感器來監(jiān)測水位情況。

　　? 監(jiān)控內容

　　水位檢測傳感器主要是用來檢測水池內水的深度，當水池水位超過上限時，就會觸發(fā)警報給管理員，讓管理員第一時間掌握水位情況，才不會導致水池水的泄露。

　　? 實現(xiàn)方式

　　水位傳感器的RS485接口與監(jiān)控主機的RS485接口連接，由監(jiān)控主機對實時監(jiān)測采集的現(xiàn)場信號進行數(shù)據(jù)實時分析處理及數(shù)據(jù)存儲。

　　? 實現(xiàn)功能

　　實時監(jiān)控水池水位的實時狀態(tài)，對其工作狀態(tài)正常與否進行實時監(jiān)測和顯示?？蓪ΡO(jiān)測到的各項參數(shù)設定上下限閥值，一旦參數(shù)發(fā)生超限報警，在相應位置發(fā)生報警的參數(shù)會變紅色顯示，同時產生報警事件進行記錄存儲并有相應的處理提示，系統(tǒng)一旦監(jiān)測到有報警或參數(shù)越限(可設置)，第一時間發(fā)出電話撥號、手機短信、E-Mail等對外報警。

　　1.6 煙感監(jiān)測

　　本項目在配電柜前后側及變壓器上端共設置3個煙感探測器。

　　? 監(jiān)控內容

　　設計在站房內安裝煙感探測器進行實時火警監(jiān)測，一旦發(fā)生報警通過監(jiān)控平臺發(fā)出對外報警。

　　? 實現(xiàn)方式

　　將煙感探測器提供的干接點信號直接接入監(jiān)控主機的DI口，由監(jiān)控平臺軟件進行消防的實時監(jiān)測。

　　? 實現(xiàn)功能

　　實時監(jiān)測站房內的消防火警信號，一旦發(fā)生報警，系統(tǒng)產生報警事件進行記錄存儲及有相應的處理提示，第一時間發(fā)出電話撥號、手機短信、E-Mail等對外報警。

　　1.7 溫濕度監(jiān)測

　　本項目設置一個溫濕度感應器，監(jiān)控配電房整體的環(huán)境溫濕度。

　　? 監(jiān)控內容

　　環(huán)境溫濕度對于配電設備的可靠運行至關重要，因此設計在站房的各個重要部位，安裝溫濕度傳感器(帶液晶顯示)，一旦發(fā)現(xiàn)異常立即啟動報警。

　　? 實現(xiàn)方式

　　通過在站房重要部位安裝帶液晶顯示的溫濕度傳感器對環(huán)境溫濕度實現(xiàn)監(jiān)測，既可在溫濕度傳感器表面實時看到當前的溫度和濕度數(shù)值，亦可通過溫濕度傳感器的RS485智能接口和通訊協(xié)議采用總線的方式將信號接入監(jiān)控主機的串口，由監(jiān)控平臺軟件進行溫濕度的實時監(jiān)測。

　　? 實現(xiàn)功能

　　實時監(jiān)測機房區(qū)域內的溫度和濕度值，同時支持與其它子系統(tǒng)的聯(lián)動控制，如當溫度過高時自動聯(lián)動啟動空調進行制冷。

　　系統(tǒng)可對溫度和濕度參數(shù)設定越限閥值(包括上下限、恢復上下限)，一旦溫濕度發(fā)生越限報警，系統(tǒng)將發(fā)生報警，同時產生報警事件進行記錄存儲并有相應的處理提示，第一時間發(fā)出電話撥號、手機短信、E-Mail等對外報警。

　　提供記錄查詢，可查詢報警數(shù)據(jù)及具體報警時間的參數(shù)值，并可導出為EXCEL格式，方便管理員全面了解機房內的溫濕度狀況。

　　1.8 門禁監(jiān)控

　　? 監(jiān)控內容

　　出于對站房安全的考慮，設計對站房門進行門禁管理，采用進門刷卡(刷卡方式可選IC卡、指紋、密碼)、出門按按鈕的進出驗證方式，由監(jiān)控平臺軟件進行機房出入的門禁管理。

　　? 實現(xiàn)方式

　　使用網(wǎng)絡門禁控制器，通過網(wǎng)絡門禁控制器設備提供的TCP/IP接口及通訊協(xié)議，采用網(wǎng)絡的方式將門禁信號接入監(jiān)控主機，由監(jiān)控平臺軟件進行門禁的實時監(jiān)測。

　　? 實現(xiàn)功能

　　實時監(jiān)控各道門人員進出的情況，并進行記錄。

　　可對人員的進出區(qū)域、有效日期、進出時段等進行授權，并可對人員進行權限組劃分。

　　可對門控器進行遠程設置操作。

　　支持集中發(fā)卡功能。

　　支持與其它子系統(tǒng)的聯(lián)動功能，如：發(fā)生火警時聯(lián)動門禁控制器自動打開各道門的電鎖以便逃生等。