淺析在地鐵站臺配電室中電力監控系統的應用

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘 要：地鐵如今是我們日常出行的主要交通工具之一，作為城市的交通紐帶，地鐵的重要性毋容置疑，也正是因為如此，地鐵每天的人流量很大，在這種人流量大和人口密集度較高的地區，相應的各種事故也會(huì )經(jīng)常發(fā)生，監控系統的必要性也就顯現出來(lái)，在地鐵的監控系統當中我們將會(huì )詳細的進(jìn)行相關(guān)的分析和探討研究，保證地鐵的出行安全，提升人們出行的體驗。下文我們就將詳細的探究電力監控系統（PSCADA）在地鐵當中的應用。

關(guān)鍵詞：電力監控系統；地鐵綜合監控系統；具體應用

1 引言

在地鐵的運行當中，地鐵的運行安全以及地鐵內部的人員安全都是十分重要的，為了人民的生命安全以及財產(chǎn)安全負責，我們在地鐵當中使用了電力監控系統來(lái)提升整個(gè)地鐵的安全性，保證地鐵在運行的過(guò)程中有專(zhuān)人進(jìn)行檢查，保證人們在乘坐地鐵時(shí)自身的財產(chǎn)安全，以及相應的生命安全。在地鐵本身的安全問(wèn)題當中，現如今的政府已經(jīng)投入了較多的資金以及注意，所以在地鐵的監控設備方面我們要進(jìn)行相應的重視。

2 地鐵的電力監控系統（PSCADA）

自從汽車(chē)的發(fā)明開(kāi)始以來(lái)，人們對于交通工具的研發(fā)就一直沒(méi)有停下，隨著(zhù)時(shí)代的不斷演變，人類(lèi)的科技力量越來(lái)越強大，地鐵也應運而生。地鐵以其安全舒適、高效出行、噪聲小和污染近乎沒(méi)有的各種優(yōu)點(diǎn)，迅速的占據了大量人們在交通工具方面的使用比。并且，因為近幾年來(lái)人們高速發(fā)展科技而導致的環(huán)境問(wèn)題，也使得人們開(kāi)始倡導“綠色出行"，這使得對環(huán)境幾乎無(wú)消耗的地鐵走進(jìn)了人們的視野當中，成為了人們在市內交通出行的工具。而地鐵當中的監控系統重要性也就逐漸上升。

所以首先我們就需要研究的是，地鐵當中所應用的監控系統（PSCADA），籠統的概括，地鐵以及輕軌當中所使用的監控系統都是同一類(lèi)型的監控系統，由多個(gè)獨立的系統聯(lián)結而成，這些獨立的系統都有各自的獨立的服務(wù)器以及操作站等等進(jìn)行操控，最終通過(guò)一定的整合進(jìn)行監控效果的整合。在車(chē)站以及地鐵內部當中的監控設備都是通過(guò)整個(gè)監控網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行單獨監控的，所以在進(jìn)行使用的時(shí)候設備的維護以及監控系統的熟練使用都是十分重要的?，F如今大多數地鐵當中所使用的監控系統是地鐵綜合監控系統（ISCS），這個(gè)監控系統當中包括了FAS和BAS兩個(gè)部分，FAS系統則是火災自動(dòng)報警系統，在正常的使用過(guò)程中，如果地鐵中出現了火災的情況，FAS系統就能夠直接檢測到地鐵的火災發(fā)生位置，并且對火災發(fā)生的位置進(jìn)行適當的處理措施，以防火災蔓延到其他的車(chē)廂，導致火災情況加大。我們需要知道的是消防設施對于一個(gè)地鐵而言也是十分重要的，消防設施的放置地點(diǎn)都是需要嚴格的考量的，一方面既需要每個(gè)消防裝置之間能夠互相連通；

另一方面還需要保障消防設施能夠覆蓋整個(gè)地鐵，從而提升火災發(fā)生后的效果。BAS系統則是指環(huán)境及設備監控系統，為了能夠更好的保證我們地鐵的出行安全性，BAS系統主要負責的是地鐵運行的正常性，如果在地鐵運行的過(guò)程中出現了安全故障的問(wèn)題的話(huà)，BAS系統則能夠立刻對地鐵進(jìn)行一定的故障排修。而B(niǎo)AS和FAS兩個(gè)系統結合起來(lái)的時(shí)候，在地鐵出現火災的情況時(shí)，地鐵中的BAS和FAS系統能夠有效的進(jìn)行自動(dòng)化處理，PSCADA監控系統則是ISCS綜合監控系統之下的一個(gè)監控系統，PSCADA監控系統的特點(diǎn)就是安全并且持續運行，在實(shí)際應用的基礎上保證長(cháng)時(shí)間的運作。

PSCADA（Power Super-visory Control And Data Acquisition）系統，這種系統通過(guò)字面意思進(jìn)行理解的話(huà)就是電力調度以及數據收集系統，這個(gè)系統主要的作用就是進(jìn)行數據的收集，并且將所收集的數據進(jìn)行一定的整合以及管理，然后呈現給相應的監控人員。在整個(gè)綜合監控系統當中，PSCADA系統的自主判斷以及進(jìn)行數據的顯示為整個(gè)系統的運作帶來(lái)了便利，一方面更好的保證了整個(gè)監控系統的安全運行，另一方面也減少了監控系統的操作難度。

現如今針對PSCADA 監控系統而言，這種系統為整個(gè)綜合監控系統帶來(lái)了更多的可能性，我們需要主要分析的內容就是關(guān)于這種系統的造價(jià)成本，而這種系統給整個(gè)監控系統帶來(lái)的可能性就是全自動(dòng)化管理。在地鐵當中使用這種監控系統來(lái)進(jìn)行監控，一方面能夠有效的進(jìn)行所有信息的控制和收集，另一方面還能夠通過(guò)這種系統來(lái)達到全自動(dòng)化監控，實(shí)時(shí)全天監控的目的，不僅僅能夠增加整個(gè)地鐵的運作效率，另一方面還能夠避免安全事故的發(fā)生，還在一定程度上減少了人力的成本。

3 安科瑞Acrel-2000Z電力監控系統解決方案

3.1 概述

針對用戶(hù)變電站（一般為35kV及以下電壓等級），通過(guò)微機保護裝置、開(kāi)關(guān)柜綜合測控裝置、電氣接點(diǎn)無(wú)線(xiàn)測溫產(chǎn)品、電能質(zhì)量在線(xiàn)監測裝置、配電室環(huán)境監控設備、弧光保護裝置等設備組成綜合自動(dòng)化的綜合監控系統，實(shí)現了變電、配電、用電的安全運行和管理。監控范圍包括用戶(hù)變電站、開(kāi)閉所、變電所及配電室等。

Acrel-2000Z電力監控系統是安科瑞電氣股份有限公司根據電力系統自動(dòng)化及無(wú)人值守的要求，針對35kV及以下電壓等級研發(fā)出的一套分層分布式變電站監控管理系統。該系統是應用電力自動(dòng)化技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)和信息傳輸技術(shù)，集保護、監測、控制、通信等功能于一體的開(kāi)放式、網(wǎng)絡(luò )化、單元化、組態(tài)化的系統，適用于35kV及以下電壓等級的城網(wǎng)、農網(wǎng)變電站和用戶(hù)變電站，可實(shí)現對變電站的控制和管理，滿(mǎn)足變電站無(wú)人或少人值守的需求，為變電站安全、穩定、經(jīng)濟運行提供了堅實(shí)的保障。

3.2 應用場(chǎng)所

適用于軌道交通，工業(yè)，建筑，學(xué)校，商業(yè)綜合體等35kV及以下用戶(hù)端供配電自動(dòng)化系統工程設計、施工和運行維護。

3.3 系統架構

Acrel-2000Z電力監控系統采用分層分布式設計，可分為三層：站控管理層、網(wǎng)絡(luò )通信層和現場(chǎng)設備層，組網(wǎng)方式可為標準網(wǎng)絡(luò )結構、光纖星型網(wǎng)絡(luò )結構、光纖環(huán)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò )結構，根據用戶(hù)用電規模、用電設備分布和占地面積等多方面的信息綜合考慮組網(wǎng)方式。

3.4 系統功能

1）實(shí)時(shí)監測：直觀(guān)顯示配電網(wǎng)的運行狀態(tài)，實(shí)時(shí)監測各回路電參數信息，動(dòng)態(tài)監視各配電回路有關(guān)故障、告警等信號。

電參量查詢(xún)：在配電一次圖中，可以直接查看該回路詳細電參量。

曲線(xiàn)查詢(xún)：可以直接查看各電參量曲線(xiàn)。

運行報表：查詢(xún)各回路或設備規定時(shí)間的運行參數。

實(shí)時(shí)告警：具有實(shí)時(shí)告警功能，系統能夠對配電回路遙信變位，保護動(dòng)作、事故跳閘等事件發(fā)出告警。

歷史事件查詢(xún)：對事件記錄進(jìn)行存儲和管理，方便用戶(hù)對系統事件和報警進(jìn)行歷史追溯，查詢(xún)統計、事故分析。

電能統計報表：系統具備定時(shí)抄表匯總統計功能，用戶(hù)可以自由查詢(xún)自系統正常運行以來(lái)任意時(shí)間段內各配電節點(diǎn)的用電情況。

用戶(hù)權限管理：設置了用戶(hù)權限管理功能，可以定義不同級別用戶(hù)的登錄名、密碼及操作權限。

網(wǎng)絡(luò )拓撲圖：支持實(shí)時(shí)監視并診斷各設備的通訊狀態(tài)，能夠完整的顯示整個(gè)系統網(wǎng)絡(luò )結構。

電能質(zhì)量監測：可以對整個(gè)配電系統范圍內的電能質(zhì)量和電能可靠性狀況進(jìn)行持續性的監測。

遙控功能：可以對整個(gè)配電系統范圍內的設備進(jìn)行遠程遙控操作。

故障錄波：可在系統發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)準確地記錄故障前、后過(guò)程的各種電氣量的變化情況。

事故追憶：可自動(dòng)記錄事故時(shí)刻前后一段時(shí)間的所有實(shí)時(shí)穩態(tài)信息。

Web訪(fǎng)問(wèn)：展示頁(yè)面顯示變電站數量、變壓器數量、監測點(diǎn)位數量等概況信息，設備通信狀態(tài)，用電分析和事件記錄。

APP訪(fǎng)問(wèn)：設備數據頁(yè)面顯示各設備的電參量數據以及曲線(xiàn)。

3.5 系統硬件配置

4 結束語(yǔ)

地鐵在當今社會(huì )無(wú)疑是有著(zhù)相當重要的地位，而且對于這種高科技的出行方式，人們都會(huì )出于一種特殊的心理而去盲目的追求，從而提升地鐵的使用頻率，而這也無(wú)疑是地鐵的高效性的一種體現。那么，如此高效并且方便的出行工具，其本身的安全問(wèn)題自然也受到了人們的重視，對于地鐵本身的安全問(wèn)題，人們一直都關(guān)注有加，為了確保在運行的過(guò)程中地鐵不發(fā)生事故問(wèn)題，我們上文中就詳細的研究了地鐵的監控系統以及相應的作用。

參考文獻： 

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【3】王利兵.電力監控系統(PSCADA)在地鐵中應用

【4】安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊 2022.05版.