智慧城市管廊电力监控系统设计及应用

1. 概述

综合管廊一般是建于城市地下用于容纳两类及以上城市工程管线的构筑物及附属设施，将电力、自来水、热力、煤气、电信、网络等市政公用管线根据规划要求集中敷设在同一个构建物内，实施统一设计、施工、管理的市政公用隧道空间，并且还具备排水、通风、照明、通信和监控等功能。主要的作用就是为了避免城市道路被反复开挖，减少城市污染，为城市运转提供各种能源和通信，保证城市运转的高效。无论承载的管线出现故障，还是自身附属设备出现故障，都可能造成部分功能的瘫痪，因此建设综合管廊时需要设置各类现场传感器用于监测和控制管廊内部设施运行情况。通常包括：管廊附属地面及内部供电系统、照明系统、消防系统、排水排烟系统、环境温、湿度，可燃气体探测、门禁、入侵检测、视频、巡更等。

2. 项目需求

管廊由于其用途成为城市动力和通信的大动脉和生命线，重要性不言而喻，对于综合管廊的监测和控制主要有以下几个方面要求：

1) 对地上变电所变压器、开关柜电气参数进行监控；

2) 对管廊内部配电箱柜电气参数进行监视；

3) 对管廊内照明远程控制和红外感应控制；

4) 对管廊内部配电回路漏电电流、线缆温度进行监测和异常报警；

5) 对管廊内消防设备电源回路进行监测和异常报警；

6) 对管廊内防火门状态进行监测和控制；

7) 管廊内消防疏散通道、出口有明显的指示灯具，并可以通过不同应急预案进行紧急控制；

8) 根据管廊内部集水坑水位控制水泵启停，根据内部可燃气体浓度及烟雾启停排风风机；

9) 监测管廊内部环境温湿度，烟雾、甲烷等可燃气体监测、报警及联动控制；

10) 监测管廊门禁以及非法入侵报警；

11) 管廊内部视频监控及巡更系统；

12) 监控软件采用B/S架构，全面接入以上监测数据，通过浏览器、手机APP或短信等方式提供数据监测和异常报警，并可通过系统发布维保、巡检及抢修派工任务。

电力监控子系统功能

l 实时监测

系统人机界面友好，以配电一次图的形式直观显示配电线路的运行状态，实时监测各回路电压、电流、功率、功率因数、电能等电参数信息，动态监视各配电回路断路器、隔离开关、地刀等合、分状态，以及有关故障、告警等信号。

l 详细电参量查询

在配电一次图中，可以直接查看该回路详细电参量，包括三相电流、三相电压、三相总有功功率、总无功功率、总功率因数、正向有功电能，并可以查看24小时相电流趋势曲线。

l 运行报表

查询各回路或设备时间的运行参数，报表中显示电参量信息应包括：各相电流、三相电压、总功率因数、总有功功率、总无功功率、正向有功电能等.

l 实时报警

电力监控系统具有实时报警功能，系统能够对配电回路断路器、隔离开关、接地刀分、合动作等遥信变位，保护动作、事故跳闸等事件发出告警。电力监控系统具有实时语音报警功能，系统能够对所有事件发出语音告警。

l 历史事件查询

电力监控系统能够对遥信变位，保护动作、事故跳闸，以及电压、电流、功率、功率因数越限等事件记录进行存储和管理，方便用户对系统事件和报警进行历史追溯，查询统计、事故分析。

l 电能统计报表

电力监控系统以丰富的报表体支撑量体系的完整性。系统具备定时抄表汇总统计功能，用户可以自由查询自系统正常运行以来任意时间段内各配电节点的用电情况，即该节点进线用电量与各分支回路消耗电量的统计分析报表。

l 用户权限管理

电力监控系统为保障系统安全稳定运行，设置了用户权限管理功能。通过用户权限管理能够防止未经授权的操作（如遥控的操作，数据库修改等）。可以定义不同级别用户的登录名、密码及操作权限，为系统运行、维护、管理提供可靠的安全保障。

l 遥控操作

电力监控系统可以对整个配电系统范围内的设备进行远程遥控操作。例如配电系统维护人员可以通过监控系统的主界面点击相应的断路器遥信点调出遥控操作界面，可以及时执行调度系统或站内相应的操作命令。

l 网络拓扑图

电力监控系统支持实时监视接入系统的各设备的通讯状态，能够完整的显示整个系统网络结构；可在线诊断设备通讯状态，发生网络异常时能自动在界面上显示故障设备或元件及其故障部位。