2.2 實時監(jiān)測

　　系統(tǒng)主要通過變電所地圖、變電所系統(tǒng)框圖(包括模擬屏監(jiān)控、變電所監(jiān)控柜)這幾種圖形化的界面為用戶提供變電所直觀的監(jiān)測信息。

　　變電所地圖可以直觀的看到區(qū)域內(nèi)各主次變電所的分布情況。用戶通過鼠標操作就可以選擇查看區(qū)域內(nèi)某個變電所內(nèi)主、備供變壓器、次總等主要參數(shù)的實時更新顯示。

　　變電所系統(tǒng)框圖即變電所供電關(guān)系總圖，描述了變電所主、備供電線路、開閉所、主次變電所之間的關(guān)系。通過系統(tǒng)框圖可以穿透鏈接到相應(yīng)變電所模擬屏、變電所柜圖，系統(tǒng)框圖還可以動態(tài)提示各個變電所的主要參數(shù)和運行數(shù)據(jù)。變電所模擬屏、柜圖即通過模擬屏或者柜圖的形式將變電所各類監(jiān)測儀表的主要數(shù)據(jù)以及線路開關(guān)閉合、斷開狀態(tài)顯示在相應(yīng)圖形界面上。

　　2.3 參數(shù)分析

　　操作人員可以從變電所管理樹查看相應(yīng)設(shè)備的實時參數(shù)信息以及參數(shù)的變化曲線。同時系統(tǒng)還提供以下兩方面數(shù)據(jù)作為變電所運行狀況診斷的分析依據(jù)。

　　1)根據(jù)不同樹節(jié)點可以顯示變電所當前運行狀況，儀表及回路基本信息。并將定時采集的參數(shù)生成變電所參數(shù)的趨勢圖、對比趨勢圖。系統(tǒng)可設(shè)置取樣時間間隔為5min、15min、30min、lh等。操作人員可根據(jù)選擇的時問段、參數(shù)對想要查看的參數(shù)信息進行對比分析。

　　2)對變電所電能質(zhì)量和電能可靠性狀況進行持續(xù)的監(jiān)測;實時監(jiān)視各個變電所次總、和分回路諧波含量，電壓閃變、擾動，頻率偏差，不平衡度，功率因數(shù)等電能質(zhì)量問題。

　　2.4 數(shù)據(jù)報表

　　該功能主要是對監(jiān)測參數(shù)進行統(tǒng)計，并根據(jù)要求的格式生成報表。報表功能分為參數(shù)報表、電量報表。參數(shù)報表允許操作人員按時間段查詢變電所任一設(shè)備的運行參數(shù);電量報表允許操作人員按需要查詢?nèi)我恢鞔巫冸娝哪陥蟊?、月報表、日報表等。通過導(dǎo)出功能可以將查詢內(nèi)容導(dǎo)入到本地計算機中，供操作人員查看。

　　2.5 異常報警

　　1)預(yù)警管理

　　系統(tǒng)設(shè)計了系統(tǒng)報警、短信報警、聲光報警三種報警方式，以保證報警信息能及時傳達給變電所管理人員。系統(tǒng)報警是在與服務(wù)器連接的瀏覽器上以彈出窗口的方式通知值班及管理人員;短信報警是通過手機短信及時將報警信息發(fā)送給報警聯(lián)系人;聲光報警是通過安裝于變電所內(nèi)部聲光報警器來報警。用戶登錄系統(tǒng)之后可以對報警策略、報警重發(fā)時間、報警聯(lián)系人通訊錄等進行設(shè)置。

　　2)報警處理

　　報警處理即系統(tǒng)后臺對報警發(fā)生后數(shù)據(jù)的處理。主要有新增報警、消除報警以及刪除報警的業(yè)務(wù)處理。

　　3)歷史報警

　　當報警解除之后，報警信息自動存入歷史報警數(shù)據(jù)庫中，包括報警發(fā)生日期、時間、編號、報警類型、報警描述等信息。通過歷史報警功能，用戶可隨時查看、下載、打印所有歷史報警信息。

　　3. 報警模塊設(shè)計

　　報警模塊為變電所穩(wěn)定運行提供保障，在整個系統(tǒng)中具有至關(guān)重要的地位。實時報警信息不同于一般的實時數(shù)據(jù)，其實時性要求更高，如果采用一般的輪詢 (Polling)技術(shù)不斷刷新頁面來獲取報警信息(即無論服務(wù)器端數(shù)據(jù)有無變化，都向服務(wù)器端定期取數(shù)據(jù))，這不但會產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)、浪費服務(wù)器資源，而且每次建立或關(guān)閉新的HTTP連接都有一定的延遲，這種延遲將大大的影響報警實時性。因此采用了基于訂閱/發(fā)布機制的服務(wù)器推送(Server Push)技術(shù)來解決此問題，在報警發(fā)生時向所有的訂閱用戶發(fā)布信息。

　　無插件的服務(wù)器推送方式既不需要客戶端周期性的輪詢，也不需要在瀏覽器里安裝任何插件，通過服務(wù)器端和瀏覽器保持HTTP通信連接，在服務(wù)器端以事件驅(qū)動方式主動向客戶端推送數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時刷新。

　　變電所主要有9種報警類型，如表2所示，每種報警類型對應(yīng)的報警發(fā)生條件都不同，需設(shè)置不同的報警策略。當監(jiān)測到跳閘、離線或某一參數(shù)超過門限時觸發(fā)相應(yīng)的報警，報警接口程序接收到變電所報警信息之后，從報警策略表中獲取該報警類型對應(yīng)的報警策略和報警聯(lián)系人電話，并向預(yù)先設(shè)置的用戶終端發(fā)送報警信息。管理人員收到報警信息之后，需進行相應(yīng)的操作，以解除報警。若超過設(shè)置的報警重發(fā)時間后報警仍未解除，系統(tǒng)則會重新發(fā)送報警信息。消警之后報警信息存入歷史報警庫中。報警服務(wù)流程如圖3所示。

　　表2 變電所報警類型定義

　　圖3 報警服務(wù)流程圖

　　4. 結(jié)論

　　本文結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，提出了一種基于物聯(lián)網(wǎng)四層架構(gòu)的變電所監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計方案，實現(xiàn)了變電所低壓端參數(shù)的遠程實時監(jiān)測、參數(shù)分析、數(shù)據(jù)報表、異常報警等功能。其中異常報警模塊采用了無插件的服務(wù)器推送方式，保證了報警的實時性。目前該方案已應(yīng)用于某校區(qū)變電所的監(jiān)測中，項目包括8個主變和22個副變，采用主備供電方式。項目建成之前，該校區(qū)變電所主要采用人工巡檢的方式，每天需安排多名值班人員輪流巡檢，人力成本高，每年光人工費用就需要幾百萬，而且容易出現(xiàn)漏檢、錯誤記錄、故障處置不及時等問題，存在重大隱患。項目建成后，變電所基本實現(xiàn)無人值守，管理人員無論何時何地都可以通過網(wǎng)絡(luò)登入系統(tǒng)對變電所的運行情況進行監(jiān)測和管理。通過多種報警方式，故障信息能及時傳遞給管理人員，大大縮短了故障處理時間，節(jié)省上百萬開支。該系統(tǒng)提升了變電所的供電保障，降低了運行維護成本，達到了減員增效的目的，同時該系統(tǒng)作為該校能源監(jiān)管平臺的一個子系統(tǒng)，結(jié)合其他水、電、路燈、空調(diào)節(jié)能管理系統(tǒng)，將大數(shù)據(jù)互相融合、智能分析，為節(jié)約型、智能化、信息化校園建設(shè)提供科學(xué)決策和支持。本系統(tǒng)在遠程實時控制方面仍有待進一步完善，在下一步設(shè)計與產(chǎn)品研發(fā)中將改進。