变电站机房动力环境集中监控系统设计与实现

【摘要】变电站机房动力环境集中监控系统是利用监控技术对系统规模与网络架构进行设计，解决监控数据处理方式，远端现场采集等主要问题，并对传输方式进行选择和设计，对监控中心的软硬件进行合理配置，从而实现通信网局房、局站动力及环境的监控，并保证环境监控数据上报的准确性和时实性。利用先进的通信技术对分布于本区域或远程区域的机房动力环境进行实时监控，以实现防盗报警、图像监控、故障告警、紧急事件处理，从而实现对在一个区域或不同区域里的各个机房及环境进行集中监控。

【关键词】变电站机房;动力环境;监控;通信站

引言

机房动力环境监控系统主要是对机房设备（如供配电系统、UPS电源、防雷器、空调、消防系统、门禁系统等）的运行状态、温度、湿度、机房动力环境监控系统供电的电压、电流、频率、配电系统的开关状态、测漏系统等进行实时监控并记录历史数据，机房动力环境监控系统实现对机房遥测、遥信、遥控、遥调的管理功能，为机房高效的管理和安全运营提供有力的保证，使维护和管理从人工被动看守的方式向集中监控和无人值守的管理模式进行转变。该系统是对通信设备的维护工作上升到智能化的新阶梯。

图1 系统拓扑框图

1.系统整体设计

在整个系统的设计与构成上，集中监控中心应集成整个动力环境监控系统中的数据接口和通信的接口，通过集中监控中心的通信网络可对下面的区域监控站进行实时通信和管理。区域监控站可对动力环境监控系统的一个具体的功能模块进行实时监控，当其中一个功能模块出现故障时，整个系统可进行实时的联动，通过区域监控站的数据信息处理可以与上一级的监控中心进行数据的通信，并对外提供相应的查询、统计、分析和报表导出的功能。区域监控站与上一级的集中监控中心进行实时信息数据交互，当有报警信息出现时，会及时报警并将报警信息存储到相应的数据库中，当报警的数据信息超越了极限阀值时，系统将会做出联动反应。端局监控单元负责对前端数据信息采集，对采集的数据信息进行变换处理并进行实时分析，将分析结果反馈到系统的前端显示。系统拓扑框图如图1所示。

2.详细设计

根据被采集设备的性能可将监控对象分为智能设备和非智能设备。智能设备指设备本身装有一定数量的传感器、变送器，采集器和智能接口，它可以通过其通信协议、数据包等方式与监控系统直接通信。非智能设备不具备数据处理功能，也不具备智能接口。它需要先进行采集数据后再接入系统。

监控对象按照点特性可分为电量对象和非电量对象，对于电量对象，如电压、电流等，应先通过变送器将其转变成在采集器要求范围内的输入信号，然后再接入数据采集器。对于非电量对象，例如温湿度、水浸、烟感指数等，应通过传感器先将非电量对象转换成电量对象后再接入数据采集器。

2.1 UPS电源、蓄电池监测

通过由UPS厂家提供的通讯协议及智能通讯接口，对UPS进行监控，对UPS内部整流器、逆变器、电池、旁路、负载等各部件的运行状态进行实时监视，一旦有部件发生故障，系统会自动报警。通过在线式电池监测仪，直流电流传感器等设备对UPS后备电池进行监控，对电池故障进行预警。

2.2 漏水监测系统

该系统包括漏水控制器、漏水感应绳、引出线、固定胶贴和电源等，其工作原理为：采用耐腐蚀，强度高的感应绳与控制器及其他附件，通过将用漏水绳将有水源的地方围起来，一旦有液体泄漏接触到漏水绳，控制器就会将信号输到监控站上，及时通知有关人员排除。

2.3 门禁系统

门禁部分具体由控制器、感应式读卡器、电锁和开门按钮组成。读卡方式为非接触读卡方式，持卡人只要将卡在读卡器附近晃动一次，读卡器就能感应到有卡请求验证并将卡中的信息（内码）发送到主机，主机进行检查卡合法性，然后决定是否开门。

2.4 空调监控系统

通过空调自带智能通讯接口及通讯协议，系统实时、全面诊断空调运行状况，监控空调各部件的运行状态与参数，并可通过软件在系统上或通过网络远程修改空调设置参数（如温度、湿度等），并实现空调的远程开关机。

2.5 消防监测系统

由消防控制箱给出的报警信号，通过监控设备开关量数据采集模块，将消防控制器上的干接点变化信号送到监控主机，实时监测机房内的火灾情况，即便无人值守，也可确定消防状态。一旦报警，系统可根据需要联动门禁系统打开所有的门锁，让工作人员能尽快脱离现场，并可以联动摄像机进行拍照。

2.6 其他监控系统

其他监控系统还包括发电机系统、配电系统、防雷监测、闭路监控系统、温湿度检测系统、网络以及应用系统监测、电力自动化系统监控系统等，可根据变电站现场的实际情况与要求来增减监控对象。

2.7 软件系统

综合考虑实际的使用环境、成本、可移植等因素，该监控系统的数据平台可选用微软公司的SQL Server 2000;操作系统可采用微软公司Windows 2000;前台应用程序机房组态监控系统，采用Visual C++开发而成;网络数据通讯采用TCP/IP协议。

3.结束语

变电站机房动力环境集中监控系统可实现各子系统之间的数据流动，具有的强大联动功能，减轻了机房维护人员负担，在提高了机房系统可靠性的同时提高了整个机房的运行效率，实现了对机房的科学管理，是建设智能电网的重要部分。

参考文献

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作者简介：李永超（1986—），男，天津人，助理工程师。