深圳地鐵4號線QDLIntegrate電力監控系統的設計與應用
一、基本信息
項目名稱：深圳地鐵4號線龍華車輛段通道工程項目電力監控項目
項目地點：廣東省深圳市
項目時間：2021.02.07
二、項目概述
深圳地鐵4號線（Shenzhen Metro Line 4），是中國廣東省深圳市第2條建成運營的地鐵線路，于2004年12月28日開通運營一期工程，2011年6月16日開通運營二期工程，2020年10月28日開通運營三期工程，其標志色為紅色，北起牛湖站，途經龍華區、福田區，貫穿深圳北站、市民中心、會展中心等重要區域，南至福田口岸站，是貫穿深圳南北的地鐵主干線。截至2021年1月，深圳地鐵4號線全長31.3千米，共設23個站點，其中14座地下站，1座地面站和8座高架站；列車設計時速80千米/小時，采用6節編組A型地鐵列車。
武漢慶德隆電氣有限公司為龍華車輛段通道工程項目提供了QDLIntegrate電力監控系統，系統提供了數據采集及電力監控畫面。
根據相關地方規范要求“建筑能耗監測系統”應作為新建建筑設備設施系統的組成部分，列入建設規劃；深圳地鐵4號線相關工程項目屬于大型公共建筑，能耗監測設計依據主要是《DGJ68-2068-2017》公共建筑用能監測工程技術規范。
為保證生產管理用電負荷的統計與分析及對危險源實時監控，需要對項目現場的配電室中進線及出線回路進行電壓、電流、功率等參數進行實時在線監控。一旦監控點被監視參數異常，能夠及時檢測報警，有關人員采取必要的措施，避免安全事故的發生。
QDLIntegrate電力監控系統自動抄表功能節省了人力物力，功率趨勢曲線功能能夠直觀的顯示各回路的工作狀態與時間，方便用戶找出非正常用電回路并且及時進行整改。
QDLIntegrate電力監控系統具有高安全性與可靠性、易于擴展、便于維修與維護。
三、網絡結構圖
依據項目現場實際情況及特點，我們提出了如下具有針對性的系統設計，其中典型系統結構拓撲圖如下：
慶德隆QDLIntegrate電力監控系統具有結構簡單，安裝維護方便，操作便利、故障率低等特點，我們根據其底層數據采集設備的數量，將其劃分為四部分；每一部分由一條485雙絞線總線控制，并以標準協議的方式通過以太網方式向現場工控機傳輸數據。
工控機對數據進行處理后，可將處理后的數據通過4G網絡發送至云平臺，實現后續管理人員的異地操作，可通過電腦、手機APP等方式訪問管理。
四、系統功能介紹
1、監控內容
(1)0.4kV低壓配電部分
變電所低壓總進線、配電出線、照明出線、消防出線等。
進線回路：采集有功P、無功Q、三相電壓V、三相電流I、功率因數COSΦ;開關位置信號、故障脫扣信號、儲能狀態、準備合閘就緒、保護跳閘類型等。
(2)大型UPS不間斷電源
通過UPS的通信口獲取其運行信息，通過UPS內的監控器監測UPS的運行狀況，各種故障狀態及電池組的狀況。
(3)EPS應急電源系統
EPS應急電源系統主要包括整流充電器、蓄電池組、逆變器、互投裝置和系統控制器等部分。主要通過他的相關通信接口來監控設備的運行狀態，工作情況及相關電池組的狀態。
2.軟件功能
登錄頁面是作為用戶登錄的主界面，我們對用戶權限進行了分級，只有擁有相應權限的用戶，輸入正確密碼才能對該系統進行相關操作。
1.系統主界面
由于項目實際情況，我們將系統主界面左側的導航欄取消了，將原有的導航欄信息集成到了上部標題欄，標題欄最上部不變還是顯示項目名稱等信息，在下部增加了部分標題欄的信息，以達到一個和以往功能相同，但界面更加清晰明確的目的，同時這個調整也更符合該項目。
1.1導航按鈕部分
導航按鈕我們根據用戶需要分為低壓IP03、低壓IP04、UPS、EPS和電能查詢,事件查詢三大塊。主體部分因該項目不存在高壓回路，因此將低壓部分分為兩部分。
2.1.1二級導航欄用來展示各個配電室的詳細情況，由此點擊進入子項的系統主接線圖。該項目中沒有二級導航欄，因此沒有展示圖片。
2.1.2名稱及接線圖欄除了用來顯示柜體名稱、編號、接線圖外，還可用來操作開關柜分合閘及顯示開關柜的分合狀態，點擊左下角“實時數據”可跳轉至該開關柜的詳情信息界面。
2.1.3信息及通信狀態欄能實時顯示對應柜體或抽屜的實時通信狀態及電壓、電流、電能、功率、功率因數及頻率等信息。
2.1.4完能斷路器狀態欄主要顯示斷路器的彈簧儲能、開關跳位和就地位置等相關狀態。
2.2導航欄低壓部分
低壓部分總體功能和高壓部分相似，但我們為了讓高壓和低壓易辨識，并防止管理員誤操作，我們將兩個界面進行了差異化調整，并根據低壓抽屜柜的特點，將其劃分為小塊，使管理人員便于觀察，詳情如下：
2.2.1接線圖及信息欄是接線圖、通信狀態、詳情信息及詳情信息跳轉等多種功能的集合體。同時我們將界面中的常用數據標注為醒目的橙色，便于查看。
2.2.2抽屜柜接線圖及信息欄的功能與上相同，但更為簡潔，只顯示重要數據，如需查看詳細數據則需要點擊左上角“數據”按鈕。
2.實時數據
實時數據界面由各主界面的“實時數據”跳轉而來，可詳細查看該開關柜的實時通信狀態及電壓、電流、電能及功率的歷史曲線。界面如下：
3.曲線
曲線部分的二級導航主要包括高壓進線柜、低壓進線柜、發電機進線和其他特殊重要柜體，點擊相應子選項，可詳細查看其三相電壓、三相電流及電能等信息的曲線圖。
4.1電壓曲線
該項目我們取消了電壓曲線圖，原因是該項目電壓的波動幅度較小，其所取得曲線圖參考價值不大，我們將其改為數值顯示更為直觀。
我們以往的電壓曲線也只單純展示高壓進線柜、低壓進線柜、發電機進線和特殊重要柜體的三相電壓曲線圖。
4.2電流曲線
電流曲線除了展示高壓進線柜、低壓進線柜、發電機進線和其他特殊重要柜體的三相電流曲線外，還展示電能、功率等信息的曲線。
5.事件查詢
事件查詢時對報警的存盤信息進行實時查看和歷史查詢的功能，按設備類型分類，可以查詢輸入時間段的歷史報警信息，達到分析和記錄的目的，也可以導出到excel表。事件查詢主要以開合閘、保護故障信息、SOE信息等報警信息為主，實時顯示設備的故障狀態，用不同的顏色顯示，并彈出報警框，并可以播放報警聲音，或驅動警鈴警笛等。
6.報表查詢
報表查詢又叫運行日志，是針對監控中心的運行值班人員，進行班組交接的重要手段，通過查詢和導出運行日志，可以明確統計各個時段的設備運行狀態和重要數據，歷月報表可一鍵生成，并可根據客戶需求生成設定時間段內的用電報表，通過打印、自動打印、導出excel等方式，進行交接班記錄，以輔助在系統排查中的班組監視責任。
7.用戶管理
用戶管理分為管理員、工程師、班長、操作員4個子項，用戶可根據系統設置的安全規則和安全策略，設定相關資源的訪問權限。如：頁面切換，系統數據查詢，設備操作等都有詳細的記錄；控制記錄為記錄系統下發控制的信息，包括，時間、用戶、操作了哪些控制等，作為后續控制系統分析的重要依據；系統記錄為記錄系統運行的相關狀態，如：系統重新啟動，系統加載失敗等信息。
