综合能源-配电监控系统技术说明书.pdf
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1、综合监控系统综合监控系统技术说明技术说明书书 v1.00v1.00文件编号生效日期受控编号保密级别一级版 本 号v1.00修改次数0总 页 数99正文92附录无编制审核批准评审记录评审记录对综合监控系统 v2.6.0 技术说明书 v1.00的评审意见:上述问题修改验证后,由验证后,本文件即可发布。评审人员签字:问题修改验证结果:验证人签字:时间:变更日志变更日志编号版本修改内容修改人修改日期123目录目录1.0 概述概述.12.0 产品产品/方案亮点方案亮点.32.1 平台框架.32.2 统一数据平台.32.3 面向对象分布式系统需求.32.4 分布式数据库结构.42.5 系统安全.42.6
2、开放式设计,资源共享,集中管理,方便使用维护.42.7 要保证系统的高可靠性和强抗干扰能力.42.8 应具备灵活的可扩展性和适应能力.52.9 系统使用到的技术.53.0 功能介绍功能介绍.63.1 实时监控.63.1.1 实时图表.63.1.2 实时曲线.93.1.3 谐波分析.113.1.4 实时告警.123.1.5 短信报警.163.1.6 事故推画面.163.1.7 遥控配置.173.1.8 视频监控.203.1.9 看门狗.273.2 告警功能.273.2.1 实时告警.283.2.2 历史告警.303.2.3 有状态告警.323.2.4 无状态告警.343.2.5 高级告警功能.3
3、63.3 设备中心功能.383.3.1 一次设备数据同步.383.3.2 一二次设备关系同步.383.4 业务功能.393.4.1 电量计费.393.4.2 保护信息管理.413.4.3 故障录波分析.443.4.4 负荷预测.463.4.5 事故追忆.493.5 操作与维护.523.5.1 报表显示.523.5.2 历史曲线.533.5.3 设备管理.553.5.4 权限管理.593.6 分析.683.6.1 高级报表(可选功能).683.6.2 历史曲线.703.7 管理.713.7.1 权限管理.713.8 工具.723.8.1 报表工具.723.8.2 配置工具.743.8.3 画图工
4、具.743.8.4 策略管理.763.8.5 保护管理.763.9 安全与接口.773.9.1 新能源与环境监控(可选功能).773.9.2 接口.793.10 系统环境.803.11 短信/邮件服务程序 TSSmsService.803.11.1 短信发送服务.803.11.2 邮件发送服务.813.12 WebService 接口服务.813.12.1 控制.813.12.2 写入实时库(数据对接功能).823.12.3 设备巡检.823.12.4 查询设备配置数据.833.12.5 支持客户端应用热加载.833.13 能耗统计服务软件.843.13.1 接收能耗文件.843.13.2 能
5、耗计算.853.13.3 巡检计算.853.13.4 虚拟设备计算.854.0 系统结构系统结构.904.1 系统架构.904.2 系统组网方式.914.2.1 单前置后台模式.914.2.2 单前置多后台模式.915.0 技术指标和规范技术指标和规范.925.1 物理指标.925.2 容量指标.925.3 电源指标.925.3.1 电源要求.925.3.2 接地要求.925.4 工作环境指标.925.4.1 温度和湿度要求.925.4.2 防电磁辐射干扰要求.935.4.3 空调及通风要求.935.4.4 消防要求.935.5 环境指标.945.5.1 照明要求.945.5.2 防雷要求.9
6、45.5.3 防震要求.945.5.4 防静电要求.945.6 可靠性指标.955.7 性能指标.95综合监控系统综合监控系统 V2.6.0V2.6.0 技术说明书技术说明书 V1.00V1.0011.0概述概述NS 综合监控系统系统软件是南京 NS 自动化控制系统有限公司在深入探讨各类建筑与行业用能特点,深入挖掘客户实际需求,结合多年配电自动化、能耗监测、用能计费、智能照明、暖通优化控制工程经验基础之上,以切实提高工作效率,降低运维成本,提高综合节能率为目的全新一代 SOA能效管理平台。当今智能建筑中的用能特点正朝着多样化,复杂化的方向发展,传统单一的能耗监测或控制系统在多类型能耗计量与计费
7、,用能模型,用能评价,专家分析,节能策略控制等方面由于缺乏全面的能效影响因子,因而存在用能计量不准,用能模型不合理,用能评价不客观,节能策略单一等现象。为了实现降低建筑运维成本,提高综合节能率的目标,能效管理平台必须有更多的设备与系统参与进来。综合监控系统系统以物联网为基础,对建筑内部配电自动化、能耗监测、用能计费、智能照明、暖通优化控制等能源或第三方相关系统根据项目情况以及客户要求按需深度集成。采用通用数据模型建立高品质的全景数据库,并以此为据建立客观能源消耗评价体系,及时了解真实的能耗情况和提出节能降耗的技术和管理措施,协助建筑管理者制订能源新使用模式和考核办法,实现建筑节能综合监控系统综
8、合监控系统 V2.6.0V2.6.0 技术说明书技术说明书 V1.00V1.002降耗的目的。同时在不断的数据积累过程中,为客户发现更多的节能机会,为建筑后期的调整与改扩建提供更优化的能源供应、管理方案。综合监控系统系统监控、分析、管理、工具、安全与接口、系统环境六大部分,详细如下:类别类别功能模块功能模块功能子模块功能子模块监控实时图表显示实时图表显示实时告警声光告警、短信告警、告警事件查询视频监控视频监控报表显示基础报表显示、高级报表显示定时与联动控制定时控制、联动控制分析统计与分析数据统计、对比、定额分析等历史曲线历史曲线管理权限管理权限管理工具报表工具基础报表制作配置工具通用数据配置工
9、具画图工具图表制作软件、图元绘制软件策略工具策略管理软件安全与接口主控台主控台软件新能源与环境监控新能源与环境监控,如太阳能系统。接口OPC 服务器软件、OPC 客户端软件、其它(如 WebService)系统运行环境系统运行环境操作系统环境、数据库环境综合监控系统综合监控系统 V2.6.0V2.6.0 技术说明书技术说明书 V1.00V1.0032.0产品产品/方案亮点方案亮点综合监控系统系统以物联网为基础,对建筑内部配电自动化、能耗监测、用能计费、智能照明、暖通优化控制等能源或第三方相关系统根据项目情况以及客户要求按需深度集成。采用通用数据模型建立高品质的全景数据库,并以此为据建立客观能源
10、消耗评价体系,及时了解真实的能耗情况和提出节能降耗的技术和管理措施,协助建筑管理者制订能源新使用模式和考核办法,实现建筑节能降耗的目的。同时在不断的数据积累过程中,为客户发现更多的节能机会,为建筑后期的调整与改扩建提供更优化的能源供应、管理方案。2.12.1平台框架平台框架综合监控系统系统总体设计为分层、分布式模式。为使平台持续可扩,以及具有清晰的可用性及可复用性,可将其分为三个层次:应用层、服务层、接口层。应用层主要含有监控中心的专家分析系统等;服务层主要含有应用服务器、数据处理服务器、中心服务器等;接口层主要含有子系统数据转换服务器、RS232/485、Corba、Web Service、
11、OPC、ODBC 等。2.22.2统一数据平台统一数据平台统一数据平台设计以高可靠性、高交互性、高智能性为准则。该平台应具备扩展性、成熟性,可方便的接入其它系统的数据,也可方便其它子系统或 WEB 访问系统中的数据。数据管理应是基于核心层数据库,如商用数据库 SQL SERVER、ORACLE 等。为了保证数据平台的扩展性将在数据库中自定义数据字典(表名表,字段表,字段属性表等),数据库配置工具需根据数据字典进行设计,保证其通用性。2.32.3面向对象分布式面向对象分布式系统需求系统需求系统采用分布式设计,它具有以下特点:系统可靠性大大提高,局部故障不影响系统运行;人机界面良好;模块间相对独立
12、,互相影响小;数据共享性好;系统运行效率高;多功能的综合控制方式。综合监控系统综合监控系统 V2.6.0V2.6.0 技术说明书技术说明书 V1.00V1.0042.42.4分布式数据库结构分布式数据库结构数据库的结构适应分布式网络结构系统的要求,应具有良好的可维护性,并提供用户访问数据库的标准接口,历史数据库应采用中大型商用数据库,以保证数据库的稳定性、安全性、可靠性。2.52.5系统安全系统安全系统安全主要包括系统数据安全和系统通讯安全。系统数据安全保证历史数据存储的可靠性。正常情况下,双后台服务器均在本机记录历史数据,并保证数据的同步。由于故障等某因素造成某机数据记录不全,应该在故障机恢
13、复运行后自动从另一台历史服务器获得缺失的历史数据,之后进入同步运行。在主/备服务器中,其中一台服务器丧失功能后,其他服务器应能承担起事故服务器的作用并可以进行进程级备份,保证系统能够完成基本的监控功能,使数据不会因为其中一台服务器故障而丢失。系统通讯安全包括系统对外通讯安全和系统内部模块通讯安全,系统对外通讯采用插件模式加载,规约模块和内核模块之间通过共享内容进行交互,经测试可以达到 5M/秒 速率,可以保证后台在 10 通道规模的应用中数据不丢失。模块内部通讯在原有 900 通讯基础上增加了消息缓存机制,保证大数据量通讯情况下系统的稳定性。2.62.6开放式设计,开放式设计,资源共享资源共享
14、,集中管理,集中管理,方便使用维护方便使用维护开放式系统设计,借助于先进的计算机网络通信技术,实现建筑内外各子系统信息交互,并实现各子系统或各子建筑的集中管理。2.72.7要保证系统的高要保证系统的高可靠性可靠性和强抗干扰能力和强抗干扰能力系统安全运行是系统设计的基本要求,为此,在考虑系统的总体结构时,要分清主次并能实现关键功能的冗余配置。系统的各个子系统应相对独立,一旦系统中某部分出现故障,应尽量缩小故障影响的范围并能尽快修复故障。各子系统应具有独立的故障自诊断和自恢复功能,任一部分发生故障时,都应及时在监控系统主界面给出声光警告提示。综合监控系统综合监控系统 V2.6.0V2.6.0 技术
15、说明书技术说明书 V1.00V1.0052.82.8应具备灵活的可应具备灵活的可扩展性扩展性和适应能力和适应能力随着我国经济建设的发展,每年有不少新大型建筑要设计、建设和投产,并有大量各式各样的老建筑需要改造。这些建筑由于投资水平的不同,在自动化智能系统中的地位和设备水平各不相同,因此要求自动化系统能够根据现场不同的要求进行灵活的组建和配置,既能适应新建项目同时也能适应老建筑改造项目。2.92.9系统使用到的技术系统使用到的技术(1)使用开源 redis 作为分布式消息中间件,作为部分功能的消息总线;(2)使用国际标准的 OPC 协议栈、OPC Client 软件、OPC Server 软件,
16、实现系统间数据的无缝对接;(3)使用 B+树算法编写的实时数据库,可支持 30 万测点的实时数据库;(4)使用高效的企业自定义协议 mmi_jk 进行系统间的数据通讯,数据交换达到毫秒级,支持自定义与良好的扩展;(5)支持国际标准协议 BACnet 进行系统间数据的无缝对接;(6)使用 gsoap 开源代码、ACE 框架定义 WebService 接口,实现与 java、C#、C+等开发语言的数据无缝对接;(7)使用灵活的数据库与程序设计,界面字段显示支持自定义;(8)使用 TCP/IP 方式进行能耗数据的交互,支持断点续传、数据巡检、心跳监测;(9)使用标准的 h.264 压缩算法,实现综合
17、监控系统与实时视频的交互,支持摄像机控制、录像、抓拍、回放、调焦等功能;(10)使用 scrum 敏捷开发方式,使用 GTest 进行单元测试,使用 python 编写自动化测试脚本,使用 soapUI、redmine、TestLink、禅道等工具进行测试验证。综合监控系统综合监控系统 V2.6.0V2.6.0 技术说明书技术说明书 V1.00V1.0063.0功能介绍功能介绍3.1实时监控实时监控3.1.1 实时图表实时图表实时图表软件是后台系统人机界面中最重要的部分之一,承担了大部分的用户操作,几乎所有的数据的刷新、开关的变位、手动操作、图表分析等都是通过实时图表软件完成的。实时图表软件实
18、现的是单文档结构,即同时只能打开一个画面。封面如图所示,点击右键弹出菜单,如图所示,综合监控系统综合监控系统 V2.6.0V2.6.0 技术说明书技术说明书 V1.00V1.007下面介绍各菜单项使用:报警全部确认:确认全部报警信息。多项遥控:回路统计:刷新:返回画面左上角。封面:打开主画面。画面列表:打开画面列表,如下图所示。用于显示在图表管理器 Gmanage.exe 中配置的画面列表,点击节点可以打开对应画面。综合监控系统综合监控系统 V2.6.0V2.6.0 技术说明书技术说明书 V1.00V1.008画面循环:启动或取消画面循环。画面以设定的画面切换时间依次显示。可设置|参数设置中可
19、以设置画面切换时间。更新画面列表:刷新画面列表。缩放操作:实现放大、缩小控制。全屏显示:启动或取消全屏显示。打印操作:实现打印预览、设置和打印功能。关于:显示程序信息。退出:退出图表实时显示软件。设置:如下图,数据刷新周期,软件与实时库同步的时间设置;数据闪烁时间,图形闪烁时间设置;画面切换时间:画面循环操作时画面切换时间设置。在主接线图中,右键点击遥信量可以显示详细信息,如图所示。综合监控系统综合监控系统 V2.6.0V2.6.0 技术说明书技术说明书 V1.00V1.009遥控:用于从后台向装置下发遥控命令。配置好遥控后点击“遥控”按钮将打开遥控操作对话框,系统会根据设备当前状态提供控制命
20、令,用户点击即可。挂牌:用于实时图表上进行挂牌操作。置数:对该设备状态进行人工置数或封锁,并填入实时数据库。对于遥测量,只允许置数,设置方式同上。3.1.2 实时曲线实时曲线曲线展示是电力系统配电综合自动化中展示模拟量和脉冲量的一种重要形式。实时曲线是指按照一定的时间间隔(一般是秒级),实时采样模拟量数据,并描绘出曲线。为了正常显示曲线,需要配置数据点,系统定时采集该数据点的实时数据,并刷新界面以实现综合监控系统综合监控系统 V2.6.0V2.6.0 技术说明书技术说明书 V1.00V1.0010该数据点的曲线的展示。如图所示,打开实时曲线工具窗口,左侧窗口分层显示不同设备的实时曲线,中间是曲
21、线绘制区域,右侧属性窗口用于配置曲线的数据来源、显示属性。要添加曲线,需要先增加设备,触发入库包括工具栏按钮和左侧窗口的右键菜单。右键点击“实时曲线”节点选择“添加设备”,编辑设备名称,右键点击新增加的设备节点,选择“添加曲线”并编辑曲线名称。要再次修改设备和曲线名称,只需左键单击对应节点。增加曲线后,中间区域绘制坐标轴,为了显示实时曲线,需要为每条曲线关联一个模拟量或脉冲量。首先从左侧窗口选中一个曲线节点,在右侧属性窗口点击“采样表”右侧格子激活选择按钮,点击这个按钮打开数据链接对话框,切换厂站、设备并选中关联的模拟量或脉冲量,确定后中间绘综合监控系统综合监控系统 V2.6.0V2.6.0
22、技术说明书技术说明书 V1.00V1.0011制区域会根据关联数据的采样值刷新曲线。为了更好地观察曲线,可以配置下面属性:曲线颜色:设置曲线颜色和提示文本颜色是否可见:可以隐藏或显示一条曲线缩放比例:允许对一条曲线缩放显示,最大 100%采样频率:曲线打点时间间隔,如每 1 秒、2 秒、5 秒打一个点,影响曲线向左移动的速度最大值:纵坐标最大值最小值:纵坐标最小值小数位数:纵坐标标注显示精度此外,当鼠标在绘制区域移动时,系统会以文本形式提示每条曲线在鼠标位置对应时刻的实时值。通过“设置”菜单的“背景网格”可以打开绘制区域的网格显示,方便用户查看曲线。3.1.3 谐波分析谐波分析谐波分析软件通过
23、调用 DLink.dll 配置需要展示的数据点,以 1 秒为采样周期定时采集该线路的谐波数据,并计算出该时刻各个周波的谐波数据以实现在线路的谐波线型的展示。谐波分析软件和系统服务器之间是通过命名管道实现通信。如图所示启动 Harmonic.exe,打开主窗口,左侧窗口包括“线路列表”和“数据配置”。点击“修改”按钮切换到编辑模式,选择“数据配置”页面,点击“添加线路”工具按钮增加一条线路,如下图。综合监控系统综合监控系统 V2.6.0V2.6.0 技术说明书技术说明书 V1.00V1.0012线路名称可以修改,类型可以选择电压或电流,电压等级可以在下拉框选择工程所需的电压,根据工程数据链接对应
24、数据源后点击保存。如图所示,切换到“线路列表”页面,左侧窗口刷新显示各线路的曲线列表,中间面板显示此线路的各相实时数据,这里还可以配置需要显示那几个相位的曲线,右侧区域显示各相一个周波数据的曲线。不同相位曲线使用不同的颜色,横坐标为角度,纵坐标对应实时数据值。3.1.4 实时告警实时告警实时告警窗口用于实时显示系统各类告警信息,进行语音提示,支持用户对重要信息的确认。需要注意:配置前置时,厂站名称不得超过 30 个字节,否则后台的告警信息显示不完整。综合监控系统综合监控系统 V2.6.0V2.6.0 技术说明书技术说明书 V1.00V1.0013在收到告警信息时,如果告警窗口处于最小化状态,系
25、统会自动弹出告警窗,否则通过高亮闪烁状态栏上的告警窗口按钮提示用户。上图显示打开之后的告警窗口,工具栏包括常用命令按钮、过滤列表,中间区域以表格形式显示告警内容,下方包括两个页面,其中“告警足迹详情”页面显示告警信息的相关信息,“输出”页面显示和服务的连接状态。上图是工具栏命令按钮部分,下面自左向右依次介绍每个按钮用途:单项确认,将一条告警信息的状态切换为确认状态单项取消,单项处理,滚动显示,收到告警信息时自动滚动到页面尾部,优先显示新接收告警输出,切换、隐藏、显示窗口底部的“输出”页面显示或隐藏告警详情窗口,切换、隐藏、显示窗口底部的“告警足迹详情”页面历史告警,打开配置窗口设置历史查询条件
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- 关 键 词:
- 综合能源、能源管理
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