地铁电力监控系统的相关应用分析
发表时间：2018-05-21T11:20:44.257Z 来源：《基层建设》2018年第5期作者：赵松
[导读] 摘要：电力监控系统（PSCADA）是地铁中较实用的监控系统，其具有良好的应用前景。
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摘要：电力监控系统（PSCADA）是地铁中较实用的监控系统，其具有良好的应用前景。电力监控系统在地铁中也有着良好的应用前景。文章将立足于电力监控系统在地铁中的实际应用，分析研究存在的问题，从而提出相应的解决方案。
关键词：电力监控系统；地铁；应用方案
前言
地铁是由多个子系统联合构成的自动化系统，每个子系统都有着各自独立的运行方式和监控系统，子系统之间的功能不同需要的监控设施也具备不同的软、硬件配置。为确保地铁的安全运行，按时进行维护检修是极其必要的，但是，其复杂的结构使得系统的维护成为难点，因此采用综合一体化的监控系统是非常必要的。
一、SCADA系统简述
所谓SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系统，在电力系统中被称为远动系统，是在系统设备的远程状态监视、远程控制的需求基础上发展起来的。在地铁中的应用主要体现在其供电系统主变电所、牵引变电所、降压变电所等不同类别变电所内的高压设备、中压设备、直流设备、低压设备、交直流电源屏、排流柜、轨道电位限制装置等对象进行监控，实现对各种设备的控制、信息采集、数据分析处理、远方维护、统计报表、事故报警、画面调阅、历史数据查询等功能，简单来说就是系统数据的采集和监视控制系统。随着社会的进步，SCADA系统的应用领域越来越广，为现代发展各领域的数据采集和监视控制带来很多方便。
随着SCADA系统的普及推广，该系统的技术也越来越成熟，其中电力系统在应用该领域内的技术上取得了可喜的成绩，这也加速了SCADA系统在电力系统领域的推广速度。在地铁综合监控系统（ISCS）中有一个很重要的子系统，它就是PSCADA（Power Supervisory Control And Data Acquisition）系统，目前，它已成为电力调度必不可少的工具之一。PSCADA系统作为综合监控系统中非常重要的一个子系统，这与它自身的特点是分不开的。总的来说，该子系统有快速收集信息，显示准确，运行状态及故障等都可以迅速判断及显示，为系统的运行提供了极大的便利。它在提高电网运行的安全性、操作性、减少运行负担等各方面拥有不可忽视的特殊意义。
SCADA系统更早的运用于铁道电气化远动系统，铁路电气化能够安全可靠地用电，铁路运输调度管理技术的提升，很大部分取决于SCADA系统的运用。
SCADA系统运用在铁道电气化远动系统的时间较早，由于SCADA系统技术的成熟发展，这也使得远动系统在实际运行过程中用电的安全可靠，运输调度的合理科学。总之，铁道电气化远动系统高效运行，SCADA系统功不可没。
二、电力监控系统（PSCADA）在地铁中的应用
电力监控系统（PSCADA）将各种先进信息技术集于一体，实现了对变电系统的数据收集和储存，故障的分析和诊断以及系统的修复与维护等功能。其中在系统数据收集功能中，主要是对变电站的一些设备电压、电流、运行参数及耗电量等基本情况进行收集和整理；故障的分析和诊断正是通过对变电系统运行储存数据的分析来实现的，并通过人为管理，实现对变电站系统的修复与维护。电力监控系统（PSCADA）具有改善变电站运行安全可靠水平、改善运行速率、减少运行成本投入以及保证供电品质等作用，相较于二次变电设备，该系统大大减省了接线工作量，逐渐取代二次变电设备，在变电站中得到普及应用。但是电力监控系统的实施需要满足一些条件，比如，针对电压量要求不高的的变电站，要尽量使用自动化的软件和技术，达到对人力资源和物力资源节省的目的；在电压量要求较高的变电站中，要采用比较先进的测控软件和控制方法，达到对技术、专业及运行等方面的要求等。
下面结合生活应用，简述一下电力监控系统在地铁中的具体实践应用。
某些地铁站在变电控制系统管理中采用分层分布式的管理框架进行监测和管治，该框架结构中将系统管理分为三个层次，如下所述： 1.站级管理层。该管理层的仪器中主要是一些外部调控装置，可以显示、控制以及维护内部系统的运行效果，并对一些运行威胁及时进行修复。常见的仪器有信号控制盘、显示屏等。
2.间隔层。该管理层中中的仪器设施主要用来进行设备保护和实现数据收集工作，常见的如微机维护监控设施用来对供电仪器进行保护；在显示屏内部进行电流过压保护并采用一些监控系统及时监测和控制；此外，在数据收集中也要进行适当的间隔层保护。
3.网络通信层。该通信层主要实现各级管理层与外部设施及网络的通讯，也就是常说的数据交换和信息传递。
地铁供电监测系统中常常会出现由于线路中断、线路接触不良等问题造成的系统故障，为此采用分散管理的方式可以缩小部分线路故障对整体系统的影响，同时应用集中管理的方式对各分系统分线路进行综合管治。系统运行正常时，可以采用远程监控的方式来进行远程控制管理，这样可以避免监控装置对内部系统运行的干扰和影响；系统运行故障时，要及时进行系统断闸，进行故障清理，以尽早修复系统，恢复其正常工作能力。
在地铁供电系统管理中，网络通信层一般用于对数据进行转换和传递，一般所需装置要能够实现信号转化的功能，并且可以对数据进行识别，实现数据在网络中的传输，保证地铁系统的安全运行。间隔层可以对一些现场运行装置进行信息采集和运行管理，控制其运行状态。而站级管理层则用于对地铁外部可见设备的观察和管治上，并负责一些设备仪器的维修和调整。
三、SCADA系统前景展望
SCADA系统虽然已在变电站供电系统控制中发挥重要作用，但是由于其应用时间不长，理论不成熟，并没有很好的与一些先进科学技术相结合，为了进一步提高SCADA系统的应用广度及应用范围，可以从一些几个方向对SCADA系统进行改善：（一）SCADA系统的集成性
SCADA系统要满足未来系统更高的需求，必须实现其集成性的特点，将各种信息技术集于一身，实现各相关企业与平台的数据收集与整合。
（二）变电所综合应用自动化
提升SCADA系统的测控能力，引进一些测控设备的智能化管理，实现对变电所的自动化运行控制与系统管理功能，促进地铁事业的发展。
城市轨道交通综合监控介绍 单元1 综合监控系统概述 城市轨道交通综合监控系统：简称“综合监控系统”【ISCS】Integrated Supervisory Control System，轨道交通综合监控系统主要功能包括对机电设备的实时集中监控功能和各系统之间协调联动功能两大部分。一方面,通过综合监控系统, 可实现对电力设备、火灾报警信息及其设备、车站环控设备、区间环控设备、环境参数、屏蔽门设备、防淹门设备、电扶梯设备、照明设备、门禁设备、自动售检票设备、广播和闭路电视设备、乘客信息显示系统的播出信息和时钟信息等进行实时集中监视和控制的基本功能;另一方面,通过综合监控系统,还可实现晚间非运营情况下、日间正常运营情况下、紧急突发情况下和重要设备故障情况下各相关系统设备之间协调互动等高级功能。 ISCS相关英文缩写 1 AFC Automatic Fare Collection 自动售检票系统 2 ATC Automatic Train Control 自动列车控制 3 ATO Automatic Train Operation 自动列车运行 4 ATP Automatic Train Protection 自动列车防护 5 ATS Automatic Train Supervision 自动列车监控 6 BAS Building Automatic System 环境与设备监控系统 7 CLK Clock 时钟系统 8 FAS Fire Alarm System 火灾报警系统 9 FEP Front End Processor 前端处理机 10 OCC Operating Control Centre 控制中心 11 CCTV Closed Circuit Television 闭路电视系统 12 ISCS Integrated Supervisory Control System 综合监控系统 13 PA（S）Public Address（System）公共广播（系统） 14 PIS Passenger Information System 乘客信息系统 15 PSCADA Power SCADA 电力监控系统 16 PSD Platform Screen Door 屏蔽门 17 SIG Signaling 信号系统 18 FG Flood Gate 防淹门 19 ACS Access 门禁 20 UPS Uninterrupted Power System 不间断电源系统 21 EMCS Electrical and Mechanical Control System 机电设备监控系统 22 SCADA Supervisory Control and Data Acquisition 监控与数据采集 FACP （Fire Alarm Control Panel ）火灾报警控制盘 COM （Communication System ）通信系统 ASD （Automatic Sliding door）滑动门 OA （Office Automation ）办公自动化系统 ISCS系统介绍 1.硬件构成 1）中心级ISCS硬件设备 2）车站级ISCS硬件设备 2.软件构成 1）数据接口层
（交通运输）城市轨道交通综合监控系统
（交通运输）城市轨道交通综合监控系统
壹、填空题（共27空，每空1分） 1.地铁和轻轨的运营管理可分为3部分：列车运行、车站站务、设备运转。 2.集成系统的3个基本特性是：开放系统、应用需求和接口。 3.BAS系统设备总体而言包括了3类设备：车站空调通风系统、隧道通风和其他系统及其机电设备。 4.车站BAS系统除了要具备火灾工况的防灾联动控制系统功能之外，同时它具备对控制范围内的的其他设备的联动控制，如电源控制、导向控制、和屏蔽门的控制等。 5.BAS是壹个集成系统，集成系统的壹个特点就是它处理各种形式的接口，如FAS 接口、低压专业、主控系统。 6.火灾报警系统壹般由火灾报警触发器件、火灾报警控制装置、火灾报警装置以及火灾联动控制装置组成。 7.车站级FAS的工作模式有监视模式、报警模式、消防联动模式及防灾通信模式等。 8.车站级监控系统主要实现对车站系统和设备的监控和联动控制。 9.自动化监控系统按照信息的实时响应性要求，可分为实时数据库和事务数据库管理系统俩大类。 10.地铁防灾报警系统的功能分为中央级和车站级。 11.在BAS系统中，车站级监控系统位于车站，以车站监控工作站、PLC控制器为基础，具体包括车站监控局域网、打印机、后被操作盘等。 12.设备运转管理以机电设备管理为主，主要是供电系统和地下车站中的通风和供电空调系统。 13.完整的变电所供电系统应当包括保护测控装置、网络层、管理层三大部分。
1.国内地铁第壹次采用综合自动化监控系统的是北京地铁1期工程。（×） 2.ATP是自动防护系统通过固定闭塞或移动闭塞技术实现列车的自动保护，控制方式不同于壹般工业自动控制。（√） 3.地铁信号系统属于安全系统。（√） 4.地铁自动化集成系统多壹电力SCDA系统为核心。（×） 5.在BAS中，模式控制由OCC实现，模式的判断，命令的发出及正确的模式编号的获得成为实现模式的关键所在。（√） 6.在BAS中，实时数据处理和控制主要由各PLC控制器完成，PLC是车站BAS 系统的核心。（√） 7.火灾报警控制器是火灾报警系统的心脏，是系统运行的指挥中心。（√） 8.深圳地铁1期工程中在OCC设置了EMCS、FAS、SCADA三个独立的总监控功能。（√） 9.在深圳地铁1期工程中EMCS+SCADA+FAS系统在中心是壹个完全集成的综合系统共属相同的中央服务器。（√） 10.在城轨交通中，完成接口的开发且实现成功，这是集成系统构建成功的关键。（√） 11.（×） 12.在FAS的车站级功能主要有监视、报警、控制以及其他系统的联动等。（√） 13.城市轨道交通自动化系统是壹个地理上分散的DCS系统。（×） 补充：轨道自动化集成系统多以电力SCADA系统为核心。（√） 地铁自动化集成系统多以电力SCADA系统为核心。（×）
地铁综合监控系统施工方法及总结 1综合监控系统概况 综合监控系统的主要功能包括对机电设备的实时集中监控功能和各系统之间协调联动功能两大部分。一方面,通过综合监控系统, 可实现对电力设备、火灾报警信息及其设备、车站环控设备、区间环控设备、环境参数、屏蔽门设备、防淹门设备、电扶梯设备、照明设备、门禁设备、自动售检票设备、广播和闭路电视设备、乘客信息显示系统的播出信息和时钟信息等进行实时集中监视和控制的基本功能;另一方面,通过综合监控系统,还可实现晚间非运营情况下、日间正常运营情况下、紧急突发情况下和重要设备故障情况下各相关系统设备之间协调互动等高级功能。 2综合监控系统施工环节及方法 2.1前期现场调查 地铁施工工期紧张、专业较多。各专业为了保证施工工期，不可避免的存在交叉施工作业。对于我们设备安装专业来说，与土建总包单位的配合施工在整个施工过程中是比较重要的一个环节。我们设备安装专业与土建总包专业从工程的开始直至结束，一直贯穿其中。 在施工开展前期，我们设备安装专业需做好现场调查。施工现场调查的情况，对未来施工的顺利开展和工期的确保将起到决定性的因素。所以我们在前期现场调查的时候需要与各土建标段及相关设备安装单位建立有效的联系方式。 对于综合监控专业来说，我们前期现场调查的时候主要要注意以下几个问题： （1）土建总包专业二次结构墙砌筑及孔洞预留情况； （2）土建总包专业设备房间地面找平及墙面抹灰情况； （3）土建总包专业房间内装修50cm线或者1m线画线情况； （4）土建总包专业设备房间临时门窗安装情况； （5）土建总包专业吊装孔预留情况及封堵时间。 以上5项在现场调查期间，我们需要与土建总包单位的相关负责人了解清楚。建立现场情况调查表，逐项与相关人员核实并做记录。并及时沟通更新。确保一手资料的准确性。 2.2基础底座的制作及固定 2.2.1基础底座的制作 （1）准备工作 综合监控设备房间属于弱电设备间，为防止静电对弱电设备产生危害，房间内会安装防静电地板。在土建总包单位施工期间，每个站的土建总包单位的装修层的高度均有差距。所以我们综合监控设备的底座的高度也是不同的。在制作基
浅谈智能变电站中电力监控系统的应用 发表时间：2018-09-17T10:20:20.890Z 来源：《基层建设》2018年第23期作者：李杨杨 [导读] 摘要：基于计算机技术和通信技术以及网络技术的发展，世界各国都在大力加强发展智能变电站。 摘要：基于计算机技术和通信技术以及网络技术的发展，世界各国都在大力加强发展智能变电站。目前，中国也把智能变电站归入了重要规划。电力监控系统的功能十分强大，在智能变电站中的应用十分广泛。利用电力监控系统大大提高了智能变电站的管理水平，提高了管理的效率和智能变电站中的安全性，大大降低了事故带来的损失，也减少了变电站及电网管理运营的成本，很大程度上提高了智能变电站及电网管理的智能化水平。 关键词：电力监控；智能变电站；监控系统 1电力监控系统在智能变电站中的实践 在智能变电站中，监测系统的实践主要表现为网络管理、顺控操作、智能告警、对软压板予以检修、GOOSE和SV监测几方面，以下将对其进行详细阐述。 1.1网络管理 对于智能变电站而言，在站控层、过程层进行通讯时，均是在网络基础上实现的，因此，在网络通讯过程中，应将交换机作为重点。其原因为交换机的正常工作与变电站的安全、稳定运行密切相关，对交换机运行进行强化显得至关重要。而智能变电站内监控系统的应用，需要以网络管理的增加为主，利用SNMP协议，从而对交换机的运行情况进行全面了解，并从中获取相应的信息内容，为工作人员进行监测、使用提供便利。 1.2顺控操作 智能变电站的不断推广，促使其中的刀闸操作面临全新变化，即程序化操作，可以将其称为“顺控操作”，主要是利用运行状态的不同对其进行具体转化，然后将操作票录入运动机、后台机等相关装置，再进行具体操作。例如，在某间隔，从运行转换为检修，通过程序自动操作，以实现设备运行状态具体转换。通过实际应用发现，顺控操作优点相对较多，不仅能降低运行人员的工作压力，还可以缓解运行人员与变电站间的矛盾，从而达到无人值班的目的，使其操作在更具安全性的同时明显提升变电站的运行效率。 1.3智能告警 在原有變电站中，对于电力监控系统来讲，往往是在获取事件报文之后，根据先后顺序予以警告，一旦出现变电站相关事故，其事件数量会持续增加，最终无法掌握事故发生情况，造成较大的事故危害，促使事故处理工作效率不断下降。但智能变电站的监管系统则不同，因其告警功能具有智能化的特点，可以依据间隔数据及主设备参数，对信息予以检索，并以时间先后顺序对其排列，然后结合事件发生类型，对保护、测控信息进行划分，为工作人员更好查阅提供便利。而在此基础上，工作人员仅需利用简单操作，即可直观掌握实际发展情况，为更好地处理事故获取更多处理时间。 1.4对软压板予以检修 在智能变电站运行过程中，电力监控系统的运用还能实现保护装置的全面检修，并根据软压板运行状态，采取相应解决措施。在完成一系列检修工作后，应实施软压板的校核，使其达到正常标准值。与此同时，对软压板进行监测时，其监控系统可以将实际情况进行直观展现，具体呈现于显示界面，借助相关措施的应用，以保证其实时值和标准值相同。在对系统进行定期检测时，如果校核值、实时值存在偏差，则会发出相应告警，在完成保护装置的认真检修后，以人为触发的形式判断软压板状态前后是否相同。 1.5 GOOSE和SV监测 智能变电站中光缆的应用可以更好地改善传统电缆存在的不足，而GOOSE接线方式的运用则直接取代了原有电缆电气的连接，致使传统电力检测方法无法得到有效应用，最终造成通讯过程频繁出现问题。如何才能更好地解决GOOSE和SV监测问题，已经成为当前重要的研究话题。OIS参考模型主要分为7个不同层次，例如物理层、网络层等，以数据链层为核心组播通信，GOOSE效果和SV值主要是通过接收方予以判断，然后根据通讯状态，通过网络传输的方式送至监控系统。而在电力监控系统中，利用二维表方式，实现以上两者的监测工作。 2常规电力监控在智能变电站中的应用 2.1在智能变电站中，电力监控系统对配电室内的二次设备进行智能化的改造 在安全自动化设置装备、传统测量仪表、操作控制、信号系统等。其在建筑设备自动化管理系统、网络通信系统、办公自动化管理系统、事故发生自动报警系统等，有自动化系统间相互通讯和信息共享功能。避免了传统常规的人工电力管理，可以通过计算机网络进行电能的测量、监控、采集信号、事故处理和超负荷控制，轻易就可以使智能变电站中的配电管理更加清晰明了，大大提高了配电系统的系统性、安全性、可靠性和管理水平。电力监控系统可以方便和智能变电站中的其他系统和通信设备进行通信联系，具有良好的开放性能。例如：在一个大型的小区中采用智能化设计，小区的总体面积比较大，有很多建筑物，有厂房、办公用楼、办公宿舍和饭堂等。园区中有装有一些大型空调、动力电源、安全设备等装置。在电力监控系统中，共有5个10kV的变电站，每个变电站有两台10kV/380V的变压器，采用两进线一母联结构，每个变电站内有低压馈出线80多条。提高小区智能变电站的管理水平，采用了电力监控系统，可以将全系统分为5个小工作站和1主监控中心，主要的通讯网采用100mTCP/IP光纤以太网，小站内的现场监控层使用总线通讯。 2.2在智能变电站中，电力监控系统中的数据采集 电力监控系统在设计中提出对远动数据通道的技术方面的一些要求，主站监控系统的基本功能和主要设备的基本功能有：实现对遥控对象进行遥控，遥控方式包括以下三种，分选点式、选站式和选线式控制；实现汉化的屏幕画面、模拟盘显示和其他方式显示，以及事故处理记录信息的打印；实现电能统计，日月报表的打印；实现系统自检功能。 在数据采集方面，开关量的采集中，可以收集隔离开关状态，运行报警信号，断路器状态、接地状态灯信息。电流监控系统会对模拟量进行采集，如对各段母线电压、电流和功率、频率信息进行采集。模拟量有交流采用和直流采用两种方法采集方式。电力监控系统还会对电能进行计量，通过对有功电能和无功电能的采集。而电力监控系统是利用软件计算和电能脉冲计量的方法。软件计算是指运用交流的采用方式，数据采集系统得到的电流、电压、功率值，利用软件计算得出无功电能和有功电能。电能脉冲计量法是指利用机电一体化的电能表或者脉冲电能表。利用电力监控系统来实现对智能变电站物配电系统的整体全面管理。这样极大的提高了智能变电站的管理水平和安
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地铁综合监控系统方案
概述
地铁商用通信工程综合监控系统，是一套以地铁专用数字传输系统为信息传输通道，以计算机 网络技术、高精度 A/D 转换、嵌入式系统开发、基于 PC 的 GUI 软件开发等技术为基础的一套专用、 独立系统。
通过这套系统可以实现对地铁民用无线射频分配系统中各车站民用通信机房的 POI 下行信号、 机房的温湿度、区间的干线放大器工作状态、电源以及门禁等参数进行实时遥测，并在无线射频分 配系统发生故障时自动报警。为地铁民用无线射频分配系统可靠应用提供了管理手段。
系统在设计时已充分考虑到了地铁民用无线射频分配系统兼容 3G 的扩容问题，预留了网管软 件及各站通讯编码单元内嵌入式软件的升级能力。
系统采用的硬件设备均为成熟产品，提高监控的可靠性，由于监控单元模块化，端口的标准化， 为今后系统的扩展提供了方便；软件以现今最为流行的 Windows 操作系统为基础进行的开发，操作 界面友好，便于操作和维护。
系统需求
1．监控系统建设方式 地铁各个地下商用通信机房均为无人值守机房，因此，对于设备的日常管理及维护，必须
有一套完整、功能强大的网管系统来管理监视各个站设备的日常工作情况；对于系统故障，能 够 及 时 的 发 出 相 应 的 告 警 ，提 醒 相 关 人 员 进 行 处 理 ；同 时 具 备 数 据 库 功 能 ，能 够 储 存 设 备 的 各 种状态、如正常状态、报警状态和故障信息等；同时预留远期接入多条线路进行集中网管监控 的条件。 2．网络结构及系统组成
监控系统采用一级组网。一级组网方式如下：
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电子设计工程 Electronic Design Engineering 第18卷 Vol.18 第11期No.112010年11月Nov.2010 西安地铁2号线综合监控系统集成设计 杨国荣 （西安铁路职业技术学院陕西西安710016） 摘要：为了方便运营的集中操作，提出地铁综合监控系统，首先详细介绍了地铁综合监控系统的组成及各部分功能，然后结合西安的地形特点和运营需求，通过与各种集成方案的比较，设计了一套适合在西安地铁2号线上运行的综合监控系统。该综合监控系统通过集成地铁多个主要弱电系统，形成统一的监控层硬件平台和软件平台，从而实现了对地铁主要弱电设备的集中监控和管理，以及对列车运行情况和客流统计数据的关联监视，最终实现各系统之间的信息共享和协调互动，并且通过综合监控系统的统一用户界面，运营管理人员能够更加方便、更加有效地监控管理整条线路的运作情况。 关键词：地铁；综合监控；系统集成；设计中图分类号：U231+.7 文献标识码：A 文章编号：1674－6236（2010）11-0120-04 Integrated design of Xi ’an No.2subway comprehensive monitoring system YANG Guo -rong （Xi ’an Railway Vocational and Technical Institute ，Xi ’an 710016，China ） Abstract:In order to facilitate the centralizd operating of the operation ，subway comprehensive monitoring system was proposed.This paper first introduced the composition of the subway comprehensive monitoring system and its functions of the various components in detail.Then combined with Xi ’an terrain characteristics and operational requirements and compared with various integrated programs ，the integrated supervision control system was designed for Xi ’an No.2subway.The system formed a unify hardware platform and software platform for monitoring layer through the integration of a number of major weak current systems in the subway ，then the functions of monitoring and managing the weak current system in the subway and the associated surveillance of subway train operation and passenger traffic statistic data were realized.Ultimately the information sharing and interactive coordination between various related systems were realized.Through the unified user interface of the comprehensive monitoring system ，operation and management personnel can monitor and manage the whole line operation more convenient and effective. Key words:subway ；comprehensive monitoring ；system integration ；design 收稿日期：2010-05-24 稿件编号：201005082 作者简介：杨国荣（1976—），女，河北衡水人，硕士研究生，讲师。研究方向：通信与信息系统。 地铁是城市轨道交通的一部分，随着社会、经济及科技的高速发展，为了缓解城市交通的紧张状况地铁应运而生。地铁是在城市中修建的快速，且大量用电力牵引的轨道交通，它的线路通常设在地下隧道内，有的也在城市中心以外的地区从地下转到地面或高架桥上。地铁与城市其他交通工具相比，具有以下特点：1）地铁是在人口密集区的地下封闭隧道中运行的，而在郊外人口不密集区则是在高架或地面封闭环境中运行的，其占用地面面积较少，能够避免城市地面拥挤，节约城市用地；2）地铁的客运量为4～6万人/小时以上，其运输能力比一般地面交通工具大7～10倍；3）地铁列车以电力作为动力，对空气污染程度比较小。而其他的地面交通工具一般采用的是汽油、柴油等，不仅消耗能源，还会造成大量污染[1]69-128。地铁综合监控系统作为保证地铁正常运行的管理系统具有非常重要的作用，这里提出了主要针对西安地铁2号线的综合监控系统设计方案。 1地铁综合监控系统 地铁综合监控系统集成了地铁各专业自动化系统，它采 用统一的计算机硬件和软件平台。无论是电力监控还是设备监控，无论是行车调度还是通信监控，它们都是建立在一个统一的计算机网络平台上，由统一的软件系统支持[2]。 地铁综合监控系统实现了电力监控系统（SCADA ）、环境与设备监控系统（BAS ）、火灾自动报警系统（FAS ）、屏蔽门（PSD ）等系统的集成，实现了信号系统（SIG ）、自动售检票系统（AFC ）、广播系统（PA ）、视频监控系统（CCTV ）、乘客信息系统（PIS ）和时钟系统（CLK ）的互联。图1为地铁综合监控系统组成框图。 电力监控子系统可实现控制、遥信及信息处理、遥测及数据处理、遥调以及模块操作等功能，而环境与设备监控系
浅谈地铁电力监控系统组成及其调试 发表时间：2018-05-31T09:59:13.217Z 来源：《基层建设》2018年第9期作者：浅谈地铁电力监控系统组成及其调试[导读] 摘要：电力监控系统是以计算机及通信技术为基础的生产过程控制与调度自动化系统，对地铁变电所现场运行的供电设备进行集中监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节及各类信号报警等各项功能，使调度中心实时掌握各个变电所设备的运行情况，保障地铁运营的安全。 天津路安工程咨询有限公司天津市 300250 摘要：电力监控系统是以计算机及通信技术为基础的生产过程控制与调度自动化系统，对地铁变电所现场运行的供电设备进行集中监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节及各类信号报警等各项功能，使调度中心实时掌握各个变电所设备的运行情况，保障地铁运营的安全。 关键词：地铁；测控单元；电力监控系统；调试 电力监控系统（Power Supervisory Control And Data Acquisition），简称：PSCADA系统，它的控制对象为地铁供电系统的所有设备，包括：110kVGIS、110/35kV主变压器、SVG静态无功补偿装置、35kVGIS、动力/整流变压器、DC1500V开关柜、0.4kV开关柜、排流柜、交直流盘、上网隔离开关、轨电位限制装置等。 因此，该系统的稳定运行对地铁供电系统供电好坏、稳定性及地铁运营安全起着至关重要的作用。下文以成都地铁三号线为例对地铁电力监控系统的构成、各监控单元特点、现场调试方法进行介绍。 1系统构成及特点 成都地铁三号线一期工程供电系统，主要由110kV/35kV主变电所及分布于沿线各站的牵引降压混合变电所、降压变电所组成，地铁内部由35kV电压组成一个独立开环供电网络，该网络以双回路馈电电缆向各牵引降压混合变电所和降压变电所供电。电力监控系统对全线上述各类变电所的供电设备进行监视控制、数据采集以及对接触网电动开关设备的运行状态监视控制，负责全线供电系统的运行管理、正常检修及事故抢修的调度指挥，确保整个供电系统及设备安全、可靠接地运行。各级监控系统特点如下： （一）中央级监控系统，主要完成对全部车站变电所信号控制盘检测控制，同时可以完成报表和事件打印，调度员可以根据要求灵活调整供电方式。中央级控制系统和车站级控制系统采用环形网络传输通道，如果一端通道故障可采用另一端通道，有效降低通道故障率为通道维修提供保障。 （二）车站级监控系统，主要实现对本站的监控单元检测控制，或中央级监控系统故障，监控将下放至车站级。车站级监控系统装置起承上启下的作用，既可以完成对本站各测控单元的监控也可以接受来自中央级的命令，同时也将各测控单元状态上传至中央监控系统。（三）测控单元，是电力监控系统中最基本的测控单元，主要完成检测信号上传以及上级控制单元的命令执行。 2 调试 （一）调试程序 调试原则：先完成各测控单元至信号控制盘之间调试，再完成各测控单元至中央级综合监控室调试。调试内容：根据信号控制盘点表逐条调试。 调试步骤： 1 信号控制盘与各测控单元之间调试。 2 各子系统与中央级综合监控室和供电车间复视系统调试。 变电所信号控制盘与各测控单元之间调试完成后，可安排各子系统至中央级监控室和供电车间复视系统调试同时进行。调试步骤如下： （1）通道测试 （2）地址设定 （3）信号控制盘至中央级监控对时 （4）遥信、遥测功能调试 遥信、遥测功能调试时将信号控制盘调到远方位，按照电力监控点表要求的项目逐个输入模拟量，在中央级监控室和供电车间复视系统同时完成检测遥信、遥测功能。遥信、遥测信号须正常传至供电车间电力监控复视系统。（5）遥控功能调试 变电所信号控制盘调到远方位，完成中央级对各自单元的遥控调试。遥控功能不纳入供电车间电力监控复视系统。 3 杂散电流监控系统调试 （1）地址核对 1）各测量端子至传感器的地址核对。 2）传感器和排流柜至信号转接器地址核对。 3）信号转接器至杂散电流检测装置地址核对。 （2）功能调试 由于信号传感器和传感器没有人机接口，所以杂散电流监控系统不能逐级调试，功能调试由各子单元和杂散电流检测装置之间一步调试到位。 （二）调试方法 1 通信通道测试 2 被控站监控子系统调试 变电所电力监控盘、柜内的设备有以下各子系统： （1）遥控输出子系统：调试其接收控制输出命令并通过遥控出口继电器执行状况。
一、填空题（共27空，每空1分） 1.地铁和轻轨的运营管理可分为3部分：列车运行、车站站务、设备运转。 2.集成系统的3个基本特性是：开放系统、应用需求和接口。 3.BAS系统设备总体而言包括了3类设备：车站空调通风系统、隧道通风和其他系统及其机电设备。 4.车站BAS系统除了要具备火灾工况的防灾联动控制系统功能之外，同时它具备对控制范围内的的其他设备的联动控制，如电源控制、导向控制、和屏蔽门的控制等。 5.BAS是一个集成系统，集成系统的一个特点就是它处理各种形式的接口，如FAS接口、低压专业、主控系统。 6.火灾报警系统一般由火灾报警触发器件、火灾报警控制装置、火灾报警装置以及火灾联动控制装置组成。 7.车站级FAS的工作模式有监视模式、报警模式、消防联动模式及防灾通信模式等。 8.车站级监控系统主要实现对车站系统和设备的监控和联动控制。 9.自动化监控系统按照信息的实时响应性要求，可分为实时数据库和事务数据库管理系统两大类。 10.地铁防灾报警系统的功能分为中央级和车站级。 11.在BAS系统中，车站级监控系统位于车站，以车站监控工作站、PLC控制器为基础，具体包括车站监控局域网、打印机、后被操作盘等。 12.设备运转管理以机电设备管理为主，主要是供电系统和地下车站中的通风和供电空调系统。
13.完整的变电所供电系统应当包括保护测控装置、网络层、管理层三大部分。 二、判断题（共13题，每题1分） 1.国内地铁第一次采用综合自动化监控系统的是北京地铁1期工程。（×） 2.ATP是自动防护系统通过固定闭塞或移动闭塞技术实现列车的自动保护，控制方式不同于一般工业自动控制。（√） 3.地铁信号系统属于安全系统。（√） 4.地铁自动化集成系统多一电力SCDA系统为核心。（×） 5.在BAS中，模式控制由OCC实现，模式的判断，命令的发出及正确的模式编号的获得成为实现模式的关键所在。（√） 6.在BAS中，实时数据处理和控制主要由各PLC控制器完成，PLC是车站BAS 系统的核心。（√） 7.火灾报警控制器是火灾报警系统的心脏，是系统运行的指挥中心。（√） 8.深圳地铁1期工程中在OCC设置了EMCS、FAS、SCADA三个独立的总监控功能。（√） 9.在深圳地铁1期工程中EMCS+SCADA+FAS系统在中心是一个完全集成的综合系统共属相同的中央服务器。（√） 10.在城轨交通中，完成接口的开发并实现成功，这是集成系统构建成功的关键。（√） 11.（×） 12.在FAS的车站级功能主要有监视、报警、控制以及其他系统的联动等。（√） 13.城市轨道交通自动化系统是一个地理上分散的DCS系统。（×） 补充：轨道自动化集成系统多以电力SCADA系统为核心。（√）
浅谈对我国电网用户侧智能电力监控系统的研究 发表时间：2018-06-13T17:22:34.687Z 来源：《电力设备》2018年第3期作者：朱佳盈 [导读] 摘要：智能电力监控系统对高压开关柜、低压开关柜、应急发电机组、电力变压器和EPS/UPS/ATS 等的工作状态进行监控。 （国网上海市北供电公司） 摘要：智能电力监控系统对高压开关柜、低压开关柜、应急发电机组、电力变压器和EPS/UPS/ATS 等的工作状态进行监控。通过实时记录单相/三相电压、单相/三相电流、功率、功率因数、电度、频率和电流开关状态等各项参数实现监测，当参数值超出允许的范围时便产生预警、报警，并对相关设备进行控制。它以较少的投资，极大地提高了供配电系统的可靠性、安全性和自动化水平。 关键词：电网用户侧；智能电力监控系统；系统结构 一、前言 电网是由“发电、输电、变电、配电、用电”五个环节组成，“配电、用电”即是电网的用户端，电能80%是由用户端消耗的。用户端主要有工矿企业、建筑楼宇、基础设施三块。 智能电力监控系统是数字化和信息化时代应运而生的产物，已经被广泛应用于电网用户侧楼宇、体育场馆、科研设施、机场、交通、医院、电力和石化行业等诸多领域的高/低压变配电系统中。例如，随着信息技术的发展，智能建筑已成为城市现代化、信息化的重要标志。智能建筑的组成通常有三个要素，即建筑物自动化系统（BAS）、通讯自动化系统（CAS）和办公自动化系统（OAS）。BAS是对整个系统进行综合控制管理的统一体，它以计算机局域网络为通信基础，用于设备运行管理、数据采集和过程控制。智能电力监控系统便是BAS中的一个重要组成部分，通过智能电力监控系统可大大提高整个变配电系统的管理水平，方便地与其它BAS联网，构成完整的楼宇自动化管理系统。因此，智能电力监控系统是智能筑必不可少的组成部分，可以说没有智能电力监控的建筑称不上是智能建筑。 智能电力监控系统对高压开关柜、低压开关柜、应急发电机组、电力变压器和EPS/UPS/ATS 等的工作状态进行监控。通过实时记录单相/三相电压、单相/三相电流、功率、功率因数、电度、频率和电流开关状态等各项参数实现监测，当参数值超出允许的范围时便产生预警、报警，并对相关设备进行控制。它以较少的投资，极大地提高了供配电系统的可靠性、安全性和自动化水平。 二、系统结构 智能电力监控系统是由智能测控装置、网络设备及计算机设备等互联布局而成。系统因项目规模不同、功能性能不同、重要程度不同、用户投资水平不同，可采取不同的拓扑结构。但是无论采取何种拓扑结构都是采用了“站控管理层——网络通讯层——现场设备层”的分层分布式设计思想。这种分层设计，符合当前通讯体系设计实现的标准，在每层都能相对地完成监视控制功能，即可以实现远方的监视控制，也能够在上层故障时不影响本层和下一层的功能。 各个结构层的具体形式如下： （1）主站层（站控管理层） 位于监控室内，具体包括：安装有智能电力监控系统的后台主机等相关外设。负责将通讯间隔层上传的数据解包，进行集中管理和分析，执行相关操作，负责整个变配电系统的整体监控。智能电力监控系统提供专用的通讯功能模块，通过专用的以太网硬件通讯接口，以OPC方式或其它通讯协议向上一级系统（如：BAS、DCS 或调度系统）发送相关的数据和信息，实现系统的集成。 （2）通讯间隔层（网络通讯层） 采用通讯管理机，负责与现场设备层的各类装置进行通讯，采集各类装置的数据、参数，进行处理后集中打包传输到主站层，同时作为中转单元，接受主站层下发的指令，转发给现场设备层各类装置。 （3）现场设备层 位于中低压变配电现场，具体包括：微机保护装置、多功能仪表、直流屏、温湿控制器、电动机保护器等。负责采集电力现场的各类数据和信息状态，发送给通讯间隔层，同时也作为执行单元，执行通讯间隔层下发的各类指令。 三、系统功能 智能电力监控系统应具有完善的网络管理功能，网络的拓扑结构自上而下呈金字塔结构，越向下网络结构越复杂，设备种类越多，设备数量越大，越难于管理与维护。系统具有强大、先进的网络管理子系统，把供配电系统的运行设备和运行状态置于毫秒级、周波级的连续精确的监视控制中。 a、友好的人机交互界面（HMI） 标准的变配电系统具有CAD一次单线图显示中、低压配电网络的接线情况；庞大的系统具有多画面切换及画面导航的功能；分散的配电系统具有空间地理平面的系统主画面。主画面可直观显示各回路的运行状态，并具有回路带电、非带电及故障着色的功能。主要电参量直接显示于人机交互界面并实时刷新。 b、用户管理 本软件可对不同级别的用户赋予不同权限，从而保证系统在运行过程中的安全性和可靠性。如对某重要回路的合/分闸操作，需操作员级用户输入操作口令外，还需工程师级用户输入确认口令后方可完成该操作。 c、数据采集处理 Acrel-2000型电力监控系统可实时和定时采集现场设备的各电参量及开关量状态（包括三相电压、电流、功率、功率因数、频率、电能、温度、开关位置、设备运行状态等），将采集到的数据或直接显示、或通过统计计算生成新的直观的数据信息再显示（总系统功率、负荷最大值、功率因数上下限等），并对重要的信息量进行数据库存储。 d、趋势曲线分析系统提供了实时曲线和历史趋势两种曲线分析界面，通过调用相关回路实时曲线界面分析该回路当前的负荷运行状况。如通过调用某配出回路的实时曲线可分析该回路的电气设备所引起的信号波动情况。系统的历史趋势即系统对所有已存储数据均可查看其历史趋势，方便工程人员对监测的配电网络进行质量分析。 e、报表管理系统具有标准的电能报表格式并可根据用户需求设计符合其需要的报表格式，系统可自动统计。可自动生成各种类型的实时运行报表、历史报表、事件故障及告警记录报表、操作记录报表等，可以查询和打印系统记录的所有数据值，自动生成电能的日、月、季、年度报表，根据复费率的时段及费率的设定值生成电能的费率报表，查询打印的起点、间隔等参数可自行设置；系统设计还可根
地铁信息系统集成简介 地铁是城市轨道交通的一部分，随着社会、经济及科技的高速发展，为了缓解城市交通的紧张状况地铁应运而生。地铁是在城市中修建的快速，且大量用电力牵引的轨道交通，它的线路通常设在地下隧道内，有的也在城市中心以外的地区从地下转到地面或高架桥上。地铁与城市其他交通工具相比，具有以下特点：1)地铁是在人口密集区的地下封闭隧道中运行的，而在郊外人口不密集区则是在高架或地面封闭环境中运行的，其占用地面面积较少，能够避免城市地面拥挤，节约城市用地；2)地铁的客运量为4～6万人／小时以上，其运输能力比一般地面交通工具大7～1O倍；3)地铁列车以电力作为动力，对空气污染程度比较小。而其他的地面交通工具一般采用的是汽油、柴油等，不仅消耗能源，还会造成大量污染。地铁综合监控系统作为保证地铁正常运行的管理系统具有非常重要的作用，这里提出了主要针对西安地铁2号线的综合监控系统设计方案。 1 地铁综合监控系统 地铁综合监控系统集成了地铁各专业自动化系统，它采用统一的计算机硬件和软件平台。无论是电力监控还是设备监控，无论是行车调度还是通信监控，它们都是建立在一个统一的计算机网络平台上，由统一的软件系统支持。 地铁综合监控系统实现了电力监控系统(SCADA)、环境与设备监控系统(BAS)、火灾自动报警系统(FAS)、屏蔽门(PSD)等系统的集成，实现了信号系统(SIG)、自动售检票系统(AFC)、广播系统(PA)、视频监控系统(CCTV)、乘客信息系统(PIS)和时钟系统(CLK)的互联。图1为地铁综合监控系统组成框图。 电力监控子系统可实现控制、遥信及信息处理、遥测及数据处理、遥调以及模块操作等功能，而环境与设备监控系统则实现监控、正常显示、故障显示以及运营统计等功能。 2 地铁综合监控系统集成 系统集成就是通过结构化的综合布线系统和计算机网络技术，将各个分离的设备(如个人电脑)、功能和信息等集成到相互关联的、统一和协调的系统之中，使资源达到充分共享，实现集中、高效、便利的管理。 综合监控系统从集成的深度来划分，有现场层集成——完全集成(深度集成)、执行层集成——准集成、管理层集成——表层集成(顶层集成)3种集成方案。 1)顶层集成在OCC和车站的监控层将子系统集成。综合监控系统在管理层面汇集，处理各子系统的数据，实现各子系统间的信息共享、交互及系统联动功能。这种方案的优点是实现简单，但仍然存在车站级设备及接口种类多、实现联动困难等缺点，这种方案集成度最低。
西安地铁2号线综合监控系统集成设计 地铁是城市轨道交通的一部分，随着社会、经济及科技的高速发展，为了缓解城市交通的紧张状况地铁应运而生。地铁是在城市中修建的快速，且大量用电力牵引的轨道交通，它的线路通常设在地下隧道内，有的也在城市中心以外的地区从地下转到地面或高架桥上。地铁与城市其他交通工具相比，具有以下特点：1)地铁是在人口密集区的地下封闭隧道中运行的，而在郊外人口不密集区则是在高架或地面封闭环境中运行的，其占用地面面积较少，能够避免城市地面拥挤，节约城市用地；2)地铁的客运量为4～6 万人／小时以上，其运输能力比一般地面交通工具大7～1O 倍；3)地铁列车以电力作为动力，对空气污染程度比较小。而其他的地面交通工具一般采用的是汽油、柴油等，不仅消耗能源，还会造成大量污染。地铁综合监控系统作为保证地铁正常运行的管理系统具有非常重要的作用，这里提出了主要针对西安地铁2 号线的综合监控系统设计方案。1 地铁综合监控系统地铁综合监控系统集成了地铁各专业自动化系统，它采用统一的计算机硬件和软件平台。无论是电力监控还是设备监控，无论是行车调度还是通信监控，它们都是建立在一个统一的计算机网络平台上，由统一的软件系统支持。地铁综合监控系统实现了电力监控系统(SCADA)、环境与设备监控系统(BAS)、火灾自动报警系统(FAS)、屏蔽门(PSD)等系统的集成，实现了信号系统(SIG)、自动售检票系统(AFC)、广播系统(PA)、视频监控系统(CCTV)、乘客信息系统(PIS)和时钟系统(CLK)的互联。图1 为地铁综合监控系统组成框图。 电力监控子系统可实现控制、遥信及信息处理、遥测及数据处理、遥调以 及模块操作等功能，而环境与设备监控系统则实现监控、正常显示、故障显示
地铁综合监控系统方案 概述 地铁商用通信工程综合监控系统，是一套以地铁专用数字传输系统为信息传输通道，以计算机网络技术、高精度A/D转换、嵌入式系统开发、基于PC的GUI软件开发等技术为基础的一套专用、独立系统。 通过这套系统可以实现对地铁民用无线射频分配系统中各车站民用通信机房的POI 下行信号 机房的温湿度、区间的干线放大器工作状态、电源以及门禁等参数进行实时遥测，并在无线射频分配系统发生故障时自动报警。为地铁民用无线射频分配系统可靠应用提供了管理手段。 系统在设计时已充分考虑到了地铁民用无线射频分配系统兼容3G的扩容问题，预留了网管软 件及各站通讯编码单元内嵌入式软件的升级能力。 系统采用的硬件设备均为成熟产品，提高监控的可靠性，由于监控单元模块化，端口的标准 化，为今后系统的扩展提供了方便；软件以现今最为流行的Win dows操作系统为基础进行的开发， 操作界面友好，便于操作和维护。 系统需求 1．监控系统建设方式 地铁各个地下商用通信机房均为无人值守机房，因此，对于设备的日常管理及维护，必须有一套完整、功能强大的网管系统来管理监视各个站设备的日常工作情况；对于系统故障，能够及时的发出相应的告警，提醒相关人员进行处理；同时具备数据库功能，能够储存设备的各种状态、如正常状态、报警状态和故障信息等；同时预留远期接入多条线路进行集中网管监控的条件。 2．网络结构及系统组成 监控系统采用一级组网。一级组网方式如下：
方案要求建立一套综合监控系统，对机房内外所有需要监控的设备、机房环境等进行全面监测，为保证商用通信系统正常运行提供保障。 3 .系统监测控制对象 4 ?监控系统技术条件及功能要求 1)监控系统技术条件 监控系统设置信息监测中心，并在各个地下车站设置监测前端设备。系统应具有开放性、标准化、安全性、先进性、系统应采用先进的、开放的、成熟的软硬平台，具有技术先进、功能实用、安全性好等特点。 2)监控系统功能要求 (1)信息监测中心能显示监控对象，包括POI、各个站间的隧道放大器、电源和机房的状态和告警信息，通过菜单或者其它方式选择显示指定监控对象的工作状态等资料，完成监控 数据报表的处理和存储。 (2)监测中心应具有处理功能，监控数目和内容应根据维护管理的实际需要确定，并能对 生成的各种报表进行存储和打印。
电力监控系统技术要求 1.1 适用范围 本技术规格书适用于变电站的变电所及配电房的电力监控系统。 1.2 应遵循的主要标准 GB 50174-2008 《电子信息系统机房设计规范》 GB/T2887-2000 《电子计算机场地通用规范》 GB/T 9361-88 《计算站场地安全要求》 GB/T13729-2002 《远动终端设备》 GB/T13730-2002 《地区电网调度自动化系统》 GB/T15153.1-1998 《远动设备及系统——电源和电磁兼容性》GB/T15153.2-2000 《远动设备及系统——环境要求》 GB/T17463-1998 《远动设备及系统——性能要求》 GB/T18657-2002 《远动设备及系统——传输规约》 DL/T860(IEC61850) 《变电站通信网络和系统》 GB/T16435.1-1996 《运动设备及系统接口（电气特征）》 GB/T15532-2008 《计算机软件单元测试》 GB 50057-2010 《建筑物防雷设计规范》 GB4943-2001 《信息技术设备的安全》 GB/T17626-2006 《电磁兼容》 1.3 技术要求 1.3.1 系统技术参数
●画面响应时间≤1s； ●站内事件分辨率≤5ms； ●变电所内网络通信速率≥100Mbps； ●装置平均无故障工作时间(MBTF)≥30000小时； ●系统动作正确率不小于99.99%。 ●系统可用率不小于99.99%； ●站间通信响应时间≤10ms； ●站间通信速率≥100Mbps； 1.3.2 系统构成概述 a)系统结构 整个系统以实时数据库为核心，系统厂家应具备自主研发的数据库，同时应该具备软件著作权或专利证书，保证软件系统与硬件系统配置相适应，应用成熟、可靠，具备模块化可配置的技术架构，相关证书投标时需要提供。 ●数据采集 数据采集软件，支持下传控制命令。将从现场网络采集的数据写入实时数据库。采用动态加载驱动方式，便于扩充特殊协议的设备。包括MODBUS485/TPC驱动、OPC驱动和仿真驱动simdrv。 ●实时数据库 实时数据库应符合Windows 64位X64版，负责数据实时和历史服务。采用基于TCP 协议的应用层协议，具备LZO实时压缩传输，极大的节约网络流量资源，提供rdb4api.dll 标准DLL封装协议便于客户端使用。实时数据库应具备数据响应快、容量大、具有冗余备份存储等特点，例如美国OSI Software推出的PI实时数据库系统。 实时数据库应具备管理工具，用于管理实时库的帐号、标签、数据卷和数据查询。分为