南五環(huán)-北京新機場高速解決方案

1.項目概況
1.1新機場高速概況
　　北京大興國際機場高速公路，簡稱新機場高速或大興機場高速，京津冀高速編號為S3501，是連接北京市中心城區(qū)和北京大興國際機場的重要道路，被稱為“新國門第一路”。大興機場高速起點位于北京大興區(qū)南五環(huán)小白樓橋互通，終點位于廊坊市廣陽區(qū)大興國際機場北航站樓北圍界，全長約27km，是大興機場五縱兩橫交通保障網(wǎng)的一部分。大興機場高速于2019年7月1日正式通車。
1.2建設背景
　　隨著移動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等新技術的發(fā)展及普及，共享單車、智能充電樁、移動辦公等新的業(yè)務及經(jīng)濟形態(tài)相繼出現(xiàn)，各種智能手機的應用也日益深入人心，大大方便了人們的工作與生活，人類正在進入一個萬物互聯(lián)的時代。針對這些變化，國家能源局在2016年就發(fā)布了《關于推進“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源發(fā)展的指導意見》，吹響了能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的號角。另外，國家電網(wǎng)在2019年做出了加快建設泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的總體規(guī)劃，電力等能源設備實現(xiàn)全息感知、泛在連接、開放共享、融合創(chuàng)新已經(jīng)成為一種發(fā)展趨勢。
　　然而，傳統(tǒng)的變電站監(jiān)控系統(tǒng)依舊以本地監(jiān)控為主，主要是實現(xiàn)對變電站內(nèi)各電力運行參數(shù)的監(jiān)控。在建設之初并沒有充分考慮變電站的運維管理，對工商業(yè)用戶來說，依舊存在著管理困難、就地辦公、運維成本高、效率低下、數(shù)據(jù)孤島、響應速度慢等缺點。比如，變電站運維人員一般只能采取現(xiàn)場值班守護的方式進行維護，效率低下、又浪費人力物力，而對于管理人員，如果想了解現(xiàn)場的運行情況及運維人員的工作狀態(tài)，一般也只能到現(xiàn)場實地查看，費時又費力。另外，傳統(tǒng)的變電站監(jiān)控系統(tǒng)一般只實現(xiàn)了對電力運行參數(shù)的監(jiān)控，而缺乏對現(xiàn)場設備及運維人員的管理，這就使得目前大部分變電站的運維人員手動記錄設備狀況、手動排班，工作既復雜又低效，浪費大量人力。傳統(tǒng)的變電站監(jiān)控系統(tǒng)雖然在本地存儲了大量的歷史數(shù)據(jù)，但由于數(shù)據(jù)孤島的存在，這些數(shù)據(jù)一般也僅限于歷史報表及曲線的展示，無法實現(xiàn)數(shù)據(jù)互聯(lián)互通，也無法充分挖掘數(shù)據(jù)價值。
　　綜上可知，在移動互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的今天，單純的傳統(tǒng)變電站監(jiān)控系統(tǒng)顯然已經(jīng)無法滿足新形勢下用戶對變電站智能運維管理的需求。針對以上痛點，很多電力運維用戶都提出了要建設互聯(lián)網(wǎng)云智能監(jiān)控系統(tǒng)、電力運維云平臺系統(tǒng)等需求，并支持手機App、移動辦公、智能運維等功能，以解決用戶運維困難、低效、成本高的問題。

1.3現(xiàn)狀分析
　　北京新機場高速（南五環(huán)-北京新機場）目前分布有39個箱變站，主要包括沿線分布的32個箱變站，南服務區(qū)4個箱變站，北服務區(qū)3個箱變站。各箱變站及監(jiān)控運維中心在地理上分布較廣，其大致的示意圖如下所示。

　　目前每個箱變站內(nèi)裝有一套電力儀表及保護設備，實現(xiàn)對站內(nèi)各電力運行參數(shù)的采集和顯示，但儀表的電力參數(shù)只能在箱變站本地查看，無法實現(xiàn)遠程的集中統(tǒng)一監(jiān)控與管理，運營方不能及時掌握箱變站的運行狀態(tài)，影響箱變站的安全運行，且給運營方的運維管理帶來極大的不便。其存在的問題主要有以下幾點：
　　(1) 高速沿線箱變站地理上分布廣泛，距離較遠，運維人員現(xiàn)場巡檢困難、效率低下、響應速度慢。
　　(2) 不能及時掌握箱變站的運行狀態(tài)，出現(xiàn)故障不能及時處理，影響箱變站安全運行。
　　(3) 沿線各箱變站的箱變站數(shù)據(jù)相互隔離，存在數(shù)據(jù)孤島，無法實現(xiàn)對各變電站的統(tǒng)一集中管控。
　　(4) 各箱變站電力數(shù)據(jù)沒有歷史記錄，對各變電站的歷史運行狀況缺乏了解，出現(xiàn)運行故障也難以追溯。
　　(5) 箱變站缺乏對現(xiàn)場圖像、溫濕度等環(huán)境狀況的實時監(jiān)測，無法實現(xiàn)對箱變站運行情況的全景監(jiān)測，無法做到箱變站故障發(fā)生前的綜合判斷及預警。
　　(6) 沿線箱變站需要配備多個現(xiàn)場值班人員進行人工巡視、效率低下、人力成本高昂。
　　(7) 沿線各箱變站沒有后臺電力監(jiān)控及運維系統(tǒng)，能耗數(shù)據(jù)沒有詳細的歷史記錄，無法對高速沿線各用電單位的用能水平進行分析，不利于節(jié)能減排。
　　(8) 目前箱變站的運維靠人工巡視、紙質(zhì)記錄，缺乏信息化運維手段，既費時費力，又存在流程不規(guī)范、數(shù)據(jù)查詢困難、效率低下等問題，同時也無法實現(xiàn)對運維人員的有效管理。
　　根據(jù)以上分析可知，目前新機場高速沿線箱變站沒有統(tǒng)一的集中遠程監(jiān)控，沿線箱變站的運維管理困難、效率低下、人員成本高昂，同時不能有效保證沿線箱變站的安全運行。
1.4解決方案
　　根據(jù)上述新機場高速沿線箱變站的現(xiàn)狀分析及目前存在的問題，建議使用許昌智能ECLOUD-8000運維云平臺整體解決方案，采用監(jiān)控中CDZ8100監(jiān)控+ ECLOUD-8000運維云平臺部署的方式，既能實現(xiàn)在監(jiān)控中心的集中監(jiān)控與實時監(jiān)測，又能實現(xiàn)手機App、微信小程序等客戶端隨時隨地遠程訪問及監(jiān)控，同時利用移動互聯(lián)網(wǎng)等方式實現(xiàn)沿線箱變站的日常運維管理的流程化及信息化。
　　該方案采用最新的物聯(lián)網(wǎng)、云計算及移動互聯(lián)網(wǎng)技術，針對傳統(tǒng)變電站監(jiān)控及運維管理的痛點，集變電站綜合自動化系統(tǒng)及智能運維管理于一體。有效實現(xiàn)傳統(tǒng)變電站集中統(tǒng)一監(jiān)控的同時，又充分考慮了設備及人員管理、移動辦公、設備數(shù)據(jù)互聯(lián)互通等智能運維業(yè)務，實現(xiàn)了對設備運行狀態(tài)監(jiān)控及運維管理的有機融合，有效克服了傳統(tǒng)變電站運維復雜、低效、浪費人力的缺點，為用戶提供了一個現(xiàn)代化的變電站監(jiān)控、運維、管理平臺。能夠有效解決新機場高速沿線箱變站目前運維管理所存在的問題和痛點。

2.項目方案設計
2.1設計原則
2.1.1 科學性原則
　　嚴格按照國家規(guī)定的有關標準進行系統(tǒng)設計，項目實施布局及走線設計全部符合行業(yè)標準，所選用的設備全部符合產(chǎn)品制造和設計標準。
2.1.2 實用性原則
　　系統(tǒng)采用被實踐證明為成熟和實用的技術和設備，最大限度地滿足項目現(xiàn)在和將來的業(yè)務發(fā)展需要，確保耐久實用。系統(tǒng)功能全面，能充分滿足項目自身各種業(yè)務的管理要求。具備故障診斷和分析工具，能幫助維護人員迅速判斷故障原因，并具備有效的維護工具和系統(tǒng)自恢復工具，能保證及時準確排除故障。
2.1.3 先進性原則
　　充分考慮信息技術和信息需求的迅速發(fā)展的趨勢，在技術上應具有一定的超前性，采用國際或國內(nèi)通行的先進技術，以適應現(xiàn)代科學技術的發(fā)展。總體設計要一步到位，要保證項目總體智能化水平達到穩(wěn)定可靠。以適度超前的意識為指導原則，保障建成的項目智能化系統(tǒng)在多年內(nèi)不落后，設計中采用先進的系統(tǒng)設備及系統(tǒng)軟件和開發(fā)工具，以集成化和數(shù)字化的主流產(chǎn)品為核心設備，保證系統(tǒng)在技術上領先，成熟穩(wěn)定，符合今后的發(fā)展趨勢。
2.1.4可靠性及穩(wěn)定性原則
　　系統(tǒng)的軟、硬件設備要求運行穩(wěn)定，故障率低，容錯性強，保證系統(tǒng)無故障連續(xù)運行。設計中充分考慮平臺使用中的突發(fā)情況、不利因素、極限需求，采用成熟穩(wěn)定產(chǎn)品，設備具備可靠的糾、檢、容錯能力。系統(tǒng)還具備足夠的強壯度與自恢復能力，保證系統(tǒng)各項功能的穩(wěn)定性。系統(tǒng)硬件配置選用國內(nèi)名牌廠商的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，嚴格執(zhí)行質(zhì)量管理規(guī)范，所選軟硬件產(chǎn)品在相關領域有典型應用，保證系統(tǒng)整體設備的可靠性。
2.1.5 經(jīng)濟性原則
　　在實現(xiàn)先進性和可靠性的前提下，達到較高的性能價格比以及經(jīng)濟的優(yōu)化設計。設備選型和系統(tǒng)設計要在確保用戶需求、系統(tǒng)集成要求的前提下具有良好的性價比。充分考慮各類產(chǎn)品的性能價格比，對關鍵性的產(chǎn)品應以性能的先進性為主要考慮因素，充分利用大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)等軟件技術提高系統(tǒng)的整體水平，對非關鍵性產(chǎn)品則以實用性為主，減少整體對硬件性能的依賴性。
2.1.6 開放性及擴展性原則
　　應充分考慮智能化系統(tǒng)所涉及的各子系統(tǒng)的集成和信息共享，根據(jù)智能化系統(tǒng)的實際情況，按需要分層次實現(xiàn)各子系統(tǒng)的集成和信息共享，保證系統(tǒng)總體上的先進性和合理性，采用集中管理，操作和分散控制的模式。
　　總體結(jié)構應具有兼容性和可擴展性，既可以包容不同廠類型的產(chǎn)品，便于升級換代，使整個智能化系統(tǒng)可以隨著技術的發(fā)展與進步，不斷得到充實、完善、改進和提高，并在預埋和主干敷設上留有冗余，以便于將來的擴展。
　　系統(tǒng)設計具有開放性、可擴展性和兼容性。采用通用的軟件開放平臺，具備良好的可移植性和硬件平臺的兼容性，具有較強的可擴展性，能適應對系統(tǒng)的擴容要求，并適應產(chǎn)品的升級換代，為后期二次需求開發(fā)及第三方數(shù)據(jù)對接預留充分的接口和擴展空間。
2.1.7 安全性原則
　　對網(wǎng)絡系統(tǒng)、數(shù)據(jù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換、存儲和訪問等應具有有效的安全措施，防止數(shù)據(jù)被破壞、竊取、丟失等事故發(fā)生。安全級別控制健全，防止截取操作，能有效審計用戶操作，以便追查事故原因。運維云平臺的安全策略體現(xiàn)在系統(tǒng)安全、數(shù)據(jù)安全、應用安全等多個層面上，這些層面的安全目標互相關聯(lián)，構成系統(tǒng)的安全策略。如要通過完善備份恢復機制保證數(shù)據(jù)安全、對用戶敏感信息，如用戶密碼、口令等要進行加密處理保證系統(tǒng)訪問安全控制、通過日志對系統(tǒng)的關鍵操作進行記錄等。
2.2設計標準
　　電能質(zhì)量監(jiān)測設備通用要求GB/T 19862-2005
　　繼電保護和安全自動裝置技術規(guī)程 GB/T 14285-2006
　　多功能電能表通信規(guī)約 DL/T645-2007
　　電力裝置的電測量儀表裝置設計規(guī)范 GBJ63－2008
　　電力變壓器經(jīng)濟運行 GB/T 13462-2008
　　無人值守變電站及監(jiān)控中心技術導則Q/GDW 231-2008
　　節(jié)能檢測技術通則 GB/T 15316-2009
　　供配電系統(tǒng)設計規(guī)范 GB/T 50063-2009
　　電壓監(jiān)測儀技術條件 DL/T 500-2009
　　無人值班變電站遠方監(jiān)控中心設計技術規(guī)程 DL/T 5430-2009
　　能源管理體系要求 GB/T 23331-2009
　　供配電系統(tǒng)設計規(guī)范 GB-50052-2009
　　水利水電工程電氣測量設計規(guī)范 SL456-2010
　　低壓配電設計規(guī)范 GB 50054-2011
　　計算機場地通用規(guī)范GB/T 2887-2011
　　電力系統(tǒng)實施數(shù)據(jù)通信應用層協(xié)議DL 476－2012
2.3系統(tǒng)方案概述
　　項目方案為北京新機場高速（南五環(huán)-北京新機場）工程電力綜合監(jiān)控及運維系統(tǒng)。本方案是為實現(xiàn)在管廊監(jiān)控中心采集監(jiān)測沿線分布的32臺GS1~32箱變、南服務區(qū)4臺NF1~NF4箱變及北服務區(qū)3臺BF1~BF3箱變用電量數(shù)據(jù)、溫濕度數(shù)據(jù)、門禁數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)而設計，實現(xiàn)用電、溫濕度、門禁、視頻等數(shù)據(jù)的集中遠程運維及綜合監(jiān)控。
　　本項目包含39個箱變，每個箱變需在0.4kV低壓柜上分散安裝（一般安裝在低壓母聯(lián)柜）1臺通訊管理機PMF406，用于采集每臺箱變的用電量、溫濕度、門禁等數(shù)據(jù)。多功能儀表PMF633P通過RS485總線接入通訊管理機PMF406，通訊管理機PMF406通過以太網(wǎng)接入放置在箱變低壓柜內(nèi)的光纖收發(fā)器，從光纖收發(fā)器出來的以太網(wǎng)線就近接入到進風井/排風井內(nèi)弱電柜數(shù)據(jù)層數(shù)據(jù)交換機，由此把多功能儀表采集的數(shù)據(jù)上傳至電力監(jiān)控子系統(tǒng)CDZ-8100本地數(shù)據(jù)庫服務器及PMF410邊緣計算網(wǎng)關，由于光纖聯(lián)通沿線箱變和監(jiān)控中心，電力監(jiān)控子系統(tǒng)CDZ-8100及PMF410邊緣計算網(wǎng)關可以通過光纖通道與沿線箱變進行數(shù)據(jù)連接，PMF410邊緣計算網(wǎng)關通過內(nèi)部局域網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳送至ECLOUD-8000運維云平臺服務器。
　　電力監(jiān)控子系統(tǒng)CDZ-8100數(shù)據(jù)庫服務器及顯示器、邊緣計算網(wǎng)關、ECLOUD-8000運維云平臺服務器放置于南側(cè)分控中心監(jiān)控中心大廳，用戶可通過CDZ8100在監(jiān)控中心大廳實現(xiàn)就地監(jiān)測，同時PC客戶端、手機APP、微信小程序等終端也能通過訪問運維云平臺服務器實現(xiàn)對箱變、門禁、視頻等數(shù)據(jù)的隨時隨地的監(jiān)測。
2.4系統(tǒng)網(wǎng)絡架構
　　根據(jù)用戶實際需求，基于ECLOUD-8000能源運維云平臺方案的整體網(wǎng)絡架構設計如下，如圖2.1所示。

圖2.1 北京新機場高速網(wǎng)絡架構圖

　　如上圖所示為北京新機場高速電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡結(jié)構圖，其具體說明如下：
　　（1）高速沿線GS1~GS32箱變配電室的多功能儀表、微機保護裝置、溫濕度檢測器及門禁控制器等設備通過RS485總線接入通訊管理機PMF406， PMF406通過以太網(wǎng)接入光纖收發(fā)器 。
　　（2）南服務區(qū)NF1~NF4箱變配電室的多功能儀表、微機保護裝置、溫濕度檢測器及門禁控制器等設備通過RS485總線接入通訊管理機PMF406，PMF406通過以太網(wǎng)接入光纖收發(fā)器。
　　（3）北服務區(qū)BF1~BF3箱變配電室的多功能儀表、微機保護裝置、溫濕度檢測器及門禁控制器等設備通過RS485總線接入通訊管理機PMF406，PMF406通過以太網(wǎng)接入光纖收發(fā)器。
　　（4）從光纖收發(fā)器出來的數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)線接入監(jiān)控中心交換機，交換機通過以太網(wǎng)將數(shù)據(jù)接入監(jiān)控中心本地CDZ8100變配電系統(tǒng)及邊緣計算網(wǎng)關，邊緣計算網(wǎng)關再接入到能源運維云平臺。監(jiān)控中心需要增加一個邊緣計算網(wǎng)關設備。
　　（5）視頻監(jiān)控設備通過光纖局域網(wǎng)直接接入運維云平臺，并實現(xiàn)遠程監(jiān)控，需要現(xiàn)場的視頻設備提供視頻數(shù)據(jù)接口。
　　（6）能源運維云平臺采用私有云服務的方式進行部署，服務器可以部署在監(jiān)控大廳。私有云部署一般需在用戶側(cè)提供一個公網(wǎng)IP接口。
　　（7）遠程監(jiān)控客戶端、Web客戶端、手機App及微信小程序通過訪問云平臺實現(xiàn)對各箱變室的統(tǒng)一集中監(jiān)控，并提供運維管理功能。
2.5主要軟硬件配置
　　根據(jù)上述用戶需求及網(wǎng)絡架構方案，北京新機場ECLOUD-8000能源運維云平臺的主要軟硬件配置如下表所示。

2.6主要系統(tǒng)功能
2.6.1本地電力監(jiān)控
　　能源運維云平臺整體解決方案包含CDZ8100智能變配電系統(tǒng)，擁有完備的變電站本地自動化監(jiān)控系統(tǒng)功能，可在監(jiān)控中心實現(xiàn)對各箱變站的集中統(tǒng)一監(jiān)控。CDZ8100智能變配電系統(tǒng)基于許昌智能十多年變電站綜合自動化系統(tǒng)的成功運行經(jīng)驗進行開發(fā)，其主要功能包括數(shù)據(jù)采集與處理、監(jiān)視與報警、控制操作、權限管理、畫面組態(tài)與展示、邏輯與統(tǒng)計計算、工程師站、報表曲線、時鐘同步、事故追憶、故障錄波等。
2.6.1.1系統(tǒng)概述
　　配電所以監(jiān)控系統(tǒng)為核心，可以對整個配電所的一次設備實現(xiàn)遙測、遙信、遙控、遙調(diào)功能，同時對二次設備和輔助設備實現(xiàn)遠方的控制和管理，實現(xiàn)對一次設備進行監(jiān)視、測量、控制、記錄和報警功能，并與保護設備和遠方控制中心通訊，從而實現(xiàn)配電所綜合自動化。
2.6.1.2系統(tǒng)功能
　　電力監(jiān)控系統(tǒng)采用完全面向?qū)ο蟮腟CADA技術，完全面向?qū)嶋H二次設備描述的軟件數(shù)據(jù)結(jié)構，使系統(tǒng)容易理解及實現(xiàn)。引入可自描述的圖形模版和數(shù)據(jù)模版組，并將他們有機地結(jié)合起來，對外提供圖形和數(shù)據(jù)的智能組態(tài)（自動對點）技術，大大降低了系統(tǒng)工程組態(tài)及維護的工作量。
2.6.1.2.1跨平臺部署
　　可以同時支持Windows、Linux及國產(chǎn)凝思等操作系統(tǒng)的部署。
2.6.1.2.2數(shù)據(jù)采集與處理
　　實時采集間隔層單元模擬量、數(shù)字量及溫度量等，支持ICE104、IEC103、Modbus等常規(guī)電力系統(tǒng)規(guī)約，并完全兼容ICE61850規(guī)約裝置，對所采集的輸入量進行數(shù)字濾波、有效性檢查、工程值轉(zhuǎn)換、故障判斷、信號接點抖動消除、刻度計算等加工。從而產(chǎn)生出可供應用的電流、電壓、有功功率、無功功率、電度、功率因數(shù)等各種實時數(shù)據(jù)，供數(shù)據(jù)庫更新。系統(tǒng)可以形成分布式的數(shù)據(jù)庫結(jié)構，在就地控制單元中保留本地處理的各種實時數(shù)據(jù)。
2.6.1.2.3報警處理
　　對設備故障、錯誤操作、保護事故告警等進行處理：推畫面、音響、語音報警、打印，通知操作員、并進行歷史存儲。報警處理分兩種方式：事故報警和預告報警。前者包括非操作引起的斷路器跳閘和保護裝置動作信號。后者包括一般設備變位、狀態(tài)異常信息、模擬量越限/復限、計算機站控系統(tǒng)的各個部件、間隔層單元的狀態(tài)異常等。
2.6.1.2.4事件順序記錄SOE和事故追憶
　　重要的遙信變位、保護動作等信息上傳SOE。保護事件發(fā)生時，系統(tǒng)自動啟動相關的測量數(shù)據(jù)的記錄，供系統(tǒng)事故追憶。系統(tǒng)應能設置事故追憶點，并對事故前3分鐘后5分鐘長達128點的數(shù)據(jù)進行存儲，以圖形和表格兩種形式顯示事故追憶的數(shù)據(jù)。
2.6.1.2.5控制功能
　　具備就地/主站/遠方、三級控制、帶必要的安全檢查和防誤閉鎖。完成對開關、刀閘的控制。對主變分接頭的調(diào)節(jié)，保護功能壓板的投退，信號復歸以及設備的啟停等控制功能。計算機監(jiān)控系統(tǒng)對一臺設備同一時刻只能執(zhí)行一條控制命令，當同時收到一條以上控制命令或與預操作命令不一致時，應拒絕執(zhí)行，并給出錯信息。
2.6.1.2.6用戶管理功能
　　對不同用戶可設置不同管理權限、以確保系統(tǒng)的安全性。只有輸入正確操作口令和監(jiān)護口令才有權進行操作控制，修改參數(shù)，并將信息給予記錄。
2.6.1.2.7在線統(tǒng)計計算
　　對一些無法實測的量，提供邏輯、算術表達式可由系統(tǒng)計算得到，并可產(chǎn)生相關物理量的統(tǒng)計計算值與供系統(tǒng)產(chǎn)生各種運行報表。例如通過計算產(chǎn)生電壓合格率、有功、無功、電流、總負荷、功率因數(shù)、電量日/月/年最大值/最小值及出現(xiàn)的時間、日期、負荷率、電能分時段累計值、數(shù)字輸入狀態(tài)量邏輯運算值等，設備正常/異常變位次數(shù)并加以區(qū)分等，并提供一些標準計算函數(shù)，用來產(chǎn)生用戶可定義的虛擬測點進行平均值、積分值和其它計算統(tǒng)計。
2.6.1.2.8畫面顯示和打印
　　通過后臺監(jiān)控系統(tǒng)配置的彩色屏幕人機聯(lián)系工具顯示配電所各種信息畫面，顯示內(nèi)容包括全部設備的位置狀態(tài)、變位信息、保護設備動作及復歸信息、直流系統(tǒng)及所用電系統(tǒng)的信息、各測量值的實時數(shù)據(jù)、各種告警信息、計算機監(jiān)控系統(tǒng)的狀態(tài)信息。顯示器上顯示的各種信息將以報告、圖形、曲線、趨勢圖、報表、聲光等形式及時提供給運行人員，并支持各類圖形頁面的在線打印。
2.6.1.2.9數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)
　　提供ActiveMq、Mqtt等數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)接口，支持二次開發(fā)，能實現(xiàn)與上級運維云平臺系統(tǒng)的對接。
2.6.1.2.10維護功能
　　對系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫和保護定值、功能模塊進行維護，并通過工程師站提供遠方保護的壓板及定值維護功能。
2.6.1.3系統(tǒng)特點
　　高可靠性的硬件裝置
　　該產(chǎn)品硬件采用工業(yè)級2U無風扇嵌入式控制器，各種電氣及耐惡劣環(huán)境指標表現(xiàn)優(yōu)秀，能在高溫、粉塵等惡劣環(huán)境下長時間穩(wěn)定工作。
高可靠性的軟件系統(tǒng)
　　系統(tǒng)具有完備的軟硬件自診斷、自恢復功能，通過完善的進程管理系統(tǒng)，運行日志系統(tǒng)來確保系統(tǒng)長期穩(wěn)定可靠運行。系統(tǒng)提供在線、分布式的遠方系統(tǒng)診斷和維護功能，在不影響系統(tǒng)正常運行的情況下，可根據(jù)需要隨時對系統(tǒng)的運行工況進行診斷和維護。
　　簡潔易用系統(tǒng)
　　系統(tǒng)軟件從業(yè)務建模、應用開發(fā)、工程配置到運行人員操作全過程體現(xiàn)面向?qū)ο笏枷耄沟霉δ艿募珊徒M織具備了最友好、最貼近電力用戶的認知思維和使用習慣，使系統(tǒng)具備了很高的易用性和可用性。
智能化設計
　　系統(tǒng)支持報警類型、級別的用戶自定義，對不同類型及級別可選擇不同的報警方式，包括是否抑制、是否打印、是否語音、語音文件、報警顏色、推畫面內(nèi)容等。系統(tǒng)支持報警界面的用戶完全自定義，包括窗體配置、配色方案、自動過濾、滾動欄定義等；系統(tǒng)支持簡報知識配置，符合簡報知識條件的報警發(fā)生系統(tǒng)將智能地形成信息簡報供用戶參考決定處理措施。
2.6.1.4技術指標
　　測量值指標
　　1）交流采樣測量值誤差：不大于0.2％（I、U），不大于0.5％（P、Q）；
　　2）直流采樣模數(shù)轉(zhuǎn)換誤差：不大于0.2％；
　　3）越死區(qū)傳送整定最小值：不小于0.5％。
　　狀態(tài)信號指標
　　1）信號正確動作率：不小于99.99%；
　　2）事故采集裝置SOE分辨率：不大于2毫秒。
　　系統(tǒng)實時響應指標
　　1）操作員發(fā)出操作指令到I/O單元輸出和返回信號從I/O單元輸入至CRT顯示器上顯示的總時間：不大于3秒；
　　2）從數(shù)據(jù)采集裝置輸入值越死區(qū)到CRT顯示：不大于2秒；
　　3）從數(shù)據(jù)采集裝置輸入狀態(tài)量變位越死區(qū)到CRT顯示：不大于2秒；
　　4）模擬量數(shù)據(jù)更新周期：不大于2秒；
　　5）數(shù)字量數(shù)據(jù)更新周期：不大于1秒；
　　6）動態(tài)畫面整幅調(diào)用響應時間：實時畫面不大于1秒，其他畫面不大于2秒；
　　7）畫面實時數(shù)據(jù)刷新周期：3~10s,可調(diào)；
　　8）雙機自動切換至功能恢復時間：不大于15秒；
　　9）脈沖量數(shù)據(jù)更新周期：5XN（N=1，2~12min）可調(diào)；
　　10）遙控、遙調(diào)命令傳送時間：不大于4秒；
　　11）遙測信息傳送時間：不大于3秒（從I/O測控單元輸入突變量至遠動工作站向調(diào)度發(fā)出報文）；
　　12）遙信變位傳送時間：不大于2秒（從I/O測控單元輸入突變量至遠動工作站向調(diào)度發(fā)出報文）。
　　實時數(shù)據(jù)庫容量
　　1）模擬量：200000點；
　　2）開關量：60000點；
　　3）脈沖量：10000點；
　　4）遙控量：10000點；
　　5）虛擬量：20000點。
　　歷史數(shù)據(jù)庫存儲容量
　　1)歷史曲線采樣間隔1min~24h，可調(diào)；
　　2)歷史趨勢曲線，日報，月報，年報存儲時間只受磁盤存儲空間限制；
　　3)歷史趨勢曲線數(shù)量理論上不受限制，只受磁盤存儲空間的限制；
　　4)歷史告警數(shù)據(jù)保存事件理論上不受限制，只受磁盤存儲空間的限制。
歷史數(shù)據(jù)具體保存周期可由用戶自行定義，至少保存最近兩年到三年內(nèi)的歷史數(shù)據(jù)。
　　可靠性指標
　　1）系統(tǒng)可用率：不小于99.9%；
　　2）遙控、遙調(diào)執(zhí)行可靠率：不小于99.9%；
　　3）計算機工作站平均故障間隔時間（MTBF）：不小于20000小時；
　　4）數(shù)據(jù)采集及控制裝置平均故障間隔時間（MTBF）：不小于27000小時。
　　監(jiān)控系統(tǒng)時間與GPS標準時間的誤差：不大于1ms。
　　CPU負荷率
　　所有計算機的CPU負荷率，在正常狀態(tài)下（同時處理模擬量更新處理30%，數(shù)字量變位處理20%）任意5min內(nèi)小于30%，在事故情況下（同時處理模擬量更新處理100%，數(shù)字量變位處理50%）任意10s內(nèi)小于50%。
　　系統(tǒng)以太網(wǎng)的負荷率
　　以太網(wǎng)負荷率，在正常狀態(tài)下（同時處理模擬量更新處理30%，數(shù)字量變位處理20%）任意30min內(nèi)小于25%，在事故情況下（同時處理模擬量更新處理100%，數(shù)字量變位處理50%）任意10s內(nèi)小于35%。
2.6.2運維云平臺
2.6.2.1系統(tǒng)概述
　　ECloud-8000能源運維云平臺系統(tǒng)能實現(xiàn)沿線多個箱變電站的集中統(tǒng)一監(jiān)控，又充分考慮了設備及人員管理、移動辦公、設備數(shù)據(jù)互聯(lián)互通等智能運維業(yè)務，實現(xiàn)了對設備運行狀態(tài)監(jiān)控及運維管理的有機融合，提供Web發(fā)布、手機App、微信小程序等客戶端訪問，有效克服了傳統(tǒng)變電站運維復雜、低效、浪費人力的缺點，為用戶提供了一個現(xiàn)代化的變電站監(jiān)控、運維、管理平臺。
2.6.2.2系統(tǒng)功能
　　ECloud-8000能源運維云平臺基于當今最新的物聯(lián)網(wǎng)云平臺技術進行設計，整體上采用了端、邊、云、用的分層、分布式架構，兼容性和可擴展性好，能夠靈活方便地實現(xiàn)多個傳統(tǒng)變配電系統(tǒng)接入集成。運維云平臺支持Web網(wǎng)頁、手機App、微信小程序等客戶端遠程訪問，并將移動辦公應用與傳統(tǒng)變電站的運維管理，能夠有效解決用戶運維管理困難、低效的痛點。
2.6.2.2.1部署方式
　　運維云平臺系統(tǒng)同時支持公有云和私有云的部署方式。公有云部署，即租用阿里、華為等公有云服務器，將運維云平臺系統(tǒng)部署到公有云服務器，并向用戶提供SAAS云服務，云平臺系統(tǒng)由許昌智能負責維護，用戶只需繳納一定服務費即可；私有云部署，即用戶自建服務器，用戶一次性買斷運維云平臺系統(tǒng)軟件，并將運維云平臺系統(tǒng)軟件部署用戶的私有云服務器上，由許昌智能負責前期系統(tǒng)維護及用戶培訓，數(shù)據(jù)和軟件使用權均歸用戶所有，私有云部署方式的安全和可靠性更高。
2.6.2.2.2 Web發(fā)布
　　運維云平臺系統(tǒng)支持在PC端進行Web網(wǎng)頁的遠程訪問，用戶無需下載任何客戶端，可直接使用瀏覽器實現(xiàn)對新機場高速沿途各箱變站運行狀態(tài)的遠程監(jiān)測、運維管理、數(shù)據(jù)分析等功能。用戶無需實地到監(jiān)控中心或箱變站查看，即可掌握沿途各箱變站的運行狀態(tài)，有效解決由于箱變站距離遠而帶來的運維、巡檢困難的問題，提高運維效率。
2.6.2.2.3 手機App
　　智能手機的普及和使用極大地方便了人們的工作和生活，運維云平臺系統(tǒng)同樣支持手機App客戶端的遠程訪問，運維用戶只需在自己的手機上下載并安裝ECloud-8000能源運維云平臺的手機App，即可實現(xiàn)隨時隨地對沿線各箱變站運行狀態(tài)的實時掌握，極大地提高用戶運維效率。同時，系統(tǒng)能將各箱變站的異常報警及時推送到用戶的手機，使用戶能夠及時進行故障的定位和排查，保障各箱變站安全運行。App的部分功能界面如下所示。

App首頁、App發(fā)布任務、App環(huán)境監(jiān)測

2.6.2.2.4首頁展示
　　ECloud-8000能源運維云平臺可以根據(jù)用戶需求，進行Web網(wǎng)頁大屏展示界面的定制化開發(fā)，對各變電站節(jié)點的運行狀態(tài)進行可視化、形象化的整體展示，使運維用戶能夠做的對整個運維系統(tǒng)的一目了然。

2.6.2.2.5 分類數(shù)據(jù)曲線展示
　　高速沿線39個箱變，根據(jù)箱變內(nèi)設備用電類型不同制作定制化曲線，支持用戶按照不同的用電類別分類統(tǒng)計匯總展示用電年、月、日曲線數(shù)據(jù)。

2.6.2.2.5 分類數(shù)據(jù)報表展示
　　高速沿線39個箱變，根據(jù)箱變內(nèi)設備用電類型不同制作定制化報表，支持用戶按照不同的用電類別，分類統(tǒng)計匯總展示用電年、月、日表底值、增量值報表數(shù)據(jù)展示并導出Excel表格。

2.6.2.2.7 箱變綜合監(jiān)控
　　用戶可以通過運維云平臺實現(xiàn)對已組態(tài)的一次接線圖、電壓棒圖、系統(tǒng)結(jié)構圖等畫面的遠程訪問及綜合監(jiān)控，畫面圖形采用矢量圖格式，可以任意放大或縮小，方便用戶查看，且同時支持手機App、微信小程序及Web客戶端的訪問。

2.6.2.2.8 實時數(shù)據(jù)監(jiān)測
　　ECloud-8000能源運維云平臺可以支持對當前系統(tǒng)中所有設備實時數(shù)據(jù)的遠程訪問功能，用戶可通過列表查看設備下所有測點的實時數(shù)據(jù)狀態(tài)，并能查看當前數(shù)據(jù)點的今日曲線。下圖分別為Web端實時數(shù)據(jù)展示、手機端實時數(shù)據(jù)及今日曲線展示。

Web端實時數(shù)據(jù)展示

2.6.2.2.9 歷史曲線查詢
　　ECloud-8000能源運維云平臺可按照用戶的配置對設備的測點進行歷史數(shù)據(jù)存儲，存儲周期可5min~24h可配，根據(jù)歷史數(shù)據(jù)，運維云平臺提供歷史曲線查詢功能，可使用戶對變電站的歷史運行狀況及趨勢一目了然，同時歷史曲線查詢也支持手機App、微信小程序及Web客戶端。
2.6.2.2.10 能耗分析
　　運維云平臺不僅能實現(xiàn)對用戶用能情況的監(jiān)測，還能基于云平臺的大數(shù)據(jù)實現(xiàn)對用戶用能情況的綜合分析及對比。云平臺對各子變電站數(shù)據(jù)的集中存儲，能實現(xiàn)跨變電站的能耗對比分析，有效打破數(shù)據(jù)孤島。可實現(xiàn)對各箱變站重點用能的同比、環(huán)比分析及對比，有效掌握各用能單位的用能情況，提供節(jié)能減排策略及建議。能耗分析也同時支持手機App、微信小程序及Web網(wǎng)頁的多端訪問。 下圖分別為Web端和手機端重點用能和能耗對比分析的示例。

Web端重點耗能分析

2.6.2.2.11 報表查詢及管理
　　ECloud-8000能源運維云平臺提供完善的報表功能，可以支持日報表、月報表等常規(guī)報表，另外還可實現(xiàn)用戶的定制化報表，用戶可以根據(jù)自己的需求，對每張報表展示的數(shù)據(jù)點進行配置，報表支持Excel導出及打印功能。報表查詢也同時支持手機App、微信小程序及Web網(wǎng)頁的多端訪問。
2.6.2.2.12 智能報警
　　運維云平臺擁有完善的報警、預警功能，能夠?qū)崿F(xiàn)對變電站本地監(jiān)控系統(tǒng)所產(chǎn)生報警的接收、存儲及轉(zhuǎn)發(fā)，并對報警分級和歸類，實現(xiàn)對電力運行情況、設備狀況、能耗水平等變電站綜合運行情況的智能判斷及報警，用戶可以通過Web、手機App、微信小程序查詢歷史報警。同時運維云平臺系統(tǒng)還支持多種實時報警推送方式，包括Web網(wǎng)頁、手機App、微信等方式，使用戶能夠及時收到報警并進行處理。

2.6.2.2.13 環(huán)境監(jiān)測
　　ECloud-8000能源運維云平臺具有環(huán)境監(jiān)測功能，能夠?qū)崿F(xiàn)對沿途箱變站的溫度、濕度、水浸等環(huán)境數(shù)據(jù)的遠程監(jiān)測，并對異常進行及時報警。使用戶能夠?qū)崿F(xiàn)對各箱變站運行狀況的全息監(jiān)控，確保變電站安全運行。

2.6.2.2.14 視頻監(jiān)測
　　能夠?qū)崿F(xiàn)沿途箱變站監(jiān)控視頻的接入，視頻可以通過手機App、微信小程序及PC、Web客戶端進行訪問，視頻攝像頭可支持人臉識別、人員闖入報警及視頻圖像的異常提醒功能；手機App和Web客戶端同時支持公有云和局域網(wǎng)兩種視頻部署方式的視頻監(jiān)控遠程訪問。下圖分別為Web端和手機端視頻監(jiān)控的界面。

2.6.2.2.15 門禁監(jiān)測
　　能夠?qū)崿F(xiàn)沿途箱變站門禁模塊的接入，實現(xiàn)門禁狀態(tài)的實時監(jiān)控及異常報警。

2.6.2.3技術指標
　　系統(tǒng)實時響應指標
　　1）數(shù)據(jù)變化到云平臺更新（私有云部署）：不大于3秒；
　　2）數(shù)據(jù)變化到云平臺更新（公有云部署）：不大于7秒；
　　3）Web查詢數(shù)據(jù)響應：不大于3秒；
　　4）App查詢數(shù)據(jù)響應：不大于3秒；；
　　5）微信小程序查詢數(shù)據(jù)響應：不大于5秒；；
　　6）Web報警推送時間：不大于3秒（從報警產(chǎn)生到用戶收到報警）；
　　7）App報警推送時間：不大于3秒（從報警產(chǎn)生到用戶收到報警）；
　　系統(tǒng)響應指標和用戶所處的網(wǎng)絡狀態(tài)有很大關系，網(wǎng)絡狀態(tài)越差，響應時間會越長，私有云部署一般比公有云部署時響應指標要好。
　　 實時數(shù)據(jù)容量
　　1）模擬量：100000點；
　　2）開關量：100000點；
　　3）脈沖量：10000點；
　　4）虛擬量：20000點。
　　歷史數(shù)據(jù)庫存儲容量
　　1)歷史曲線采樣間隔5min~24h，可調(diào)；
　　2)歷史趨勢曲線，日報，月報，年報存儲時間只受磁盤存儲空間限制；
　　3)歷史趨勢曲線數(shù)量理論上不受限制，只受磁盤存儲空間的限制；
　　4)歷史告警數(shù)據(jù)保存事件理論上不受限制，只受磁盤存儲空間的限制。
　　歷史數(shù)據(jù)具體保存周期可由用戶自行定義，至少保存最近兩年到三年內(nèi)的歷史數(shù)據(jù)。
可靠性指標
　　1）系統(tǒng)可用率：不小于99.9%；
　　2）計算機工作站平均故障間隔時間（MTBF）：不小于20000小時；
　　3）數(shù)據(jù)采集及控制裝置平均故障間隔時間（MTBF）：不小于27000小時。
　　監(jiān)控系統(tǒng)時間與GPS標準時間的誤差：不大于1ms。
　　CPU負荷率
　　所有計算機的CPU負荷率，在正常狀態(tài)下（同時處理模擬量更新處理30%，數(shù)字量變位處理20%）任意5min內(nèi)小于30%，在事故情況下（同時處理模擬量更新處理100%，數(shù)字量變位處理50%）任意10s內(nèi)小于50%。
　　系統(tǒng)以太網(wǎng)的負荷率
　　以太網(wǎng)負荷率，在正常狀態(tài)下（同時處理模擬量更新處理30%，數(shù)字量變位處理20%，報警上送10%）任意30min內(nèi)小于25%，在事故情況下（同時處理模擬量更新處理100%，數(shù)字量變位處理50%）任意10s內(nèi)小于35%。
3.項目建設方案
3.1建設目標
　　運維云平臺系統(tǒng)集變電站自動監(jiān)控系統(tǒng)及智能運維管理于一體，實現(xiàn)了對各箱變站設備運行狀態(tài)實時監(jiān)控及運維管理的有機融合，同時將與變電站相關的其他監(jiān)控也納入到平臺管理中，為用戶提供了一個綜合運營管理平臺。簡化了運營流程，提高管理效率，降低整體運營成本。項目預計達到如下建設目標：
　　1、將北京高速沿線的箱變站進行統(tǒng)一監(jiān)控、遠程查看各箱變站運行情況，通過實時監(jiān)測、視頻監(jiān)控功能等實現(xiàn)對箱變站運行情況的全方位監(jiān)測；
　　2、能夠隨時查看箱變站的運行狀態(tài)，根據(jù)預警信息遠程發(fā)布運維任務、制定巡檢計劃。運維人員快速響應，及時排查可能出現(xiàn)的故障情況，保障各箱變站的正常運行；
　　3、打通各箱變站數(shù)據(jù)資源的互聯(lián)互通，利用大數(shù)據(jù)技術對箱變站能耗情況進行分析顯示及預測，為后續(xù)的運維管理提供科學的數(shù)據(jù)支撐；
　　4、移動辦公、在線運維，降低運維成本，提高運維效率；
　　5、實現(xiàn)重要設備的全生命周期管理及文件資料的電子檔案管理、無紙化辦公。
3.2建設內(nèi)容
　　在新機場高速公路北區(qū)管廊監(jiān)控中心建設一個數(shù)據(jù)中心，包含有本地監(jiān)控系統(tǒng)，運維云平臺系統(tǒng)，北區(qū)高速公路監(jiān)控平臺建設一個本地監(jiān)控系統(tǒng)。高速公路沿線各箱變室內(nèi)分別建設電力監(jiān)控子系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng)、門禁控制子系統(tǒng)、視頻監(jiān)控子系統(tǒng)。建設內(nèi)容主要包括現(xiàn)場方案設計、安裝施工、設備調(diào)試、系統(tǒng)聯(lián)調(diào)、用戶培訓等工作。
3.3建設方案
　　本工程為北京新機場高速運維云平臺系統(tǒng)搭建，主要通過建設運維云平臺系統(tǒng)，實現(xiàn)新機場高速沿線各箱變站的本地監(jiān)控與遠程統(tǒng)一監(jiān)控功能，確保對各個箱變站的實時運行情況做到全面了解、管控，提高各箱變站運維效率，降低整體運維成本。建設方案主要包括現(xiàn)場方案設計、設備選型、安裝施工、設備調(diào)試及試運行等。
3.3.1主要施工內(nèi)容
3.3.1.1高速沿線各箱變站點建設
?機柜安裝
?通訊設備安裝
?電力監(jiān)控設備安裝
?門禁控制設備安裝
?視頻監(jiān)控設備安裝
?環(huán)境監(jiān)測設備安裝
3.3.1.2北區(qū)管廊電力監(jiān)管平臺建設
?機柜安裝
?通訊設備安裝
?服務器及配套設備安裝
?后臺監(jiān)控系統(tǒng)安裝及云平臺系統(tǒng)搭建
3.3.1.3北區(qū)高速公路電力監(jiān)管平臺建設
?機柜安裝
?通訊設備安裝
?服務器及配套設備安裝
?后臺監(jiān)控系統(tǒng)安裝
3.3.2施工方案設計

3.3.3安裝施工
3.3.3.1施工準備
　　?施工人員首先認真審核施工圖紙及有關資料，認真熟悉本專業(yè)施工范圍和施工圖集。
　　?選定施工設備、材料，編制具體施工計劃及施工方案。
　　?準備好施工工具，做好進場人員培訓，合理配置施工人員。
　　?施工設備、材料配送施工現(xiàn)場，施工人員準備施工
3.3.3.2施工流程
　　?合理安排設備、儀器、儀表等交叉施工，用滿空間時間；
　　?按施工計劃要求進行儀表、服務器、計算機、布線及接線等的施工；
　　?儀表和布線依據(jù)先深后淺的原則合理地組織施工；
　　?安裝施工分階段進行，做到先后有序，有條不紊；
　　?設備、儀表安裝在具備安裝條件后有土建交叉進行，盡量先進行主要設備和重點設備的安裝；
　　?設備安裝完畢后，進行調(diào)試和試運行工作。

　　　Ecloud-8000運維云平臺體驗地址：http://pc.xjpmf.cloud/
　　　用戶名：test    密碼：123456

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