F-Mation三维可视化配电监控平台

1、系统架构

 


2、功能:系统功能

F-Mation三维可视化配电监控平台的主要功能是1统一状态监控;2、三维可视;3、统一报警;4、数据记录和统一报表;5、自诊断、自恢复及自维护功能;6、用电管理与分析

F-Mation三维可视化配电监控平台解决了传统平台数据采集不全面、记录管理不清晰、展示效果不理想、数据分析不到位不彻底、智能分析不具备、BIM接入不具备、GIS接入不融合等问题,F-Mation三维可视化配电监控平台是针对配电监控开发的专用平台,功能强大、展示效果好、操作简便;平台是最新一代的融合“云计算、大数据挖掘、物联网技术、移动化操作、智能化分析”等技术的高效率管控运维平台。

2.1数据采集功能

对配电室的运行状态和参数自动实时或定时进行采集,配电室配电过程输入、输出信号经滤波,检出事故、故障、状态信号和模拟信号参数变化,实时地更新数据库,为监控系统提供运行状态的数据,并作必要的预处理。

对配电线路的电压、电流、频率、功率、电能等参数采集后,自动生成各种报表,方便用户管理。如运行报表、能耗管理报表、日报表、月报表、年报表、事件记录报表等。

可以实时采集和显示配电室的模拟量。每个模拟量可设定上上限、上限、下限、下下限,对不同越限可选择不同的报警方式(音响、画面、打印)。电力监控系统还可以以不同的形式(实时曲线、历史曲线、高密度曲线、饼图、棒型、报表)显示模拟量,反映模拟量的变化趋势,记录出现最大最小值的时间。

2.2数据记录和统计报表功能

根据运行要求进行各电气参数等数据的整点记录;设备的运行工况时间统计以及特征值、合格率的技术统计,并且能定时自动或手动召唤制表打印机输出(瞬时值、时报、班报、日报、月报、季报、年报)。

F-Mation三维可视化配电监控平台的报表是通过电力报表函数定义的,这些报表函数是根据系统的日报、月报和年报的要求,结合系统SQL Server数据库表结构特征编写的,其功能可以随着应用的需要不断变化。

当报表启动时自动或运行时,报表函数就会被加载进入报表,用户可以在工作表中直接调用它。当函数被调用后,程序通过与SQL Server数据库(SQL Server数据库的保存没有时间的限制)建立连接,进行查询和计算,并将结果返回给工作表。

F-Mation三维可视化配电监控平台可分类按时间对历史事件进行查询。

  • 分门别类保存操作信息、事故和预告信息的历史记录,以进行查询和故障分析。
  • 对历史数据进行日、月统计,实现测量数据的日报、月报等统计报表,指明
  • 该日或月最大值、最小值以及出现的时间,对历史数据库的数据进行库操作。
  • 日报数据和月报数据历史记录可根据用户要求设定。
  • 可保留所有报警事件(开关变位、线路越限、保护报警)
  • 对历史数据库中五年内的日报数据和二十年内的月报数据可随时进行回顾打印。

2.3用电管理与分析功能

根据运行要求进行电压、电流、功率、电能等数据的整点记录(时间间隔可设置);并且能自动生成能耗管理报表,用户方便的知道某设备、某回路、区域能耗、总能耗在某一时段内的数值,统计出某设备点本回路或总能耗中的比例,并可以以图表、柱状图或饼图的形式显示,主要功能如下:

  • 分时段记录用电量、能耗,且时段可设;
  • 方便的形成日报表、月报表、年报表;
  • 设置有查询时间选择、某设备选择、某区域选择及全部设备选择的界面,用户可据需求方便查询任何设备的能耗数据;
  • 可实现图表、柱状图、饼图等直观的显示方式;
  • 可统计分析出能耗占比;
  • 可统计分析出同比、环比等数据;

2.4状态监视功能

系统监视画面采用流行的Windows多文档窗口界面,画面可放大、缩小、打印。屏幕显示的内容有:

  • 主接线图(总画面、分画面):实时显示断路器、开关、隔离手车的状态,在各主设备旁显示电压、电流、功率、功率因数、频率、电能等测量值,显示系统时钟;
  • 重要测量值的趋势曲线图、棒图;
  • 分回路信息图;
  • 波形分析图;
  • 事故报告信息;
  • 可按级别设置,采用不同色彩显示的故障时间报警;
  • 各类日报表,月报表及运行日志等;
  • 保护运行状态,整定值等;
  • 自动化系统各设备运行工况图;
  • 根据用户需要制作其它需要显示的运行状态画面。
  • 以上各种画面、曲线都能通过键盘或鼠标进行方便的调用。

2.5控制与安全管理

软件系统对不同的使用人员分级授权,操作人员只能进行权限允许的操作。系统管理员具有最高权限,能涉及系统各个部分,并对使用者的权限进行分配和管理。获得操作权限的人员可在监控计算机或工作站上执行遥控跳合闸操作,采用口令核对和操作返校确保操作准确无误。

  • 每次操作,系统都将对控制命令和闭锁条件进行校验,以确保控制操作的正确、合理和安全。
  • 对回路层设备的控制(如断路器)
  • ——可在控制室或调度中心进行遥控;
  • ——也可在设备旁进行就地控制。
  • 就地/远方控制方式可通过安装在设备前面板上的切换开关进行选择。同一时刻只允许对单一设备进行一次控制。
  • 具有操作权限登记管理,当输入正确操作口令才有权进行该权限范围允许的操作控制。
  • 每一次就地或远方控制都将经过操作权限和闭锁条件的校验。所有操作均经过控制与安全管理模块进行校核。

2.6事件顺序记录及报警

系统对测量实现超限报警,越限报警死区处理,越限时间累计及超时报警。对开关量状态变位报警、非操作变位报警,由系统自动进行报警恢复、确认处理,其余报警类型均需由操作人员进行报警确认和复归。报警实时地显示在屏幕上,存入历史事项库中,供操作员查询。

  • 在系统发生事件或运行设备工作异常时,进行报警,推出事件的性质和异常参数值,并分类记录。
  • 电气模拟量和非电气模拟量可以设置上上限、上限、下限、下下限等几个限值,当测量值越限时发出报警。并分类记录。
  • 将继电保护、自动装置的动作和断路器的跳合闸按动作顺序记录,事件分辨率为1ms。时间顺序记录及报警。

2.7通讯处理

开放性极好,可接入支持SC-1801、CDT、DNP、MODBUS、IEC870-5-103、PROFIBUS、DH+、CC-Link等协议的RTU、PLC、智能仪表等子设备;也可以向支持SC-1801、CDT、DNP、MODBUS、IEC870-5-101等协议的集控中心、调度中心发送数据。同时预留规约接口,使用户方便扩充通讯规约。系统能够同时处理32个CCU通道信息,实时数据刷新周期小于1秒。

监控系统首先处理各种不同规约的信息,发送和接收遥测、遥信、遥控、系统对时,配置信息的请求、应答、报文,将实时数据按相同的数据格式存入实时数据库,为系统其它模块提供数据来源。

2.8实时数据记录

实时数据库是存于计算机内存中的反映系统各数据点当前状态或数值的数据库。保存从各厂站采集上来的实时数据,其数据在每次系统扫描周期后被刷新一次。在实时数据库中可以保存模拟量、数字量、脉冲累计量、计量量、设定点控制输出等多种类型的点。实时数据需有后备,一旦当前实时数据库被破坏,能及时恢复运行。

2.9历史数据记录

周期性存贮到硬盘中的分时数据,对实时数据库及其它应用数据库中的每一个点可选定存储周期实现历史数据记录,为报表、曲线的生成提供数据源。同时记录事件顺序记录和异常事项记录及设备运行检修等,形成完整的历史数据库。历史数据库存储具有定时存储数据和在异常状态下存储历史数据的功能,提供访问历史数据库的接口并可随时查询和使用。

2.10自诊断、自恢复及自维护功能

F-Mation三维可视化配电监控平台具有在线自检、自恢复功能。可以诊断出通讯通道、计算机外设(打印机等)、I/O模块等故障,并进行报警和在系统自诊断表中记录。

自诊断的范围包括:

  • 各功能子站、服务器、工作站等;
  • 网络及接口设备故障;
  • 各类通道故障;
  • 各类外设故障;
  • 软件运行死循环。
  • 在监控系统诊断到软件运行死循环时,能自动发出报警信号,并能自动恢复正常运行,且不丢失重要数据;单个元件故障不得引起整套装置或子系统的误动。在系统诊断出硬件故障后,自动发出报警信号,在硬件故障排除后,系统能自动恢复正常运行,而不影响其它设备的正常运行。任何插件可带电插拨,而不导致误动。
  • 系统提供在线维护软件,用于维护监控系统。用户经授权可以在线进行以下修改或设置:
  • 画面报表的在线编辑修改;
  • 前景数据的画面报表的在线编辑修改;
  • 数据库部分内容的在线修改;
  • 部分运行参数及限额的在线设置、状态修改;
  • 系统接线图绘制、修改;
  • 设备参数修改;
  • 报警限值设置、修改;
  • 增加、删除操作员;
  • 修改操作员密码;
  • 报表格式设计、修改。

2.11网络OPC功能

F-Mation三维可视化配电监控平台既可以作为OPC服务器,也可以作为OPC客户端。开发人员可以从任何一个OPC服务器直接获取动态数据,并集成到F-Mation三维可视化配电监控平台中;同时F-Mation三维可视化配电监控平台作为OPC服务器,可向其他符合OPC规范的厂商的控制系统提供数据。OPC节省了不同厂商的控制系统相连的工作量和费用。

2.12强大的BIM融合功能

F-Mation三维可视化配电监控平台拥有强大的BIM融合功能,可以平滑的将BIM建模模型导入平台中,实现平台的三维可视。

2.13强大的GIS展现融合功能

F-Mation三维可视化配电监控平台拥有强大的GIS展现融合功能,可以融合国内外各大GIS软件,也可以导入普通的地图信息软件。

2.14WEB服务

通过选购安装WEB SERVER组件,F-Mation三维可视化配电监控平台可以实现web浏览功能,使用户可通过Internet浏览画面和实时数据。


3.案例展示效果

3.1高压柜

点击“高压柜”菜单,3D配电室显示会呈现高压柜具体情况,1区域显示是高压柜的电压和电流的具体情况,2区域显示是高压柜名称。

 

下图所示,这是从不同的角度观看高压柜情况,要从各个不同的角度查看高压柜,请按住Alt+鼠标左键,拖动鼠标就可以从不同角度查看高压柜。

 

 

3.2仪表信息

点击1区域中的高压柜,右边自动弹出相应的高压柜中的仪表信息,2区域是高压柜具体名称,3区域是高压柜上每块仪表的名称和UA、UB、UC电压和IA、IB、IC电流,点击4区域可以自动隐藏高压柜仪表信息。

3.3低压柜

点击“低压柜”菜单,3D配电室显示会呈现低压柜具体情况,1区域显示是高压柜的电压和电流的具体情况,2区域显示是低压柜名称,从下面第一幅图我们可以清楚看到低压柜明显没有显示完整,请按住Alt+鼠标左键,拖动鼠标就可以看到没有显示完整的低压柜了,如第二幅图所示。

正视图

侧视图

 


3.4风机柜回路信息

点击1区域中的3D风机柜,右边自动弹出风机柜回路信息,2区域是风机柜具体名称,3区域是风机柜上每块仪表的名称和IA、IB、IC电流,点击4区域可以自动隐藏风机柜回路信息。

 

 

3.5照明柜回路信息

点击1区域中的3D照明柜,右边自动弹出照明柜回路信息,2区域是照明柜具体名称,3区域是照明柜上每块仪表的名称、UA、UB、UC电压和IA、IB、IC电流,点击4区域可以自动隐藏照明柜回路信息。

3.6发电机

点击“发电机”菜单,3D配电室显示会呈现发电机具体情况,如果发电机正在发电状态则1区域会转动,2区域会有不同的颜色闪。

 

 


3.7发电机信息

点击1区域中的整个发电机,右边自动弹出发电机信息,2区域是发电机仪表信息,3区域是发电机运行状态,如果发电机是发电状态时,3区域的合闸图标会显亮周围颜色会显绿色,不是发电状态时,3区域的分闸图标会显亮周围颜色会显红色,点击4区域可以自动隐藏发电机信息。

3.8变压器及其信息

点击“变压器”菜单,隧道3D配电室显示会呈现变压器具体情况,点击两个变压器1区域,右边自动弹出变压器信息,2区域是变压器名称,3区域显示变压器的高压出线和低压进线仪表的名称、UA、UB、UC电压和IA、IB、IC电流,点击4区域可以自动隐藏变压器信息。

3.9建筑物(配电室)

点击“建筑”菜单,3D配电室显示建筑,如下图所示,第一幅图是没有建筑情况,第二幅图是有建筑情况。

透视图

 

 

全视图

3.10设备报警

下图所示,在3D模式中有馈线柜有在闪红色如1区域,这说明该柜出现报警问题信息,这需要在报警功能模块去查看具体信息,请点击2区域,可以跳转到报警功能模块,如第二幅图所示。

 

 

 

报警模块

3.11GIS地图效果展示

GIS地图模块


3.12定制化模块展示界面效果

模块展示界面

模块展示界面

 


4.系统主要性能指标

 

序号

内容

要求值

保证值

附注

1

模拟量测量综合误差  

≤0.5%

≤0.5%

 

2

开关量输入信号容量 

≥32768

65536

 

3

开关量输出信号容量 

≥1024

2048

 

4

配电室事件顺序记录分辨率(SOE 

≤2ms

≤2ms

 

5

遥测信息响应时间(从I/O输入端至远动装置出口)

≤3s

2s