FCU1301在高速公路供配電站動環(huán)監(jiān)控的應(yīng)用

原創(chuàng) 作者 動環(huán)監(jiān)控 2019-11-09 11:37:00 公路供配電站動環(huán)監(jiān)控方案 動力環(huán)境遠程監(jiān)控解決方案 動環(huán)監(jiān)控方案


一、方案背景


高速公路配電站為高速公路的運行管理提供可靠穩(wěn)定的電源,配電站一旦出現(xiàn)問題,會影響高速公路通信系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、收費系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、通風系統(tǒng)的正常使用,后果不堪設(shè)想。

高速公路的收費站、服務(wù)區(qū)、隧道站均配有相應(yīng)的配電站,各配電站之間距離遠、分布分散,僅僅依靠人工方式進行巡視與運維,不僅成本高、并且不能及時發(fā)現(xiàn)問題,效率差,影響電力系統(tǒng)的保障成效。

高速公路隧道一般情況下都是通過通風、照明、消防及機電設(shè)施來保障其安全運營,但隨著隧道建設(shè)長度的不斷增加,供配電的可靠性就是我們必須考慮的一個重要問題。

因此針對高速公路配電站的特點,需要設(shè)計一體化的動力環(huán)境遠程監(jiān)控解決方案,內(nèi)容涵蓋:供配電、UPS 、蓄電池、開關(guān)電源、空調(diào)、溫濕度、門禁、消防、防雷、視頻、網(wǎng)絡(luò)等內(nèi)容。提高運維效率、確保高速路配電站安全。

 

二、方案目標


為高速公路收費站、服務(wù)區(qū)、隧道站的配電站提供動環(huán)監(jiān)控整體解決方案,實現(xiàn)集中實時監(jiān)控、遠程維護管理、故障預(yù)警通知、歷史數(shù)據(jù)查詢及無人值守功能。


三、方案簡介

FCU1301嵌入式控制單元是面向于機房動力環(huán)境監(jiān)控、物聯(lián)網(wǎng)等數(shù)據(jù)采集應(yīng)用推出的工業(yè)級網(wǎng)關(guān)類產(chǎn)品。

采用核心板+擴展底板的方式,便于維護、降低成本的同時兼顧了穩(wěn)定性。其核心模塊采用已在醫(yī)療、電力、軌道交通工業(yè)控制等行業(yè)成熟穩(wěn)定應(yīng)用的FET335xD核心板。

優(yōu)化的接口布局,便于用戶集成到1U機箱中,提高客戶組裝工作的效率。同時預(yù)留擴展接口及可選配的WIFI、GPRS、4G模塊,為客戶的產(chǎn)品差異化留有空間。

▎其特點如下:

★支持9~36V寬電壓輸入,同時具備主電、備電、電池三重供電保障 

★支持2路Ethernet,隔離保護設(shè)計 

★支持8路RS485,可復(fù)用為RS232,隔離保護設(shè)計 

★支持12路DI,干接點輸入,隔離保護設(shè)計 

★支持4路DO,繼電器輸出,觸點容量5A 250VAC、5A 30VDC 

★支持2路CAN,隔離保護設(shè)計 

★支持2路USB Host,便于用戶擴展 

★支持WIFI STA和AP雙模式,選配模塊 

★支持GPRS、4G,選配模塊 

 ★支持外擴存儲卡



使用FCU1301嵌入式控制單元,監(jiān)控內(nèi)容涵蓋供配電、開關(guān)電源、環(huán)境監(jiān)控、 UPS、安全監(jiān)控等內(nèi)容,基于上高速公路配電站動力環(huán)境監(jiān)控方案,實現(xiàn)了集中實時監(jiān)控、遠程運行管理、故障預(yù)警通知、歷史數(shù)據(jù)查詢、機房無人值守。


使用FCU1301應(yīng)用在供配電站可以實現(xiàn)的功能:

① 遠程測量(AI、DI),將采集到的被監(jiān)控變電站的主要參數(shù)按規(guī)約傳送給調(diào)度中心。

② 遠程信號,將各斷路器位置狀態(tài)、繼電保護與自動裝置動作狀態(tài)信息采集傳輸至調(diào)度中心。

③ 遠程遙控,從調(diào)度中心發(fā)出命令去控制遠方變電站的斷路器,進行分閘或合閘操作。

④ 遠程調(diào)節(jié),從調(diào)度中心發(fā)出命令實現(xiàn)遠方調(diào)整變電站的運行參數(shù)。

⑤ 數(shù)據(jù)采集模塊,完成對現(xiàn)場環(huán)境安全和狀態(tài)參量的實時采集,和現(xiàn)場的智能設(shè)備通信并將數(shù)據(jù)打包上傳至監(jiān)控指揮中心。

⑥ 監(jiān)測模塊,用于電池充電電路狀態(tài)輸出開關(guān)量采集或用于電池房間防盜或煙霧傳感器的狀態(tài)采集。

⑦ 溫濕度傳感器,用來測量室內(nèi)的溫濕度。

⑧ 煙霧傳感器,用來探測室內(nèi)煙霧濃度,超過限值便自動報警。

⑨ 積水傳感器,由探測器和控制器組成。在無浸水情況下,兩根線間電阻為無限大;浸水后,達到低阻的穩(wěn)定狀態(tài)。

⑩ 雙鑒探測器,即被動紅外探測加上微波探測,以此減少誤報警現(xiàn)象,從而作出正確的判斷。


使用FCU1301做動環(huán)監(jiān)控的優(yōu)勢特點

1. 為上百個變電站提供了解決方案

2. ARM架構(gòu),Linux操作系統(tǒng),軟硬件高度一體化的解決方案

3. 涵蓋動力監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)控、安全監(jiān)控和網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控

4. 安裝施工、維護簡單

5. 提高了運營效率,保障了交通安全

6. 能夠?qū)崟r檢測信號并做出快速而準確的反應(yīng)

7. 1U標準機箱尺寸,安裝方便。接口隔離防護設(shè)計,更穩(wěn)定

8. 具備豐富的接口,便于擴容、穩(wěn)定性好、存儲能力強、數(shù)據(jù)處理能力強


四、方案架構(gòu)

該方案基于飛凌FCU1301嵌入式控制單元,以機房監(jiān)控一體化主機為核心,構(gòu)建了完整的高速公路配電站動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng),監(jiān)控對象以RS485等方式直接接入主機,減少了中間環(huán)節(jié),性能更穩(wěn)定更可靠,成本更有優(yōu)勢。既能作為一個獨立系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)采集、存儲、分析、報警,同時也能聯(lián)網(wǎng)到上級集中管理平臺。

五、應(yīng)用價值

1. 能夠?qū)崿F(xiàn)對配電站設(shè)備多層次立體監(jiān)控

監(jiān)控內(nèi)容包含:運行情況、機柜微環(huán)境、機房整體環(huán)境。將機房所有信息以數(shù)據(jù)、列表、圖像等多元方式形象地呈現(xiàn)給機房管理人員,使得機房管理更加合理、高效。

2. 真正實現(xiàn)了配電站24小時無人值守

用戶能夠隨時隨地通過網(wǎng)絡(luò)遠程查看機房的運行情況,無需面臨高輻射危害對機房進行實地值守。



3. 達到快速預(yù)警的目的

系統(tǒng)具備豐富有豐富的預(yù)警方式和預(yù)警流程保證相關(guān)人員能夠收到警訊,管理人員可以以一種更快速、更準確的方式發(fā)現(xiàn)被管理設(shè)備所出現(xiàn)的故障。從而為故障的修復(fù),以及服務(wù)的恢復(fù)爭取了寶貴的時間,提升了整個基礎(chǔ)架構(gòu)的可用性。

4. 提高交通部門的自動化、信息化管理水平

系統(tǒng)可對運行數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,提供多樣性的報表,比如機房用電統(tǒng)計、設(shè)備故障分析,溫濕度變化分析等。


部分資料來源:

[1] 高速公路隧道供配電監(jiān)控系統(tǒng)的研究

[2] 監(jiān)控管理對數(shù)據(jù)中心運營的意義




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