理工大土木工程教学实验中心系统方案
1.项目概述
项目简介:
武汉理工大学南湖工科综合实训中心一期(土木工程教学实验中心)项目位于位于湖北省武汉市洪山区文治街。本项目承接其配电室的电力监控系统，包含两个配电室和一台功能配电柜，使用光纤网络连接，采集设备数据上传至中控室电脑主机。系统满足数字化、集成化的发展需求。通过四层架构实现数据采集、传输、处理与展示，并集成了实时监控、数据分析、远程控制、事件告警等核心功能，旨在提升电力系统的安全性、可靠性和智能化水平。
2.系统结构
系统采用分层分布式结构，主要分为四层：设备层、采集层、传输层和展示层。
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设备层
设备层是电力监控系统的底层，主要负责实时采集和监控用电设备的数据。具体设备包括电力仪器仪表（如智能电表、功率因数控制器）、微机继电保护装置、光伏逆变器、智能开关、故障及录波设备、温度巡检设备、直流屏等。这些设备通过高精度传感器和先进的数据采集技术，实现对电力系统运行状态的全面感知。 -
采集层
采集层通过前置通信管理机，将设备层的数据进行采集和传输。通信管理机具备数据协议转换、数据存储、远程通信等功能，能够将不同设备的数据统一格式后，通过标准的以太网接口向上层传输。 -
传输层
传输层通过交换机组建网络，实现各区域采集设备的数据传输。常见的网络拓扑结构包括星形网、环网等，链路介质有双绞线和光纤。双绞线适用于短距离传输，而光纤则不受距离限制，适用于长距离、复杂网络的传输。传输层确保数据的实时性和可靠性，为上层应用提供稳定的数据支持。 -
展示层
展示层通过监控软件，提供图形化的呈现效果。软件具备友好的人机界面，能够直观展示电力系统的运行状态和关键参数。展示层不仅提供实时数据展示，还具备故障信息采集、故障再现、历史数据查询、波形分析、运行日志管理等功能。此外，还支持通过WEB、手机APP等方式向管理人员提供实时数据展现，实现远程监控和管理。
3.系统功能
(1) 数据监测:
后台系统实时采集各个回路仪表上的模拟量(相电压、线电压、线电流、功率因数、有功功率、无功功率、视在功率等)以及电能(正向有功电能、正向无功电能、反向有功电能、反向无功电能、等)，动态监测各个配电回路上的数字量(地刀、事故总、告警总、断路器状态、弹簧储能状态等)，并实时显示在软件界面上，实现对各回路的数据监测功能。
(2) 曲线生成:
通过对上述数据进行记录处理，本系统可以自动生成相应的电流、电压趋势曲线图，并且还可以显示曲线图中对应的平均值、最值、最值出现时间等数据。此外，曲线图左侧还会显示当前所查看回路的相电压、线电流、有功功率、无功功率、功率因数、视在功率、频率、电能等电参数。
(3) 电能明细查询:
为了方便客户查询各个区域的详细用电量，系统能够自动记录各个区域的电能读数并且可以通过自定义时间段查询各个区域的用电量。此外，还支持系统电能报表的打印以及EXCEL表格导出等功能。
(4) 历史事件查询:
事件查询界面为用户查看设备通信、遥测信号、保护动作、告警等事件提供方便友好的人机交互，并且可以按照自定义时间、发生区域、设备等进行查询，能够让用户对系统整体运行状态有一个良好的掌握。
(5) 网络拓扑图:
通过网络拓扑图，客户可以直观的查看各个设备的在线情况以及网络结构。
(6) 用户权限管理:
为了增强系统的安全性，本系统可以可以自由增加、修改用户。通过对用户进行分组、设置密码，可以有效的避免跨级操作，防止因人为误操作给生产带来损失，确保了系统能够安全平稳的运行，为系统的维护、管理等带来了方便。
4.总结
系统在提高电力系统安全性、可靠性方面具有显著优势。未来，随着智能化、数字化、集成化和可持续发展趋势的推进，电力监控系统将不断演进，为全球电力行业的发展注入新的活力。
