電力監(jiān)控系統(tǒng)在公路的應用

摘要：公路作為當前城市發(fā)展進步的重要基礎(chǔ)保障，能夠推動地區(qū)經(jīng)濟的快速增長。為了保障公路通車安全及效率，電力監(jiān)控系統(tǒng)的引入能夠通過信息化手段及時發(fā)現(xiàn)公路運行安全隱患，進而采取針對性的解決措施提升公路運輸穩(wěn)定性?；诖耍恼率紫冗M行電力監(jiān)控系統(tǒng)功能的簡單介紹，然后論述公路機電工程電力監(jiān)控系統(tǒng)的重要性，最后綜合探究提升電力監(jiān)控系統(tǒng)施工質(zhì)量的具體措施，希望能夠為相關(guān)人員提供一些參考與借鑒，以此共同推動機電工程的穩(wěn)定運行，進而保障公路的通車安全，實現(xiàn)公路的可持續(xù)性發(fā)展。

詞：公路；機電工程；電力監(jiān)控系統(tǒng)；重要性

0 引言

電力監(jiān)控系統(tǒng)在公路中的應用可以有效提高道路的安全性與穩(wěn)定性。通過監(jiān)控裝置對公路進行實時性的路況管理，可以及時發(fā)現(xiàn)并預警交通擁堵、事故等情況，為駕駛員提供的路況信息，避免因為意外情況而導致道路運行的不穩(wěn)定。同時，電力監(jiān)控系統(tǒng)還能通過數(shù)據(jù)分析和處理，針對車輛故障和事故情況制定具有針對性的處理措施，以確保國民在公路出行過程中不會受到外界因素的過多影響，同時實現(xiàn)科學技術(shù)與人類社會的有效結(jié)合。

1 電力監(jiān)控系統(tǒng)的功能

1.1 遠程通信、監(jiān)控和控制功能

電力監(jiān)控系統(tǒng)是一種集遠程通信、監(jiān)控和控制功能于一體的系統(tǒng)，在運行時，該系統(tǒng)通過相關(guān)的監(jiān)控軟件實現(xiàn)對各個電力設備以及其運行情況的實時查看。監(jiān)控管理人員只需通過電力監(jiān)控軟件登陸，就可以直接獲取其他系統(tǒng)的運行情況，無需現(xiàn)場巡檢，提高了工作效率和操作便利性。通過光電信號的轉(zhuǎn)化，電力監(jiān)控系統(tǒng)可以將電力設備的運行情況轉(zhuǎn)化成相應的信號，并實時傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫中進行存儲，包括電壓、電流、功率因數(shù)等重要參數(shù)，能夠反映電力設備的運行狀態(tài)。通過與數(shù)據(jù)庫的連接，監(jiān)控系統(tǒng)可以提供實時的運行數(shù)據(jù)，為用戶提供的電力信息，便于及時判定運行情況。此外，技術(shù)人員還能通過系統(tǒng)中的各種圖表信息及歷史曲線圖進行設備故障的**分析，進而能夠針對存在的異常狀態(tài)采取有效的措施。同時監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)提前預警，當設備參數(shù)變化達到預期設置的報警閾值時，監(jiān)控系統(tǒng)會自動識別并及時報警，使工作人員能夠快速查看相關(guān)信息并進行即使處理，降低故障的再次擴大。與此同時系統(tǒng)還能為后續(xù)的持續(xù)性工作提供重要的數(shù)據(jù)備份與分析功能，進而不斷優(yōu)化電力運行系統(tǒng)，為機電工程的正常有序運轉(zhuǎn)提供基礎(chǔ)保障。

1.2 數(shù)據(jù)處理功能

數(shù)據(jù)處理作為監(jiān)控系統(tǒng)中的環(huán)節(jié)，能夠為公路機電工程的有序工作提供數(shù)據(jù)決策信息。一般數(shù)據(jù)處理工程主要體現(xiàn)在事件順序記錄處理、遙測數(shù)據(jù)處理、分析數(shù)據(jù)趨勢曲線的生成等環(huán)節(jié)。

事件順序記錄處理。系統(tǒng)能夠自動根據(jù)事件發(fā)生的先后順序（電力故障、設備報警）清晰了解事件發(fā)生的過程，從而進行深層次的分析并處理，保障后續(xù)工作的順利開展。，遙測數(shù)據(jù)處理。電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崟r收集關(guān)于電力設備電流、電壓、功率等多項參數(shù)，然后進行數(shù)據(jù)的預處理，通過對遙測數(shù)據(jù)的處理分析就能掌握電力設備的運行狀態(tài)變化，進而及時發(fā)現(xiàn)可能存在的異常危險并處理。同時在進行數(shù)據(jù)分析處理時也能進行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，進而對電力系統(tǒng)的運行整體狀態(tài)及能耗情況有一個清晰的認知，以便后續(xù)更好地實施管理措施，為電力系統(tǒng)運行決策者提供直觀依據(jù)。此外，通過各種數(shù)據(jù)報表的形成還能直觀了解當前運行情況。第三，分析數(shù)據(jù)趨勢曲線的生成。通過自動收集與整理相關(guān)數(shù)據(jù)信息，電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠形成數(shù)據(jù)趨勢曲線圖，進而結(jié)合曲線圖就可以清晰看到電力設備運行狀態(tài)的前后變化，及時發(fā)現(xiàn)運行異常情況，從而根據(jù)曲線圖變化及時發(fā)現(xiàn)設備存在的電力故障問題，為機電工程的正常運轉(zhuǎn)提供重要基礎(chǔ)。

1.3 人機界面功能

現(xiàn)代信息技術(shù)的合理應用能夠為工作人員提供可視化的人機界面，進而清晰直觀了解電力運行狀態(tài)，以此掌握公路電力系統(tǒng)的實際運行狀態(tài)，在出現(xiàn)異常情況時能夠快速做出反應。人機交互功能主要是進行模型的構(gòu)建，通過模型能夠清晰看到公路電力系統(tǒng)的具體運行狀態(tài)，以此實現(xiàn)可視化效果。具體在進行建模過程中，可以對電力設備的布置位置、電纜的連接方式及鋪設路徑等信息進行模擬，然后通過三維圖形的方式將電力系統(tǒng)的整體形貌呈現(xiàn)于工作人員，使其更加掌握電力系統(tǒng)的內(nèi)部構(gòu)造及組成，幫助他們更好理解電力系統(tǒng)運行原理，從而能夠?qū)赡艹霈F(xiàn)的電力隱患問題進行及時排查，**保障電力運行的持續(xù)穩(wěn)定性與可靠性，為公路機電工程的有序、健康發(fā)展提供重要依據(jù)。同時人機交互功能的實現(xiàn)還能通過指示燈或者圖表等信息為人員提供公路運行中電力系統(tǒng)的實際狀態(tài)，進而判斷其是否存在電力過載或其他異常情況，從而實現(xiàn)電力系統(tǒng)的可控性，保證其在正常范圍內(nèi)。此外，人機交互功能還具備提前預警與報警功能，通過提前預設參數(shù)閾值，當出現(xiàn)參數(shù)變化超過預先設置時會發(fā)出預警，以便工作人員能夠快速進行處理，盡可能降低故障影響率。同時，工作人員也可以在界面上設置報警條件和報警方式，以滿足不同場景下的需求。這種功能能夠有效提高工作人員的操作效率和決策能力，確保公路的電力系統(tǒng)運行在正常的范圍內(nèi)，從而保障了公路的正常運行和安全性。

2 公路機電工程電力監(jiān)控系統(tǒng)的重要性

2.1 保障公路正常運行

電力監(jiān)控系統(tǒng)通過測控儀表的采集和數(shù)據(jù)收集，能實時觀測供電設備的運行狀況，通過這些數(shù)據(jù)的收集和分析，能夠及早發(fā)現(xiàn)設備的異常情況（如設備損壞、故障等），及時采取修復或更換措施，避免因供電問題導致公路的停頓或其他交通事故的發(fā)生。例如當發(fā)生突發(fā)性電力故障，可能會導致公路收費系統(tǒng)無法運作，路口就會出現(xiàn)較長的排隊情況，不僅會造成較多人員滯留在公路上，影響公路日常運行，同時也會給出行人員帶來不好的生活體驗，降低城市的影響力。而應用電力監(jiān)控系統(tǒng)則可以有效避免此種現(xiàn)象的出現(xiàn)，及時發(fā)現(xiàn)故障并在**時間內(nèi)采取有效措施，保障出行人員的利益。其次，電力監(jiān)控系統(tǒng)可以幫助檢測供電是否正常運行，通過監(jiān)控電壓、電流等參數(shù)的變化，能夠及時發(fā)現(xiàn)供電不穩(wěn)定的情況，如電壓過高或過低、電流過大等。當發(fā)現(xiàn)這些問題時，系統(tǒng)能夠即時報警并及時通知維修人員進行調(diào)整和修復，保障供電的穩(wěn)定性，從而確保公路的正常運行。此外，通過對電力數(shù)據(jù)的分析和統(tǒng)計，可以了解公路的耗電情況、電力負荷情況等。這對于制定合理的能源消耗策略和提高能源利用效率具有重要意義。通過對電力數(shù)據(jù)的監(jiān)測和分析，還可以發(fā)現(xiàn)一些節(jié)能的潛力，進一步降低公路運營成本。

2.2 保護電纜

近年來，電纜被破壞和偷盜的情況不斷上升，給公路的安全運行和維護帶來了隱患。電力監(jiān)控系統(tǒng)作為一種設備，可以實時監(jiān)測、控制和管理公路電力設備的運行狀態(tài)，為保護電纜提供了重要的保障。首先，電力監(jiān)控系統(tǒng)通過傳感器對公路電纜進行實時監(jiān)測，可以檢測到電纜被破壞、偷盜或異常情況的發(fā)生，一旦發(fā)現(xiàn)異常，系統(tǒng)會立即發(fā)出報警信號，并迅速將信息傳遞給相關(guān)人員，以便及時采取措施，避免進一步損失。同時電力監(jiān)控系統(tǒng)還能實現(xiàn)遠程監(jiān)控與調(diào)節(jié)電纜運行狀態(tài)，當監(jiān)測到電纜過載、短路等問題時能夠及時做出反應，工作人員能夠根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)進行電纜的修復與維護工作，**降低了電纜在長期運作過程中出現(xiàn)的線路故障問題，保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。此外，通過遠程通信功能還能將電纜的實際運行數(shù)據(jù)通過圖表直觀呈現(xiàn)個操作人員，通過挖掘潛在危險采取提前干預措施，有效延長電纜的使用壽命。同時遠程控制功能還能進行電纜開關(guān)、調(diào)節(jié)負載等操作，提高了電纜的運維效率和便利性，保護公路的正常運行。

2.3 降低運維成本

當前隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，公路工程建設也在呈現(xiàn)上升趨勢，電力設備的安裝與維護工作規(guī)模也在壯大，傳統(tǒng)人工巡檢的形式不僅需要消耗大量的人力資源，同時也存在一定的滯后性，難以滿足日益增長的電力維護需求。而電力監(jiān)控系統(tǒng)的有效應用能夠充分結(jié)合信息化的優(yōu)勢對電力系統(tǒng)進行實時監(jiān)測與遠程操作，通過傳感器設備的安裝能夠獲取實時運行數(shù)據(jù)實現(xiàn)電力系統(tǒng)的即使監(jiān)測，不僅節(jié)省了人力資源的支出，同時也大大提升了維護效率，有效降低了運維成本支出。與此同時電力監(jiān)控系統(tǒng)還能實現(xiàn)開關(guān)設備、調(diào)整負載等的遠程控制，不僅減少了人員的出差成本，同時還能更快速、更地進行設備調(diào)試和操作，節(jié)約了時間和精力成本。此外，通過深入分析設備采集數(shù)據(jù)信息，結(jié)合設備健康運行評估狀態(tài)制定完善的維修計劃，從而有效避免不必要的維修措施,進而降低維修資金，實現(xiàn)降低運維成本的目標。

3 機電工程電力監(jiān)控系統(tǒng)施工質(zhì)量管控措施

3.1 施工前準備

電力監(jiān)控系統(tǒng)建設過程中需要做好前期的準備工作，進而為后續(xù)工作的有序開展奠定良好基礎(chǔ)。首先，施工單位應當做好施工場所的實地勘察工作，充分掌握現(xiàn)場環(huán)境等多項信息，以便工程施工的可操作性。同時在建設過程中會使用多種設備及材料，因此需要做好相關(guān)試驗檢測工作，確保實際工程中使用的設備、材料等都符合國家相關(guān)標準，以此為電力監(jiān)控系統(tǒng)的運行提供重要支撐。具體在設備、材料進場時還需要再次進行性能評估，同時做好設備材料的現(xiàn)場保存工作，通過質(zhì)量控制措施的有效落實及機械設備的不斷優(yōu)化調(diào)整，進而滿足工程建設需求。此外,設計單位應與施工單位和監(jiān)理單位進行充分的溝通和協(xié)調(diào)，通過三方共同合作與配合實現(xiàn)施工方案的落實。監(jiān)理機構(gòu)應當重視監(jiān)督機制的不斷完善，同時配備專業(yè)的監(jiān)督管理人員對工程設計及施工階段進行嚴格審查與監(jiān)督，保障工程施工質(zhì)量。為了能夠**發(fā)揮監(jiān)理的作用，應當對監(jiān)督管理人員進行責任意識的培養(yǎng)，同時設立獎懲制度以此激發(fā)人員的工作積極性，進而有效控制施工中存在的潛在風險，保障工程有序開展。

3.2 嚴格控制施工質(zhì)量

電力監(jiān)控系統(tǒng)施工過程中涉及工程設備及材料多樣，為了保障工程質(zhì)量就需要重視對設備及材料的質(zhì)量控制，確保其符合施工標準要求。首先應當對設備、材料的進場進行嚴格的登記與驗收，保證質(zhì)量的可靠性。同時在使用過程中還需做好相關(guān)的維護與管理工作，進而保障工程質(zhì)量。與此同時在設備使用過程中需要配備專業(yè)的操作人員，以降低人為操作失誤造成的質(zhì)量問題。為了保證設備操作人員的分配合理，可以制定施工計劃并進行任務分配，同時可以對操作人員進行崗前培訓，確保其具備足夠的專業(yè)技能，以實現(xiàn)設備的正確操作與施工工藝的專業(yè)性，降低施工延誤的風險。此外，監(jiān)理單位需要進行施工質(zhì)量的監(jiān)控與管理，可以結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)對施工現(xiàn)場進行巡檢，進而快速地發(fā)現(xiàn)施工中存在的問題，然后針對當前存在的問題提出整體整改意見并跟蹤落實，確保施工質(zhì)量的不斷提升。高質(zhì)量的工程施工能夠?qū)崿F(xiàn)電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性與可靠性，體恒公路運行效率，進而為人們出行創(chuàng)造更加舒適、安全的環(huán)境。

4安科瑞Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)解決方案

4.1概述

針對用戶變電站（一般為35kV及以下電壓等級），通過微機保護裝置、開關(guān)柜綜合測控裝置、電氣接點無線測溫產(chǎn)品、電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置、配電室環(huán)境監(jiān)控設備、弧光保護裝置等設備組成綜合自動化的綜合監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)了變電、配電、用電的安*運行和*面管理。監(jiān)控范圍包括用戶變電站、開閉所、變電所及配電室等。

Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)是安科瑞電氣股份有限公司根據(jù)電力系統(tǒng)自動化及無人值守的要求，針對35kV及以下電壓等級研發(fā)出的一套分層分布式變電站監(jiān)控管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)是應用電力自動化技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)和信息傳輸技術(shù)，集保護、監(jiān)測、控制、通信等功能于一體的開放式、網(wǎng)絡化、單元化、組態(tài)化的系統(tǒng)，適用于35kV及以下電壓等級的城網(wǎng)、農(nóng)網(wǎng)變電站和用戶變電站，可實現(xiàn)對變電站*方位的控制和管理，滿足變電站無人或少人值守的需求，為變電站安*、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行提供了堅實的保障。

4.2應用場所

適用于軌道交通，工業(yè)，建筑，學校，商業(yè)綜合體等35kV及以下用戶端供配電自動化系統(tǒng)工程設計、施工和運行維護。

4.3系統(tǒng)架構(gòu)

Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式設計，可分為三層：站控管理層、網(wǎng)絡通信層和現(xiàn)場設備層，組網(wǎng)方式可為標準網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)、光纖星型網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)、光纖環(huán)網(wǎng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，根據(jù)用戶用電規(guī)模、用電設備分布和占地面積等多方面的信息綜合考慮組網(wǎng)方式。

4.4系統(tǒng)功能

（1）實時監(jiān)測：直觀顯示配電網(wǎng)的運行狀態(tài)，實時監(jiān)測各回路電參數(shù)信息，動態(tài)監(jiān)視各配電回路有關(guān)故障、告警等信號。

（2）電參量查詢：在配電一次圖中，可以直接查看該回路詳細電參量。

（3）曲線查詢：可以直接查看各電參量曲線。

（4）運行報表：查詢各回路或設備時間的運行參數(shù)。

（5）實時告警：具有實時告警功能，系統(tǒng)能夠?qū)ε潆娀芈愤b信變位，保護動作、事故跳閘等事件發(fā)出告警。

（6）歷史事件查詢：對事件記錄進行存儲和管理，方便用戶對系統(tǒng)事件和報警進行歷史追溯，查詢統(tǒng)計、事故分析。

（7）電能統(tǒng)計報表：系統(tǒng)具備定時抄表匯總統(tǒng)計功能，用戶可以自由查詢自系統(tǒng)正常運行以來任意時間段內(nèi)各配電節(jié)點的用電情況。

（8）用戶權(quán)限管理：設置了用戶權(quán)限管理功能，可以定義不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限。

（9）網(wǎng)絡拓撲圖：支持實時監(jiān)視并診斷各設備的通訊狀態(tài)，能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。

（10）電能質(zhì)量監(jiān)測：可以對整個配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的電能質(zhì)量和電能可靠性狀況進行持續(xù)性的監(jiān)測。

（11）遙控功能：可以對整個配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的設備進行遠程遙控操作。

（12）故障錄波：可在系統(tǒng)發(fā)生故障時，自動地記錄故障前、后過程的各種電氣量的變化情況。

（13）事故追憶：可自動記錄事故時刻前后一段時間的所有實時穩(wěn)態(tài)信息。

（14）Web訪問：展示頁面顯示變電站數(shù)量、變壓器數(shù)量、監(jiān)測點位數(shù)量等概況信息，設備通信狀態(tài)，用電分析和事件記錄。

（15）APP訪問：設備數(shù)據(jù)頁面顯示各設備的電參量數(shù)據(jù)以及曲線。

5系統(tǒng)硬件配置

6 結(jié)束語

總之，電力監(jiān)控系統(tǒng)的有效應用能夠充分借助信息技術(shù)手段實現(xiàn)公路的正常運轉(zhuǎn)，對于保障電纜及降低運維成本等方面都具有重要的價值。具體在公路運行過程中，可以通過電力監(jiān)控系統(tǒng)的遠程通信、監(jiān)控和控制功能、數(shù)據(jù)處理功能及人機交互功能實現(xiàn)對電力設備的實時監(jiān)測與控制，從而及時發(fā)現(xiàn)可能存在的問題并進行解決，**保障公路交通運行安全。因此，具體在施工過程中應當重視電力監(jiān)控系統(tǒng)的建設，延長設備的使用壽命，以此實現(xiàn)公路的安全、穩(wěn)定、長遠地發(fā)展。

參考文獻

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【3】安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2024年07版