FCU1301在高速公路供配電站動環監控的應用
動環監控
2019-11-09 11:37:00
公路供配電站動環監控方案
動力環境遠程監控解決方案
動環監控方案
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定的電源，配電站一旦出現問題，會影響高速公路通信系統、監控系統、收費系統、供配電系統、照明系統、通風系統的正常使用，后果不堪設想。
高速公路的收費站、服務區、隧道站均配有相應的配電站，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、并且不能及時發現問題，效率差，影響電力系統的保障成效。
高速公路隧道一般情況下都是通過通風、照明、消防及機電設施來保障其安全運營，但隨著隧道建設長度的不斷增加，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，需要設計一體化的動力環境遠程監控解決方案，內容涵蓋：供配電、UPS 、蓄電池、開關電源、空調、溫濕度、門禁、消防、防雷、視頻、網絡等內容。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、服務區、隧道站的配電站提供動環監控整體解決方案，實現集中實時監控、遠程維護管理、故障預警通知、歷史數據查詢及無人值守的等功能。
三、方案簡介
FCU1301嵌入式控制單元是面向于機房動力環境監控、物聯網等數據采集應用推出的工業級網關類產品。
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定性。其核心模塊采用已在醫療、電力、軌道交通、工業控制等行業成熟穩定應用的FET335xD核心板。
優化的接口布局，便于用戶集成到1U機箱中，提高客戶組裝工作的效率。同時預留擴展接口及可選配的WIFI、GPRS、4G模塊，為客戶的產品差異化留有空間。
▎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，隔離保護設計
★支持8路RS485，可復用為RS232，隔離保護設計
★支持12路DI，干接點輸入，隔離保護設計
★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，監控內容涵蓋供配電、開關電源、環境監控、 UPS、安全監控等內容，基于上高速公路配電站動力環境監控方案，實現了集中實時監控、遠程運行管理、故障預警通知、歷史數據查詢、機房無人值守。
▎使用FCU1301應用在供配電站可以實現的功能：
① 遠程測量（AI、DI），將采集到的被監控變電站的主要參數按規約傳送給調度中心。
② 遠程信號，將各斷路器位置狀態、繼電保護與自動裝置動作狀態信息采集傳輸至調度中心。
③ 遠程遙控，從調度中心發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 遠程調節，從調度中心發出命令實現遠方調整變電站的運行參數。
⑤ 數據采集模塊,完成對現場環境安全和狀態參量的實時采集，和現場的智能設備通信并將數據打包上傳至監控指揮中心。
⑥ 監測模塊,用于電池充電電路狀態輸出開關量采集或用于電池房間防盜或煙霧傳感器的狀態采集。
⑦ 溫濕度傳感器,用來測量室內的溫濕度。
⑧ 煙霧傳感器,用來探測室內煙霧濃度，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，達到低阻的穩定狀態。
⑩ 雙鑒探測器，即被動紅外探測加上微波探測，以此減少誤報警現象，從而作出正確的判斷。
使用FCU1301做動環監控的優勢特點
1. 為上百個變電站提供了解決方案
2. ARM架構，Linux操作系統，軟硬件高度一體化的解決方案
3. 涵蓋動力監控、環境監控、安全監控和網絡監控
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. 能夠實時檢測信號并做出快速而準確的反應
7. 1U標準機箱尺寸，安裝方便。接口隔離防護設計，更穩定
8. 具備豐富的接口，便于擴容、穩定性好、存儲能力強、數據處理能力強
該方案基于飛凌FCU1301嵌入式控制單元，以機房監控一體化主機為核心，構建了完整的高速公路配電站動力環境監控系統，監控對象以RS485等方式直接接入主機，減少了中間環節，性能更穩定更可靠，成本更有優勢。既能作為一個獨立系統完成數據采集、存儲、分析、報警，同時也能聯網到上級集中管理平臺。
五、應用價值1. 能夠實現對配電站設備多層次立體監控
監控內容包含：運行情況、機柜微環境、機房整體環境。將機房所有信息以數據、列表、圖像等多元方式形象地呈現給機房管理人員，使得機房管理更加合理、高效。
2. 真正實現了配電站24小時無人值守
用戶能夠隨時隨地通過網絡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. 達到快速預警的目的
系統具備豐富有豐富的預警方式和預警流程保證相關人員能夠收到警訊，管理人員可以以一種更快速、更準確的方式發現被管理設備所出現的故障。從而為故障的修復，以及服務的恢復爭取了寶貴的時間，提升了整個基礎架構的可用性。
4. 提高交通部門的自動化、信息化管理水平
系統可對運行數據進行統計分析，提供多樣性的報表，比如機房用電統計、設備故障分析，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控系統的研究
[2] 監控管理對數據中心運營的意義
換一批
