基于邊緣計算技術(shù)的安科瑞綜合管廊能效管理平臺

 

       綜合管廊一般是建于城市地下用于容納兩類(lèi)及以上城市工程管線(xiàn)的構筑物及附屬設施，將電力、自來(lái)水、熱力、煤氣、電信、網(wǎng)絡(luò )等市政公用管線(xiàn)根據規劃要求集中敷設在同一個(gè)構建物內，實(shí)施統一設計、施工、管理的市政公用隧道空間，并且還具備排水、通風(fēng)、照明、通信和監控等功能。主要的作用就是為了避免城市道路被反復開(kāi)挖，減少城市污染，為城市運轉提供各種能源和通信，保證城市運轉的高效。無(wú)論承載的管線(xiàn)出現故障，還是自身附屬設備出現故障，都可能造成部分功能的癱瘓，因此建設綜合管廊時(shí)需要設置各類(lèi)現場(chǎng)傳感器用于監測和控制管廊內部設施運行情況。通常包括：管廊附屬地面及內部供電系統、照明系統、消防系統、排水排煙系統、環(huán)境溫、濕度，可燃氣體探測、門(mén)禁、入侵檢測、視頻、巡更等。

 

 

       針對綜合管廊建設和管理存在的問(wèn)題，建立一個(gè)全新的包含供電系統、消防系統、照明系統、環(huán)境系統等，采用成熟的邊緣計算技術(shù)，通過(guò)ANet邊緣計算網(wǎng)關(guān)進(jìn)行邏輯判斷和異常分析，充分利用工業(yè)總線(xiàn)或物聯(lián)網(wǎng)對管廊電力、環(huán)境、消防等多方面的監測，同時(shí)也是為智慧管廊平臺和應急指揮部提供智能、高效、穩定的信息服務(wù)平臺。

 

 

1.數據采集

       秒級響應時(shí)間，保證采集數據實(shí)時(shí)響應，支持超大數據量運算，單個(gè)邊緣計算節點(diǎn)可以擴展支持4萬(wàn)點(diǎn)以上數據處理能力，同時(shí)還支持4G數據采集功能；

 

2.數據對接

       ?設備側支持：ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、IEC103/104、OPC UA、BACNET等；

       ?平臺側支持：ModbusTCP（主、從）、104（主、從）、華為云、阿里云、騰訊云、華云104協(xié)議、SNMP、MQTT協(xié)議、OPC UA、IEC 61850、Q/GDW 376.1等；

 

3.數據處理

       ?邊緣計算設備支持32G本地數據存儲，當網(wǎng)絡(luò )中斷或服務(wù)器維護時(shí)，可將數據緩存到本地，網(wǎng)絡(luò )恢復后補傳數據；

       ?支持通過(guò)繪制梯形圖實(shí)現本地邏輯控制，支持數據聯(lián)動(dòng)，如根據水位啟動(dòng)水泵，根據氣體濃度啟動(dòng)風(fēng)機等；

       ?支持外部供電中斷后向平臺發(fā)送報警信息；

       ?支持對采集的數據進(jìn)行虛擬數據求和，支持數據二次計算（加減乘除）；

 

4.數據上傳

       ?支持多級遙測越限報警和遙信變位報警信息上傳；

       ?支持根據設置的數據變化絕對值或百分比主動(dòng)上傳；

       ?支持遠程更新升級、配置、數據實(shí)時(shí)監控，減少現場(chǎng)維護工作；

       ?支持數據壓縮上傳；

       ?支持對上傳數據硬件加密(國密算法SM1,SM4)、軟件加密(AES)；

       ?支持同時(shí)往3個(gè)以上平臺上傳數據；

 

 

1.平臺概述

       AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理平臺集電力監控、能源管理、電氣安全、照明控制、環(huán)境監測于一體，為建立可靠、安全、高效的綜合管廊管理體系提供數據支持，從數據采集、通信網(wǎng)絡(luò )、系統架構、聯(lián)動(dòng)控制和綜合數據服務(wù)等方面的設計，解決了綜合管廊在管理過(guò)程中存在內部干擾性強、使用單位多及協(xié)調復雜的根本問(wèn)題，大大提高了系統運行的可靠性和可管理性，提升了管廊基礎設施、環(huán)境和設備的使用和恢復效率。

AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理平臺

2.平臺組成

       安科瑞城市地下綜合管廊能效管理系統是一個(gè)深度集成的自動(dòng)化平臺，它集成了10KV/O.4KV變電站電力監控系統、變電所環(huán)境監控系統、智能馬達監控系統、電氣火災監控系統、消防設備電源系統、防火門(mén)監控系統、智能照明系統、消防應急照明和疏散指示系統。用戶(hù)可通過(guò)瀏覽器、手機APP獲取數據，通過(guò)一個(gè)平臺即可全局、整體的對管廊用電和用電安全進(jìn)行進(jìn)行集中監控、統一管理、統一調度，同時(shí)滿(mǎn)足管廊用電可靠、安全、穩定、高效、有序的要求。

 

3.平臺拓撲圖

4.電力監控

       電力監控主要針對10/0.4kV地面或地下變電所，對變電所高壓回路配置微機保護裝置及多功能儀表進(jìn)行保護和監控，對0.4kV出線(xiàn)配置多功能計量?jì)x表，用于測控出線(xiàn)回路電氣參數和用能情況，可實(shí)時(shí)監控高低壓供配電系統開(kāi)關(guān)柜、變壓器微機保護測控裝置、發(fā)電機控制柜、ATS/STS、UPS，包括遙控、遙信、遙測、遙調、事故報警及記錄等。

 

5.環(huán)境監測

       環(huán)境監測包括溫濕度、煙感溫感、積水浸水、可燃氣體濃度、門(mén)禁、視頻、空調、消防數據的采集、展示和預警，同時(shí)也可接入管廊艙室內的水泵和通風(fēng)排煙風(fēng)機等設備集成的第三方系統完成管廊環(huán)境綜合監控。

 

 

6.馬達監控

       馬達監控實(shí)現對管廊電機的保護、遙測、遙信、遙控功能，實(shí)現對電機過(guò)載、短路、缺相、漏電等異常情況的保護、監測和報警。在需要的情況下可以設置聯(lián)動(dòng)控制。

 

7.電氣安全

       AcrelEMS-UT能效管理系統針對配電系統的電氣安全隱患配置相應的電氣火災傳感器、溫度傳感器，消防設備電源傳感器、防火門(mén)狀態(tài)傳感器，接入消防疏散照明以及指示燈具的狀態(tài)實(shí)時(shí)顯示，并且對UPS的蓄電池溫度、內阻進(jìn)行實(shí)時(shí)監視，發(fā)生異常時(shí)通過(guò)聲光、短信、APP及時(shí)預警。

 

8.智能照明控制

       ①　防火分區單獨控制，分區內設置智能控制面板就地驅動(dòng)器；開(kāi)關(guān)驅動(dòng)器連接消防報警系統，接收消防報警信息，強制打開(kāi)驅動(dòng)器回路。

       ②　廊內上方安裝智能照明傳感器，使人員進(jìn)入管廊內自動(dòng)開(kāi)啟燈具，在管廊內停留燈具保持常亮，離開(kāi)后燈具關(guān)閉。

       ③　除了現場(chǎng)的控制方式外，還可用電腦端實(shí)現集中控制，實(shí)時(shí)遠程監控當前區域的照明情況，必要時(shí)可遠程控制該區域的照明。

       ④　考慮現場(chǎng)模塊分布較廣，距離過(guò)長(cháng)，除了現場(chǎng)的控制方式外，還可用電腦端實(shí)現集中控制，實(shí)時(shí)遠程監控當前區域的照明情況，必要時(shí)可遠程控制該區域的照明。

       ⑤　系統支持單控、區域控制、自動(dòng)控制、感應控制、定時(shí)控制、場(chǎng)景控制、調光控制等多種控制方式，支持延時(shí)控制，避免同時(shí)亮燈負荷對配電系統造成沖擊。模塊不依賴(lài)系統，可獨立工作，每個(gè)模塊均自帶時(shí)間模塊，可根據經(jīng)緯度自動(dòng)識別日出日落時(shí)間實(shí)現自動(dòng)控制功能。

 

[2]安科瑞電氣股份有限公司.

[3]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計應用手冊.2020.06版.

[4]安科瑞綜合管廊能效管理系統解決方案.2020.06版.