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1、n配电室作为电力供应系统中的重要组成元素，担负着配电室作为电力供应系统中的重要组成元素，担负着电能的降压与输送的重任，传统的配电室管理方法与电能的降压与输送的重任，传统的配电室管理方法与手段主要是依靠人工定时对电力仪表进行检查并形成手段主要是依靠人工定时对电力仪表进行检查并形成报表，其工作效率低下，无法适应迅速发展的供电规报表，其工作效率低下，无法适应迅速发展的供电规模与居民的用电需求。模与居民的用电需求。n如何利用信息技术与网络传输技术对配电室电力设备如何利用信息技术与网络传输技术对配电室电力设备的运转状态进行远程实时监控，提高配电室管理的信的运转状态进行远程实时监控，提高配电室管理的信息化
2、水平，增强居民用电的质量管理，是当前电力系息化水平，增强居民用电的质量管理，是当前电力系统部门以及其他经济部门的发展方向之一。统部门以及其他经济部门的发展方向之一。n对配电室智能监控系统设计与开发过程中涉及到的相对配电室智能监控系统设计与开发过程中涉及到的相关基础理论与技术进行了概要介绍关基础理论与技术进行了概要介绍n详细介绍了配电室智能监控系统的需求分析、应用范详细介绍了配电室智能监控系统的需求分析、应用范围、经济效益以及技术可行性围、经济效益以及技术可行性n对配电室智能监控系统的设计过程进行了详细阐述，对配电室智能监控系统的设计过程进行了详细阐述，包括系统的设计原则、总体框架设计、功能子模
3、块设包括系统的设计原则、总体框架设计、功能子模块设计以及数据库设计计以及数据库设计n分析了配电室智能监控系统的实现过程，包括开发环分析了配电室智能监控系统的实现过程，包括开发环境简介、功能子模块的详细实现流程等境简介、功能子模块的详细实现流程等n软件项目生命周期软件项目生命周期n定义阶段定义阶段 n开发阶段开发阶段 n运行维护阶段运行维护阶段 n软件项目开发模型软件项目开发模型n瀑布模型瀑布模型n迭代模型迭代模型n螺旋模型螺旋模型n敏捷开发模型敏捷开发模型n以太网通信理论与技术以太网通信理论与技术n以太网（以太网（Ethernet）是当前应用最为广泛的一种局）是当前应用最为广泛的一种局域网技术
4、，其基础为域网技术，其基础为CSMA/CD（带冲突检测的载（带冲突检测的载波监听多路访问，波监听多路访问，Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect）机制。）机制。n以太网组网方式以太网组网方式n包括总线型以太网星形以太网，前者主要应用于规包括总线型以太网星形以太网，前者主要应用于规模较小的内部网络中，后者对应的网络规模相对较模较小的内部网络中，后者对应的网络规模相对较大，其核心网络通信硬件设备包括集线器（大，其核心网络通信硬件设备包括集线器（Hub）与交换机（与交换机（Switch），线路连接与数据传输介质），线路连接与数据传输介质常采用双绞
5、线。常采用双绞线。nUML建模技术建模技术nUML（Unified Modeling Language，标准建模，标准建模语言）属于面向对象（语言）属于面向对象（Object Oriented）建模技）建模技术，术，UML提供了一整套标记与定义实现了面向对象提供了一整套标记与定义实现了面向对象的软件系统描述与建模过程与方法，极大地提高了的软件系统描述与建模过程与方法，极大地提高了软件项目开发的工作效率。软件项目开发的工作效率。n.NET开发技术开发技术n.NET是微软公司（是微软公司（Microsoft）提供的新一代计算）提供的新一代计算机应用程序开发框架与平台，可以支持单机桌面型机应用程序开
6、发框架与平台，可以支持单机桌面型应用程序、应用程序、Web应用程序的开发，为开发人员提供应用程序的开发，为开发人员提供图形化的开发编辑、编译环境，同时还支持应用程图形化的开发编辑、编译环境，同时还支持应用程序的安装与部署，大大简化了序的安装与部署，大大简化了Internet环境下应用环境下应用程序的开发难度，提高了开发效率。程序的开发难度，提高了开发效率。n系统功能与特点系统功能与特点n实现对电力系统设备检测数据的自动采集，具有较实现对电力系统设备检测数据的自动采集，具有较高的智能性。高的智能性。n采用以太网实现检测数据的传输。采用以太网实现检测数据的传输。n采用多线程网络通信技术实现系统管理
7、功能，对部采用多线程网络通信技术实现系统管理功能，对部署分散的配电室进行有效管理。署分散的配电室进行有效管理。n通过设置监测数据阈值，并设计合理的数据通信协通过设置监测数据阈值，并设计合理的数据通信协议实现配电室故障的自动报警、定位功能。议实现配电室故障的自动报警、定位功能。n系统整体结构分析系统整体结构分析n系统需要实现的功能系统需要实现的功能n系统管理功能系统管理功能 n基础数据管理基础数据管理 n视频监控视频监控 n开关柜测温开关柜测温 n温度湿度监控温度湿度监控n空调设备检测空调设备检测 n积水检测积水检测n监控数据综合分析监控数据综合分析 n系统功能模块分析系统功能模块分析n硬件部署
8、模块：对配电室的电力基础设备及监控传感器设施硬件部署模块：对配电室的电力基础设备及监控传感器设施进行安装、部署与配置。进行安装、部署与配置。n现场监控模块：对传感器的安装、部署与配置并实现对这些现场监控模块：对传感器的安装、部署与配置并实现对这些设备的统一管理，传感器主要包括电压互感器、电流互感器、设备的统一管理，传感器主要包括电压互感器、电流互感器、温度传感器、电压比较器等设备。温度传感器、电压比较器等设备。n网络通讯模块：实现配电室智能监控系统监控端与服务器端网络通讯模块：实现配电室智能监控系统监控端与服务器端之间的数据通信功能，包括之间的数据通信功能，包括TCP/IP协议栈的实现、数据的
9、发协议栈的实现、数据的发送与接收等方面。送与接收等方面。n系统管理模块：包括监控端管理模块、客户端以及数据库操系统管理模块：包括监控端管理模块、客户端以及数据库操作模块，监控端管理模块负责电力系统基础设施监控、管理作模块，监控端管理模块负责电力系统基础设施监控、管理数据的收发；客户端模块负责处理管理员的管理操作请求；数据的收发；客户端模块负责处理管理员的管理操作请求；服务器操作模块负责对系统中的数据库进行操作。服务器操作模块负责对系统中的数据库进行操作。n总体功能框架设计总体功能框架设计n硬件部署模块硬件部署模块n包括电力基础设备以及对应的传感器设备，其中电力基础设包括电力基础设备以及对应的传
10、感器设备，其中电力基础设备又可以分为高压配电室（备又可以分为高压配电室（6kV10kV）中安装部署的变）中安装部署的变压器、计量柜、直流屏、电容柜、手车柜以及高压侧元件等压器、计量柜、直流屏、电容柜、手车柜以及高压侧元件等电力部件，低压配电室安装部署的联络断路器、进线电力部件，低压配电室安装部署的联络断路器、进线/出线断出线断路器、母线以及其他低压元件，包括变频器、软启动器、接路器、母线以及其他低压元件，包括变频器、软启动器、接触器、保护设备、电流互感器以及各种型号的仪表等。触器、保护设备、电流互感器以及各种型号的仪表等。 n现场监控模块现场监控模块n现场监控模块的作用包括两个方面，分别是从传
11、感器中获取现场监控模块的作用包括两个方面，分别是从传感器中获取电力设备的运转状态以及将电力设备运转状态发送至网络通电力设备的运转状态以及将电力设备运转状态发送至网络通信模块，并由后者负责将数据通过以太网基础设施发送给系信模块，并由后者负责将数据通过以太网基础设施发送给系统管理模块进行处理。统管理模块进行处理。n网络通信模块网络通信模块n网络通信模块主要包括以太网接口芯片、网络通信模块主要包括以太网接口芯片、RJ45网络接头以及集线器网络接头以及集线器等网络设备，系统中的以太网接口芯片采用了等网络设备，系统中的以太网接口芯片采用了RTL8019AS芯片。芯片。n通过将通过将RTL8019AS芯片
12、与芯片与PIC18F458单片机使用串口进行互联，单片机使用串口进行互联，可以实现可以实现PIC18F458单片机以及单片机以及RTL8019AS芯片之间的电力设备芯片之间的电力设备监控数据的网络数据包传输。监控数据的网络数据包传输。nRTL8019AS芯片还负责将从芯片还负责将从PIC18F458单片机接收到的监控数据单片机接收到的监控数据经由经由RJ45网络接头和集线器通过以太网发送给系统管理模块，并将网络接头和集线器通过以太网发送给系统管理模块，并将从系统管理模块发送来的电力配置信息与反馈数据经过串口发送给从系统管理模块发送来的电力配置信息与反馈数据经过串口发送给PIC18F458单片机
13、。单片机。 n系统管理模块系统管理模块n服务器模块作为系统管理模块的核心，其提服务器模块作为系统管理模块的核心，其提供的功能包括与网络通信模块进行通信、对供的功能包括与网络通信模块进行通信、对后台数据库进行操作以及与管理人员通过客后台数据库进行操作以及与管理人员通过客户端模块进行系统的管理等方面。户端模块进行系统的管理等方面。n现场监控现场监控n电压电压/电流有效值的计算电流有效值的计算n功率计算功率计算 n其他监控数据：直接从传感器或其他设备中获取其他监控数据：直接从传感器或其他设备中获取 （温度、湿度、空调设备（温度、湿度、空调设备） n网络通信网络通信n运输层协议：运输层协议：UDP协议
14、协议n无线通信芯片：无线通信芯片：RTL8019AS芯片芯片 n实现方法：在实现方法：在PIC18F458单片机中实现单片机中实现UDP、IP、ICMP协议，将数据通过协议，将数据通过RTL8019AS发送发送n系统管理系统管理n整体架构：整体架构：C/Sn数据库操作处理数据库操作处理 n网络通信（网络通信（Socket）n数据库设计数据库设计n监控信息表（监控信息表（Dev_info）n故障告警信息表（故障告警信息表（Alarm_info）n配电室信息表（配电室信息表（SR_info）n系统管理员信息表（系统管理员信息表（Admin_info） n开发环境开发环境n开发工具：开发工具：Vis
15、ual Studio 2005n开发语言：开发语言：C#语言、语言、C语言语言 n后台数据库系统：后台数据库系统：Microsoft SQL Server 2000n开发目标开发目标n基于基于.Net技术、以及以太网通信技术、嵌入式开发技术、以及以太网通信技术、嵌入式开发技术，使用技术，使用C#和和C语言为开发环境，在语言为开发环境，在VS2005平平台上编程实现一套配电室电力系统设备分布式监控台上编程实现一套配电室电力系统设备分布式监控系统。系统。 n用户登录用户登录n系统管理系统管理n系统管理功能主要包括用户权限管理、单位管理、角色管理系统管理功能主要包括用户权限管理、单位管理、角色管理以
16、及数据分析参数管理以及数据分析参数管理 n系统管理运行界面系统管理运行界面n参数管理参数管理n对系统中的监控数据标准参数进行增删改等管理操对系统中的监控数据标准参数进行增删改等管理操作，供系统数据管理模块引用，是系统变量值维护作，供系统数据管理模块引用，是系统变量值维护的重要保障，为系统的数据分析与处理增加了灵活的重要保障，为系统的数据分析与处理增加了灵活性。性。n参数管理通过为系统的参数体系中设置最大湿度、参数管理通过为系统的参数体系中设置最大湿度、最小湿度、设备温度保护、负责安全运行时间、停最小湿度、设备温度保护、负责安全运行时间、停机时间、电压、网络类型等参数标准，为系统的监机时间、电压、网络类型等参数标准，为系统的监控数据分析和异常信息检测提供比较标准。控数据分析和异常信息检测提供比较标准。 n参数管理运行界面参数管理运行界面n配电柜温度检测配电柜温度检测n通过在配电柜发热部位安装有源无线温度检测设备，通过在配电柜发热部位安装有源无线温度检测设备，并同网络将检测数据传递到控制服务器进行检测与并同网络将检测数据传递到控制服务器进行检测与分析，当发现检测数据中存在异常情况时自动进行
