智能电量变送器和继电器在楼宇电气监控系统中的应用

摘要：电力大楼电气监控自动化系统是以控制模块和组态软件为核心，状态采集模块和电量采集模块为基础，通过RS232、RS485和TCP/IP协议等协议组成网络实现分散数据检测，集中数据监测、分析、管理与控制的智能数字化在线监控系统。

一、前言

随着通讯技术和控制技术的发展，集中监控管理已成为楼宇智能管理发展的必然趋势。由于办公大楼配电室、配电箱、控制开关、空调等分布较散，很难及时、有效的了解各配电设备的安全运行状态；电梯电源离值班室较远，值班员很难实时了解电梯电源状态；大楼安全监控点、消防监控点只有组成网络才能实现集中管理。为了实现电力大楼的高效、智能化管理，开发了这套电力大楼电气监控自动化系统。

二、大楼概况

电力管理总公司电力大楼的配电系统主要包括办公大楼照明配电、动力配电、6KV配电室的高压和低压配电。办公大楼照明配电系统主要分为新楼和旧楼两套单独的配电系统，由位于大楼后侧的6KV配电室提供低压照明电源。旧楼部分共12层的配电电源分别由分配在1、6、9、11楼层的配电柜提供；新楼部分包括地下室共11层的配电电源由新楼配电间的配电母排提供。旧楼的4个配电柜向各楼层墙壁配电箱提供电源，每个楼层墙壁配电箱包括1路进线和16路出线；新楼墙壁配电箱包括1路进线和13路出线。6KV配电室包括高压室和低压室两部分，高压室包括2路进线和1组高压母联；低压室包括2路低压进线和1组低压母联及54路馈出开关。

三、工作原理

电力大楼电气监控自动化系统是一个分布控制概念的集散系统。它采用三个层次、独立模块的结构形式。电气测控单元把现场采集的各条回路的电气状态量及重要支路的实时数据传送给信息处理单元，信息处理单元把接受的信息进行数据处理，上传监控中心单元及执行监控中心单元下达的命令。

监控单元：中央电脑主要起监视作用，完成人机对话，它对各监控单元传输来的各种数据进行分析，动态显示各个区域、实时运行信息，超限报警。中央电脑具备运行信息数据库，存储半年以上的监视、运行报告。

信息处理单元：PCC作为信息处理单元，主要完成数据的处理、信息的上传和下达。

电气测控单元：主要进行现场数据的采集和控制。

四、智能模块

1、 EDA9033A 电量采集模块

“EDA9033A智能电量变送器”是一款性能优异、价格低廉的综合电参数测量模块，单一模块可进行三相三线制或三相四线制电路中的电压、电流、有功功率的真有效值和功率因数、无功功率、电度数，并输出数字信号，兼容RS485或RS232接口，有效的降低用户使用成本。

● 通讯速率：1200、2400、4800、9600、19.2K

● 电压量程（相电压）：10V、20V、50V、75V、100V、150V、200V、250V、300V、400V、 500V可选。

● 电流量程：1A、2A、3A、5A、10A、20A可选

● 通讯协议：双协议，一模块同时具有ASCII码格式和十六进制格式双协议

● 输入信号每通道采样速率：4KHZ，交流采样。

● 输入响应时间（模块内数据更新率）：250ms，同步测量。

● 隔离电压：1000V　DC

● 精度等级：电流、电压0.2级，其它0.5级。

2、EDA9060开关量模块（4路输入4路输出）

●开关量输入： 4路输入，无源空触点输入，或逻辑电平输入； 输入信号与电源地隔离，隔离电压1000VDC。逻辑电平0：0～+0.5V或

短接，逻辑电平1：+3V～+30V或开路。

●开关量输出： 4路继电器输出，两组常开2触点，两组常开常闭3触点。输出触点容量为8A 125VAC（5A 250VAC 5A 30VDC）。

●通讯接口：

接口：RS-485接口, 二线制 , ±15KV ESD保护。

协议： 双协议，ACSII码格式与LC-02十六进制格式。

速率：1200、2400、4800、9600、19200 Bps , 可软件设定。

模块地址：00～FF 可软件设定。

●模块电源：+8 ～ 30V DC *最大功耗：〈1.5W，典型功耗<0.3W（继电器输出为分状态）

●工作环境：工作温度：-20℃～70℃; 存储温度：-40℃～85℃;

相对湿度：-5%～95%不结露。

五、结构组成

六、系统功能：

1、电源管理

高、低压电网各系统实现智能化集中监视和控制。通过遥控的方式，优化供电系统管理，更有效地调配能源和节约能源。

2、故障定位

供配电系统、照明系统、空调通风系统、电梯系统、直流电源系统的各种故障，能够从人机界面上进行及时和准确的反应出来。

3、报警管理

A) 报警信息：

所有报警显示有关报警监控点的详细资料，包括发生的名称及时间。

B) 报警级别：

根据严重性最少分为三级，以便更有效及快速处理严重的报警。用户可以为不同的报警自行决定严重性的级别。

C) 报警输出：

（1）、声音报警，当有报警出现时，自动发出音乐报警；

（2）、图像报警，当有报警出现时，自动弹出报警信息画面；

（3）、短信输出，当有报警出现时，通过短信形式自动发送到指定的手机上；

根据现场发出的报警信号，监控中心进行故障诊断和故障分析，发出声光报警，为运行人员提供故障诊断依据；

4、安全管理

设置多用户、多级别的操作权限，只有操作人员输入正确的管理员名字和密码，才能对控制设备进行操作，保证系统的安全运行。

5、网络浏览

以主操作站作为基础，将各操作站通过以太网连在一起，构成更大的网络系统。并以Web方式在网上发布，管理人员在客户端只需安装标准浏览器，就可以实现对整个建筑物（群）的监控和管理。

6、档案管理

系统可自动对每一次调控操作进行存档，对以往的故障数据和重要数据等内容进行管理，以备随时查询，进行故障分析。每个CPU拥有下列记录累积：运行累积、模拟量及脉冲累积记录、发生事项的累积记录，若记录累积超过用户所定下的限额，系统将自动把用户指定的警告信息释放出来。

7、报表输出

可根据用户的需要输出各种形式的报表。

七、系统特点：

1、直观性：

采用图形化的管理和监控界面，让用户可以直观地管理和监视设备的运行状况，包括图形化的系统网络结构，设备监控界面，历史数据和即时数据趋势显示。

2、可靠性：

设计上充分体现了分散控制、集中管理的特点。保证每个分站系统都能独立控制，同时在中央工作站上又能做到集中管理，使得整个系统的结构完善、性能可靠。

系统当中的各级别设备都可独立完成操作，即在同一时刻组成不同级别的集散系统（或不同级别的结构组织形式），使用界面非常方便，同时使系统可靠性大为增加。

3、先进性：

优越的远程通讯功能，能够使不同楼宇间的控制系统联系起来组成一个群集系统。

网络结构的开放性和兼容性，确保了它和先进通讯技术结合的能力，并且保证系统结构在产品更新换代时的延续性。

4、经济性：

结构形式为模块式，控制方式极其灵活，控制层的维护和扩展极为方便。使得楼宇自控系统可以很方便地扩展，节省初期投资，系统各部分可分别随调试完成投入使用。系统能够满足您在物业管理上节省费用的要求，投入有效的费用即能保证办公区域的舒适和安全。

5、可扩展性：

模块化的配置，便于系统扩展，集先进、标准、可靠、易维护为一体。

八、推广前景

此功能符合楼宇自动化发展的方向，增加了大厦和小区配电电源的安全运行的可靠性。整体设计符合目前国内楼宇自动化水平的要求，由于此功能可以和楼宇其它监控集成在一起，组成一个网络系统，增加了系统运行的可靠性，减少了安全隐患，又节约成本，将会受到广大用户的欢迎。