摘要：它是施耐德电气基于物联网的开放、可互操作的系统架构和平台，能够在安全性、可靠性、高效性、可持续性和互联性方面为客户提升价值。 在“创新，无处不在”的理念指导下，施耐德电气正在采用物联网、移动、传感、云、分析和网络安全等领域的先进技术，实现全面创新。 同时，它是一个经过测试和验证的前瞻性参考架构，可以支持水利行业端到端、开放、互操作和互联的系统设计。 本文以江都水利工程监控系统为背景，介绍施耐德电气工厂水利物联网的应用，如何帮助水利客户实现水利自动化和数字化，为智慧水利打下良好的基础。

关键词：工厂水利物联网解决方案； 工程监控系统； 水利数字化

： 是一个开放的、基于 的 ，可以为我们的 、 、 、 和 方面。 “、”之下，在、、、云、与之中。

，是一个和 - 表示端对端的、开放的、并且在水中。 本文以水为基础，介绍了水里的植物，以及如何帮助水施耐德楼宇设备自控系统，好水。

关键词： 植物水； 数据采集​​与采集系统；

1 项目背景

江都水利枢纽工程是淮河治理工程的重要组成部分。 它不仅是江苏省江水北调工程的龙头工程，也是国家南水北调东线工程的源头工程。 工程由4座大型电泵站、5座大型水闸、7座中型水闸、3个船闸、3个涵洞、2条鱼道、输变电工程及排水渠道组成。 是一座具有泄洪、通航、过鱼、发电、改善生态环境等综合功能的大型水利工程。 该项目区位独特、功能显着、使用频繁。 建成以来，发挥了巨大的工程效益。

2 建设目标

建设围绕“统一技术框架、加强资源整合、促进信息共享、保障良性运行”的目标，以创建国内一流水利工程为目标，加快信息化建设步伐，着力提高水利水电信息化水平。提高水利工程技术水平和运行效率，助推江都水利工程管理现代化。

3 施耐德电气工厂水利物联网架构（如图1）

图1 施耐德电气工厂水利物联网架构

施耐德电气工厂水利物联网解决方案帮助水利用户实现互联互通、全面感知、优化运行。 首先，第一层是互联产品。 施耐德电气为客户提供创新产品和全生命周期服务，降低客户的总拥有成本； 第二层是边缘控制层。 核心是施耐德电气的控制系统，包括可应用于水文监测SCADA的控制系统用于小型闸站、阀门站的控制系统，以及大型闸站、泵站的控制系统和+，帮助为客户提供完整的边缘控制解决方案； 第三层应用分析层提供水利设施能效/性能管理、工程监控系统、辅助决策分析、调度运行管理和设备预防性维护。 施耐德电气工厂水利物联网为水利行业自动化、数字化、智能化保驾护航。

工厂水利物联网解决方案在江都水利工程中的应用

工程监控系统是实现水利物联网的核心和基础系统。 工程监控系统是多个现场站、多个管理部门协同管理的监控系统。 是实现水利自动化、数字化、智能化的最基本保障。 。

江都水利工程监控系统采用施耐德电气建设工程监控系统，新建万福监控分中心，整合邵县、夷陵监控分中心，形成“1个集中监控中心、3个水闸监控分中心”的总体架构-中心”。 对4个泵站及东门、西门、芒岛门等进行远程集中控制，远程监控、显示和管理各站闸门的运行数据，并将主要工作状态信息上传至水利部门。

工程监控系统采用分层、分布式开放式结构，分为“远程、站控室、现场”三级，具有数据采集处理、运行监控及事故报警、控制调节等功能和数据通信。 通过环网交换机和江都调度控制管理系统，实现数据、语音交换、图文传真、运动图像等内容向上级调度系统的传输。

4.1 现场站控制

现场站采用施耐德电气，交直流双电源，具有RS-232和RS-485通讯接口，具有以太网通讯功能。 就地控制装置设有自动、手动切换装置。 当主控计算机出现故障时，可通过触摸屏进行手动操作。 就地控制单元的功能如下：

(1)通过以太网与控制计算机通讯，接收上级的启动、停止、工作状态调整等命令。

(2)巡检机组运行参数及各设备状态。

(3)按上级控制指令进行主辅机的启动、停止、调整等操作。

(4)向控制计算机发送实时运行信息。

(5)具有网络/本地控制运行模式选择。 机组运行模式下，通过触摸屏操作，可手动输入指令，独立仅用于站内主辅机系统、室温、上下游水的自动监测和监控车站的等级。

4.2 远程监控中心

(一)系统概述

显示水利工程水系图以及所有闸泵站的开孔数和水位、流量统计，并以列表方式显示统计数据，如图2所示。

图2 系统概览

(2)泵站监控

以江都水利枢纽工程4个泵站主接线图（如图3）为背景，上游水位、下游水位、流量、电压、电流、有功功率、无功功率和功率因数实时显示泵站的励磁电压、励磁电流和叶片角度等工作参数（如图4所示），并动态模拟开关的分合和机组开机状态。

图3 江都水利枢纽4个泵站主接线图

图4 参数

(3)自动潮汐感应

自动潮汐感应是研究潮感闸的运行规律，根据长江潮位的变化确定潮位涨落标志，根据调度要求实现不同模式下的开闸预报及运行工况，完成感潮闸智能控制系统的开发。 实现最大容量（满力、最大流量）、恒流量、恒开关等不同模式下的感潮闸调度控制。 图5以江都水利枢纽水闸模拟图为背景，实时显示了水闸上游水位、下游水位和流量。 显示所有闸门的开启高度并动态模拟，实现自动潮汐感应。

图5 江都水利枢纽泄洪闸模拟图

(4)报表查询

通过数据库选择时间间隔，选择泵站和具体单位查询历史数据，为大数据分析提供数据基础。 汇总日报、月报、年报，方便直观管理运营状况。

(5) 报警

设置报警级别，根据不同的报警级别上报给不同的管理部门。

5 总结

基于施耐德电气工厂水利物联网架构下的工程监控系统，帮助客户将多个监控系统集成到统一的集中监控平台，实现多个监控系统之间的信息交换，帮助客户实现水利自动化和数字化。 智慧水利奠定了良好的基础。

关于作者：

周凯新，男，江苏高邮人，工程师，本科学历，现就职于江苏省江都水利工程管理办公室，主要从事水利工程信息化研究。

康彬彬，女，内蒙古赤峰人，硕士，目前就职于施耐德电气（中国）有限公司，主要从事水务行业数字化工作。

摘自《自动化博览会》2019年6月号

概括

在地铁变电站的实际运行过程中，属于一个相对复杂的控制系统，需要内部系统之间的协调配合才能正确发挥自动化系统结构的工作优势。 基于此，文章分析了变电站综合自动化系统的结构形式，并从设备模块、区间模块、变电站模式三个方面进行了相关案例研究，仅供参考。

关键词: 地铁变电站综合自动化系统

介绍

地铁作为城市建设和发展的重要标志，其内部运行模式以自动化、智能化为主。 特别是近年来，随着微电子和通信技术的创新和应用，地铁运营系统逐渐走向精细化。 改变。 变电站是地铁运营的核心结构，其自动化运行模式决定着地铁的工作和运营质量。 多种数据结构的信息处理可以有效提高系统运行效率，降低多维信息传输带来的信息冗余风险。 提高发生概率，提高系统运行稳定性，为民生提供更好的服务。

1、变电站综合自动化系统结构形式

目前，大多数变电站采用分级式和分布式两种结构。 分层式主要对变电站内的供电设备进行划分，将传统的供电结构分为单元层、设备层、变电站层三种类型。 每个电源层属于一个独立的控制模块，但在系统中央集成处理器的作用下，三个电源层之间存在一定的联动特性。 在内部信息的联动下，形成了基于系统运行的信息架构。 当然，也可以算是自动化、智能化。 系统运行的网络基础设施。 分布式是通过承载计算机微电子技术来实现的。 系统通过微电子传输结构的设置，建立终端控制设备的多架构监控系统，对整个系统进行更高质量的模块化测试。 阶级格局具有一定的经济性。

基于分层、分布式系统的两种系统架构为传统变电站的自动化提供了更新路径，提高了整个系统的运行效率。 从架构组成来看，变配电所综合自动化系统可分为以下三种类型：

1、分布式系统集中屏结构

传统的变电站自动化系统中，大多采用微机控制，自动化运行结构得到一定程度的保护。 这种系统在实际应用过程中存在一定的局限性，不能最大限度地发挥自动化的潜力。 功能。 在分布式系统集中屏结构应用下，其结构形式如图1所示。分布式系统在自动化技术和微电子技术的支持下，可以独立划分变电站的自动化结构，依靠对接式模块设置，建立集监测、测量、保护为一体的综合功能体系。 同时，各个独立模块在实际运行过程中可以独立与系统中的网络关联，在信息反馈传输的作用下，真正实现同步监控。

图1：分布式系统集中式组屏架构

但此类架构在实际应用中也存在相应的缺陷。 从架构图可以看出，支持车厢层运行的电力载体有很多，架构组成时，也会占用更多的控制资源。 在多线程数据传输模式下，电子线缆的增加无疑会增加数据信息传输的冗余度，间接增加内部功能部件的工作压力。 上述问题的解释主要是针对新建变电站的自动化系统。 与变电站改造升级相比，由于间隔层本身是定向工作装置，因此不涉及间隔层的建设，具有一定的经济优势。 为此，应根据变电站的实际建设形式选择结构组成。

2、去中心化一体化架构

此类架构具有分层化、模块化的特点，但其内部线路构成受屏体结构影响，容易增加控制电缆数量。 现阶段，随着单片机技术的不断成熟，通过对内部信息的高效处理，可以在控制中心与各层级部门之间建立精准的对接通道，最大限度地实现数据优化处理。 基于分散集成融合架构的运行模式可以将控制对象设置为单独的控制部件或独立的电力运行系统。 通过测量、保护、监测三位一体的设计形式，可以对系统内部电源进行控制。 配电线路以模块化方式进行监控。 在综合控制系统的信息协调传递下，内部各开关柜内的控制单元有序传递，从而更好地管理整个系统。

对于地铁变电站来说，内部系统的供电多为高压元件。 为了最大限度地发挥组屏的控制效果，需要在配电终端设置监控组件。 配电一体化模式建立载体，使变电站系统安全稳定运行。

3. 完全去中心化的架构

分散式结构的特点是将控制电网运行的各种电力元件，如电力线路、变压器装置、电容器装置等集成到电网中，同时也将各种设施的监控功能集成到电网中。同一底盘同时由主控中心进行线路控制或指令传输等，从而有效控制变电站综合自动化系统。 完全去中心化的架构相对简单。 主控中心仅由电能计量装置、通信装置、动力柜组成。 整体运行环境比较精简。 当设备出现问题时，根据各功能模块的对接状态，可以快速找到问题所在。 发生的地点易于修复和处理。

同时，内部电控元件数量的减少也在电缆数量、安装调试等方面进行了优化，降低了整体建设成本。 考虑到地铁供电站工作环境的特殊性，必须采用更加精准的控制系统来保证各种电力传输的可靠性，从而保证整个运行阶段的安全。 同时，全去中心化架构的组成对于系统的干扰有一定的参数要求。 为了保证地铁系统的运行与此类架构的高度兼容，完全去中心化的架构在应用中也会存在一定的限制。 电力及降压变电站的工作环境是主要的。

二、实例分析

目前，由于其输电环境的特殊性，地铁供电系统一般分为变电站、牵引系统、变电站系统三部分。 系统实行统一管理。 一般来说，系统主要分为三类：设备模块、区间模块和变电站模式。

1、设备层、间隔层

在地铁牵引降压的电力运输环境下，由于不同功率元件的性能问题，电压等级一般有400V、1500V、35kv等。 与内部高压设备相对应的低压供电设备也具有相应的特点。 以地铁电力中的电源变压器和整流变压器为例，均为二级电压等级。 安装时，大多为干式变压器装置，且大多放置在干燥的室内环境中。 在设置高压开关时，一般采用完全分散的架构，将设备模块和区间模块分开，创建独立的信息传输环境，并进一步通过现场总线将数据信息传输到变电站层。

2. 变压器层

变电站层是综合自动化控制系统的变电站层。 其内部结构比较简单，大致可分为两类：信号控制装置和计算机维护系统。 通过信息线路与终端执行设备的连接，形成基于网络的单元系统的控制模式，解决了模块单元与主控单元之间的信息反馈问题。 当然，此类信息的传输仅限于地铁变电站内的局域网内。 特别是对于模块功能分散的自动化系统，内部通讯系统可以在独立单元的联动控制下，有效简化信息主控的结构，并通过智能信息传输，使系统与整体运行环境形成精准连接。 对整个工作环境进行同步监控，在一定程度上可以减少人力资源的投入，优化整体工作环境。

综上所述

综上所述，综合自动化系统是变电站运行的核心。 为了提供整体工作效率，需要针对地铁输电环境正确选择结构组成形式，以保证系统结构的建设和应用能够得到最大化的发挥。 提高整个系统运行质量的功能。

参考

[1]邓武，杨新华楼宇自控模块，赵惠民。 牵引变电站综合自动化系统的设计与实现[J]． 铁道工程学报，2006（08）：93-95+110。

[2] 邓剑锋. 牵引变电站综合自动化系统防电涌研究[A]． 。 《今日轨道交通》经典版，2015年1月[C].:,2015:6。

[3]王文义. 基于IEC 61850标准的地铁变电站综合自动化设计方案探讨[J]． 城市轨道交通研究，2013，16（04）：54-57+91。

[4]韩志杰. 城市轨道交通变电站综合自动化网络结构探讨[J]． 城市轨道交通研究，2013，16（10）：66-69。