中达电通轨道方案示例

（四） 11 系统概述专用通信系统在地铁运营中担任着重要工作，而电源系统为通信系统提供动力，是地铁专用通信系统必不可少的子系统，一旦通信电源发生故障而停止供电，必将造成通信各子系统中断。因此电源系统的安全可靠性极为重要，要求能为各系统设备提供不间断、无瞬变的供电。2 系统功能2.1 系统整体功能2.1.1 保护功能（1） 有交流进线缺相保护、防雷、过、欠压保护等功能。（2） UPS 具有过电压保护，输出还设置过电压的防护措施。（3） UPS 具有过电流保护，能保证在负荷发生短路或电流超过允许的极限时及时动作，使其免受浪涌电流的损伤。（4） UPS 的正常交流输入端、旁路交流输入端、由蓄电池馈线的输入端、逆变器的输入端和输出端以及 UPS 输出端装设具有热、自动开关进行保护。（5） 各开关设置短路、过流等完善保护和报警措施。各开关辅助触点及报警触点数量满足设计要求。2.1.2 监控功能电源整合系统提供的监控信息包括并不限于： 各馈电开关位置信号等 系统工作状态 UPS 运行状态指示 进线失压 逆变器关闭 逆变电压过高 逆变电压过低 输出无电压 输出频率异常 逆变器温度过高 过温关机（四） 2 过载 过载关机 输出开关断开 旁路开关断开 电池断路器断开 电池保险断 母线电压过低 电池放电结束 整流器关闭 主路开关断开 整流器限流 整流器封锁 整流器保险断 母线过压 旁路掉电 旁路电压过高 旁路电压过低 旁路频率异常 旁路晶闸管故障 旁路相序错误 维修开关闭合 逆变不同步 电池放电 均充限制时间到 旁路供电 整流器关闭 旁路关闭 逆变器关闭 蓄电池供电 电池接地故障（四） 3 静态切换开关状态信号 UPS 过载或出口短路关机信号 进、馈线开关状态、故障信号 装置故障总信号 进线电流 馈线电流 交直流电压系统的正常/故障信号除在配电柜本盘显示外，还通过数字通信的方式传向电源监控系统。系统故障信号除以通信方式上送监控系统外，还有硬接点出口。在盘上的故障信号显示，能当地复归或在故障消失后自动复归，但保留汉化显示的历史记录，且故障显示配有灯光试验按钮。2.1.3 测量功能监控单元采集并以数字通信方式送外部监控系统显示的测量内容有：交流电源电压、母线电压、馈线电流、蓄电池电压、蓄电池充/放电压、放电电流、每个模块电压和电流等。2.1.4 供电功能电源系统供给其他子系统纯净稳定的交流供电，且通过蓄电池供电和旁路供电，UPS能够保障通信系统各子系统在各自的备电时间内保持不间断供电。2.2 设备功能2.2.1 交流配电柜（1） 交流配电单元由交流输入、交流输出配电、PLC 分时下电、传输通信控制系统等组成，将由动照专业送来的一路市电供至 UPS，再将 UPS 的馈电进行进行分配，输出至各系统及通信系统配电单元。（2） 在供电中断或超限的情况下，PLC 将根据每个分录的预设供电时间，分别切断每个输出回路的供电，实现分时供电的功能。 （3） 输入和输出具有过载、短路保护。（4） 监控单元具备友好的人机界面、全汉字菜单，方便现场维护。（5） 能显示系统输出电压、电流、频率、各分路状态。（四） 4（6） 输入电源电路设过压、欠压、过流和缺相保护装置及运行状态显示；在交流电源停电、供电恢复、缺相时，有可闻可见告警信号；告警信号发生后，能手动切断可闻告警信号。故障消除后可以自动恢复，并能储存历史故障记录以便维护人员查阅。（7） 具有智能通讯接口并开放协议，可实现远程集中监控。2.2.2 UPS（1） UPS 由整流器、逆变器、静态开关、手/自动旁路开关、监控模块和蓄电池组组成，当交流正常供电时，UPS 可看成一台稳频稳压电源，输入电源既向蓄电池组充电又向逆变器供电，逆变器输出洁净的交流电源。停电时，由蓄电池组经逆变器向负载供电。（2） UPS 电源设备采用在线双变换式工作方式，正常情况下，供给负载的电源是外供交流电源经 UPS 整流、逆变后输出的 380V 交流电源，只有当设备出现故障时，才自动或手动切换至旁路交流电源。并且保证经整流、逆变后的交流电源与外供交流电源同相。（3） UPS 能为通信设备提供质量良好的交流不间断电源。采用三进三出在线式 UPS，具有手/自动旁路功能，并考虑旁路时安全供电方式。具有输出过流及短路保护功能。（4） 当输出电流达到过载点时，设备自动关机或旁路开关工作，过载消除后，重新开机，设备工作正常。（5） 由换相、开关操作和负载通断等引起的浪涌电压超过输出电压门限时，设备自动关机保护用电设备。（6） UPS 的逆变控制、相位同步、输入整流控制、逻辑控制等采用 DSP 数字控制技术。（7） UPS 风机转速随负载容量大小的不同智能调整。（8） 电池欠压保护点根据负载容量动态调节。轻载则保护点高，避免轻载状态电池深度放电。UPS 具备电池极性接反保护功能。（9） 蓄电池组有独立的开关进行控制。无市电情况下，允许用电池启动 UPS。停电后，UPS 转由电池供电，在 UPS 将电池组电能放完后自动关机，当市电恢复正常后UPS 可自动开机启动，恢复对设备的供电，同时对电池组进行充电。（10） UPS 具备对蓄电池限流充电、过放电保护。（四） 5（11） 没有充电回路时，电池可以直接启动 UPS，使得负荷侧可以带负载。即电池可以直接启动。2.2.3 电源集中监控系统电源集中监控系统具有集中网管功能（包括但不限于以下内容）：（1） UPS 电源整合系统提供的所有监控参数及测量表计提供的所有监控参数。（2） 交流配电柜的电压、电流、频率，每路输出分路状态（采用辅助节点方式监控）等；（3） UPS 的输出电压、电流、频率以及 UPS 蓄电池组及单节蓄电池的工作参数等。（4） 电源设备故障发生时，中心网络管理系统有声光告警信号(灯亮、铃响)，并对故障进行定位，告警信号能引至集中维护告警终端。（5） 可根据用户需要，将所需要的信息以图表化的方式显示，并在出现异常时，自动地将错误信息显示出来，并做记录。（6） 交流监控模块可对 UPS 进行监控和维护，完成对 UPS 的参数设置、故障告警及电池管理等功能。（7） 具有电池智能化管理功能，定期对电池自动充放电，并预告电池寿命和当前负载下的备用时间；具有电池容量在线监测、设置电池放电终止电压，并具有强制蓄电池退出功能；能够在监控系统终端上对电池进行定期充放电维护。（8） 具备完善的电池管理功能，在监控中心可监测各站电池组工作情况，可反映电池电压、电池组电流、电池温度、电池自动检测等内容。（9） 对用户访问权限有详细的设置，将访问用户从高到低定义不同层次，不同层次对应不同的访问权限，保证系统的安全和可靠性。（10） 系统可根据用户需求对 UPS 的事件进行记录和汇总，比如用户的访问记录、UPS的开关记录、UPS 的转旁路记录、以及 UPS 的故障记录等，能提供统计数据并以图形方式显示。（11） UPS 电源系统的重要工作板的告警,在告警显示上有专门具体的提示，以便维护人员能迅速判定故障，进行处理。（12） 在监控系统软件内存贮各种可能的故障信息，并针对每一种故障给出多种自动处理方案。用户可以根据需要随意地进行选择（选择自动处理或人工处理）。事故的种类包括但不限于如下内容：输入电压过低或消失、整流器和逆变器的异常、电池电压的高低和温度变化、电池用尽报警、后备时间用尽、旁路的状（四） 6态以及风扇、保险的状态等。当出现问题时，监控系统除了可自动发送告警提示信息外，还根据用户需要提供 UPS 自动处理功能，包括再次检测、关闭输出或系统、重新开机、故障复位、整流器和逆变器的开/关、转旁路、将故障 UPS从并机系统中隔离等。（13） 存储所有被监控站的详细资料，如设备种类、个数、告警上下限，操作人员随时查阅实时接受各个站点的运行信息，并用实时曲线等方式显示出来；存储所有运行、告警信息以及操作人员的操作记录；可打印故障统计表、操作记录、被监控站设备清单的报表。（14） 能够在控制中心对各站点环境实时监控，显示可选择循环及选择两种方式。（15） 远端监控模块能够存有本局相关设备的详细资料，供随时查阅；能够实时测量数据传给监控中心；可对本局相关设备进行监控，实时显示某一设备的运行情况；存有详细的告警信息，可查询或打印告警记录，可定时删除。（16） 对电源防雷器进行监控，在防雷器故障的情况下能发出告警型号。2.3 时间同步功能通信电源系统在控制中心设有与时钟系统的接口，接收时钟系统中心母钟提供的标准时间信息，校准本系统内所有需要时间信息的设备。时钟系统的接口为 RS422 10/100Base-Tx，时间信息格式由时钟厂商提供。73 设备组成3.1 通信电源系统构成电源整合系统采用 UPS 整合方案，主要包括 UPS 装置 1 套、蓄电池组 1 套，交流配电设备一套、交流配电箱一台。其中主要设备有 UPS 主机、智能控制单元、智能输出配电单元、通信系统配电单元、静态切换开关、手动检修旁路开关、蓄电池组等。（1） UPS采用工业级、双变换、纯在线一体化 UPS，在供电中断或超限时，UPS 无时间中断地从后备电池上提供后备电源。系统设置静态旁路，在逆变主回路故障等情况下会切换至旁路进行供电，保障系统的不间断供电。在设备检修维护时，亦可切换至维修回路进行工作。UPS 智能控制单元负责控制管理 UPS 电源装置、电池组等。对 UPS 装置进行集中监控、自动报警及监控信息上传。在蓄电池放电达到放电终止电压时，UPS 会自动关闭，并发出报警。（2） 配电柜智能输出配电单元向各系统输出提供 AC220 不间断电源。由于各系统的后备时间不同，为了优化蓄电池的总容量，系统按照各系统所需要的不同的后备时间选取蓄电池的容量。交流进电失电或超限时，UPS 由蓄电池取电逆变经交流配电屏向各弱电系统提供后备电源，并开始计时各弱电系统的用电时间，分别按照不同后备时间以及电量要求顺序切掉负载。智能配电柜内设置 PLC 等控制模块，通过逻辑编程控制馈出回路的供电时间。智能控制单元负责控制管理除 UPS 外的其他所有装置，控制单元可由 PLC 等工业控制设备组成，系统设置一套配电柜智能控制单元。每套智能输出配电单元暂定如下端口数量，容量数量以最终设计联络为准，如下表：控制中心 车站 车辆段 停车场配电柜输出回路数量 50 50 50 50配电箱输出回路数量 20 20 20 20（3） 蓄电池组各个站点 UPS 按照 1 套蓄电池组考虑，电池组按照偶数组配备，蓄电池组总容量满足各系统备用时间要求，电池组计算详见电池参数部分。893.2 UPS 的设备功能特点3.2.1 UPS 工作方式及原理UPS 根据逆变器工作方式，可以将 UPS 分为四种供电模式，即正常供电模式、电池供电模式、旁路电源供电模式、维修旁路供电模式，使负载在任何状况下，皆可获得稳定高质量之电源，其工作原理叙述如下：1） 正常模式正常供电模式状态图在正常供电模式下，交流电是由输入端经开关送入功率模块的整流器部分，整流器将交流电源整流为直流电源后输出，供给电池充电，并供给逆变器准备供应给负载，逆变器将直流电源转化为交流电源，并同时做滤波工作，使电源输入静态开关前变成稳定无噪声之交流电源，继而通过静态开关直接供应给负载。此时负载由 UPS 功率模块平均分配（功率模块具 N+X 或 N+1 冗余） ，提供高可靠供电能力。2） 电池供电模式电池供电模式状态图交流市电无法正常供应电力时，例如：电压不稳定、突波、跳电或电力中断电力异常现象，UPS 会自动由正常供电模式转换到电池供电模式。此时直流电力由电池提供，经由10功率模块部分逆变器转化为交流电源，再经由静态开关供给负载，在转换期间其输出电压无变化。此时负载由 UPS 功率模块平均分配（功率模块具 N+X 或 N+1 冗余） ，提供高可靠供电能力。3） 旁路电源供电模式旁路电源供电模式状态图当功率模块故障遇到异常情况，如（1）温度过高（2）超载时间过长（3）输出短路（4）输出电压异常（5）电池放电终止时，此故障模块会自动保护锁机退出模块并联系统，如果负载容量小于正常工作的模块的总容量，则负载由剩余的并联模块提供电源；如果负载容量大于正常工作的模块的总容量，则 UPS 会自动转换到备用供电模式，使负载供电不会中断。当功率模块更换或异排除后，UPS 会自动从旁路电源供电模式转换回正常供电模式。4） 维护旁路模式维护旁路模式状态图在 UPS 需保养或维修时，此时在确定旁路电源供电正常下，可用人工方式将其供电模式转换到维护旁路供电模式，在此供电状态下，可将 UPS 内部电源完全切除，此时 UPS 主机内并无电源，以保障维护人员安全，且对负载供电正常。113.2.2 UPS 电池管理功能1） 台达 UPS 智能化电池管理特点 市电电压在 380/220Vac30%内均由市电供电，减少电池放电次数，延长电池寿命。 直流电压稳压率 1% 。 内建电池漏液自动侦测保护电路。 可手动或自动定期对电池作安全放电测试。 可事先预定电池使用期限，及时告知使用者更换电池。 可手动或自动对电池进行均充及浮充，使电池能快速回充。 发电机紧急供电时，自动降低充电电流，减少发电机的供电量。 可设定电池低电压告警值和低电压保护值，以防止放电后无人知晓和保护蓄电池。 可直接设定适当的电池充电电流及电压，以搭配不同种类的电池，便于系统规划等。2） 电池漏液侦测功能当电池组中任何一个电池发生漏液而与电池箱接触，由于电池箱外壳已经实施设备接地，因此对地形成一个电流回路，并于漏液处发生火花及高热，可能造成电池外壳过热燃烧。UPS 内建电池接地错误自动侦测电路，当电池发生接地故障时，UPS 将发出警告，继之将整流器切离，以防止发生更大的灾难。3） 电池充电管理台达 HPH 系列 UPS 采用智能电池快速均、浮充充电管理方案。充电一共分为三个阶段，开始为定电流充电，直至电池电压升至均充电压。当电池电压升到额定均充电压后，UPS12进入定电压充电模式（即均充） ；均充电压维持一段时间后，当充电电流降至 1A 以内后，UPS 进入定电压小电流充电状态，即浮充。上述转换过程由 UPS 内部 CPU 自动完成，无需人工干预。详细充电过程如下：0 T1 : 定电流充电T1 T2 : 定电压充电 ( 均充 )T2 : 定电压充电 ( 浮充 )充电电压，充电电流及均充功能皆可设定4） 自动电池检测、活化功能HPH 系列 UPS 带有自动电池检测功能，0 T1 : 电池浮充中T1 时刻开始放电测试T1 T2 : 放电测试时间T2 时刻结束放电测试，电池恢复浮充状态若在放电测试过程中， 任何时刻电池电压低于测试电压，即结束测试，并判定为 Fail 。5） 电池温度补偿设计对于环境温度的变异，充电电压也进行相对应的调整(参照电池技术规格，以 20为基准每上升 1，充电电压调降 0.5V 每下降 1，充电电压调升 0.5V)，以延长电池寿命。6） 智能型放电器可依负载的实际情况及电池的电流量大小，来调整电池的过低保护电压准位，以确保电池工作在最佳的状态及延长电池使用寿命。3.2.3 UPS 的监控功能UPS 可通过智能通讯口实现电源设备的远程监控和管理，具体监控内容如下：UPS 工作状态 UPS 故障报警 电池组管理三相输入电压 #号功率模块故障 电池组容量直流输入电压 整流器故障 均充电压0 1.1 T t V 1. T测 试 电 压 电 池 电 压 T1 T20 T1 t 电 池 电 压 T2 电 池 电 流 13三相输出电压 UPS 输出关闭 浮充电压三相输出电流 备用电源输出 终止电压输出频率 整流器缓启动 充电电流旁路电压 逆变器测试 测试电压整流器温度 逆变器供电 测试时间逆变器温度 电池供电 共用电池组工作方式：UPS/旁路供电/电池供电 电池低电压 电池组安装日期蓄电池放电电压低 电池低电压关机 更新告警市电故障 UPS 输出短路保护机房温度 维护旁路供电机房湿度 逆变器故障关机UPS 运行寿命（时间） 逆变器超载关机远端紧急关机逆变器输出电压异常紧急关机DCBUS 过电压关机逆变器保险丝熔断逆变器温度过高关机3.2.4 UPS 重要单元保护配置1） 具备手动旁路功能UPS 内置有一个手动旁路，当 UPS 逆变器及静态旁路失效，或者当 UPS 需要做内部检修时，可通过手动旁路方式，实现市电直接对负载供电。2） 紧急关机（EPO）控制功能台达 HPH 系列 UPS 面板上设计有一个紧急关机功能，当机房发生突发灾难性事故时，现场管理员可以通过按下面板的红色操作按钮，关闭 UPS 主要电路工作（整流器、逆变器及静态旁路开关） ，使 UPS 停止输出。避免造成短路，防止发生更大的事故。同时 HPH 系列 UPS 可以通关远程关机端口、远程监控软件实现时远程紧急关机。3） 防雷保护功能UPS 输入端内置 C 级防雷保护模块，防雷要求符合 YD/T944-1998 标准。 在单台UPS故障条件下，能完全保障电源系统后备时间；14 不增加电池的投资，系统后备放电时间不变； 不增加电池安装空间、承重方面的建设； 不增加电池运营维护成本； 系统扩容比较方便； 发挥电池的最大效能，提高电池利用率。3.3 交流配电柜技术性能3.3.1 交流配电柜的功能交流配电柜在控制中心、车辆段、停车场、各车站机为专用通信系统提供 UPS 输入输出配电。在控制中心、车辆段、停车场为专用通信和安防系统提供 UPS 输入输出配电，并在停电期间提供 2 小时的电池备电；在各车站为专用通信、PIS、公安通信、ISCS/BAS/ACS、AFC 和非集中站的信号系统提供 UPS 输入输出配电，并可实现在停电期间对负载回路进行分时供电方式（2 小时、1 小时、0.5 小时等） 。1） 输入输出配电：输入配电单元对进电进行分配至 UPS 输入端，输出配电单元接入UPS 输出端，对 UPS 输出配电进行分配，输出至相关用电设备。2） 防雷及浪涌保护：输入配电单元输入侧安装 B 级防雷保护装置，输出配电单元输入侧安装 C 级防雷保护装置，构成 B+C 完整的防护体系，防雷要求符合 YD/T944-1998 的要求。3） 输出回路分时供电：采用工业级 PLC 分时控制方式，工业级 PLC 分时控制具备高可靠性、高稳定性和高抗干扰性，分时控制可自动设定、调节输出回路切断时间，实现对分配回路的分时供电。在 UPS 启用蓄电池组供电的情况下，交流配电柜根据各系统后备时间要求，提供针对不同分路的分时断电（2 小时、1 小时、0.5 小时、5 分钟） 。4） 输出配电：对 UPS 输出的电源（交流三相五线）转换为单相输出，并进行二次分配，输出至相关系统设备配电柜，具体负载分路的数量及容量在设计联络阶段确定。5） 告警与保护：输 入 和 输 出 具 有 过 载 、 短 路 保 护 ， 输入电源电路设过压、欠压、过流和缺相保护装置及运行状态显示，在交流电源停电、供电恢复、缺相、过电流、频率超限、分路故障时，有声光告警信号；告警信号发生后，可能手动切断可闻15告警信号。故障消除后可以自动恢复，并能储存历史故障记录以便维护人员查阅。可对电源故障作告警状态输出。6） 智能通讯与监控：交流配电柜/柜具备良好的开放性和兼容性，可以与 UPS、用户监控 PC、中达 CSU、手掌编程器、HMI（工业人机界面）实现通信，方便资料的收发和控制的及时响应。通信接口如下： PLC 的 COM1 与数据采集器、PC、CSU、手掌编程器的其中之一进行通信，通讯格式为 RS-232； PLC 的 COM2 与 UPS 进行通讯，读取电池和 UPS 的工作状态与运行数据，通讯格式为 RS-485； PLC 通讯扩展口扩展为 COM3 后与 HMI 人机界面进行通讯，显示查询系统信息以及设置系统参数，通讯格式外 RS-485。7） 人机界面的显示与操作：产品选用先进的 PLC 和触摸式人机界面，全 汉 字 菜 单 ， 能直观的反映出本屏的全部及一些外围设备的运行状况和参数，并能将本屏的运行状况、电压、电流、功率等参数送远端计算机监视系统，可根据实际情况对开关进行自动或手动分合操作，可实现对应急低压供配电系统实现监测、控制与管理，并可实现对 UPS 等备用电源输出负荷的进行优化管理。智能交流配电柜具有良好的安全性、告警功能和数据通讯功能，可实现无人值守的电气自动化工作。 显 示 交 流 输 入 输 出 频 率 、 电 压 、 电 流 ； 显示输出电压电流信息、系统的空开、避雷器等的状态、PLC 的运行状态； 显示 UPS 及电池组的状态，包括 UPS 状态及电池电压、电流、容量； 显示系统告警内容（需要记录） ，上传告警内容的记录； 对系统不同分路的切离重要性进行自由设置； 对负载的切离时间进行设置、对负载的切离顺序进行设置； 对负载切离与 UPS 容量变化的关系进行设置； 对 PLC 的通信方式及告警条件参数进行设置； 显示负载状态的主拓朴，标注形象的分路开状态和电流大小。3.3.2 配电柜 PLC 工业级分时控制原理交流配电柜分时输出控制是通过工业级 PLC 来控制交流输出电控开关，该方式可靠性16属于工业级控制，成本最高，其控制方式抗干扰性最强，可避免受外界电磁干扰，为各系统设备供电提供最高稳定性与可靠性的保障。PLC 控制方式也是国家电网供配电设备采取的唯一控制方式。本次投标设备采用的是 PLC 工业级分时控制方式车站交流配电柜，既高度优于家电级的单片机控制方式，更远优于简单的时间继电器控制方式投标设备的输出分时控制模块还具备高度稳定性和抗干扰性，分时控制还具备双重冗余备份，以保障输出分配单元的分时控制具备高工业级的可靠性和稳定性。其控制原理及过程说明如下：整个系统的控制核心，使用高工业级的 PLC 来进行控制硬件电路实时侦测 PLC 的工作状态以及外界的干扰，以免 PLC 出现误动作实时侦测并上报当前负载分路的实际功耗至 PLC，根据 UPS 上报来的蓄电池组的实际功率，判定当前负载分路的有效工作时间并发出实告警供电1供电2UPS系统1) 每一个需要侦测实际功率的负载分路上都安装一个功率侦测设备，并将侦测到的不同负载实际功率反馈给PLC。2) PLC则实时接受UPS上报来的实际后备容量，并根据不同分路负载的实际功率来灵活分别调整其后备的时间，控制分路配电设备中的负载交流切离元件实现后备时间的17自由调整，达到合理利用电池的最佳效果。 3) 当UPS容量正常时，负载后备时间控制为T1 =T0（P0/P1），T1为负载的实际后备工作时间，P1为负载当前的实际功率，P0为负载的额定功率，T0为负载额定的后备工作时间。4) PLC则担负着这个计算关系的数据获取、运算和控制工作。PLC由通信接口、硬件电路、CPU处理器、输出控制接口、外围数据采样接口及控制软件组成，是系统控制的核心部分。 系统控制菜单参考界面： 车站配电柜分时输出控制的系统原理图：18 车站配电柜分时输出控制流程：3.4 电源监控系统性能3.4.1 监控系统组网架构监控系统采用二级架构，设立1个网管监控中心SC，下辖各个监控单元SU：控制中心、车站、车辆段，各电源机房SU都可以实现无人值守。各电源机房SU通过专用通信传输网络，将RS232、RS485信号经过标准以太10/100/1000M传输网络，电源监控数据上传到电源网管监控中心-监控数据处理主机。19电源监控系统 组网架构图控制中心 、 各车站 、 车辆段 、 车辆段辅助机房监控中心S C监控单元S U被监控设备S M监控单元电池单体监控监控单元电池单体监控监控单元电池单体监控监控单元电池单体监控标准的 1 0 / 1 0 0 / 1 0 0 0 M 以太网通道 监控终端（ W i n d o w s X P / B r o w s e r ）打印机监控数据处理主机 L A N - T C P / I P电池组U P S交流 配电屏 电池组开关电源 监控中心 SC1） 监控数据处理主机，安装 RT-OS 实时多任务多用户操作系统、 PECS 监控软件，配置 MS 2012 Server、SQL SERVER2012 系统软件，主要功能是完成对 SU 上传数据的收集、处理、存储和各种报表曲线的生成及管理功能。2） 监控数据处理主机能接收时钟系统提供的发出的标准时钟信号（RS422） ，实现系统时钟同步功能。3） 监控操作终端戴尔 ThinkCentre M8500t，安装 Windows 操作系统/CBROWS 人机界面软件。4） 便携式维护管理终端（含操作系统软件） ，配置联想 ThinkPad New X1 Carbon 型号笔记本。 监控单元 SU1） 监控电源系统设备：UPS、蓄电池组、交流配电柜/柜；2） 实时将测量数据和告警信息等数据上传至控制中心。3.4.2 监控系统传输方式控制中心、各车站、车辆段的电源设备的状态信息、故障告警的信息将通过传输系统送到控制中心统一监测。电源系统与传输系统的通信接口采用以太网共享环方式。并提供低速数据通道接口 RS232，用于本地检测。在控制中心，电源集中监控系统将设备告警信20息输出至集中告警系统。控制中心网管设备采用时钟系统提供的标准时间信息同步本系统的显示时间，时钟系统的接口为 RS422 或以太网接口，时间信息格式由时钟厂商提供。监控系统传输可采用 10/100M 标准以太网络，每个机房的监控单元需要分配一个 IP 地址，监控中心的监控主机和监控终端各分配一个 IP 地址。电源系统监控单元采用 TCP/IP 网络接口，速率为 10/100M/1000M 自适应，最大带宽为64Kbps，传输系统在控制中心、车站、车辆段为电源系统需要提供最大为 64Kbps 带宽的TCP/IP 网络接口 1 个。3.4.3 系统监控功能电源集中监控系统采用分散式采集方法，通过监控单元，对各个 SU（控制中心、车站、车辆段、停车场）的电源系统设备进行监控和管理。所有被监控的数据通过监控单元，将电源系统各设备的 RS232、RS485 信号传送到标准以太 10/100M 传输网络，上传给监控中心。电源系统的监控功能完全取决于智能设备本身监控软件所能达到的功能，监控系统所采集到的设备工作状态与智能设备本身监控软件所显示工作状态实时一致。监控系统可实时监控各地区通信机房的电源设备，可以收集、显示并记录各监视点的设备运行状态及运行数据资料，命令设备采集单元执行各种命令；可编辑设备管理报表，可制定日、月、年报表，能即时显示现场所有资料，视需要可查询及打印现场所有资料和故障报告。所有告警信息、历史数据、人员操作记录能在 SC 监控主机中储存 2 年以上。3.4.4 系统软件功能1) 警报信息功能：系统能自动保存设备警报及人机操作的流水记录，并能透过人机命令进行查阅和输出打印。2) 警报输入功能：系统提供三级警报能力，具有多地点、多事件的并发告警功能，系统管理员可以根据实际情况的需要对各种告警的等级进行设定，还可以通过定时控制来设定门警告警的范围和时间。3) 警报总览功能：每一警报总览可为一群或部份点的总合，可由数十个警报总览监视画面，监控数千个设备，即可在同一屏幕做全区的监视。4) 警报多媒体显现功能：任何画面下，系统均能自动提示告警，告警以闪烁不同等级的颜色、告警语音和文字信息提示工作人员，并自动存储和打印。本系统告警分为三级告警，告警等级可由用户自行设定。不同级别的告警以不同的颜色区分，21表示如下： 三级告警：紧急告警，必须立即处理的告警，深红色表示 二级告警：可能影响设备及通信安全，需安排时间处理，粉红色表示 一级告警：设备发生的一般告警状态的告警，浅兰色表示 正常状态：绿色表示5) 警报过滤功能：可根据用户需要自行定义，在一定时间内过滤其他告警，只侦测重要（或起因）告警，一定时间后恢复其他告警。当重要（或起因）告警时间超过用户设定时间，则被过滤的告警信息如真是故障信息则会告警上来。比如，侦测市电停电五分钟后，系统若未正常，则告警又重新开始。6) 警报确认功能：当系统侦测到警报发生，相应的屏幕将产生不同等级的颜色闪烁及语音声响，当操作人员输入密码确认警报后（系统提供四级密码保护，供不同阶层的操作人员设定，提高系统安全运行度） ，屏幕将停止警报的闪烁及声响，并记录确认警报发生的时间，以作为责任区分。系统具备批量确认的功能。7) 警报跳页功能：系统具备警报自动跳页的功能。当同时产生多组警报时，系统将依警报发生顺序，自动跳页至警报发生画面供操作人员确认，以便迅速排除故障。可通过 F3 自动跳页功能或采用逐层推进的方法将告警定位在某一个设备上。8) 警报查询功能：系统具备告警信息快速查询的功能，可以通过快捷键 F1 对历史告警信息进行查询，F2 对尚未恢复的历史告警信息进行查询。还具备在线帮助的功能，通过智能分析对每种故障的原因、解决方法都做了详细的说明。9) 自动呼叫功能：当有告警发生时，可利用 BP 机传呼、手机，将系统警报讯息（以代码的方式）传递给各相关人员（需另购无线 Modem 和 SIM 卡等设备） 。10) 自我侦测功能：工作站与主系统断线，系统将自动产生警报。11) 警报存储功能：对系统所形成的所有原始告警信息，系统均能够按各种条件对它们进行分类形成日、年报表，如设备告警信息日表、操作人员记录日表、操作人员登录记录表等，所有报表均可在数据库中保留至少 2 年。12) 报表定义功能：系统具有统计功能，采用开放式软件，自定义其所需要的各种报表。 （系统本身具有一百多种报表、曲线格式） 。系统所订的各种报表分为定时，查询，立即告警，日，月，年等；印制时间及设定方式如下：定时报表：依操作者设定的时间印制。立即告警报表、查询报表、操作记录表、操作人员登录记录表：可随时以报表形式显示欲查询的资料。日报图表：记录每日的重要资料。月22报图表：记录一月的重要资料。年报图表：记录一年的重要资料。本系统日，月，年报表的印制依运作与告警资料，于指定时间自动绘印各种报表。系统的所有设备，如低压、电源、空调、电池、环境等均可以形成日/月/年报表，报表的内容以用户的实际需要为主。系统对对监控所涉及到的每一种设备都提供了设备财产表，即所谓的机历卡。该表上详细记录了每一种设备的所在地、产地、机型、出厂时间、购入日期、使用日期、维护人等项目。本系统还对每种设备的维护工作提供了设备维护记录表。维护人员可在每次对设备维护过后，在该表上记录设备故障原因、时间、处理故障的办法及建议，作为该种设备的维护资料，供以后维护使用。13) 曲线查询功能：针对系统收集模拟值可依最小、平均、最大等不同的设定，每秒取样一次，每日记录 120 笔，连续一年以上，供操作人员查询、分析。14) 对系统的每一个模拟量都提供了曲线查看的功能。只要用鼠标右键轻点模拟量，就可以对该模拟量的历史曲线、实时曲线进行查询。对一些重要的模拟量，如整流模块的输出电流、交流输出电流等均设有直方图。15) 报表列印功能：由操作人员自行定义各类维护报表，可根据需要随时打印各种报表。可根据定时控制功能，自动定时打印日报表、星期报表、月报表、年报表等。16) 系统操作权限和配置功能：系统具有完善的操作管理，为维护系统的安全，使用本设备某些功能时必须先输入密码口令（Password） ，只接受不显示，经系统确认后方可允许进入系统，进行操作，操作密码有不同的等级，并依口令的等级可开启不同的工作范畴，以限制不同人员的操作范围。口令种类名称，用户及工作项目大致可归纳如下：口令名称 使用者 工作项目操作口令 值机员（一般工作人员） 查询，警报确认，打印遥控口令 值机员（操作管理员）管理员 同上，遥控，拷贝，设定自动控制程 序显示管理口令 班长以上（系统管理员）主管人 员 同上，口令及所有系统运作资料的设 定与更改每一用户名称配一口令，有主管人员在系统创建时于 SS、SC 设定或更改。如连续三次输入错误的口令，系统将发出警告至 SS、SC 并闭锁（闭锁时间长短由主管设23定范围，出厂时设定为 5 分钟，闭锁时间亦可由 SS、SC 无条件解除的） ，期间不接受口令输入。17) 操作记录登记功能：系统设有操作人员操作记录表，记录了操作人员姓名、操作时间、被操作设备名称、操作内容。18) 操作人员登录记录功能：系统设有操作人员登录记录表，记录了操作人员进入或退出系统的姓名、时间、操作名称等内容。19) 交接班管理功能：系统设有交接班设定功能，操作人员在进行交接班时，执行此项功能，就生成了交接班记录表，记录交接班人员的姓名、交接班时间时间、以及在交接班时（前）各种设备的故障情况等。20) 系统容错功能：系统具有较强的容错能力，不会因用户的误操作而引起死机。对于外界的各种干扰，监控系统不产生误报警和混乱甚至死机；采用硬件 WatchDog监视自动复位功能及软件自我诊断程序和诊断界面。21) 系统数据备份功能：本系统采用双备份机制，主机采用两硬盘轮流使用，轮流备份数据。当系统出错或数据混乱时，可恢复数据，使系统重新运行起来。3.4.5 系统操作功能系统使用最新Windows树状管理功能，提供下拉式菜单操作，以鼠标为主要操作方式，每一画面在系统管理树中均有指定执行功能，操作人员将鼠标移至相关设备区域，按鼠标左键即进入该设备主画面，按查询可浏览该设备所有监控点及其当前状态。将鼠标移至画面上的监控点显示区域，按鼠标右键即可了解该点的全部配置，具有二级以上密码操作人员可进行参数修改。3.4.5.1 系统告警查询告警颜色等级分类说明、连接符号说明：财产编辑 ：蓝底黄字，使用于标准查询，不含属性；曲线查询 ：绿底白字，使用于特殊功能查询；查询 ：绿底黄字，正常属性，指引用户作进一步查询；查询 ：浅蓝底黄字，提示属性，指引用户作进一步查询；查询 ：粉红底黄字，一般告警属性，指引用户作进一步查询；查询 ：深红底黄字，紧急告警属性，指引用户作进一步查询； 220.25 ：绿底白字，正常，警报过滤中；220.25 ：浅蓝底白字，设备提示中；24220.25 ：粉红底白字，一般告警；220.25 ：深红底白字，紧急告警； 220.25 ：蓝底白字，通讯中断； 正常 ：绿底白字，正常，警报过滤中； 正常 ：白底绿字，状态显示； 告警 ：浅蓝底黄字，设备提示； 告警 ：粉红底黄字，一般告警； 故障 ：深红底黄字，紧急告警； 正常 ：蓝底白字，通讯中断。3.4.5.2 系统查询显示1) 显示群点编号按F5键或快捷键中的群点编号显示可浏览各监控点在系统中的群点编号，按Shift+F5键或快捷键中的群点连续编号显示可浏览显示各监控点在系统中的连续编号（群点编号的计算方式参考系统设计说明） 。在群点实时状态查询菜单中，选择欲查询的监控点类型，按确定后弹出资料模块菜单，选择模块按确定后即可浏览该模块的监控点状态。操作人员可将鼠标移至监控点的当前数值或状态区显示区域，按右键可显示其不同的参数资料。AI点的资料包括： 智能分析：通过对发生过的故障、故障原因及解决办法的积累，在系统发生故障时，能 够协助用户对故障进行分析，迅速找出故障原因，提出合理解决办法； 智能推理：通过对系统设备的运行情况进行分析，对系统以后的运行情况及可能发生的故障进行预测，并提出改善运行的合理建议； 告警曲线：记录告警发生时 15 分钟的曲线，供用户查询分析，曲线记录周期为 6 秒钟一笔，共 150 笔，用户可通过参数资料设定告警延迟周期和曲线记录周期；告警延迟周期可设定告警发生后曲线记录的延迟时间（秒） ，曲线记录周期可设定曲线记录告警前和告警后的周期，如设定 75 表示该条曲线分别记录 7.5 分e25钟告警前后曲线，设定 10