CN203071659U - 岸基供电监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及水路设施保障领域，具体涉及一种岸基供电监控系统。该监控系统包括现场设备、交换机、用于与现场设备进行信息交换以及向现场设备发送控制指令的PLC控制系统以及用于接收操作指令并将现场设备的信息进行显示的人机界面系统；所述现场设备包括：高压进线柜、进线变压器、低压进线柜、变频电源、低压出线柜、出线变压器、高压出线柜以及前沿插电箱；每台所述现场设备均与所述PLC控制系统连接；所述人机界面系统通过所述交换机与所述PLC控制系统连接。与现有技术相比，本实用新型所述的岸基供电监控系统能够同时对所有现场设备进行监控，可靠性高。

Description

岸基供电监控系统

技术领域

本实用新型涉及水路设施保障领域，具体涉及一种岸基供电监控系统。

背景技术

船舶在航行过程中的电力一般是由船舶自身的发电机供应的，而在船舶靠港期间，为了能够减少污染排放要关停船载发电机，为保证靠港船舶的作业用电要求，则需要由岸上为船只提供电力。

现有的岸基供电系统一般都需要包括多种现场设备，依靠这些现场设备之间的整体配合才能完成岸侧与船侧电力系统的连接并实施岸基对船只的供电。因此保证这些现场设备的正常运转对于成功实现岸基对船只的供电是至关重要的。

现有的岸基供电系统对这些现场设备基本上是靠人工进行操作，由于是依赖人工现场查看操作，所以不能同一时间对所有的现场设备进行集中监控，这种方法效率低，可靠性差、易造成人身伤害。

实用新型内容

本实用新型提供了一种岸基供电监控系统，能够同时对所有现场设备进行集中监控、数据集中管理。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

岸基供电监控系统，包括现场设备、交换机、用于与现场设备进行信息交换以及向现场设备发送控制指令的PLC控制系统以及用于接收操作指令并将现场设备的信息进行显示的人机界面系统；所述现场设备包括：高压进线柜、进线变压器、低压进线柜、变频电源、低压出线柜、出线变压器、高压出线柜以及前沿插电箱；每台所述现场设备均与所述PLC控制系统连接；所述人机界面系统通过所述交换机与所述PLC控制系统连接。

进一步地，前述的岸基供电监控系统中，所述人机界面系统包括两台监控计算机以及一台触摸屏；两台所述监控计算机相互冗余。

进一步地，前述的岸基供电监控系统中，还包括用于记录PLC控制系统所得到的现场设备的信息的岸电信息管理系统；所述岸电信息管理系统与所述交换机连接。

进一步地，前述的岸基供电监控系统中，所述岸电信息管理系统包括打印机以及两台用于储存信息的服务器；两台所述服务器相互冗余。

进一步地，前述的岸基供电监控系统中，还包括用于对现场设备进行视频监控的工业电视系统；所述工业电视系统与所述交换机连接。

进一步地，前述的岸基供电监控系统中，所述工业电视系统包括摄像头、发送光端机、接受光端机、视频分配器、硬盘录像机、视频矩阵以及显示屏；所述摄像头、所述发送光端机、所述接受光端机以及所述视频分配器依次连接；所述硬盘录像机以及所述视频矩阵均与所述视频分配器连接；所述显示屏与所述视频矩阵连接。

进一步地，前述的岸基供电监控系统中，所述PLC控制系统与所述现场设备之间通过所述高压进线柜、所述低压进线柜、所述变频电源、所述低压出线柜以及所述高压出线柜连接；所述PLC控制系统与所述现场设备之间还通过I/O信号电缆连接；所述PLC控制系统、所述人机界面系统、所述岸电信息管理系统、所述工业电视系统均通过工业以太网与所述交换机连接。

进一步地，前述的岸基供电监控系统中，所述PLC控制系统包括两台PLC控制器；两台所述PLC控制器互为冗余。

进一步地，前述的岸基供电监控系统中，所述现场总线为两条；两条所述现场总线互为冗余。。

进一步地，前述的岸基供电监控系统中，所述前沿插电箱上设置有用于与船侧的PLC控制系统连接的光纤通讯接线盒；所述光纤通讯盒通过工业以太网与所述交换机连接。

与现有技术相比，本实用新型所述的岸基供电监控系统通过设置PLC控制系统与现场设备进行信息交换以及发送控制指令，并且将得到的现场设备的信息经过交换机传递至人机界面系统进行显示，监控人员只需查看人机界面系统上所显示的现场设备的各项参数便可时刻了解其工作状态。能够同时对所有现场设备进行监控，可靠性高、工作效率高。

此外，本实用新型所提供的岸基供电监控系统还具有下列技术效果：

（1）通过将人机界面系统设置两台监控计算机以及一台触摸屏，并将两台监控计算机相互冗余能够提高监控系统的可靠性，并且操作更方便。

（2）通过设置岸电信息管理系统能够对现场设备的信息进行储存，方便监控人员调用历史数据。

（3）通过设置岸电信息管理系统打印机以及两台用于储存信息的服务器，并且两台所述服务器相互冗余，能够使信息得到备份，并能够将所保存的信息及时打印成纸件。

（4）通过设置工业电视系统能够对现场设备进行视频监控，两种监控手段互补，提高监控的准确率。

（5）通过在PLC控制系统与现场设备之间同时设置现场总线以及I/O信号电缆，并将人机界面系统、岸电信息管理系统以及工业电视系统通过工业以太网与交换机连接，能够实现快速传递控制指令和稳定、大量的传输信息。

（6）通过设置两台PLC控制器组成PLC控制系统，并将两台PLC控制器互为冗余，能够进一步提高监控系统的稳定性和可靠性。

（7）通过在前沿插电箱上设置用于与船侧的PLC控制系统连接的光纤通讯接线盒，能够将船侧的PLC控制系统与本监控系统进行联网，实现信息共享，扩展监控系统的功能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例一中所述岸基供电监控系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例二中所述岸基供电监控系统的结构示意图。

图3为本实用新型实施例二中所述工业电视系统的结构示意图。

附图标记：1-高压进线柜，2-进线变压器，3-低压进线柜，4-变频电源，5-低压出线柜，6-出线变压器，7-高压出线柜，8-前沿插电箱，9-无线通讯装置，10-工业电视系统，11-人机界面系统，12-交换机，13-岸电信息管理系统，14-PLC控制系统，15-显示屏，16-视频矩阵,17-硬盘录像机，18-视频分配器，19-接受光端机，20-发送光端机，21-摄像头。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本实用新型中的具体实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

实施例一

本实用新型的实施例一提供了一种岸基供电监控系统，如图1所示，包括现场设备、交换机12、用于与现场设备进行信息交换以及向现场设备发送控制指令的PLC控制系统14以及用于接收操作指令以及将现场设备的信息进行显示的人机界面系统11；所述现场设备包括：高压进线柜1、进线变压器2、低压进线柜3、变频电源4、低压出线柜5、出线变压器6、高压出线柜7以及前沿插电箱8；每台现场设备均与PLC控制系统14连接；人机界面系统11通过交换机12与PLC控制系统14连接。

通过设置PLC控制系统14与现场设备进行信息交换以及发送控制指令，并且将得到的现场设备的信息经过交换机12传递至人机界面系统11进行显示，监控人员只需查看人机界面系统11上所显示的现场设备的各项参数便可时刻了解其工作状态。能够同时对所有现场设备进行监控，可靠性高。

被监控的内容可以包括各现场设备的电流、电压、频率、相序以及各设备运行状态等，若发现其中有一项或多项指标异常，可以通过人机界面系统11下达关机指令，之后通过交换机12以及PLC控制系统14直接将控制指令传递至运行异常的设备。

实施例二

为了提高性能，本实用新型的实施例二提供了另一种岸基供电监控系统，如图2所示，包括现场设备、交换机12、用于与现场设备进行信息交换以及向现场设备发送控制指令的PLC控制系统14以及用于接收操作指令并将现场设备的信息进行显示的人机界面系统11；所述现场设备包括：高压进线柜1、进线变压器2、低压进线柜3、变频电源4、低压出线柜5、出线变压器6、高压出线柜7以及前沿插电箱8；每台所述现场设备与PLC控制系统14连接；人机界面系统11通过交换机12与PLC控制系统14连接。

人机界面系统11包括两台监控计算机以及一台触摸屏；两台所述监控计算机相互冗余。

其中，监控计算机放置于控制中心，人员在控制室内即可完成对所有现场设备的状态进行监视，使运行人员远离噪音、振动等恶劣环境。触摸屏可设在现场，便于现场的工作人员获取有关参数。

并且，两台监控计算机的功能可以进行分配，使其中一台为工程师站，另一台为操作员站；这样在提高监控系统的可靠性的同时还能够提高系统的运行效率。

当设备出现问题时，维修人员通常需要查看历史记录来确定问题出现的原因。可以通过设置用于记录PLC控制系统14所得到的现场设备的信息的岸电信息管理系统13来达到该目的；岸电信息管理系统13与交换机12连接便能够接收到PLC控制系统14所获取的信息。

具体实施时，岸电信息管理系统13可以包括打印机以及两台用于储存信息的服务器；两台所述服务器相互冗余。

这样岸电信息管理系统13便可提供历史数据查询、提供电量负荷曲线、提供设备运行状态信息、事件查询、事故追忆等功能。还可以使其具备将输出的电量进行计算、记录，并提供历史查询，形成报表的功能，报表可以通过打印机进行打印。交换机12与一个无线通讯装置9连接，通过无线通讯装置9可以和船舶进行无线通讯。交换机12留有与港区远端控制中心通讯的接口。设置两台服务器能够使信息得到备份，防止信息丢失。

有些情况下，仅仅通过对现场设备的各项信息进行监控并不能及时的发现设备周边的突发状况。例如现场设备旁出现火灾时，只有火灾已经影响到现场设备的正常工作时才能从被监控的数据上看出端倪，并且这种变化一般都是一点一滴累积起来的，当发现问题时往往已经非常严重甚至失去控制。因此这种监控手段不够全面。

为了避免上述问题，可以在监控系统内再设置一套用于对现场设备进行视频监控的工业电视系统10；工业电视系统10与交换机12连接。

这样便能够对现场设备周边进行视频监控，两种监控手段互补，提高监控的准确率和及时性。

如图3所示，具体实施时，工业电视系统10优选包括摄像头21、发送光端机20、接受光端机19、视频分配器18、硬盘录像机17、视频矩阵16以及显示屏15；摄像头21、发送光端机20、接受光端机19以及视频分配器18依次连接；硬盘录像机17以及视频矩阵16均与视频分配器18连接；显示屏15与视频矩阵16连接。

其工作原理为：发送光端机20把摄像头21传输过来的模拟信号转换成数字信号，经过光纤传输到接受光端机19，接受光端机19把数字信号传换成模拟信号后进入视频分配器18，其中一路进入硬盘录像机17，另一路经视频矩阵16投到监控室的显示屏15上。

其中，摄像头21可以有多个，在使用时可以将多个摄像头21顺序编号（例如从1到n），这样便于区分和定位。之后将所有摄像头21都与发送光端机20相连。

在各设备之间进行数据交换时，都会占用一部分信道。而由于不同的数据信息的数量、大小、优先级等的不同，则其占用的时间、比例以及传输速度等都有所不同。如果将所有的数据信息都采用同一个信道传输，则有可能造成需要优先处理的信息被其它信息堵塞，无法及时传递至标的方。

为了避免上述情况，可以根据所传数据信息的特点配置多条信道。使不同的数据信息通过不同的信道进行传输。

例如，在PLC控制系统14与高压进线柜1、低压进线柜3、变频电源4、低压出线柜5以及高压出线柜7之间通过现场总线连接；PLC控制系统14与现场设备之间还通过I/O信号电缆连接；PLC控制系统14、人机界面系统11、岸电信息管理系统13、工业电视系统10均通过工业以太网与交换机12连接。

总线的设置可以减少信号电缆数量、提高通讯控制的可靠性、便于设备检修维护，屏蔽电缆可以避免信号远距离传输受到干扰。工业以太网具有开放兼容性好、速率高、可靠性高等优点。I/O信号电缆连接速度快，设置方便。并且，当总线或I/O信号电缆其中之一出现故障而无法传输信息时，还可以通过另一条信道进行传输。

PLC控制系统14是整个监控系统的核心部件，因此它的正常工作与否关系到整个监控系统能否正常工作。

为了提高PLC控制系统14的可靠性，可以使其包括两台PLC控制器；两台PLC控制器互为冗余。

PLC控制系统14主要功能为：

①与现场设备进行信息交换以及向现场设备发送控制指令。

②控制自身和其它设备的冗余：例如监控计算机冗余、服务器冗余，传输信道冗余等，使系统的任何关键器件出现故障时能自动切换到热备系统，保证向船舶连续、可靠地供电。

③自动/手动控制功能：正常时系统处于自动运行状态，各设备之间严格按照联锁关系运行；手动模式仅用于调试、单台设备测试、维修、或非正常状态下应急操作，能够便于维修人员进行单设备操作。

④远程/本地控制功能：触摸屏设置在现场，用于本地显示设备状态、操作岸电设备。网络把服务器和监控计算机连接起来，实现远程控制。控制室具有最高操作权限，只有控制室给出信号之后，本地才能操作；系统在远程或是本地现场均设有紧急停车按钮。

⑤系统设置有报警功能：故障报警时监控计算机和触摸屏能显示故障内容、故障位置、故障等级。报警设两个事故等级，一级故障在报警的同时自动切断岸基供电，二级故障容许人工干预下切除岸基供电。

⑥控制系统对外通讯为开放式协议，方便与各种船舶控制系统的联接。

⑦控制系统收到船舶的供电参数信号后，可自动判断、调整岸电设备输出与船舶相匹配的电制和供电容量。

⑧在本地终端及远程计算机上可显示岸电设备的工作状态、船舶供电的工作状态及供电电源的参数。

现场总线的畅通对于PLC控制系统与现场设备之间通讯是至关重要的。因此，可以设置两条现场总线，并使两条现场总线互为冗余。这样能够更好的保障各设备之间的信息交换和数据传输。

该岸基供电监控系统还可以在前沿插电箱8上设置用于与船侧的PLC控制系统连接的光纤通讯接线盒；所述光纤通讯盒通过工业以太网与交换机12连接。

这样可以将船侧的PLC控制系统与本监控系统进行联网，实现信息共享，扩展监控系统的功能。此时，岸电信息管理系统13不但可以记录岸侧的PLC控制系统的数据信息，还可以记录船舶的PLC控制系统的信息。

此外，还可以从交换机12引出一条信道通至港区内的信息管理系统，这样港区便能够实时掌握每一个码头的实时情况，进行更加合理有效的调度。

最后应说明的是：以上实施方式和具体实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式和具体实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施方式和具体实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.岸基供电监控系统，其特征在于：包括现场设备、交换机、用于与现场设备进行信息交换以及向现场设备发送控制指令的PLC控制系统以及用于接收操作指令并将现场设备的信息进行显示的人机界面系统；所述现场设备包括：高压进线柜、进线变压器、低压进线柜、变频电源、低压出线柜、出线变压器、高压出线柜以及前沿插电箱；每台所述现场设备均与所述PLC控制系统连接；所述人机界面系统通过所述交换机与所述PLC控制系统连接。

2.如权利要求1所述的岸基供电监控系统，其特征在于：所述人机界面系统包括两台监控计算机以及一台触摸屏；两台所述监控计算机相互冗余。

3.如权利要求1所述的岸基供电监控系统，其特征在于：还包括用于记录PLC控制系统所得到的现场设备的信息的岸电信息管理系统；所述岸电信息管理系统与所述交换机连接。

4.如权利要求3所述的岸基供电监控系统，其特征在于：所述岸电信息管理系统包括打印机以及两台用于储存信息的服务器；两台所述服务器相互冗余。

5.如权利要求3或4所述的岸基供电监控系统，其特征在于：还包括用于对现场设备进行视频监控的工业电视系统；所述工业电视系统与所述交换机连接。

6.如权利要求5所述的岸基供电监控系统，其特征在于：所述工业电视系统包括摄像头、发送光端机、接受光端机、视频分配器、硬盘录像机、视频矩阵以及显示屏；所述摄像头、所述发送光端机、所述接受光端机以及所述视频分配器依次连接；所述硬盘录像机以及所述视频矩阵均与所述视频分配器连接；所述显示屏与所述视频矩阵连接。

7.如权利要求5所述的岸基供电监控系统，其特征在于：所述PLC控制系统与所述高压进线柜、所述低压进线柜、所述变频电源、所述低压出线柜以及所述高压出线柜之间通过现场总线连接；所述PLC控制系统与所有所述现场设备之间还通过I/O信号电缆连接；所述PLC控制系统、所述人机界面系统、所述岸电信息管理系统、所述工业电视系统均通过工业以太网与所述交换机连接。

8.如权利要求7所述的岸基供电监控系统，其特征在于：所述PLC控制系统包括两台PLC控制器；两台所述PLC控制器互为冗余。

9.如权利要求7所述的岸基供电监控系统，其特征在于：所述现场总线为两条；两条所述现场总线互为冗余。

10.如权利要求1所述的岸基供电监控系统，其特征在于：所述前沿插电箱上设置有用于与船侧的PLC控制系统连接的光纤通讯接线盒；所述光纤通讯接线盒通过工业以太网与所述交换机连接。

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