摘 　 要：船(chuán)舶(bó)采用(yòng)岸電技(jì)術，可以有效(xiào)減少環境汙(wū)染(rǎn)，減(jiǎn)少噪聲(shēng)，提(tí)高經(jīng)濟效(xiào)益(yì)。從係(xì)統(tǒng)集(jí)成(chéng)的角度出(chū)發，分析了岸電係統的總(zǒng)體(tǐ)分層(céng)設(shè)計。論述(shù)了岸(àn)電信(xìn)息管理(lǐ)與監控(kòng)係(xì)統的軟(ruǎn)件(jiàn)設(shè)計與工程實現(xiàn)。並(bìng)結合(hé)具(jù)體(tǐ)的工程(chéng)項目(mù)，展示了運(yùn)行監視，運(yùn)行(háng)控製，歷(lì)史(shǐ)數據，報(bào)表功(gōng)能，歷史(shǐ)事件等(děng)功能(néng)模塊的(dí)設計(jì)與實現(xiàn)。
關(guān)鍵詞：岸(àn)電總體設計(jì)；岸電係統集成(chéng)；岸電(diàn)信(xìn)息監(jiān)控(kòng)係統；岸(àn)電工程應用(yòng)
 
1 概述(shù)
靠港船舶接(jiē)用岸電技術(shù)是(shì)伴(bàn)隨(suí)著(zhuó)國家推行(háng)“綠(lǜ)色(sè)港(gǎng)口(kǒu)”的背(bèi)景下(xià)產(chǎn)生的(dí)，主(zhǔ)要(yào)指(zhǐ)船(chuán)舶(bó)泊靠碼頭時(shí)利用陸地(dì)電(diàn)源代(dài)替(tì)船(chuán)上(shàng)柴(chái)油機(jī)對(duì)靠(kào)港(gǎng)船(chuán)舶進(jìn)行供電(diàn)，將船(chuán)舶用電(diàn)改(gǎi)為岸(àn)上供(gōng)電，不(bù)僅(jǐn)降(jiàng)低港(gǎng)口區汙染廢氣的(dí)排(pái)放量(liáng)，解決(jué)港口的噪聲(shēng)汙(wū)染(rǎn)，還可以降(jiàng)低(dī)用電(diàn)成本，提(tí)供供(gōng)電效率(shuài)，是(shì)節能減(jiǎn)排(pái)的(dí)有(yǒu)效手段。
岸電(diàn)係統能給靠(kào)港船舶(bó)提供可(kě)靠供電，保證船舶正常(cháng)工作(zuò)，大大(dà)減少船舶(bó)靠港(gǎng)時(shí)的(dí)各種負(fù)麵(miàn)影(yǐng)響，各(gè)國當(dāng)都(dū)在(zài)大(dà)力推(tuī)廣船(chuán)舶(bó)岸電技(jì)術，美國的(dí)洛杉(shān)磯(jī)港口(kǒu)是(shì)使用岸電係統的港(gǎng)口(kǒu)。目國(guó)外的(dí)岸(àn)電項目(mù)都是港(gǎng)口(kǒu)陸上電網(wǎng)向靠(kào)港(gǎng)船(chuán)舶同(tóng)頻率(shuài)直接供(gōng)電(diàn)，主(zhǔ)要的碼頭類型(xíng)有(yǒu)集裝(zhuāng)箱碼頭，如舊(jiù)金(jīn)山港(gǎng)，鹿特丹港(gǎng)，郵輪(lún)碼頭有溫哥華港，西(xī)雅圖港，另外還有渡(dù)船(chuán)碼(mǎ)頭(tóu)，油碼頭，天(tiān)然(rán)氣(qì)碼頭 。國內港(gǎng)口岸電技術研究處(chǔ)於起步階(jiē)段，但是(shì)發(fā)展迅(xùn)速。 2010年(nián)7月，上海港外高(gāo)橋二期(qī)集裝箱(xiāng)碼頭安(ān)裝使用了(liǎo)首套移(yí)動(dòng)式(shì)岸(àn)基(jī)船(chuán)用變(biàn)頻變(biàn)壓供電係(xì)統，主(zhǔ)要(yào)針(zhēn)對(duì)集(jí)裝(zhuāng)箱船舶；2010年(nián)10月(yuè)，連雲港港口將首(shǒu)套(tào)高(gāo)壓(yā)變頻(pín)數(shù)字(zì)化船(chuán)用(yòng)岸電(diàn)係統(tǒng)應(yīng)用於“中(zhōng)韓(hán)之(zhī)星(xīng)”郵(yóu)輪 ；2011年，蛇(shé)口港集裝(zhuāng)箱碼(mǎ)頭先後安裝了低壓(yā)岸電係統(tǒng)與高壓岸(àn)電係統；目福建港，寧波(bō)港，天津(jīn)港(gǎng)等一 些(xiē)港口(kǒu) 正(zhèng) 在 進(jìn) 行船(chuán) 舶岸電係(xì)統的(dí)建(jiàn)設(shè)和(hé)實(shí)驗(yàn) ；根據《上(shàng)海(hǎi)綠色港口三(sān)年行動計(jì)劃（2015-2017 年）》，到(dào)2017年(nián)底，新(xīn)建規模以上集裝(zhuāng)箱碼(mǎ)頭(tóu)及油輪碼頭(tóu)均(jūn)具(jù)備岸電配置條(tiáo)件，黃(huáng)浦江(jiāng)旅遊(yóu)船碼頭岸(àn)基供(gōng)電設(shè)備配(pèi)置率達 。
目國內外針(zhēn)對(duì)岸(àn)電(diàn)的配送研(yán)究(jiū)較多，但是(shì)針對(duì)岸電供電係統的監(jiān)控設計研(yán)究並不多(duō)。岸(àn)電(diàn)供(gōng)電係(xì)統的自動(dòng)監控係統(tǒng)可(kě)實(shí)現船(chuán)舶與港口的自監(jiān)控，以(yǐ)及(jí)自(zì)動(dòng)計費等(děng)功(gōng)能，一套(tào)穩定(dìng)可靠(kào)的(dí)岸電(diàn)監控係統(tǒng)將為靠港(gǎng)船舶接用(yòng)岸(àn)電的普及做(zuò)出巨大(dà)貢(gòng)獻(xiàn)。本(běn)文借簽國內(nèi)外岸電研究(jiū)成果和(hé)實踐(jiàn)經驗，從(cóng)岸(àn)電信(xìn)息(xī)管(guǎn)理(lǐ)與監控的(dí)角度(dù)，分(fēn)析了(liǎo)岸電(diàn)係統的(dí)四(sì)層框(kuàng)架(jià)結構(gòu)及各層之間(jiān)的相(xiāng)互(hù)關(guān)係，詳(xiáng)細(xì)論(lùn)述了船舶(bó)岸(àn)電信(xìn)息管理(lǐ)與監(jiān)控係(xì)統的設計(jì)開發過(guò)程，論(lùn)文(wén)對(duì)船舶接(jiē)用岸電(diàn)的方案(àn)設計(jì)研究(jiū)和項(xiàng)目應用，具(jù)有很(hěn)好的參(cān)考(kǎo)價(jià)值(zhí)。
 
2  係統總體(tǐ)設(shè)計
本文是(shì)以60Hz 移(yí)動式岸(àn)電(diàn)電源為研(yán)究(jiū)對(duì)象，對(duì)視頻(pín)和(hé)監(jiān)控係(xì)統提出了以下(xià)功能設(shè)計要求：
（1）對(duì)電源裝置內關鍵(jiàn)部位(wèi)如(rú)變(biàn)壓器(qì)，變(biàn)頻器(qì)，低(dī)壓櫃等進(jìn)行(háng)視頻監視，每(měi)套裝(zhuāng)置(zhì)監(jiān)控視頻點(diǎn)為(wéi)5 點(diǎn)。
（2）對60Hz電(diàn)源係(xì)統進行電(diàn)氣係(xì)統運(yùn)行(háng)監(jiān)控，包括(kuò)對(duì)60Hz裝(zhuāng)置，變電供60Hz電源(yuán)裝(zhuāng)置(zhì)的10KV高(gāo)壓(yā)櫃(guì)斷(duàn)路器，60Hz電源(yuán)裝(zhuāng)置(zhì)低壓(yā)總(zǒng)開關(guān)和碼頭(tóu)60Hz電(diàn)箱(xiāng)供電(diàn)開關，60Hz低壓(yā)聯絡開關高(gāo)，低壓側的電氣參數(shù)及狀態(tài)，60Hz電源(yuán)裝置環境(jìng)溫(wēn)度等 進 行(háng)監(jiān) 控 和 報(bào)表打(dǎ) 印等功能(néng)。
（3）監(jiān)控計算機及視(shì)頻(pín)主(zhǔ)機(jī)，顯(xiǎn)示(shì)器均(jūn)安裝(zhuāng)在(zài)35KV總(zǒng)降壓(yā)站主(zhǔ)控(kòng)室(shì)，與(yǔ)原有裝(zhuāng)置(zhì)監控，視頻係(xì)統(tǒng)整合利用，通過(guò)光(guāng)纜與變(biàn)頻(pín)電源裝置現(xiàn)場(cháng)網(wǎng)絡櫃(guì)連(lián)接，裝置(zhì)及周(zhōu)邊(biān)其它各(gè)信(xìn)號接入網(wǎng)絡櫃(guì)。
（4）增加5套(tào)信號采集裝(zhuāng)置(zhì)（RTU ），采(cǎi)集有關變(biàn)頻器的(dí)所(suǒ)有開關(guān)量(liáng)信(xìn)號，並(bìng)上(shàng)傳後台監(jiān)控係(xì)統。
根據上述功(gōng)能要求，信息管(guǎn)理與(yǔ)監(jiān)控係(xì)統總(zǒng)體(tǐ)架構可以分(fēn)為四(sì)層(céng)：上(shàng)層係統(tǒng)（港(gǎng)區電力監控(kòng)係(xì)統(tǒng)），管理(lǐ)與(yǔ)監控層，通訊與就(jiù)地監(jiān)控層(céng)，設(shè)備層(céng)  ，如圖(tú)１所示(shì)。其中(zhōng)，港區電力(lì)監控係(xì)統(tǒng)實現(xiàn)對整(zhěng)個港區(qū)用(yòng)電(diàn)信(xìn)息的(dí)監視和控製(zhì)。管理與監(jiān)控層是根據港(gǎng)口電(diàn)力監控的(dí)業務(wù)流程對岸電設備所(suǒ)采集到(dào)的(dí)數(shù)據進(jìn)行整合(hé)，實現(xiàn)遠程的(dí)信(xìn)息(xī)管理(lǐ)，運(yùn)行(háng)監視，控製，數(shù)據存(cún)儲(chǔ)，視頻(pín)監(jiān)控與歷(lì)史(shǐ)數據的(dí)查(chá)詢(xún)，報(bào)表生成，打印和 web發布(bù)功能(néng)，並提供給相(xiāng)應數(shù)據到各個業務(wù)部門。通訊(xùn)與就(jiù)地監(jiān)控(kòng)層主要(yào)是(shì)完成岸電係(xì)統各電氣(qì)設(shè)備的信息集成和(hé)運行(háng)控製管理，各(gè)電氣設備與(yǔ)通訊(xùn)管(guǎn)理機之間(jiān)通(tōng)過(guò)工(gōng)業(yè)數(shù)據(jù)總綫連接，各設(shè)備相(xiāng)互配(pèi)合共同(tóng)完(wán)成(chéng)岸電信息(xī)管理與監控的任務。設(shè)備層(céng)有岸(àn)電電(diàn)源(yuán)的(dí)主(zhǔ)要設備(bèi)，實現(xiàn)電網(wǎng)10KV/50Hz到船上用電460V/60Hz的(dí)變換。
 
圖(tú) 1岸(àn)電信(xìn)息管(guǎn)理與(yǔ)監控係統(tǒng)總體框(kuàng)架(jià)
2.1設(shè)備(bèi)層
設備(bèi)層主要(yào)由(yóu)高壓(yā)進(jìn)綫(xiàn)櫃，變壓器櫃(guì)，變頻器櫃，低(dī)壓斷路器櫃(guì)，岸電接綫箱和數(shù)據采(cǎi)集(jí)控製設備(bèi)組(zǔ)成(chéng) 。數(shù)據(jù)采(cǎi)集控(kòng)製(zhì)設備主(zhǔ)要(yào)包括智能(néng)儀表，PLC控製器，數(shù)字I/O設備，攝像(xiàng)頭(tóu)，溫濕度傳感器，互(hù)感器(qì)等(děng) ，實現對電壓，電流，溫(wēn)度(dù)，濕度，開關狀(zhuàng)態，斷(duàn)路器(qì)的(dí)監視(shì)和控(kòng)製。係(xì)統的主回(huí)路由(yóu)12 脈波(bō)幹(gān)式隔離(lí)整流(liú)變壓(yā)器(qì)，ACS800變(biàn)頻(pín)器，幹式(shì)濾波三繞(rào)組升降(jiàng)壓(yā)變壓器，460V/50Hz低壓接綫(xiàn)箱(xiāng)等部分(fēn)組成(chéng)。其係(xì)統(tǒng)配置(zhì)原理如圖(tú)２所示，船舶(bó)接(jiē)用岸(àn)電(diàn)工程應用中，主(zhǔ)要的(dí)設(shè)備安裝在(zài)一個集(jí)裝(zhuāng)箱(xiāng)內（外部尺(chǐ)寸為(wéi)17.5x3.5x3米(mǐ)），實物圖(tú)和內部(bù)主(zhǔ)要的設備(bèi)如(rú)圖(tú)3，圖(tú)4，圖5所示(shì)。
 
圖2　 岸(àn)電係統配置(zhì)原(yuán)理圖
 
圖(tú)3岸(àn)電設(shè)備(bèi)整體(tǐ)外觀
 
圖(tú)4高壓(yā)進(jìn)綫櫃(guì)和(hé)變頻(pín)器(qì)櫃(guì)
 
圖(tú) 5 變(biàn)壓器櫃
2.2 通(tōng)訊與(yǔ)就地監控層
通訊與(yǔ)就(jiù)地(dì)監控層通過現場(cháng)工業通(tōng)訊總綫（有(yǒu)工(gōng)業以(yǐ)太(tài)網， RS485 ， RS232 ，CAN）把數(shù)據采集，控(kòng)製(zhì)設(shè)備連接到通(tōng)訊管理(lǐ)機，通(tōng)過通訊管(guǎn)理機把(bǎ)不(bù)同通(tōng)訊接口和(hé)不同(tóng)通(tōng)訊(xùn)協議（如(rú) CDT規(guī)約(yuē)，Modbus規(guī)約(yuē)，CAN2.0B規約）的(dí)設備(bèi)信息采集，處理(lǐ)並轉發，轉(zhuǎn)化(huà)為(wéi)IEC104規(guī)約格(gé)式，並(bìng)可(kě)以根據(jù)需要，被配置(zhì)成(chéng)不同的傳輸(shū)協議發(fā)送到有關(guān)數據庫或數據(jù)中轉(zhuǎn)站，在上(shàng)層(céng)業務應(yīng)用(yòng)係(xì)統(tǒng)提(tí)出需求後(hòu)，分(fēn)發傳(chuán)送到(dào)的應(yīng)用係(xì)統(tǒng)服務(wù)器。轉(zhuǎn)換成一種接口和通(tōng)訊協(xié)議後，就(jiù)地監(jiān)控(kòng)係統和(hé)上(shàng)層的(dí)通(tōng)訊置機就可(kě)以通過(guò)標準(zhǔn)的以太網接口與ＩＥＣ１０４通訊(xùn)協議(yì)，實現(xiàn)與(yǔ)設(shè)備層的(dí)信息(xī)交(jiāo)互。就地的(dí)信(xìn)息(xī)管(guǎn)理(lǐ)和監控係統可以(yǐ)在(zài)當(dāng)地(dì)實現對運(yùn)行(háng)設備(bèi)的信息(xī)采(cǎi)集(jí)和運行監控，方便檢修(xiū)人員對(duì)設備狀(zhuàng)態的了解，同時當(dāng)與遠程的信息管理和監(jiān)控(kòng)係統(tǒng)出現(xiàn)通(tōng)訊故(gù)障時(shí)，可以就(jiù)地保存(cún)記(jì)錄(lù)歷史數(shù)據(jù)和事件(jiàn)，保證(zhèng)係統(tǒng)的不(bù)間(jiān)斷(duàn)數(shù)據采(cǎi)集和監控。
2.3管理(lǐ)與(yǔ)監控層
靠(kào)港船舶(bó)接用岸(àn)電信(xìn)息管理(lǐ)與監(jiān)控的目(mù)的(dí)是完成各(gè)種業務(wù)應用，各(gè)業務應用(yòng)的內(nèi)容以(yǐ)模塊(kuài)化(huà)的方式進行(háng)獨立開發，並共(gòng)同(tóng)使(shǐ)用(yòng)共享(xiǎng)的(dí)數(shù)據(jù)接(jiē)口，從(cóng)而簡(jiǎn)化係(xì)統(tǒng)開發(fā)工作(zuò)量(liáng)，提高(gāo)係統開發效率(shuài)和可(kě)靠(kào)度(dù)，並增(zēng)加係(xì)統(tǒng)管(guǎn)理(lǐ)的便捷(jié)性。該層(céng)包(bāo)括(kuò)通(tōng)訊置機，信息(xī)管理工作站，監控(kòng)工作(zuò)站(zhàn)，視頻(pín)監(jiān)控，數據(jù)庫服(fú)務(wù)器(qì)和(hé)打印， Ｗｅｂ服(fú)務(wù)器(qì)６個(gè)功(gōng)能單(dān)元，各功能單(dān)元(yuán)的作用(yòng)為(wéi)：
（1）通訊(xùn)置機：接收(shōu)與就(jiù)地監控層中(zhōng)通訊管(guǎn)理機(jī)的數據(jù)，並(bìng)轉(zhuǎn)發(fā)信(xìn)息(xī)給管理工(gōng)作(zuò)站監控(kòng)工(gōng)作(zuò)站和(hé)上(shàng)層的(dí)港(gǎng)區電(diàn)力監控(kòng)係(xì)統。
（2）信息(xī)管理工作站(zhàn)：可(kě)以實(shí)現對所(suǒ)監控設備的通(tōng)道，虛擬(nǐ)信息(xī)點，遙測(cè)點(diǎn)，遙信點，遙控點，事(shì)件點的維護和管(guǎn)理，查看設(shè)備在綫情況。
（3）監(jiān)控工作站：可(kě)以(yǐ)配置(zhì)畫(huà)麵為電(diàn)力係(xì)統(tǒng)模擬運行(háng)圖，直觀顯示係(xì)統各設備(bèi)的(dí)運(yùn)行狀(zhuàng)態(tài)，采用(yòng)不同(tóng)的(dí)顏色表(biǎo)示綫路和各(gè)開(kāi)關的運(yùn)行，停運狀(zhuàng)態，顯(xiǎn)示其工(gōng)作(zuò)位置(zhì)及(jí)分(fēn)閘(zhá)，合(hé)閘狀態(tài)，重(zhòng)要參(cān)數（如(rú)頻(pín)率(shuài)，電流，電壓，功率，變壓器(qì)及60Hz電源裝(zhuāng)置內(nèi)部(bù)溫(wēn)度，環(huán)境溫(wēn)度，濕(shī)度及(jí)網絡(luò)通訊狀態等(děng)）。當(dāng)設(shè)備發(fā)生遙(yáo)信變(biàn)位(wèi)時(shí)，係(xì)統會有(yǒu)畫麵報警(jǐng)顯示(shì)和音響報警(jǐng)提示(shì)。可以(yǐ)控製60Hz變(biàn)頻(pín)電源(yuán)裝置(zhì)的(dí)啟動，停止(zhǐ)，復(fù)位(wèi)等操(cāo)作。
（4）視(shì)頻監(jiān)控(kòng)：通(tōng)過(guò)安(ān)裝(zhuāng)在遠程的攝(shè)像(xiàng)頭，可(kě)以(yǐ)實(shí)時(shí)監視設備的運行情(qíng)況(kuàng)，保存(cún)視頻記(jì)錄(lù)信(xìn)息。
（5）數(shù)據庫(kù)服務器：可以(yǐ)查詢岸電係統(tǒng)中所有接入設(shè)備(bèi)的運(yùn)行狀(zhuàng)態信息(xī)，遙信(xìn)變(biàn)位事(shì)件，包括從(cóng)岸電(diàn)接入一開始的(dí)操作(zuò)，直(zhí)到(dào)斷(duàn)電以後整個操(cāo)作及運行(háng)過程(chéng)中各種(zhǒng)接入(rù)設備的(dí)運(yùn)行狀態(tài)信(xìn)息(xī)。
（6）打印，Web服務(wù)器(qì)：信(xìn)息管(guǎn)理與監(jiān)控係(xì)統(tǒng)具(jù)有(yǒu)網絡發(fā)布功能，除直接轉(zhuǎn)發數據到港(gǎng)區(qū)電力監控係統，港(gǎng)口(kǒu)內網(wǎng)可以(yǐ)通過(guò)Web方式，查詢岸電電源運行情況(kuàng)。
2.4 港區(qū)電力(lì)監(jiān)控係(xì)統(tǒng)
港(gǎng)區(qū)電力監(jiān)控(kòng)係統(tǒng)是(shì)港(gǎng)口監(jiān)控管理的中央(yāng)監(jiān)控係統(tǒng)，接(jiē)收岸電(diàn)管(guǎn)理監(jiān)控(kòng)係(xì)統以及(jí)各業(yè)務係統的(dí)信(xìn)息，由港區管理層統一指揮(huī)調(tiáo)度。
 
3 軟(ruǎn)件設計(jì)
靠港(gǎng)船舶接用(yòng)岸電信息管理與(yǔ)監控(kòng)係(xì)統(tǒng)采(cǎi)用(yòng)模(mó)塊化設計(jì)，使軟件的整體結(jié)構加清(qīng)晰，功(gōng)能明確，方(fāng)便係統(tǒng)開發(fā)人員(yuán)的分(fēn)工(gōng)協(xié)作，係(xì)統的測試(shì)和(hé)維(wéi)護也(yě)比較簡單，信(xìn)息(xī)管(guǎn)理及(jí)監控(kòng)係(xì)統(tǒng)采(cǎi)用可擴展的(dí)軟件(jiàn)框架(jià)，以(yǐ)實現(xiàn)良(liáng)好(hǎo)的跨平台性(xìng)，互(hù)操作(zuò)性(xìng)和(hé)可擴(kuò)展性(xìng)，保(bǎo)證模(mó)塊之(zhī)間信息數據(jù)的(dí)高效(xiào)互(hù)通(tōng)，並為(wéi)將來(lái)的係(xì)統(tǒng)升(shēng)級(jí)，功能(néng)擴展以及與(yǔ)其(qí)他(tā)係統的(dí)互聯(lián)共(gòng)享(xiǎng)提(tí)供無縫連(lián)接。如(rú)圖(tú)6所示，圖中(zhōng)列(liè)出了係統的部分功(gōng)能模塊及各模塊的(dí)間層次(cì)關(guān)係(xì)。
 
圖(tú) 6 信息(xī)管理與監(jiān)控係(xì)統功(gōng)能模塊圖
3.1對外接口
信息管(guǎn)理(lǐ)與監控係統的對外(wài)接口遵(zūn)循(xún)標(biāo)準(zhǔn)或行業標(biāo)準，滿足開放(fàng)性的要(yào)求(qiú)，軟件采用(yòng)開放(fàng)式的(dí)體係(xì)結構(gòu)，具有良好的擴(kuò)展能(néng)力，在(zài)實際工程應用中(zhōng)，采(cǎi)用標(biāo)準的以太網通訊(xùn)接口以及IEC104通訊(xùn)協議(yì)，可以(yǐ)與主流的(dí)SCADA（監控與(yǔ)數(shù)據采(cǎi)集(jí)）軟件(jiàn)係統實(shí)現信息(xī)交互(hù)的無(wú)縫對(duì)接(jiē)，這(zhè)有利(lì)於與其他(tā)係統的連接與廣泛集成。
基於Web服務接口，使用用戶(hù)可以通過瀏(liú)覽器(qì)完成圖(tú)形監控(kòng)，事(shì)項報警，數據(jù)報表(biǎo)等人機交互功能(néng)，實(shí)現(xiàn)與就地監控的(dí)同等效果，遠(yuǎn)程(chéng)用(yòng)戶可以對現場的設備進(jìn)行實(shí)時監控(kòng) 。
3.2應用(yòng)功能(néng)
應用(yòng)功能包(bāo)括實時監(jiān)測，運行(háng)控製和(hé)視頻監控。實時監(jiān)測是通(tōng)過(guò)電力(lì)係(xì)統模(mó)擬(nǐ)運(yùn)行(háng)圖(tú)，顯示高壓(yā)櫃(guì)，變頻電源(yuán)，變(biàn)壓(yā)器，低壓電(diàn)器櫃的電壓(yā)，電(diàn)流，功率(shuài)，頻率，電度(dù)量，溫(wēn)度(dù)，濕度，開(kāi)關(guān)狀態(tài)等，並(bìng)可(kě)監(jiān)測上(shàng)述設備(bèi)的(dí)報警信息(xī)，如(rú)過(guò)流(liú)，過壓(yā)，速(sù)斷(duàn)，欠壓，過（欠）頻(pín)率，過溫，跳(tiào)閘，故障，煙霧報(bào)警(jǐng)等遙測(cè)信息(xī)。運(yùn)行(háng)控製是通過設備通訊(xùn)協議(yì)的遙控(kòng)命令(líng)或是(shì)RTU，PLC等控(kòng)製器，控(kòng)製(zhì)斷路器(qì)的(dí)分(fēn)閘／合閘，變頻器的(dí)啟動，停(tíng)止，復(fù)位，排風機的(dí)啟動，停(tíng)止。視(shì)頻監控(kòng)可以通(tōng)過(guò)軟(ruǎn)件客戶端或(huò)瀏覽(lǎn)器遠程(chéng)查(chá)看安裝在現場的(dí)監(jiān)控(kòng)攝像頭(tóu)，了(liǎo)解設備(bèi)的(dí)實際(jì)運(yùn)行(háng)情(qíng)況。
3.3公(gōng)共(gòng)服(fú)務
公共(gòng)服務(wù)包(bāo)括圖形平台，事(shì)件服(fú)務，設備管理，安裝管(guǎn)理等。岸(àn)電信息(xī)管理與(yǔ)監控(kòng)係(xì)統提供(gōng)非(fēi)富(fù)的圖(tú)形控(kòng)件(jiàn)，包括接綫(xiàn)圖，曲(qū)綫(xiàn)圖(tú)，棒(bàng)圖，趨(qū)勢圖(tú)，各種(zhǒng)開關(guān)，按鈕等，可(kě)以(yǐ)根(gēn)據現場設備情(qíng)況，快速繪(huì)製用(yòng)戶(hù)與(yǔ)係統之間的交互(hù)圖，並將整個(gè)監控界麵(miàn)文(wén)件以(yǐ)文件格式保(bǎo)存。事件服(fú)務(wù)提供(gōng)對測(cè)量(liáng)值的範(fàn)圍，限(xiàn)值(zhí)，變化(huà)率，異(yì)常等(děng)報警(jǐng)，用於生成(chéng)，保存，查詢(xún)報警事件，通過(guò)彈(dàn)出(chū)報(bào)警窗，發出(chū)聲(shēng)響，發(fā)送(sòng)短(duǎn)信或郵件(jiàn)方式，通知用(yòng)戶(hù) 。調(tiáo)節(jié)和控製是指(zhǐ)監控係(xì)統可(kě)以(yǐ)發出調節現(xiàn)場終(zhōng)端設備的(dí)參數和(hé)控(kòng)製現(xiàn)場(cháng)設備的命令。時(shí)鐘同(tóng)步是指由(yóu)定(dìng)位時鐘提(tí)供標(biāo)準時(shí)間(jiān)，同(tóng)時向係(xì)統(tǒng)發(fā)送對(duì)時(shí)命令，包(bāo)括監(jiān)控係統的(dí)各個節(jié)點機器(qì)，RTU等。設備管(guǎn)理(lǐ)是以(yǐ)圖形或文(wén)字(zì)方式顯示(shì)全係統(tǒng)的(dí)運行(háng)情(qíng)況，包括(kuò)測控設備(bèi)實時(shí)監視(shì)，通訊係(xì)統(tǒng)運(yùn)行(háng)情況(kuàng)，係(xì)統(tǒng)各(gè)節點(diǎn)CPU與(yǔ)內(nèi)存使用(yòng)情(qíng)況，在網(wǎng)絡故(gù)障時自(zì)動(dòng)切(qiē)換至(zhì)備用(yòng)網(wǎng)絡運(yùn)行(háng)。安(ān)全管(guǎn)理(lǐ)是(shì)對(duì)每一個用戶(hù)都(dū)有(yǒu)操作權(quán)限(xiàn)的(dí)定(dìng)義，對(duì)每一個重要(yào)操作(zuò)形成(chéng)操作(zuò)日(rì)誌記錄(lù)，有完(wán)備的(dí)安(ān)全(quán)管(guǎn)理製(zhì)度，以(yǐ)保證係統的(dí)安全運(yùn)行。數據采集是采集監(jiān)測設備的(dí)模擬(nǐ)量如電(diàn)壓，電(diàn)流(liú)，溫(wēn)度，濕(shī)度(dù)等，數(shù)字量(liáng)如(rú)開關的開與關，指示(shì)燈(dēng)的(dí)亮(liàng)與滅(miè)等(děng)，數據處理(lǐ)的(dí)主要(yào)數(shù)據類(lèi)型(xíng)有(yǒu)模擬(nǐ)量，脈衝(chōng)計(jì)數(shù)和(hé)計算量(liáng)，計(jì)算(suàn)量也(yě)稱為派生量，是由幾個已知的數(shù)據(jù)經過(guò)運算後(hòu)生(shēng)成(chéng)的一(yī)個(gè)新(xīn)的(dí)值 。
3.4支撐服務
支(zhī)撐(chēng)服(fú)務包(bāo)括(kuò)數據庫(kù)訪問服務，分布(bù)式控製服(fú)務，數據傳(chuán)輸(shū)服務(wù)，數據報(bào)表(biǎo)等(děng)。數(shù)據(jù)庫訪問服務提(tí)供係統平台與(yǔ)數(shù)據(jù)庫之(zhī)間(jiān)的接口(kǒu)服務(wù)，實現(xiàn)係統(tǒng)對運(yùn)行數據(jù)的(dí)存(cún)儲(chǔ)，修(xiū)改，查詢(xún)以(yǐ)及(jí)對數據庫(kù)和表(biǎo)的備份，恢(huī)復(fù)，修(xiū)改(gǎi)，刪(shān)除等操(cāo)作(zuò)。分布(bù)式(shì)控製服務(wù)是計算機(jī)之間(jiān)的(dí)控製(zhì)信息交換，既包括(kuò)本(běn)地計算機(jī)之(zhī)間(jiān)的控製信(xìn)息交換，也包括(kuò)本地與遠(yuǎn)程(chéng)計算機(jī)之間(jiān)的控製信(xìn)息交(jiāo)換(huàn)，該服務(wù)可根(gēn)據用戶要(yào)求(qiú)讀實(shí)時數(shù)據庫(kù)和歷(lì)史(shǐ)數(shù)據庫(kù)，並(bìng)組合(hé)成(chéng)通(tōng)訊數據集(jí)，按規定的通信協(xié)議(yì)與(yǔ)的遠方(fāng)計算機進(jìn)行(háng)通信。數(shù)據報表(biǎo)是提(tí)取存(cún)儲在數據庫中的各(gè)種基本(běn)數據和(hé)統計信息，以統一規(guī)範格式顯示(shì)測控(kòng)點在(zài)某(mǒu)一(yī)時間(jiān)段的(dí)數據(jù)記錄以及(jí)報警(jǐng)等(děng)事項(xiàng)，可以對數(shù)據進行(háng)比(bǐ)較(jiào)，統計等(děng)計(jì)算，並將(jiāng)分析結(jié)果轉(zhuǎn)存和打(dǎ)印(yìn)。數據傳輸服(fú)務提供與(yǔ)監測設(shè)備(bèi)的(dí)數(shù)據傳輸(shū)的時(shí)間間(jiān)隔(gé)，差錯控(kòng)製，數(shù)據(jù)格式(shì)，中斷(duàn)重連的機製等。網(wǎng)絡(luò)支撐(chēng)平台為係(xì)統內各(gè)節點(diǎn)終(zhōng)端(duān)和(hé)設(shè)備(bèi)提(tí)供信(xìn)息(xī)交(jiāo)換(huàn)的平(píng)台(tái) 。
3.5 係(xì)統平(píng)台
靠港(gǎng)船(chuán)舶(bó)接用岸(àn)電(diàn)信(xìn)息(xī)管理與(yǔ)監控(kòng)係(xì)統(tǒng)是(shì)多平台(tái)的監(jiān)控軟(ruǎn)件，可(kě)以運行在主(zhǔ)流的 Windows和(hé)Linux操(cāo)作係統平(píng)台上(shàng)，部分功能(néng)模塊可以運(yùn)行(háng)在嵌(qiàn)入(rù)式(shì)係統平台，並(bìng)可根據(jù)現(xiàn)場和(hé)用(yòng)戶(hù)需(xū)求，提供靈活(huó)的係統(tǒng)配置(zhì)方(fāng)案。
 
4軟(ruǎn)件(jiàn)開發(fā)
4.1運(yùn)行(háng)監(jiān)視(shì)
信(xìn)息管理與(yǔ)監控(kòng)係(xì)統的(dí)監(jiān)視畫(huà)麵如圖7 所(suǒ)示(shì)，監視(shì)畫(huà)麵(miàn)顯示(shì)了(liǎo)兩(liǎng)套岸電係(xì)統的運(yùn)行(háng)情(qíng)況，直(zhí)觀(guān)顯示岸電係(xì)統各(gè)設(shè)備的運行狀態(tài) 。
 
圖 7 係統模擬(nǐ)運行圖
4.2運行控製
通過(guò)岸電(diàn)信息(xī)管理(lǐ)與監控係(xì)統(tǒng)軟(ruǎn)件，可(kě)以遠程控製(zhì)變頻(pín)器的工作(zuò)運行狀(zhuàng)態，如(rú)圖(tú) 8 所示(shì)，可(kě)以(yǐ)啟動，停止(zhǐ)，復位變(biàn)頻(pín)器，通(tōng)過運行指示(shì)燈(dēng)顯示(shì)設(shè)備的當工作情(qíng)況(kuàng)，並(bìng)實時讀取機櫃(guì)內和環境溫(wēn)度，濕度(dù)，了解設備的(dí)工作(zuò)環(huán)境，在必要(yào)的情況下(xià)，開(kāi)啟通(tōng)風散熱(rè)設(shè)備，以保證設備(bèi)的正常運行。
 
圖(tú)8變(biàn)頻(pín)器運(yùn)行控(kòng)製
4.3歷(lì)史數(shù)據，報(bào)表(biǎo)功能(néng)
係統運(yùn)行數(shù)據通(tōng)過設(shè)定的時(shí)間間隔(gé)保存在歷(lì)史數(shù)據(jù)庫，如圖(tú)9所(suǒ)示(shì)，通過(guò)歷(lì)史數(shù)據，報(bào)表(biǎo)功(gōng)能(néng)模塊，可(kě)以查詢(xún)符合(hé)設(shè)定條件的運行(háng)數(shù)據，以圖形(xíng)，表格(gé)形式顯(xiǎn)示(shì)查詢(xún)結(jié)果，並(bìng)能導出(chū)，打印圖(tú)形和報表(biǎo)。
 
圖9　 歷(lì)史數據查(chá)詢
4.4 歷(lì)史事件查(chá)詢
係(xì)統運(yùn)行中(zhōng)的(dí)重要操(cāo)作和告(gào)警信息(xī)，除(chú)了以(yǐ)告(gào)警窗口和語(yǔ)音提(tí)示(shì)的(dí)方(fāng)式顯示外(wài)，還(huán)可以保存重(zhòng)要的事件記錄到歷史數據(jù)庫，運(yùn)行(háng)維(wéi)護人(rén)員可以(yǐ)通(tōng)過歷(lì)史(shǐ)事件(jiàn)查(chá)詢軟(ruǎn)件，如圖(tú)10所示，查詢(xún)一段時間內發(fā)生(shēng)的(dí)重要(yào)歷史事件(jiàn)。
 
圖 10歷史事件查詢
4.5設備管理(lǐ)
運行在(zài)係統內的數據(jù)采(cǎi)集設備和(hé)自動(dòng)化(huà)設備，可(kě)以通過設備管理這個(gè)功能模塊(kuài)，顯(xiǎn)示設備(bèi)的(dí)在綫(xiàn)狀態，運(yùn)行值，實時收發的(dí)報(bào)文(wén)，如圖１１所示，還(huán)可(kě)以配置采(cǎi)集設(shè)備(bèi)的通(tōng)道類型，通(tōng)道(dào)參(cān)數，信(xìn)息量(liáng)的點號或寄存(cún)器地址等(děng)。
 
圖11監(jiān)測(cè)設(shè)備(bèi)配(pèi)置管理(lǐ)
5 安(ān)科(kē)瑞船舶岸電收費係統(tǒng)選型(xíng)
安(ān)科(kē)瑞Acrelcloud-9000船(chuán)舶(bó)岸(àn)電(diàn)收費係統通過物聯(lián)網(wǎng)技術對接入係(xì)統的計量儀(yí)表ADW300，監(jiān)測充電設備(bèi)站(zhàn)點和各(gè)個充(chōng)電箱的運行和充電過程，同(tóng)時對各(gè)類(lèi)故障如充(chōng)電機(jī)過(guò)溫保護(hù)，充電(diàn)輸(shū)入輸(shū)出(chū)過壓(yā)，欠(qiàn)壓，絕緣檢(jiǎn)測故障等一係(xì)列故障(zhàng)進(jìn)行預警；用(yòng)戶(hù)通過(guò)支(zhī)付(fù)寶小程(chéng)序掃描(miáo)二維碼(mǎ)，進(jìn)行支付後，係(xì)統發起充(chōng)電請(qǐng)求，控製儀(yí)表對應的(dí)操控機構，對充電樁(zhuāng)完(wán)成充(chōng)電過程。
充電(diàn)設(shè)備(bèi)通過(guò)加裝(zhuāng)物(wù)聯網儀表，配(pèi)合加密(mì)技(jì)術(shù)和(hé)秘(mì)鑰分發(fā)技(jì)術，基(jī)於TCP/IP的數(shù)據(jù)交互協議(yì)，與雲端進行(háng)直連。雲(yún)平(píng)台包含了(liǎo)充電收費(fèi)和充電(diàn)運營的所有功(gōng)能，包括財務管理(lǐ)，變壓器監控(kòng)和運營(yíng)分(fēn)析(xī)等功能。
5.1係統結構
 
5.2平(píng)台(tái)主要功能
1) 資源管理(lǐ)
充電站檔(dàng)案管理(lǐ)，充(chōng)電樁檔(dàng)案管理(lǐ)，用戶檔(dàng)案管理，充電樁運行(háng)監(jiān)測，充(chōng)電(diàn)樁異(yì)常交易(yì)監測(cè)
2) 用戶管理
用戶注冊，用(yòng)戶(hù)登(dēng)錄，用(yòng)戶(hù)帳(zhàng)戶管理，消息管理
3) 實(shí)時監控
對平台(tái)連接(jiē)的所有(yǒu)充(chōng)電(diàn)站(zhàn)和(hé)充電(diàn)箱狀(zhuàng)態(tài)進行(háng)監視(shì)，發生(shēng)異(yì)常情(qíng)況(kuàng)時(shí)可(kě)通(tōng)過APP，短(duǎn)信(xìn)及(jí)時(shí)向(xiàng)運(yùn)營人(rén)員發出(chū)報(bào)警信號，及時(shí)消除(chú)火(huǒ)災隱(yǐn)患。
4) 交(jiāo)易(yì)管(guǎn)理
平(píng)台為運營方提供充(chōng)電(diàn)價格策(cè)略管理(lǐ)，訂單管理(lǐ)，賬(zhàng)戶交易(yì)記錄，營收(shōu)和財務(wù)相關報(bào)表(biǎo)。
5) 充(chōng)電服(fú)務(wù)
可通(tōng)過軟件(jiàn)搜(sōu)索附近充電(diàn)設(shè)施，查(chá)看充(chōng)電樁設施(shī)，並導(dǎo)航(háng)至可用充電樁。可通過在綫自(zì)助支付實現(xiàn)充電，充(chōng)電(diàn)結算等
6) 小程(chéng)序
支(zhī)持(chí)支付寶掃碼充(chōng)電(diàn)，充(chōng)電賬單(dān)支(zhī)付。運營商(shāng)和物業管(guǎn)理人(rén)員(yuán)均可(kě)通過小(xiǎo)程序(xù)管理，監測(cè)充電設(shè)施狀態和(hé)充電(diàn)交易(yì)情況。
7) 運(yùn)營分析
對(duì)訂單(dān)進行數據化(huà)分析(xī)，直觀展示(shì)數(shù)據   
5.3 硬件(jiàn)配置
5.3.1.現(xiàn)場(cháng)硬(yìng)件配(pèi)置

 
注：儀(yí)表型號數量按(àn)實際的單相，三相和電(diàn)流(liú)規(guī)格來選(xuǎn)擇(zé)。
5.3.2計量儀(yí)表ADW300產品介紹
5.3.2.1型號說(shuō)明
 
5.3.2.2技(jì)術參數
 
 
 
6結(jié)語
本文基於船(chuán)舶靠港(gǎng)時(shí)岸(àn)電(diàn)供(gōng)給(gěi)的特(tè)點分(fēn)析了岸(àn)電(diàn)供(gōng)電監控係統的(dí)功能需(xū)求(qiú)，提出(chū)了信(xìn)息管(guǎn)理(lǐ)與監控(kòng)係(xì)統的四(sì)層(céng)架構設計(jì)，並(bìng)針(zhēn)對實(shí)際岸(àn)電(diàn)應用(yòng)開(kāi)發了信息(xī)管(guǎn)理(lǐ)與監控(kòng)係統。該係統可以(yǐ)為岸電運行維護(hù)人員(yuán)提供(gōng)了(liǎo)可視化(huà)的運行，管(guǎn)理(lǐ)與(yǔ)監控，為船舶提供方便，環保，平穩(wěn)，高效(xiào)的電(diàn)力供(gōng)應監控(kòng)管(guǎn)理(lǐ)措施(shī)，有(yǒu)利於提(tí)升(shēng)港口的(dí)自(zì)動(dòng)化程(chéng)度(dù)以(yǐ)及(jí)運行監管(guǎn)效率。
 
參考文(wén)獻
[1] 畢大強，郜克存，戴瑜興 ． 船舶岸(àn)電技術(shù)[M]．北(běi)京(jīng)：科學出版(bǎn)社(shè)，2015．
[2]唐(táng)躍(yuè)中，劉(liú) 舒，白(bái)紀(jì)軍，史濟康(kāng)，毛　 俊 ，楊海濤(tāo).船(chuán)舶接用(yòng)岸(àn)電技術的係統(tǒng)集(jí)成(chéng)與工程應用(yòng)
[3]安科瑞企(qǐ)業微電網(wǎng)設計與應(yīng)用(yòng)手(shǒu)冊(cè).2019.11版(bǎn)