現(xiàn)有變配電監(jiān)控系統(tǒng)置于公司內(nèi)網(wǎng)中，離開(kāi)公司后便不能查看到電力相關(guān)的運(yùn)作情況。在當(dāng)今移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)高度發(fā)達(dá)的時(shí)代，急需要一套完善、強(qiáng)大的系統(tǒng)能通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)技術(shù)，讓領(lǐng)導(dǎo)、用電管理人員隨時(shí)隨地都能監(jiān)控公司電力運(yùn)作情況，能夠及時(shí)的對(duì)異常情況做出應(yīng)急措施。

2. 建設(shè)目標(biāo)和主要任務(wù)

2.1. 建設(shè)目標(biāo)

變配電監(jiān)控系統(tǒng)將以精準(zhǔn)實(shí)時(shí)監(jiān)控、云服務(wù)存儲(chǔ)、智能分析、信息推送為目標(biāo)，以先進(jìn)的理念和信息化技術(shù)采集、整合、分析電力信息，建立一套覆蓋全面、技術(shù)先進(jìn)的監(jiān)控系統(tǒng)，為企業(yè)提供智能化、可視化、移動(dòng)化的監(jiān)控服務(wù)平臺(tái)，便捷、及時(shí)地對(duì)企業(yè)電力運(yùn)作情況提供監(jiān)控，提高監(jiān)控方便性和應(yīng)急決策的效能。

1、精準(zhǔn)實(shí)時(shí)監(jiān)控

系統(tǒng)將充分利用最新的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，全面、準(zhǔn)確、快速、精細(xì)地采集各類電力信息，在信息采集對(duì)象范圍、頻率、空間密度等方面進(jìn)行擴(kuò)展，完整、準(zhǔn)確地描述電力的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、總體特征和變化過(guò)程，全面反映企業(yè)用電情況的連續(xù)性、動(dòng)態(tài)性、相關(guān)性和綜合性。

2、云服務(wù)存儲(chǔ)

充分利用最新云服務(wù)技術(shù)，將企業(yè)內(nèi)網(wǎng)與云服務(wù)器打通，讓領(lǐng)導(dǎo)和電力管理者通過(guò)Web或移動(dòng)設(shè)備隨時(shí)隨地監(jiān)控用電情況。

3、智能分析

系統(tǒng)將以海量的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)大量數(shù)據(jù)的挖掘、評(píng)測(cè)與關(guān)聯(lián)性分析，分析不同時(shí)間、不同設(shè)備用電變化趨勢(shì)，為節(jié)能節(jié)電、安全用電提供科學(xué)依據(jù)。

4、信息推送

變配電監(jiān)控系統(tǒng)改變傳統(tǒng)的信息獲取方式，按每個(gè)用戶的個(gè)性化需求，將用戶關(guān)注的各類信息以用戶指定的格式組織起來(lái)，通過(guò)App、短信的渠道自動(dòng)推送給每個(gè)用戶，使用戶能隨時(shí)隨地及時(shí)獲取企業(yè)用電信息，提高信息獲取效率。

2.2. 主要任務(wù)

變配電監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)將在總體規(guī)劃主要包括以下內(nèi)容：

1、內(nèi)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)

為企業(yè)各個(gè)環(huán)節(jié)設(shè)備用電情況，提供精準(zhǔn)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，查看日常、歷史用電情況，用電異常與報(bào)警設(shè)備相互連接，為用電管理人員、監(jiān)控人員提供安全可靠的用電信息。

2、云數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)建設(shè)

通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)技術(shù)，將監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)與云服務(wù)器同步。并將數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，分別通過(guò)WEB瀏覽器和手機(jī)App進(jìn)行展示，并對(duì)企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)和用電管理者推送其比較關(guān)注的信息。

3. 總體建設(shè)方案

3.1. 總體部署結(jié)構(gòu)

變配電監(jiān)控系統(tǒng)的使用對(duì)象包括企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)、分管領(lǐng)導(dǎo)、用電管理者，既要考慮領(lǐng)導(dǎo)層的信息關(guān)注度，還要注重用電管理者、監(jiān)控工作人員的工作安全可靠性。根據(jù)以上要求，我們?cè)O(shè)計(jì)的系統(tǒng)部署結(jié)構(gòu)如下圖所示：

3.2. 系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)

系統(tǒng)總體框架主要由數(shù)據(jù)服務(wù)層、應(yīng)用支撐層和業(yè)務(wù)展現(xiàn)層三個(gè)層次構(gòu)成，其結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示：

（1）數(shù)據(jù)服務(wù)層

數(shù)據(jù)服務(wù)層主要包括對(duì)電力數(shù)據(jù)的采集、分析、管理，通過(guò)數(shù)據(jù)采集設(shè)備進(jìn)行對(duì)電力數(shù)據(jù)采集，篩選出各類有效數(shù)據(jù)進(jìn)行信息處理，最后存儲(chǔ)在工廠數(shù)據(jù)中心及上傳云服務(wù)器，為各應(yīng)用系統(tǒng)提供有效數(shù)據(jù)支撐。

（2）應(yīng)用支撐層

應(yīng)用支撐層包括工廠值班電力監(jiān)控系統(tǒng)、云平臺(tái)數(shù)據(jù)展示管理相關(guān)系統(tǒng)，讓系統(tǒng)不再局限于工廠內(nèi)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)即可以在公司值班監(jiān)控，有可以通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、萬(wàn)維網(wǎng)實(shí)時(shí)隨地監(jiān)控管理。

（3）業(yè)務(wù)展現(xiàn)層

針對(duì)不同人員不同用戶提供全方位的監(jiān)控管理服務(wù)。工廠電力管理人員可以通過(guò)系統(tǒng)獲取實(shí)時(shí)用電運(yùn)轉(zhuǎn)情況，可以通過(guò)APP獲取監(jiān)控報(bào)警信息，領(lǐng)導(dǎo)層可以在WEB系統(tǒng)和APP隨時(shí)查看到工廠用電消費(fèi)情況及各用電設(shè)備對(duì)應(yīng)廠房車間的工作運(yùn)作情況。

4. 信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

4.1. 硬件基礎(chǔ)設(shè)施

硬件基礎(chǔ)設(shè)施包括服務(wù)器系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)及安全系統(tǒng)等內(nèi)容。

4.1.1. 服務(wù)器系統(tǒng)

服務(wù)器是作為系統(tǒng)的核心部件，提供計(jì)算處理服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)和其他服務(wù)。根據(jù)不同的用途，服務(wù)器設(shè)備可分為數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)交換服務(wù)器、數(shù)據(jù)采集服務(wù)器、網(wǎng)管服務(wù)器等。服務(wù)器的配置應(yīng)根據(jù)各級(jí)各類應(yīng)用的不同規(guī)模和特點(diǎn)，并結(jié)合處理速度、存儲(chǔ)容量、高可靠性、系統(tǒng)開(kāi)放性、性能價(jià)格比等因素來(lái)進(jìn)行選擇。

選擇服務(wù)器系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、CPU性能、I/O性能等都是影響系統(tǒng)性能的關(guān)鍵因素，并與系統(tǒng)管理以及應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)的復(fù)雜程度有關(guān)，因此選擇適合的主機(jī)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)、適合的CPU、適合的I/O性能是系統(tǒng)成功的關(guān)鍵，同時(shí)作為使用者還必須關(guān)心后期的維護(hù)和服務(wù)方面的質(zhì)量。

選擇服務(wù)器產(chǎn)品時(shí)，首先需注意服務(wù)器能否保證24h×7天×365天，不間斷工作無(wú)宕機(jī)，是否采用了冗余技術(shù)。運(yùn)行在關(guān)鍵環(huán)境下的中心主服務(wù)器一般要求多電源、熱插拔硬盤(pán)、RAID卡，必要時(shí)需提供雙機(jī)熱備份方案。

本期智慧環(huán)保建設(shè)項(xiàng)目所需的服務(wù)器由邗江區(qū)政府的云計(jì)算機(jī)中心提供。

4.1.2. 網(wǎng)絡(luò)及安全系統(tǒng)

根據(jù)總體設(shè)計(jì)中的部署結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)分為內(nèi)網(wǎng)（工廠內(nèi)網(wǎng)）和外網(wǎng)（互聯(lián)網(wǎng)）二個(gè)部分，其中內(nèi)網(wǎng)是工廠電力監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行的主要網(wǎng)絡(luò)，外網(wǎng)主要用于WEB分析展示系統(tǒng)和手機(jī)APP系統(tǒng)，外網(wǎng)云平臺(tái)通過(guò)工廠網(wǎng)關(guān)與內(nèi)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

為阻止廣播風(fēng)暴、提高數(shù)據(jù)效率，一般需要將一個(gè)大的網(wǎng)絡(luò)劃分成相對(duì)獨(dú)立的子網(wǎng)，然后通過(guò)特定的設(shè)備和技術(shù)實(shí)現(xiàn)子網(wǎng)間的互聯(lián)。子網(wǎng)的劃分可按照不同的原則進(jìn)行，在本項(xiàng)目中，我們將采用按網(wǎng)絡(luò)功能來(lái)劃分子網(wǎng)，將上述不同功能的網(wǎng)絡(luò)作為一個(gè)邏輯上的子網(wǎng)，并使用三層交換機(jī)組建VLAN，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)間互連。

在傳統(tǒng)技術(shù)上，子網(wǎng)間的互連一般采用路由器，路由器在子網(wǎng)間互連、安全控制、廣播風(fēng)暴限制等方面起了關(guān)鍵的作用，但復(fù)雜的算法、較低的數(shù)據(jù)吞吐量使其成為網(wǎng)絡(luò)的瓶頸。針對(duì)以上問(wèn)題，業(yè)界推出了三層交換技術(shù)，三層交換是采用Intranet應(yīng)用的關(guān)鍵，它將二層交換機(jī)和三層路由器兩者的優(yōu)勢(shì)有機(jī)而智能化地結(jié)合成一個(gè)靈活的解決方案，可在各個(gè)層次提供線速性能。這種集成化的結(jié)構(gòu)還引進(jìn)了策略管理屬性，不僅使二層與三層相互關(guān)聯(lián)起來(lái)，而且還提供流量?jī)?yōu)先化處理、安全訪問(wèn)機(jī)制以及多種其它的靈活功能。

需配備的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備主要包括主交換機(jī)、防火墻、網(wǎng)閘等。

5. 電力云服務(wù)平臺(tái)建設(shè)

電力云服務(wù)平臺(tái)是該系統(tǒng)承上啟下的核心，負(fù)責(zé)接收各類由工廠網(wǎng)關(guān)上傳上來(lái)的數(shù)據(jù)，為WEB系統(tǒng)和APP系統(tǒng)提供真實(shí)有效的數(shù)據(jù)，真正實(shí)現(xiàn)一套數(shù)據(jù)多用。

5.1. 總體結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)從功能架構(gòu)上來(lái)看，可以分為WEB應(yīng)用服務(wù)器、APP服務(wù)器、電力數(shù)據(jù)服務(wù)器，其層次關(guān)系如下圖所示：

5.1.1. Web應(yīng)用服務(wù)器

該服務(wù)器是Web應(yīng)用系統(tǒng)服務(wù)器，為用戶通過(guò)瀏覽器使用Web數(shù)據(jù)分析平臺(tái)和Web后臺(tái)管理系統(tǒng)提供支撐，有效避免用戶越權(quán)登入系統(tǒng)。

5.1.2. App應(yīng)用服務(wù)器

該服務(wù)器是App應(yīng)用系統(tǒng)服務(wù)器，為用戶通過(guò)手機(jī)使用App管理系統(tǒng)提供支撐。

5.1.3. 數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器

該服務(wù)器是App管理系統(tǒng)和Web應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，存儲(chǔ)了所有電力數(shù)據(jù)，為系統(tǒng)分析統(tǒng)計(jì)查詢提供運(yùn)算服務(wù)。

6. 應(yīng)用軟件平臺(tái)建設(shè)

應(yīng)用軟件平臺(tái)是該電力系統(tǒng)功能的直接體現(xiàn)，包括一系列實(shí)現(xiàn)特定功能的應(yīng)用子系統(tǒng)，完整地覆蓋電力監(jiān)控管理業(yè)務(wù)的各個(gè)環(huán)節(jié)，滿足電力管理業(yè)務(wù)的應(yīng)用需求。

6.1. 工廠電力監(jiān)控系統(tǒng)

該系統(tǒng)為工廠內(nèi)部值班監(jiān)控系統(tǒng)，為工作人員提供實(shí)時(shí)電力數(shù)據(jù)展示、報(bào)警功能、電力數(shù)據(jù)歷史走勢(shì)等。

6.1.1. 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)

實(shí)時(shí)監(jiān)控工廠各個(gè)電柜、各個(gè)車間、各個(gè)用電設(shè)備的用電情況，通過(guò)軟件將數(shù)據(jù)形象的展現(xiàn)在電腦上，方便管理人員管控。

對(duì)每個(gè)車間及用電設(shè)備當(dāng)天用電走勢(shì)情況形象的展示，凸顯出用電異常時(shí)間區(qū)間。為用電異常溯源提供有效依據(jù)。

6.1.2. 歷史數(shù)據(jù)

查閱工廠歷史用電情況，并通過(guò)曲線展示用電走勢(shì)，為隱患排查提供有效依據(jù)。提供多天數(shù)據(jù)對(duì)比、多設(shè)備對(duì)比、多車間對(duì)比和多電柜對(duì)比，形象的了解各個(gè)工作運(yùn)作情況。

6.1.3. 系統(tǒng)報(bào)警

實(shí)時(shí)監(jiān)控異常數(shù)據(jù)，在系統(tǒng)在將異常點(diǎn)不斷的進(jìn)行閃爍，并通過(guò)接口與報(bào)警器連接，當(dāng)有報(bào)警是報(bào)警器便會(huì)自動(dòng)鳴笛。當(dāng)報(bào)警信息未在規(guī)定時(shí)間處理時(shí)，系統(tǒng)將通過(guò)短信方式通知管理者，以達(dá)到不在監(jiān)控室也能接收到報(bào)警信息，方便及時(shí)處理。

并提供異常信息歷史查詢，為監(jiān)控總結(jié)、安全排查提供有效的數(shù)據(jù)依據(jù)。

6.1.4. 報(bào)警設(shè)置

為系統(tǒng)報(bào)警提供設(shè)置，可以對(duì)報(bào)警等級(jí)及報(bào)警值設(shè)置，報(bào)警方式設(shè)置和報(bào)警時(shí)長(zhǎng)短信通知設(shè)置。

6.2. 手機(jī)App監(jiān)控管理系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要為領(lǐng)導(dǎo)層及電力管理者提供報(bào)警服務(wù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查閱服務(wù)。

6.2.1. 實(shí)時(shí)監(jiān)控

當(dāng)用戶開(kāi)啟App后展示實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，并能設(shè)置著重關(guān)心的監(jiān)控點(diǎn)，定時(shí)推送刷新數(shù)據(jù)，即便是在后臺(tái)也能不斷接收數(shù)據(jù)，當(dāng)有異常數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)通過(guò)微信、鈴聲、短信等方式為用戶推送信息。起到不用實(shí)時(shí)觀察也能管理的功能。

6.2.2. 實(shí)時(shí)報(bào)警

用戶通過(guò)設(shè)置自己關(guān)心的用電設(shè)備、車間等用電情況來(lái)接收異常用電信息。并能對(duì)異常報(bào)警進(jìn)行設(shè)置。

6.3. Web數(shù)據(jù)分析平臺(tái)

該數(shù)據(jù)平臺(tái)為外網(wǎng)用戶提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)分析服務(wù)，將數(shù)據(jù)通過(guò)各種報(bào)表、各種圖形形象的展示工廠用電情況。主要包括系統(tǒng)總覽、用電點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控、歷史數(shù)據(jù)分析、統(tǒng)計(jì)報(bào)表分析、報(bào)警分析查詢等。

6.3.1. 系統(tǒng)總覽

為用戶提供各類信息展示，包括各時(shí)段用電量情況、電流情況、多天多月用電情況對(duì)比等，如下圖所示：

6.3.2. 實(shí)時(shí)監(jiān)控

為系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)展示，按照工廠線路結(jié)構(gòu)形象的展示數(shù)據(jù)，并將電流按等級(jí)顯示，將異常數(shù)據(jù)異常設(shè)備用閃爍的方式給用戶警示。可以選擇查看當(dāng)個(gè)設(shè)備的當(dāng)天用電情況，如下圖所示：

6.3.3. 歷史查詢

為用戶提供對(duì)歷史用電情況查詢，包括電流、電量、電壓等查詢，通過(guò)查看歷史走勢(shì)得出設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，如下圖所示

為用戶提供報(bào)警歷史查詢，對(duì)用電設(shè)備進(jìn)行隱患排查提供依據(jù)。

6.3.4. 統(tǒng)計(jì)分析

該功能塊主要分為，同比分析、環(huán)比分析和數(shù)據(jù)追溯，通過(guò)不同方式，充分展現(xiàn)谷峰平時(shí)段的用電變化情況。

（1）同比分析

該功能實(shí)現(xiàn)了多個(gè)時(shí)間段（多天、多月份、多季度和多年度）同一個(gè)用電設(shè)備電流、電壓、用電量等的變化情況。為工廠節(jié)能決策提供有效依據(jù)。

（2）環(huán)比分析

該功能實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)用電設(shè)備、多個(gè)車間、多個(gè)電柜在同一個(gè)時(shí)間段用電情況，充分體現(xiàn)各個(gè)車間用電設(shè)備的工作情況，從側(cè)面反映出各個(gè)車間的工作狀態(tài)。

（3）數(shù)據(jù)追溯

通過(guò)對(duì)電流、電壓等異常數(shù)據(jù)分析，推斷出產(chǎn)生異常的時(shí)間段，產(chǎn)生異常的供電電柜、車間和用電設(shè)備的一個(gè)溯源功能。

6.3.5. 統(tǒng)計(jì)報(bào)表

通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)生成各類型（電流、電壓、電能等）用電日?qǐng)?bào)、月報(bào)、季報(bào)和年報(bào)，為車間生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)節(jié)能提供可靠依據(jù)。

6.4. Web后臺(tái)管理系統(tǒng)

每個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行都離不開(kāi)一個(gè)功能完善的后臺(tái)管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)很好的為用電管理者、配電工作人員提供功能設(shè)置平臺(tái)。配電工作人員將自己的配電方式錄入系統(tǒng)，并在數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)中通過(guò)實(shí)時(shí)路況展示，設(shè)置各用點(diǎn)設(shè)備的峰值與最低值，設(shè)置用電谷峰平時(shí)間段。用電管理者也在系統(tǒng)上設(shè)置報(bào)警方式、報(bào)警信息推送方式，還有對(duì)各個(gè)使用者權(quán)限分配等功能的可視化管理系統(tǒng)。