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　　一、引言
　　
　　隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)及信息技術(shù)的飛速發(fā)展，人們對生活、辦公環(huán)境安全性、舒適性的要求日漸增長，智能建筑應(yīng)運(yùn)而生，智能化應(yīng)用也逐漸成熟。從1984年美國出現(xiàn)了世界*座智能建筑，到中國上海金茂大廈和深圳賽格廣場的智能化施工，可以說，智能建筑是信息時(shí)代的必然產(chǎn)物，是高科技精靈與現(xiàn)代建筑的巧妙結(jié)合，這是綜合國力的具體表征，并將作為一個(gè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)逐步普及。
　　
　　近年來，隨著社會(huì)體制改革，中國的經(jīng)濟(jì)保持平穩(wěn)較快的發(fā)展，綜合國力進(jìn)一步增強(qiáng)，科學(xué)技術(shù)水平得到了進(jìn)一步的提高和應(yīng)用。在建筑領(lǐng)域中，中國有實(shí)力、也有需要建造一批大型及典型的樓宇，這些新建工程有必要保證在一定時(shí)期內(nèi)的*性，所以智能化在這些工程中的應(yīng)用是必然的。
　　
　　智能化已經(jīng)成為當(dāng)今建筑發(fā)展的主流技術(shù)，涵蓋從配電系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、消防系統(tǒng)到安全防范系統(tǒng)以及完善的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信系統(tǒng)。但是長期以來，智能建筑的配電系統(tǒng)在國內(nèi)一直被忽視，大多數(shù)工程仍然只利用變送器或PLC采集開關(guān)狀態(tài)、部分電流，這與變配電監(jiān)控系統(tǒng)作為大樓的心臟，是大廈動(dòng)力系統(tǒng)的重要地位是不相配的。而智能配電監(jiān)控系統(tǒng)所具有的*性，并沒在智能建筑中體現(xiàn)，這和沒有成熟的、適合國內(nèi)智能建筑系統(tǒng)集成的配電產(chǎn)品有一定關(guān)系，而丹東華通測控公司生產(chǎn)的PDM系列智能電力儀表在各個(gè)行業(yè)和項(xiàng)目的穩(wěn)定應(yīng)用，以及靈活標(biāo)準(zhǔn)的通訊方式，已經(jīng)可以消除這些顧慮。
　　
　　二、PDM系列智能電力儀表
　　
　　遼寧丹東華通公司PDM系列產(chǎn)品；具有2000版*，中國計(jì)量器具制造許可證:0000105號(hào)，通過中國電科院綜合測試及CMA認(rèn)證，產(chǎn)品質(zhì)保期3年。
　　
　　●PDM是中國低壓智能配電zui早的品牌之一，并入編國家標(biāo)準(zhǔn)圖集[變配電系統(tǒng)智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì)(10KV及以下)圖集號(hào)：03D602-1中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究院出版]，擁有大量的使用群體和成熟的系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例，如中國國家大劇院、西昌衛(wèi)星發(fā)射中心等等。
　　
　　●具有遙測、遙信、遙控、遙調(diào)(四遙)功能、電能計(jì)量及多種綜合功能，真正實(shí)現(xiàn)常規(guī)開關(guān)柜到智能型開關(guān)柜的升級(jí)換代。
　　
　　●高精度的電量測量/電能計(jì)量，電流/電壓精度：0.2級(jí)，其它(包括電能)：0.5級(jí)；實(shí)現(xiàn)從簡單的電流監(jiān)測到綜合監(jiān)控等各種復(fù)雜應(yīng)用。
　　
　　●溫度范圍廣，額定工作溫度達(dá)到-20℃-+60℃，同時(shí)其電源均采用85-264V交直流兩用寬范圍，即使電源電壓大幅度波動(dòng)也不會(huì)影響裝置的正常工作。
　　
　　●PDM-820系列可測量/顯示30多種電量參數(shù)，同時(shí)具有需量統(tǒng)計(jì)、電能管理、電網(wǎng)質(zhì)量分析、越限控制、遙信/遙控等綜合功能，開關(guān)柜面直接安裝。
　　
　　●PDM-810系列是針對380V抽屜柜專業(yè)制造的小型化分體測控模塊，可分布式安裝在各種低壓抽屜內(nèi)(如：MNS/GCS/GCK等)，并可選配小型LCD顯示單元，包括PC段和MCC段。
　　
　　●PDM-803系列滿足從zui基本的三相電流測量到三相綜合電量測量及高精度電能計(jì)量；同時(shí)可選配：RS-485通訊接口、開關(guān)量輸入、遙控輸出、脈沖輸出、DC4～20mA輸出等功能。
　　
　　●PDM-801系列滿足從zui基本的單相電流測量到單相綜合電量測量及高精度電能計(jì)量；可選配：RS-485通訊接口、開關(guān)量輸入、遙控輸出、脈沖輸出、DC4～20mA輸出等功能。
　　
　　●PDM-800系列網(wǎng)絡(luò)型電力測控單元對于電量、狀態(tài)量、脈沖量、模擬量的采集和繼電器控制輸出分別提供獨(dú)立的產(chǎn)品和解決方案。該系列產(chǎn)品采用模塊化的設(shè)計(jì)理念，且均具有網(wǎng)絡(luò)通訊接口，通過各種模塊的組合，專業(yè)性更強(qiáng)，性價(jià)比更優(yōu)。
　　
　　下面我們以智能樓宇的配電回路為例，做一下具體的配置應(yīng)用：
　　
　　2.2.1需要測量電度量的饋出線開關(guān)，配置PDM803H綜合電力參數(shù)測控顯示儀表(彩色大屏幕LCD顯示)，實(shí)現(xiàn)饋出線回路的監(jiān)測、監(jiān)控：
　　
　　²測量參數(shù)：電壓、電流、有功功率、無功功率、有功電量、無功電量、功率因數(shù)、頻率等；
　　
　　²開關(guān)的遠(yuǎn)程分/合控制，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方通訊功能；
　　
　　²4路開關(guān)量遙信輸入，2路繼電器遙控輸出；
　　
　　²外型尺寸:96×96×56mm，開孔尺寸:91×91mm，可在各種低壓開關(guān)柜面直接安裝；
　　
　　2.2.2需要測量三相電流的母聯(lián)回路配置PDM803A-R+Q-C數(shù)字式三相電流測量顯示儀表，實(shí)現(xiàn)出線回路的電流監(jiān)測：
　　
　　²三相電流測量；
　　
　　²開關(guān)的遠(yuǎn)程分/合控制，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方參數(shù)設(shè)定；
　　
　　²4路開關(guān)量遙信輸入，2路繼電器遙控輸出；
　　
　　²外型尺寸:96×96×120mm，開孔尺寸:91×91mm；
　　
　　2.2.3需要測量單相電量的饋出線回路配置PDM801AC-R+Q-C數(shù)字式單相電流測量顯示儀表，實(shí)現(xiàn)出線回路的單相電量綜合測量：
　　
　　²單相電壓、電流、有功功率、無功功率、有功電量、無功電量、功率因數(shù)等綜合測量
　　
　　²實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方參數(shù)設(shè)定
　　
　　²外型尺寸:96×48×110mm，開孔尺寸:91×45mm
　　
　　2.2.4饋出線回路開關(guān)狀態(tài)和故障信號(hào)的采集監(jiān)視，采用PDM800S網(wǎng)絡(luò)型多回路監(jiān)控單元：
　　
　　²12路開關(guān)量遙信輸入，6路繼電器遙控輸出
　　
　　²實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方參數(shù)設(shè)定
　　
　　²外型尺寸:145×90×72mm，無顯示單元
　　
　　2.2.5消防系統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)智能低壓保護(hù)器，采用PDM810MRC增強(qiáng)型馬達(dá)控制器：
　　
　　²8路開關(guān)量遙信輸入，3路繼電器遙控輸出
　　
　　²交流采樣，適用于任何接線方式，配套電流互感器無需外購
　　
　　²三相綜合電量參數(shù)測量
　　
　　²8路開關(guān)量遙信輸入，3路繼電器遙控輸出
　　
　　²1個(gè)RS-485通信接口,可選配雙RS-485通信接口
　　
　　²實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方參數(shù)和就地設(shè)定
　　
　　²10種電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)
　　
　　²1路DC4~20mA模擬量輸出(選配)
　　
　　²外型尺寸:145×75×132mm，顯示單元開孔尺寸:66×66mm
　　
　　2.2.6網(wǎng)絡(luò)通訊控制器2000R+也稱“DPU”：
　　
　　用于完成現(xiàn)場間隔層和站端控制層之間的數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)間隔層和站控層之間通訊數(shù)據(jù)的上行和下達(dá)；控制器一般安裝在現(xiàn)場間隔層(進(jìn)線柜或電容器柜內(nèi))，可以具有2個(gè)、4個(gè)、8個(gè)、16個(gè)等多種下行口配置可選，每個(gè)下行口zui多可帶32個(gè)智能通訊單元。其具有獨(dú)立的前置機(jī)功能，可不依賴于站控層監(jiān)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行，完成通訊數(shù)據(jù)采集、協(xié)議轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)組態(tài)、總線轉(zhuǎn)換、同時(shí)與多主站(包括雙網(wǎng))進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)與上級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)、MIS管理系統(tǒng)，智能樓宇BAS、消防系統(tǒng)等信息資源共享。全面解決低壓智能化配電系統(tǒng)監(jiān)控回路多、信息量大、實(shí)時(shí)性差、設(shè)備通訊協(xié)議不統(tǒng)一、總線不兼容的通訊問題(見圖1中2000R+)。
　　
　　其中2000R+中的加強(qiáng)型2000R+TCP具有8個(gè)下行RS-485/422通訊接口(其中2個(gè)可也可定義為上行口)，2個(gè)10/100M自適應(yīng)以太網(wǎng)口，同步轉(zhuǎn)換通訊協(xié)議，實(shí)現(xiàn)不同協(xié)議及總線的主機(jī)和多臺(tái)PDM系列測控單元連網(wǎng)。
　　
　　三、應(yīng)用OPC協(xié)議實(shí)現(xiàn)樓宇信息系統(tǒng)與智能配電儀表的數(shù)據(jù)互聯(lián)及共享
　　
　　a、OPC協(xié)議
　　
　　OPC協(xié)議是為解決應(yīng)用軟件與各種設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的通信而產(chǎn)生的一項(xiàng)工業(yè)技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。它采用客戶／服務(wù)器規(guī)范，并沿用了Microsoft的DCOM體系。通過COM接口，OPC客戶程序可以和一個(gè)或多個(gè)提供商的OPC服務(wù)器連接，同時(shí)一個(gè)OPC服務(wù)器也可以同多個(gè)客戶程序相連，形成多對多的關(guān)系。任何支持OPC的產(chǎn)品都可以無縫地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成。由于OPC技術(shù)基于DCOM，所以客戶程序和服務(wù)器可以分布在不同的主機(jī)上，形成網(wǎng)絡(luò)化的監(jiān)控系統(tǒng)。圖2為OPC客戶端與服務(wù)器的互聯(lián)模型示意圖。
　　
　　b、適于OPC協(xié)議接口的PDM智能配電儀表
　　
　　PDM智能配電儀表提供專業(yè)的ModBUS-RTU協(xié)議。
　　
　　ModBUS總線是美國*康(Modicon)公司(后被法國施耐德Schneider公司收購)在世界上首先推出的基于RS485的總線。ModBUS為Modicon’sBUS(即：Modicon的總線)的縮寫。
　　
　　所以：Mod——代表Modicon
　　
　　BUS——總線，為專有名詞
　　
　　合在一起：ModBUS.
　　
　　ModBUS不是中國國標(biāo)，但正在國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)化，將成為中國標(biāo)準(zhǔn)。
　　
　　ModBUS有2種協(xié)議，即：ModBUS-ASCII和ModBUS-RTU協(xié)議。
　　
　　ModBUS協(xié)議只允許在一條線路上有一臺(tái)主機(jī)。但PDM系列儀表如選配雙通訊口，可允許兩套主機(jī)同時(shí)訪問，即可以融入兩個(gè)系統(tǒng)或雙網(wǎng)配置。
　　
　　ModBUS實(shí)現(xiàn)雙向通訊的原理：ModBUS協(xié)議在一根通訊線上使用RS-485應(yīng)答式連接(半雙工)，這意味著在一根單獨(dú)的通訊線上信號(hào)沿著相反的兩個(gè)方向傳輸。首先，主計(jì)算機(jī)的信號(hào)尋址到一臺(tái)*的終端設(shè)備(從機(jī))，然后，在相反的方向上終端設(shè)備發(fā)出的應(yīng)答信號(hào)傳輸給主機(jī)。
　　
　　PDM公司全部的產(chǎn)品均經(jīng)過嚴(yán)格測試，符合ModBUS標(biāo)準(zhǔn)，而ModBUS標(biāo)準(zhǔn)可作為OPC協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)選項(xiàng)接入BAS系統(tǒng)。綜上所述，OPC接口作為智能樓宇的主流方向，得到主流廠商的一致遵循，具有開放性接口的PDM智能配電儀表適用于所有具備OPC接口的智能樓宇系統(tǒng)(BAS)。
　　
　　四、智能電力儀表在智能建筑中的應(yīng)用效果
　　
　　通過智能電力監(jiān)控儀表在智能建筑中使用，可以使配電監(jiān)控自動(dòng)化系統(tǒng)得到更多的信息，以便及時(shí)掌握電網(wǎng)及配電室的運(yùn)行情況，提高配電室的可控性，進(jìn)而可以進(jìn)行遠(yuǎn)方集中控制，操作，反事故措施等，即采用無人值班的管理模式，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減少人為誤操作的可能，提高運(yùn)行的可靠性。另一方面，當(dāng)代計(jì)算機(jī)技術(shù)，通訊技術(shù)等*技術(shù)手段的應(yīng)用，已改變了傳統(tǒng)二次設(shè)備的模式，即簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使信息共享成為可能，減少電纜，減少占地面積，降低造價(jià)等方面已改變了配電室運(yùn)行的面貌。電力行業(yè)各有關(guān)部門把配電室自動(dòng)化做為一項(xiàng)新技術(shù)革新手段應(yīng)用于電力系統(tǒng)運(yùn)行中來，各大專業(yè)廠家亦把配電室自動(dòng)化系統(tǒng)的開發(fā)做為重點(diǎn)開發(fā)項(xiàng)目，不斷地完善和改進(jìn)相應(yīng)地推出各具特色的配電室綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，以滿足電力系統(tǒng)中的要求。
　　
　　4.1智能儀表的應(yīng)用使變配電監(jiān)控系統(tǒng)所具備的功能：
　　
　　(1)檢測運(yùn)行參數(shù)，如電壓、電流、功率、變壓器溫度等，為正常運(yùn)行時(shí)的計(jì)量管理、事故發(fā)生時(shí)的故障原因分析提供數(shù)據(jù)；
　　
　　(2)監(jiān)視電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，如高、低壓進(jìn)線斷路器等各種類型開關(guān)當(dāng)前分、合狀態(tài)，是否正常運(yùn)行，如發(fā)現(xiàn)故障，自動(dòng)報(bào)警；
　　
　　(3)對建筑物內(nèi)所有設(shè)備的用電量進(jìn)行記錄與統(tǒng)計(jì)，包括動(dòng)力用電和照明用電，對高峰負(fù)荷、日用電量、平均用電量等指標(biāo)進(jìn)行分析和管理；
　　
　　(4)對各種電氣設(shè)備的檢修、保養(yǎng)、維護(hù)進(jìn)行管理。
　　
　　4.2智能儀表的應(yīng)用在智能建筑的業(yè)績：
　　
　　案例一
　　
　　北京德勝科技大廈，2005年；
　　
　　北京德勝科技大廈智能化變配電綜合監(jiān)控系統(tǒng)于2005年10月正式投運(yùn),是一個(gè)比較典型的智能化變配電綜合系統(tǒng)在智能建筑中的應(yīng)用案例。系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，功能完善。
　　
　　配電系統(tǒng)共包括兩個(gè)變配電室,相距100米,每個(gè)變配電室包括10kV中壓系統(tǒng)和400V低壓系統(tǒng),高壓共十二條回路,變壓器六臺(tái),智能直流屏兩套,低壓回路近400回。高壓系統(tǒng)采用珠海拓普TOP9720A綜合型微機(jī)保護(hù),低壓開關(guān)柜為施耐德的BLOKSET固定間隔式柜型,低壓配出回路采用丹東華通的PDM系列智能配電綜合監(jiān)控單元,其中三相配出選用PDM-803系列儀表，單相配出選用PDM-801系列儀表，分布式就地安裝,每個(gè)回路的監(jiān)控單元*獨(dú)立,完成”四遙”功能;并針對系統(tǒng)特點(diǎn)：規(guī)模大、數(shù)據(jù)量多、子站距離遠(yuǎn)等，采用丹東華通的網(wǎng)絡(luò)通訊控制器,在保證實(shí)時(shí)性等系統(tǒng)指標(biāo)的前提下,輕松構(gòu)成大、中型監(jiān)控系統(tǒng)。
　　
　　監(jiān)控平臺(tái)采用變配電智能化綜合監(jiān)控組態(tài)軟件,監(jiān)控中心設(shè)置在C區(qū)配電室內(nèi),所有通訊線采用A類屏蔽雙絞線,監(jiān)控系統(tǒng)完成對中、低壓各回路完整的“四遙”功能及對變壓器、直流屏參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控,并且與智能樓宇系統(tǒng)(BA)通過相關(guān)協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)共享。
　　
　　變配電智能化綜合監(jiān)控系統(tǒng)的軟硬件接口采用標(biāo)準(zhǔn)或工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),開放性強(qiáng)、實(shí)時(shí)性高，支持與其他計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)或不同廠商設(shè)備及PDM模擬演示屏互聯(lián)，因此整個(gè)系統(tǒng)形成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的、維護(hù)性高的網(wǎng)絡(luò)。
　　
　　高壓部分：
　　
　　保護(hù)：四段相、負(fù)序過流；獨(dú)立的零序過流接地保護(hù)；過電壓、欠電壓保護(hù)；可外接瓦斯、溫度保護(hù)；順序事件記錄(SOE)報(bào)告和故障錄波；
　　
　　遙測：三相電流、三相電壓、有功/無功功率測量、有功/無功電能計(jì)量；
　　
　　遙信：斷路器狀態(tài)，保護(hù)動(dòng)作信號(hào)；
　　
　　低壓部分：
　　
　　三相回路選用丹東華通PDM-803AC智能配電綜合監(jiān)控單元，四遙功能：
　　
　?、龠b測：三相電流、電壓、功率、電度、頻率、功率因數(shù)等；
　　
　?、谶b信：6路，開關(guān)分合狀態(tài)/故障等；
　　
　?、圻b控：2路，遠(yuǎn)程控制開關(guān)分合等；
　　
　　④遙調(diào)：通過計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)方設(shè)置儀表參數(shù)；
　　
　　⑤通訊：RS-485接口，MODBUSRTU協(xié)議；
　　
　?、揎@示：選配分體式小型液晶顯示單元。
　　
　　單相回路選用丹東華通PDM-801AC智能配電綜合監(jiān)控單元，四遙功能：
　　
　?、龠b測：單相電流、電壓、功率、電度、頻率、功率因數(shù)等；
　　
　　②遙信：2路，開關(guān)分合狀態(tài)/故障等；
　　
　?、圻b控：2路，遠(yuǎn)程控制開關(guān)分合等；
　　
　?、苓b調(diào)：通過計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)方設(shè)置儀表參數(shù)；
　　
　?、萃ㄓ崳篟S-485接口，MODBUSRTU協(xié)議；
　　
　　變壓器部分：選用智能干式溫度計(jì)，采集三相溫度及風(fēng)機(jī)狀態(tài)、報(bào)警等信號(hào)。
　　
　　直流屏部分：具備通訊功能，監(jiān)測直流屏的母線電流、電壓、報(bào)警輸出等參數(shù)。
　　
　　案例二
　　
　　青島會(huì)展中心，2006年；
　　
　　青島會(huì)展中心配電系統(tǒng)共有3個(gè)低壓配電室,4回變壓器進(jìn)線,1回發(fā)電機(jī)進(jìn)線。PDM系列儀表根據(jù)不同回路功能要求不同，分別進(jìn)行選配，實(shí)現(xiàn)低壓配電室的配出、進(jìn)線、電容器的電流、電壓、用電電能等參數(shù)的采集及遙信、遙控功能。PDM系列智能儀表組成通訊網(wǎng)絡(luò)連入PDM2000低壓智能配電監(jiān)控系統(tǒng)，對現(xiàn)場的斷路器和斷路器故障信號(hào)進(jìn)行采集，并在一次系統(tǒng)圖上實(shí)時(shí)刷新顯示。變電所人員可遠(yuǎn)程遙控?cái)嗦菲鞯暮?分閘,實(shí)現(xiàn)配電室無人值守的智能化管理模式。