1.概述
高速公路，简称高速路，是指供汽车高速行驶的公路。
高速公路自动化管理系统一般由通信、收费、和供配电4个子系统组成，而通信、收费和监控系统稳定运行的基础是供配电系统的稳定运行。
高速公路供配电监控系统对高速公路沿线的变电站内的高低压配电设备、发电机、变压器 、UPS、EPS 、外场照明、隧道内的理地式变压器与照明 、通风及排水等机电设备进行实时分布式和集中管理 , 实现无人值守 , 确保高速公路安全通畅 , 提高自动化管理水平 , 降低机电设备的运行维护成本 。
高速公路供配电监控系统包括隧道变电所、服务区变电所、收费站变电所、沿线箱式变电站、互通枢纽、路灯电源、风机控制箱等区域的电力综合。
2.项目需求
针对高速公路传统维护的缺点，为了保障高速公路供配电系统的稳定运行并减少维护人员的工作量，设计了一套高速公路供配电监控系统，该系统的主要功能如下：
1、对配电房内的变压器、开关柜电气参数进行；
2、对配电房内的UPS、EPS电气参数进行监视，当监测到UPS和EPS的电池电压过低时，及时进行维护，避免停电后无法操作断路器；
3、对配电房内的发电机进行，并对发电机油箱的油位进行实时，避免油位过低影响发电机正常运行，以及柴油被盗后能及时发现并报警；
4、对配电房内馈线回路的漏电电流、线缆温度进行监测和异常报警；
5、对隧道的照明回路进行远程控制，对隧道的引道照明回路和加强照明回路进行手动和自动控制；
6、根据隧道配电房内可燃气体浓度及烟雾启停排风风机；
7、监测隧道配电房内部环境温湿度，烟雾、甲烷等可燃气体监测、报警及联动控制；
8、软件采用B/S架构，接入以上监测数据，通过浏览器、手机APP或短信等方式提供数据监测和异常报警，并可通过系统发布维保、巡检及抢修派工任务。
4.方案设计
根据高速公路供配电监控系统要求，方案配置综合监控系统和子系统解决方案。
方案建立基于云平台的“监、控、维”一体的综合监控系统，从数据采集、通信网络、系统架构、联动控制和综合数据服务等方面的设计，解决了高速公路监控系统中存在内部干扰性强、使用单位多及协调复杂的根本问题，大大提高了系统运行的可靠性和可管理性，提升了高速公路基础设施、环境和设备的使用和恢复效率。
4.1 电力子系统
电力监控系统主要针对隧道变电所、箱式变电站、收费站和服务区变电所，对变电所高压回路配置微机保护装置及多功能仪表、UPS、EPS和发电机进行保护和，主要是服务对象为高速公路供配电系统的维护人员，对实时性要求较高。
4.1.1 电力子系统设备选型
变电所高低压柜主要配置如下：
4.1.2 电力子系统功能
实时监测
系统人机界面友好，以配电一次图的形式直观显示配电线路的运行状态，实时监测各回路电压、电流、功率、功率因数、电能等电参数信息，动态监视各配电回路断路器、隔离开关、地刀等合、分状态，以及有关故障、告警等信号。
详细电参量查询
在配电一次图中，可以直接查看该回路详细电参量，包括三相电流、三相电压、三相总有功功率、总无功功率、总功率因数、正向有功电能，并可以查看相电流趋势曲线。
运行报表
查询各回路或设备时间的运行参数，报表中显示电参量信息应包括：各相电流、三相电压、总功率因数、总有功功率、总无功功率、正向有功电能等.
实时报警
电力监控系统具有实时报警功能，系统能够对配电回路断路器、隔离开关、接地刀分、合动作等遥信变位，保护动作、事故跳闸等事件发出告警。电力监控系统具有实时语音报警功能，系统能够对所有事件发出语音告警。
历史事件查询
电力监控系统能够对遥信变位，保护动作、事故跳闸，以及电压、电流、功率、功率因数越限等事件记录进行存储和管理，方便用户对系统事件和报警进行历史追溯，查询统计、事故分析。
电能统计报表
电力监控系统以丰富的报表体支撑量体系的完整性。系统具备定时抄表汇计功能，用户可以自由查询自系统正常运行以来任意时间段内各配电节点的用电情况，即该节点进线用电量与各分支回路消耗电量的统计分析报表。
用户权限管理
电力监控系统为保障系统安全稳定运行，设置了用户权限管理功能。通过用户权限管理能够防止未经授权的操作（如遥控的操作，数据库修改等）。可以定义不同级别用户的登录名、密码及操作权限，为系统运行、维护、管理提供可靠的安全保障。
遥控操作
电力监控系统可以对整个配电系统范围内的设备进行远程遥控操作。例如配电系统维护人员可以通过监控系统的主界面点击相应的断路器遥信点调出遥控操作界面，可以及时执行调度系统或站内相应的操作命令。
程序的设计
自动化监控系统中，仪器上运行的程序一般应具有以下功能：对传感器采集数据进行读取并传输到单元，并在环境变量，达到报警限度时发出警示信息;能对当前系统参数进行读取、修改、保存等工作，如报警值和小值、温度上下限等;能对远程设备如空调、除湿机等进行远程控制，保持机房环境适宜，使设备正常运行;能进行模拟量或开关量的添加、操作。程序具备的四个功能中，程序通常将项功能的执行定时为每秒1次，其余三项功能的执行是在单元发出执行命令后才能执行，因此，如何保证模块和单元之间的通讯是程序设计的关键，如图1为程序简化流程图。
综上所述，在研究配电工程中智能配电监控系统的应用时发现，单设置一个室能够使得配电室的整个空间都能得到科学地规划和合理的使用，能够有效的节约配电室的空间资源。同时在其内部设置一个智能配电监控系统平台，通过这个平台对配电站进行的，并对其录像进行分析以及对不良情况进行综合报警，从而为监测与维修、防护与管理等智能化的操作打下良好的基础。另外还能够将准确全面的信息数据传递给工作人员，保证工作人员能够及时作出正确的应对策略，从而程度的保证设备的可靠性和安全性。
组态软件具有通用性好、可靠性高、组态灵活等优点, 是工控系统成熟和商品化的重要标志。随着计算机和通信技术飞速发展, 远动系统提供的丰富的, 为不断开发具有实际意义的管理模块, 使系统更具化、智能化提供了可能。鉴于此，本文主要分析组态软件在电力监控系统中应用。
数据采集
该功能主要包括：开关量的采集。电力监控系统需采集的开关量有隔离开关状态、断路器状态、断电保护动作信号、接地刀闸状态、运行报警信号以及同期监测状态等；模拟量的采集。在电力监控系统必须包含着电流、线路电压、频率功、率因数等所需采集的模拟量；电能计量。
在产品的设计和开发过程中，开发人员根据顾客的要求，相关的国际、国家、行业标准以及相关法律和法规编制开发计划。
