浅谈船舶港口岸电信息监控系统的设计架构与应用

时间：2024-11-13作者：安科瑞电子商务（上海）有限公司浏览：309

1 概述
      般来说，船舶岸基供电系统主要包含岸端变频电站、船岸连接部分和船端同步并车装置等3部分（见图1）。以高压 － 高压上船方式为例，船舶岸基供电系统主要由以下设备组成 。
1）岸端变频电站：变电所高压馈线柜，变频电站内高压进线柜、整流单元、移相变压器、逆变单元、隔离变压器、高压馈线柜等。
2）船岸连接部分：岸边接电箱、电缆卷筒等。
3 ）船端设备：岸电接入屏、并车屏等。
 
图 １船舶岸基供电系统示意
      船舶岸基供电信息监控系统主要通过应用计算机及控制技术、网络技术和视频技术，实现船舶靠港使用岸电过程中融合设备监控、视频监控和信息管理等功能的体化监控，通过与港口三遥系统和抄表系统进行后台对接，在管理层面实现远程电力调度和电能管理功能，提升船舶靠港期间使用岸电的安全性和可靠性。
设备监控系统主要实现对系统相关设备的运行数据进行实时采集和控制及系统各相关设备之间的安全联锁保护等功能；视频监控系统的主要功能包括现场设备运行状态及相关人员现场操作过程实时监控，视频内容存储、查询和汇总等；信息管理系统主要实现对监控采集数据进行分析、处理和存储，根据用户需求将数据打印、汇总并分发给其他系统、客户端及手机APP 。
船舶岸基供电信息监控系统硬件主要由以下几部分组成。
1）信息采集与设备控制系统：双CPU（ Central  Processing  Unit）冗余PLC（ ＰProgrammable  Logic  Controller）控制站、远程IO站、上位监控计算机、数据服务器、通信接口模块（与三遥系统、抄表系统等对接）。
2）视频监控系统：箱式变频电源电站、变电所和码头接电箱等工作区域的摄像机、硬盘录像机、成对光收发器、液晶显示器等。
3）信息管理系统： WEB服务器、客户端和手机APP等。
4）网络设备：三层交换机（ VLAN划分）、视频数据交换机、控制网络交换机、船岸光纤通信接口模块和无线数据传输装置（船岸备用通信）。

2 安科瑞船舶岸电收费系统选型
      安科瑞Acrelcloud-9000船舶岸电收费系统通过物联网技术对接入系统的计量仪表ADW300，监测充电设备站点和各个充电箱的运行和充电过程，同时对各类故障如充电机过温保护、充电输入输出过压、欠压、绝缘检测故障等系列故障进行预警；用户通过微信或支付宝小程序扫描二维码，进行支付后，系统发起充电请求，控制仪表对应的操控机构，对充电桩完成充电过程。
      充电设备通过加装物联网仪表，配合加密技术和秘钥分发技术，基于TCP/IP的数据交互协议，与云端进行直连。云平台包含了充电收费和充电运营的所有功能，包括财务管理、变压器监控和运营分析等功能。
2.1系统结构
 
2.2平台主要功能
1) 资源管理
充电站档案管理，充电桩档案管理，用户档案管理，充电桩运行监测，充电桩异常交易监测
2) 用户管理
用户注册，用户登录，用户帐户管理，消息管理
3) 实时监控
对平台连接的所有充电站和充电箱状态进行监视，发生异常情况时可通过APP、短信及时向运营人员发出报警信号，及时消除火灾隐患。
4) 交易管理
平台为运营方提供充电价格策略管理，订单管理，账户交易记录，营收和财务相关报表。
5) 充电服务
可通过软件搜索附近充电设施，查看充电桩设施，并导航至可用充电桩。可通过在线自助支付实现充电，充电结算等
6) 微信小程序
支持微信或者支付宝扫码充电，充电账单支付。运营商和物业管理人员均可通过小程序管理，监测充电设施状态和充电交易情况。
7) 运营分析
对订单进行数据化分析，直观展示数据   
2.3 产品选型




1.	ADW300		三相电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、相位角、频率测量；电压电流相角、电压电流不平衡度；电压、电流总谐波及2-31分次谐波；当月和上三月的电压、电流、功率较值记录;需量及实时需量、历史需量记录、事件记录；支持过欠压、过欠流、过欠功率、DI联动等报警输出；4时区14时段的费率设置;四象限电能，历史电能记录；支持Lora、NB、2G、4G通讯模式，有功电能精度0.5S、1级，无功电能精度2级。
2.	AF-GSM400-2G/4G（如需多个设备集中上传时选配）		4G远程无线数据采集设备，采用嵌入式设计，内嵌TCP/IP协议栈，同时采用了功能强大的微处理芯片，配合内置看门狗，性能可靠稳定。提供标准RS485数据接口，可以方便的连接RTU、PLC、工控机等设备，仅需次性完成初始化配置，就可以完成对MODBUS设备的数据采集，并且与安科瑞服务器进行通讯。




 
注：仪表型号数量按实际的单相、三相和电流规格来选择。
 
3结语
      船舶岸基供电系统是目内外港航领域非常关注的种污染物排放解决方案。全面推广岸电，既符合家节能环保、绿色环保总体建设要求，又满足港口自身营运需求，具有重大的社会效益和经济效益。建设套行之有效的船舶岸电信息监控系统是十分必要的，不仅能从电力电子和信息技术层面有力支撑岸电系统实现供电上船的连续、安全、稳定，同时有利于港口船舶岸电系统的后续营运和维护。

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