简介：摘要： 2010年世界博览会于 2010年 5月 1日至 10月 31日在中国上海市举行，这是首次由中国举办的世界综合性博览会。上海世博会的主题是 “城市，让生活更美好”（Better City,Better Life）。预计将吸引世界各地共 7000万参观者前往，总投资达 450亿人民币，超过了北京奥运会，是世界博览会史上最大规模的一次世界盛会。 关键词：世博会 iopeNet 区域管理 节能 高效 1 项目背景 2010上海世博会场地主要基础设施除世博轴和四个永久性建筑（世博主题馆、中国馆、世博中心、演艺中心）以外，室外部分主要由四大公园、各国家和企业展馆组成。 图 1 世博平面图 四大公园（浦东的世博公园、后滩公园、中国园林、浦西的江南广场）内包括众多智能化控制系统，这就对机电设备的统一管理提出了很高要求： ①控制点多，分布广。 ②控制功能复杂、精度要求高。 ③对时延敏感、同步要求高。 ④系统管理和维护难度大。 为了解决上述问题，体现“城市科技创新”的世博主题，我们提出了 iopeNet区域管理系统解决方案。 2 项目方案 建立 iopeNet上海世博会区域管理系统（以下简称本系统）平台，实现四大公园大规模区域内机电设备的控制与管理，为上海世博会提供专业的区域管理服务。具体包括： ①实现包括 7个子系统的控制与管理。 ②实现信息发布、互动、共享以及区域内各机电设备使用、管理和接入。 ③实现用户的统一登录、认证和管理，并通过角色、权限机制等保证系统安全。 ④利用 iopeNet嵌入式服务器（以下简称 IIU）实现子系统的接入，并通过 iopeNet协议将不同的现场总线协议进行统一，实现设备与设备间的互连互通。 3 区域管理系统 3.1 区域管理系统 区域管理系统总体结构如图 2所示： 图 2 区域管理系统总体结构 ①中心服务器：负责管理整个系统，并与区域单元、管理单元进行通信。通过区域单元可以实现对下层子系统的状态监视和设备控制；通过管理单元可以对设备报警信息等实施管理。 ②区域单元：将各子系统服务器组合起来，实施区域内的综合管理。 ③管理单元：对区域子系统内的设备报警记录实施管理，并保存设定数据。 ④子系统服务器：通过专用协议与现场级设备连接，对设备的状态实施监控。 ⑤NTP时间服务器： NTP时间服务器通过 Internet同全球时间服务器进行时间同步，保证系统时间的准确性。 3.2 系统特点 ①高扩展性：可以对城市、园区、学校、医院、公园等大范围内的区域进行管理，并通过网络将它们全部连接起来，实现统一管理。通过这种广域管理方法，可以满足管理者所追求的规模及各种需求。 ②自由组合：根据场所和需要，对系统控制和设备管理等进行组合，从而构筑高效的综合系统。此外，可以通过对电压、电流、用电量、脉冲等测量信息实施数据管理，有助于确立更好的资源使用和环境保护方法。 ③支持下一代互联网 IPv6。 ④采用 iopeNet机电设备开放式通信协议，通过 IIU将具有不同通信协议的子系统进行连接，真正实现设备间的无缝对接。 4 iopeNet上海世博会区域管理系统 4.1 系统结构 针对世博公园机电设备管理需求，按照系统集成平台设计原则，将管理区域按地理结构划分为若干个子区域，每个子区域都包含 7个子系统中的全部或部分，以每个子区域为基本结构，通过专用网络统一接入到位于世博公园机房内的中心服务器，进行统一的监控和管理。同时，每个子区域内的各个子系统也可独立工作。 图 3 子区域系统结构 4.2 系统功能 ①通信功能：提供统一的设备接口，通过 iopeNet机电设备开放式通信协议与子系统服务器进行通信。 ②监视功能：可监视系统设备的运行状态和异常报警信息。 ③控制功能：可通过中心服务器、 IIU或子系统服务器提供的人机交互界面，对各种模拟量和开关量进行控制，也可以通过在系统中设定的程序进行系统间的联动控制。 ④设定功能：可对子系统的应用功能和运行参数进行设定和保存。 ⑤管理功能：对设备的基本参数系统时钟等基本信息进行设定和保存。 4.3 子系统功能介绍 4.3.1 照明控制系统 ①照明状态监视：监视照明回路和场景的 ON/OFF状态，是否与设定的信息一致。 ②照明控制：按设定好的回路和场景进行照明控制。可以实现单个回路、场景模式、序列模式和定时控制。 ③异常管理：监视照明终端设备、 Full-2Way现场总线、网络通信异常状态，并生成异常日志，可供查询和管理。 4.3.2 水位检测系统 ①水位监视：提供实时水位监视功能和设备当前运行状态，包括传感器开关状态、采样频率，报警阀值。 ②水位报警：监视水位的变化情况，对超过阈值的水位产生报警信息，同时记录报警日志，可供查询和管理。 ③异常管理：监视传感器、总线、仪表等设备的异常，并生成异常日志，可供查询和管理。 4.3.3 喷雾系统 ①喷雾状态监视：监视喷头的开关状态，喷雾模式是否与设定的信息一致；实时显示当前温湿度值。 ②喷雾控制：可以对单个喷头进行开闭控制，也可按照设定的喷雾模式进行统一控制。 ③异常管理：监视主控 PLC和下位 PLC的通信异常状态，并进行上报。 4.3.4 广播系统 ①播放管理：监视系统播放状态，包括正在播放的音源列表、歌曲、寻呼系统音量；控制寻呼系统播放状态，包括选择播放的音源列表、开始 /停止播放、调节寻呼系统音量。 ②功放管理：监视、控制功放的音量。 ③异常管理：监视寻呼系统、功放等设备的异常，并生成异常日志；可通过异常分类、异常发生时间条件进行异常信息的查询和管理。 4.3.5 周界报警系统 ①防区监视：监视防区和独立分区的报警情况，生成报警日志，可供查询和管理。 ②异常管理：监视子系统的异常情况，生成异常日志，可供查询和管理。 4.3.6 电子导向系统 ①终端监视：监视电子导向子系统各终端的运行状态，并在地图画面中显示。 ②求助信息管理：监视各终端产生的人工求助信息，包括偷盗、医疗、帮助，并生成求助日志，可供查询和管理。 ③异常管理：监视终端、总线等设备的异常，并生成异常日志，可供查询和管理。 4.3.7 视频监控系统 ①视频监控：播放摄像头正在拍摄的视频，控制改变摄像头的工作状态，包括播放和录像。按照预设位转动摄像头，进行摄像头巡逻、调整焦距和图像分辨率等。 ②设备状态查询：监视摄像头当前工作状态，包括录像开关、云台预置位、图像分辨率、焦距和画质。 ③异常管理：监视网络异常、视频异常和录像异常状态，并生成异常日志，可供查询和管理。 4.4 联动控制要求 iopeNet机电设备开放式通信协议，为系统间实现精细的联动控制提供了有力保障。 4.4.1 水位系统与广播系统及摄像头系统的联动 当水位超过设定的极限值时，系统联动动作如下： ①水位子系统会向水位 IIU发出警报。 ②水位 IIU接收到报警信号后，会向广播 IIU和摄像头子系统的服务器发出警报。 ③广播 IIU和摄像头子系统的服务器接收到警报信号后，会向广播和摄像头子系统发出动作指令。 ④播放水位报警广播，同时超限水位附近的摄像头会转向超限水位方向。 4.4.2 周界系统与广播系统及摄像头系统的联动 当周界系统检测到入侵信号时，系统联动动作如下： ①周界子系统会向周界系统 IIU发出警报。 ②周界系统 IIU接收到报警信号后，会向广播 IIU和摄像头子系统的服务器发出警报。 ③广播 IIU和摄像头子系统的服务器接收到警报信号后，会向广播和摄像头子系统发出动作指令。 ④播放入侵报警广播，同时发生警情地点附近的摄像头会转向报警地点方向。 5 总结与展望 上海世博会的区域管理系统是世界上第一个将 iopeNet技术应用于大规模机电设备控制与管理的实例，满足了世博会对机电设备进行统一管理的要求。给参展人员与参观群众提供了高品质的服务和舒适的环境。充分实践了 2010上海世博会“城市，让生活更美好”的理念。展望未来，我们有理由相信区域管理系统的应用将扩展到我们生活的各个领域、

简介：摘要：在现代生活中，电能起着至关重要的作用，为了保证电能供应，人们修建了大量的电力设施，而电能在给人们的生活带来便利的同时，还会带来触电的危险，人们一旦触电，轻则受伤，重则危及生命，因此做好防触电工作具有重要意义。基于此本文设计了一种新型带电区域防误入告警装置，这种装置不仅可以在人们进入带电区域时进行声光报警，同时还具有断电功能，更好的保证人们的安全。

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简介：摘要：伴随着经济的高速发展，做为社会主要能源供给者的电力力部门，同时面临传统能源日益枯竭和环境压力日益严重的现实问题。根据国家的新能源战略，全面地进行电力工业发展的规划和设计，进行技术革新和技术革命，不断提升新能源发电量的比例，是保证向用户提供足够电力，是不断地满足我国社会主义革命和建设事业日益发展的需要，以及不断满足人民物质和文化生活的需求。

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简介：摘 要： 各个区域在能源及资源消耗方面的力度增大，而能源消耗也伴随着废弃物的大量排放，对环境产生严重污染。据悉，目前我国很多区域都受到二氧化硫或者是氢氧化物的严重危害，而电力企业运作过程中所消耗的煤炭资源正是该类废气污染的主要源头。我国需要加强对重点区域的电力环保，采用适当的电力环保技术，控制污染物的排放量。本文先研究重点区域电力环保现状，探究其中所存在的问题并给出优化建议，期望对重点区域环境质量进行改善。

简介：摘要：中国风能资源丰富，实现了大型风力发电厂的开发和建设。然而，随着风力发电在电力系统中风电装机的增加，风电场的装机容量也在增加。风电场对系统的影响越来越明显。特别是在风电场相对集中的地区，风电场随风速的变化是相似的，它还增加了对连接电网的影响。

简介：摘要：目前，我国的经济在迅猛发展，社会在不断进步，区域性供电的稳定性与所处地理环境有着密不可分的关系，同时也关系着电气设施设备工程量的发展。在野外执行作业环境中，供电保障区域频发停电问题，因此，在供电运行保障前期一定要客观合理及时分析出现的问题，研究制定保障模式。对此，结合区域地理环境对供电系统稳定运行和保障模式进行针对性的分析，提高供电效率，保证电气设施设备全效能运行。

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简介：摘要：

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简介：摘要：电网规划的协同发展有助于城市化发展，协同发展的目的是实现共同发展，区域协同发展的关键是资源规划和配置。因此，深化电网规划管理工作不容忽视，它的地位和作用对电网的运行维护、电网优化、工程建设具有积极的指导意义。

简介：摘要：在互联电力系统中，某个区域的负荷变化或异常，会引起整个电力系统的频率和区域间联络线交换功率的失配，而保证系统频率稳定、联络线交换功率在计划值，实现电网安全稳定运行的关键是负荷频率控制（Load Frequency Control，LFC）。近年来，自适应控制］、鲁棒控制以及基于人工智能的神经网络等先进控制方法被广泛应用在了负荷频率控制中。随着风电、光伏等新能源的大量涌现，由于其间歇性和随机性的特点，并入电网后对电网的安全稳定运行提出了更高的要求。模型预测控制（Model Predictive Control，MPC）由于建模方便，有动态性能好、稳定性和鲁棒性强等特点，被广泛应用在各领域，在电力生产中也取得了广泛的应用。