安科瑞 劉秋霞
摘要：為解決電力行業(yè)智能監(jiān)控的信息化和自動化程度，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，開展了物聯(lián)網(wǎng)電力監(jiān)控平臺的設(shè)計，完成了軟件需求設(shè)計和硬件初步設(shè)計，并進行了實例應用。研究發(fā)現(xiàn)：電力監(jiān)控實施分３個層級監(jiān)控，分別為安防監(jiān)控，運行環(huán)境監(jiān)控和智能檢修輔助監(jiān)控。安防監(jiān)控主要包括視頻監(jiān)控、電子圍欄監(jiān)控和消防監(jiān)控，運行環(huán)境監(jiān)測主要用于監(jiān)測電力設(shè)備室內(nèi)運行環(huán)境，檢修輔助包括熱點溫度監(jiān)測、形變監(jiān)測和避雷器狀態(tài)監(jiān)測。物聯(lián)網(wǎng)電力的智能監(jiān)控系統(tǒng)應從功能需求分析、性能需求分析、擴展需求、運行需求和安全需求５個方面入手，其中通過對終端數(shù)據(jù)進行分解，溫度傳感過程中需要設(shè)計４個模板：射頻模塊、繼電器、主控設(shè)備和溫度電流傳感器。文中設(shè)計的系統(tǒng)在電力智能監(jiān)控中具有一定應用參考價值。
關(guān)鍵詞：電力監(jiān)控;智能變電站;監(jiān)控系統(tǒng);電力監(jiān)控系統(tǒng)
一、前言
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是近年來基于互聯(lián)網(wǎng)和5G通信技術(shù)所提出來的一種通過智能監(jiān)控設(shè)備與智能感知技術(shù)相結(jié)合并進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜录夹g(shù)手段。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，能夠使得物與物、人與物之間實現(xiàn)信息的遠距離實時交流，并在此基礎(chǔ)上進行科學決斷和準確管理。自從2010年度我國、提及“物聯(lián)網(wǎng)"概念后，國內(nèi)就物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)和應用進行了全國性和戰(zhàn)略性的部署研究，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)成為各個行業(yè)全新的研究方向和焦點。作為未來清潔能源的主要驅(qū)動力，電能在5G技術(shù)普及后的需求量會進一步變大，如何發(fā)展效率安全的電力供應方式，避免未來出現(xiàn)局部電力短缺現(xiàn)象是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的一個重要落腳點。
國家的主要研究方向為家庭電網(wǎng)智能化。目前科羅拉多軸的波爾德市是先實現(xiàn)電網(wǎng)智能化的城市，各類只能傳感器已經(jīng)在家庭中得到安裝部署并陸續(xù)投入運行。除美國外，日本、歐洲各國同樣進行了較為深入的電網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)研究，例如日本東京大學就多種傳感器例如覆冰絕緣子、紅外測溫以及設(shè)備漏電等進行電網(wǎng)狀態(tài)智能監(jiān)控研究。我國近幾年部分學者同樣進行了一些物聯(lián)網(wǎng)電力研究，例如，丁寬基于GIM技術(shù)建立了電網(wǎng)信息共享平臺，使得電網(wǎng)通信更為有效；高娟等建立了虛擬電感設(shè)計在電網(wǎng)監(jiān)控中的應用實踐；曲燦武研究了Zigee技術(shù)的特征，用于電網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)分析；張軒濤等建立了10KV變電站的物聯(lián)網(wǎng)控制技術(shù)并進行了實踐應用。
但是，現(xiàn)有的研究成果大多數(shù)基于理論分析和軟件模擬，缺乏實踐應用，并且物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)電力智能監(jiān)控中的應用成果較為少見。本文在分析了智能電網(wǎng)應用情景的基礎(chǔ)上，將智能電力監(jiān)控架空與現(xiàn)實需求想聯(lián)系，通過對各種傳感器的集成方法以及軟件的實現(xiàn)過程進行研究，搭建了一個智能電網(wǎng)監(jiān)控平臺并進行了實踐運用。
二、物聯(lián)網(wǎng)電力監(jiān)控實施方案
分析電網(wǎng)智能監(jiān)控中所需要的實際場景，并結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠為電網(wǎng)所能提供的便利，將系統(tǒng)中與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合為緊密的功能進行分解，本文分析認為研究的重心主要分為3個主要部分：安防監(jiān)控、運行環(huán)境監(jiān)測和智能輔修，如圖1所示。
圖1 物聯(lián)網(wǎng)電力監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計方案
安防監(jiān)控層：安防監(jiān)控層主要實現(xiàn)的是數(shù)據(jù)收集工作，該層級處在智能電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的末層級，通過一些列感知設(shè)備和通信設(shè)施來實現(xiàn)，是物聯(lián)網(wǎng)信息感知必不能少的部分。通過分析電網(wǎng)監(jiān)控中的場景，初步確定安防監(jiān)控項目包括視頻監(jiān)控、電子圍欄監(jiān)控和消防監(jiān)控。
運行環(huán)境監(jiān)測層：運行環(huán)境監(jiān)測主要用于監(jiān)測電力設(shè)備室內(nèi)運行環(huán)境，室內(nèi)溫濕度監(jiān)測傳感器用于監(jiān)測環(huán)境的適宜程度，氣體監(jiān)測用于感知氣體成分和濃度，水浸監(jiān)測用于發(fā)現(xiàn)可能的漏水情況。
智能檢修輔助層：智能檢修輔助為電網(wǎng)檢修人員提供檢修之前的須檢修數(shù)據(jù)，并通過計算獲取檢修建議，檢修輔助包括熱點溫度監(jiān)測、形變監(jiān)測和避雷器狀態(tài)監(jiān)測。
三、監(jiān)控系統(tǒng)平臺設(shè)計
物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控實施方案對電網(wǎng)運行過程中的所收集的數(shù)據(jù)無法進行處理，需要建立一個完善的監(jiān)控數(shù)據(jù)處理程序，只有這樣才能及時的反應電網(wǎng)設(shè)備目前的運行狀態(tài)和檢修狀況。本文的系統(tǒng)監(jiān)控平臺設(shè)計分為軟件設(shè)計和硬件設(shè)計兩部分，通過系統(tǒng)需求分析和硬件設(shè)計參數(shù)建立和完善了該預警平臺。
3.1 軟件設(shè)計
（1）功能需求分析
從電力智能監(jiān)控設(shè)計角度出發(fā)，分析電力物聯(lián)網(wǎng)所需要實現(xiàn)的功能基本框架，其目標在確保電力運營正常并且降低電網(wǎng)不必要的損耗。從根本上分析智能電網(wǎng)監(jiān)控需要實現(xiàn)3個層級的功能，設(shè)備監(jiān)控層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層和系統(tǒng)分析層。因此，本文初步分析該智能監(jiān)控軟件平臺需要初步實現(xiàn)5個基本功能，如圖2所示。
圖2 智能監(jiān)控軟件平臺功能
Ａ．數(shù)據(jù)采集功能：基于串口通信方式，實時收集各個傳感器的溫度、濕度、視頻等綜合信息；
Ｂ．數(shù)據(jù)顯示功能：將設(shè)備所收集到的綜合信息處理后接入計算機設(shè)備，通過顯示屏展示實時監(jiān)控；
Ｃ．數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能：通過存儲器調(diào)取過往監(jiān)控信息，對各種數(shù)字信息進行統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)潛在隱患；
Ｄ．平臺管理功能：監(jiān)控每個監(jiān)控節(jié)點的運行狀況，并進行實施反饋和統(tǒng)一管理；
Ｅ．監(jiān)控預警功能：對每種監(jiān)控數(shù)據(jù)和綜合監(jiān)控數(shù)據(jù)通過模擬設(shè)定一定的安全監(jiān)控值范圍，及時發(fā)現(xiàn)異常值并預警。
（2）性能需求分析
電網(wǎng)設(shè)備運行周期長，從系統(tǒng)的軟硬件具體實現(xiàn)功能為出發(fā)點，系統(tǒng)在使用過程中需要穩(wěn)定的工作環(huán)境和硬件支撐，因此對于硬件的基本性能要求要比一般設(shè)備要高，確保系統(tǒng)在運行各種軟件不發(fā)生崩潰和傳輸效率問題。
（3）擴展需求分析
電力監(jiān)控設(shè)備處于初步設(shè)計階段和不斷完善的階段，傳統(tǒng)的電力設(shè)備改造難道大、成本高，因此在該系統(tǒng)平臺設(shè)計過程中需要考慮到未來更多的擴展需求和多變量接口。在確保信息傳輸不受影響并穩(wěn)定運行，在未來業(yè)務(wù)擴展過程中，系統(tǒng)依然不改變原有架構(gòu)，與上層應用進行準確銜接。
（4）運行需求分析
系統(tǒng)運行需要具有良好的跨平臺適用性和*特運行能力，在不改變原有系統(tǒng)代碼的情況下能夠在不同操心系統(tǒng)平臺運行并處理數(shù)據(jù)。
（5）安全需求分析
電網(wǎng)系統(tǒng)的安全性不容忽視，系統(tǒng)需要具備完備的管理員和用戶操作權(quán)限方案，數(shù)據(jù)傳輸需要采取加密手段提升數(shù)據(jù)安全性，并且能夠抵御一般病毒攻擊。
3.2 硬件設(shè)計
（1）溫度傳感硬件設(shè)計
以溫度傳感器為例，通過對終端數(shù)據(jù)進行分解，溫度傳感過程中需要設(shè)計４個模板：射頻模塊、繼電器、主控設(shè)備和溫度電流傳感器。由于電力設(shè)備故障通常表現(xiàn)為電流變大設(shè)備溫度升高的現(xiàn)象，因此在傳感器硬件設(shè)計環(huán)節(jié)具體的數(shù)據(jù)采集流程為信號采集、數(shù)據(jù)Zigbee傳輸、數(shù)據(jù)集成處理、數(shù)據(jù)上傳控制模塊。節(jié)點控制器獲取到控制信號后，繼電器模塊開始工作，判斷是否關(guān)閉整個高壓設(shè)備開關(guān)。其工作流程設(shè)計圖，如圖3所示。
圖3 無線傳感器硬件工作設(shè)計流程
傳感器模塊是獲取關(guān)鍵信息的第一步，將不同的傳感器布置在系統(tǒng)中發(fā)揮的作用是不同的，本文的設(shè)計方案包括集成電路型傳感器（型號DS18B50，用于數(shù)據(jù)收集）、三相電能測量芯片（型號SA990B02，用于測量電纜線的通過電流）以及繼電傳感器（型號G10V-2，用于控制開關(guān)工作狀態(tài)）。
詳細來說，就是在零下溫度中放置一個減法計算器和溫度寄存器，通過觀察某一個數(shù)值。試驗過程如下，當減法計算器數(shù)值為1時，低溫情況下愛脈沖信號是減弱的；當減法計數(shù)器數(shù)值為0時，計數(shù)器和寄存器同時開始變化，溫度計數(shù)器的數(shù)值和減法計數(shù)器同事升高。當減法計數(shù)器的數(shù)值１開始緩慢上升過程總，溫度寄存器不再發(fā)生變化，數(shù)據(jù)測試工程中溫度寄存器中的數(shù)值是傳送至CC2530通信引腳上去。
其中數(shù)字溫度傳感器具有如下功能：a:數(shù)據(jù)采集過程的雙向傳輸；b:接口通用；c:測溫范圍大；d:并網(wǎng)組網(wǎng)過程中可以多點測量。同時該傳感器還能夠在系統(tǒng)的幫助先實現(xiàn)數(shù)據(jù)無損傳輸和保密傳輸。
（2）無線傳輸硬件電路設(shè)計
本文所設(shè)計的無線傳輸模塊選擇ME3760模塊，為了實現(xiàn)入網(wǎng)效率、網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性和ＬＥＴ數(shù)據(jù)的高性能無線傳輸，同時滿足對數(shù)據(jù)和IP協(xié)議，本的硬件設(shè)備采用USB接口，并與S3C2240芯片相結(jié)合，其基本電路原理，如圖4所示。
圖4 無線傳輸模塊電力和設(shè)備
該DS18B20型號（圖4）傳感器需要具備如下性能指標：溫度在-55～125℃測溫范圍，電源可以選擇3～5V電源，終端控制器可以并聯(lián)多個傳感器實現(xiàn)同時測溫，傳感器無需獨立外援模塊獨立運作，體積小適合多種試驗場所。
四、實例應用
4.1 界面功能設(shè)計
本文的監(jiān)控界面設(shè)計中首先需要進入用戶登錄環(huán)節(jié)，這一環(huán)節(jié)中每個用戶均具有完整的信息屬性和操作權(quán)限，并為每個用戶設(shè)定了用戶名和密碼。程序進入后進行初始化操作，其中第1/3/5按鈕不能同時使用，然后利用Login類進行實例化操作。實例化完成后搭建登錄框架并居中顯示。每次登錄系統(tǒng)均需要進行用戶名和密碼輸入，若兩者相匹配則開始運行工作程序，如圖5所示。
圖5 系統(tǒng)平臺操作界面
若用戶名和密碼不相匹配，則系統(tǒng)自動回到填寫用戶名和密碼的節(jié)目，直至匹配為止。
4.2 傳輸功能設(shè)計
本文的研究采用Swing程序設(shè)計系統(tǒng)的信息傳輸功能。該程序作為一個線程，能夠?qū)崿F(xiàn)所有線程的特點，主要分為3個階段，首行線程初始化，然后進行事件調(diào)度線程，若不影響程序運行，則進行事件調(diào)度工作。Swing程序主要進行任務(wù)線程調(diào)度和通信，可以較好的處理各個線程之間的通信關(guān)系，并且不影響相互協(xié)作，在處理管理系統(tǒng)中轉(zhuǎn)節(jié)點通信方面具有非常高的效率。本文通過在SwingWorker中定義類對象的方式去實現(xiàn)多線程工作，具體實現(xiàn)代碼如下。
4.3 數(shù)據(jù)分析設(shè)計
系統(tǒng)內(nèi)置監(jiān)測預警程序，通過在界面點擊需要監(jiān)控的數(shù)據(jù)，那么管理系統(tǒng)將會給中間節(jié)點發(fā)送命令，通過*聽8891端口創(chuàng)建服務(wù)器指令，若指令判斷可以*聽，將會調(diào)取傳感器數(shù)據(jù)并進行統(tǒng)計分析，如圖6所示。
圖6 電網(wǎng)智能監(jiān)控分析界面
若*聽指令并未得到反饋，判斷系統(tǒng)無法*聽設(shè)備，則打開按鍵Socket，等待系統(tǒng)判斷是否重新發(fā)出指令，若依然無法獲取準確指令數(shù)據(jù)，則系統(tǒng)提示問題，程序運行結(jié)束。
五、安科瑞電力監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)品介紹與選型
5.1 概述
Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)是安科瑞電氣股份有限公司根據(jù)電力系統(tǒng)自動化及無人值守的要求，針對35kV及以下電壓等級研發(fā)出的一套分層分布式變電站監(jiān)控管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)是應用電力自動化技術(shù)、計算機技術(shù)和信息傳輸技術(shù)，集保護、監(jiān)測、控制、通信等多功能于一體的開放式、網(wǎng)絡(luò)化、單元化、組態(tài)化的系統(tǒng)，適用于35kV及以下電壓等級的城網(wǎng)、農(nóng)網(wǎng)變電站和用戶變電站，可實現(xiàn)對變電站方位的控制和管理，滿足變電站無人或少人值守的需求，為變電站安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行提供了堅實的保障。
5.2 應用場所
辦公建筑（商務(wù)辦公、機關(guān)辦公建筑等）
商業(yè)建筑（商場、金融機構(gòu)建筑等）
旅游建筑（賓館飯店、娛樂場所等）
科教文衛(wèi)建筑（文化、教育、科研、醫(yī)療衛(wèi)生、體育建筑）
通信建筑（郵電、通信、廣播、電視、數(shù)據(jù)中心等）
交通運輸建筑（機場、車站、碼頭建筑等）
廠礦企業(yè)建筑（石油、化工、水泥、煤炭、鋼鐵等）
新能源建筑（光伏發(fā)電、風能發(fā)電等）
5.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)釆用分層分布式設(shè)計，可分為三層：站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通信層和現(xiàn)場設(shè)備層，組網(wǎng)方式可為標準網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、光纖星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、光纖環(huán)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，根據(jù)用戶用電規(guī)模、用電設(shè)備分布和占地面積等多方面的信息綜合考慮組網(wǎng)方式。
5.4 設(shè)備選型
應用場合 | 型號 | 保護功能 |
35kV進/饋線 | AM6-F | 三段式（帶方向、復合龜壓閉鎖）過流保護、小電流接地選型保護、三相一次重合閘、低頻減載 |
35kV±變 （2000kVA以上） | AM6-D2 | 兩8B變/三圏變差動速斷保護、比例制動差動保護 |
AM6-D3 | ||
AM6-T | 變壓器后備保護測控、配用變壓器保護 | |
AM6-FD | 變壓樓非電量保護（獨立）、獨立的操作回路 | |
35kV電機 （2000kW以上） | AM6-MD | 電機差動保護、電機綜合保護 |
35kV PT監(jiān)測 | AM6-U | PT監(jiān)測 |
35kVr用變 | AM6-TR | 三段式過流、過負荷保護、變壓器非電量保護 |
10kV/6kV進饋線 | AM5-F | 三段式過流/零序過流、過負荷保護（告警/跳閘）、PT斷線告警、三相一次重合閘、低頻減栽、后加速過流、逆功率保護 |
10kV/6kV廠用變 | AM5-T | 三段式過流/零序過流、過負荷保護（吿警償閘）、控故障告警、PT斷線告警、非電參量保護 |
10kV/6kV異步電機 | AM5-M | 兩段式過流/零序過流/負序過流保護、過負荷保護（告警演制）、低電壓保護、PT斷線告警、堵轉(zhuǎn)例護、啟動超時、熱過載保護 |
10kV/6kV電容器 | AM5-C | 兩段式過流/零序過流保護、過負荷保護（告警演閘）、PT斷線告警、過電壓/欠電壓跳閘、不平衡電壓/電流保護； |
10kV/6kV母聯(lián) | AM5-B | 進線備投/母聯(lián)備投、兩段式過流保護、PT斷線告警； |
10KV/6RV PT監(jiān)測 | AM5-U | 低電壓警吿、PT斷線吿警、過龜壓吿警、零序過壓吿警； |
10kV/6kV PT | AM5-BL | 單母線分段系統(tǒng)的PT二次并列/解列控制 |
進/饋線 | AM5SE-F | 三段式過流保護（帶方向、帶低壓閉鎖）、反時限過流保護、零序過流保護、三相一次重合閘、低頻減載、失壓保護、逆功率保護、斷路器遙控分合閘、故障錄波、全電參量測量、獨立操作回路 | |
35kV | AM5SE-D2 | 兩圈變差動速斷保護、比例制動差動保護 | |
變電站 | 35kV主變 | AM5SE-TB | 三段式過流保護（帶復合電壓、帶方向閉鎖）、反時限過流保護、零序過流保護、間隙零序電流保護、零序電壓保護、過負荷保護、啟動通風、閉鎖有載調(diào)壓、斷路器遙控分合閘、故障錄波、全電量測量、獨立操作回路 |
PT監(jiān)測并列 | AM5SE-UB | PT并列、低電壓警告、PT斷線告警、過電壓告警、零序過壓告警 | |
進/饋線 | AM5-F | 三段式過流保護（帶方向、帶低壓閉鎖）、反時限過流保護、零序過流保護、三相一次重合閘、低頻減載、失壓保護、逆功率保護、斷路器遙控分合閘、故障錄波 | |
廠用變 | AM5-T | 三段式過流保護（帶復合電壓閉鎖）、反時限過流保護、零序過流保護、過負荷保護、變壓器非電量保護、斷路器遙控分合閘、故障錄波 | |
大功率異步電機（2000kW以上） | AM5SE-MD | 電機差動速斷保護、比例差動保護、啟動中過流一段保護、已運行定時限過流保護、過負荷保護、零序過流保護、過熱保護、堵轉(zhuǎn)保護、低電壓保護、斷路器遙控分合閘、獨立操作回路、故障錄波、全電量測量 | |
10(6)kV 開閉所 | 異步電機 | AM5-M | 啟動中過流一段保護、已運行兩段式過流保護、反時限過流保護、過負荷保護、零序過流保護、啟動時間過長、堵轉(zhuǎn)保護、過熱保護、相序保護、低電壓保護、斷路器遙控分合閘、故障錄波 |
電容器 | AM5-C | 兩段式過流保護、反時限過流保護、零序過流保護、欠電壓保護、過電壓保護、不平衡電壓/電流保護、非電量保護、斷路器遙控分合閘、故障錄波 | |
母聯(lián) | AM5-B | 兩段式過流保護、反時限過流保護、后加速過流保護、進線備自投、母聯(lián)備自投、斷路器遙控分合閘、故障錄波 | |
PT監(jiān)測 | AM5-U | 低電壓警告、PT斷線告警、過電壓告警、零序過壓告警 | |
PT并列 | AM5-BL | 不同母線段上PT二次信號的并列/解列控制 | |
應用場合
型號
保護功能
系統(tǒng)解決方案
10kV
分配電所
進饋線/廠用變
PT監(jiān)測
AM4-I
AM4-U
三段式定時限過流保護、反時限過流保護、零序過流保護、零序過壓保護、非電量保
護、低電壓保護、過電壓保護、過負荷保護、斷路器遙控分合閘、故障錄波
低電壓警告、PT斷線告警、過電壓告警、零序過壓告警
3~35kV智能操裝置 | ASD200 | 一次回路動態(tài)模擬圖、彈簧儲能指示、高壓帶電顯示及閉鎖、驗電、核相、自動溫濕度控制及顯示（帶強制加熱）、遠方/就地旋鈕、分合閘旋鈕、儲能旋鈕、人體感應、語音防誤提示、語音已帶電提示、柜內(nèi)照明控制、斷路器分合次數(shù)統(tǒng)計、RS485通信 |
3~35kV智能操控裝置 | ASD300 | 一次回路動態(tài)模擬圖、彈簧儲能指示、高壓帶電顯示及閉鎖、驗電、核相、自動溫濕度控制及顯示（帶強制加熱）、遠方僦地旋鈕、分合閘旋鈕、儲能旋鈕、人體感應、語音防誤提示、語音已帶電提示、柜內(nèi)照明控制、斷路器分合次數(shù)統(tǒng)計、全電參量測量、柜內(nèi)電氣接點無線測溫、RS485通信 |
3~35kV智能操控無線測溫一體化裝置 | ASD320 | 一次回路動態(tài)模擬圖、彈簧儲能指示、高壓帶電顯示及閉鎖、驗電、核相、自動溫濕度控制及顯示（帶強制加熱）、遠方/就地旋鈕、分合閘旋鈕、儲能旋鈕、人體感應、語音防誤提示、語音已帶電提示、柜內(nèi)照明控制、斷路器分合次數(shù)統(tǒng)計、柜內(nèi)電氣接點無線測溫、RS485通信 |
0.4kV-35kV 斷路器觸頭、銅排、電纜接頭無線測溫傳感器 | ATE100 ATE200 | 表帶式固定，電池供電，電池壽命不小于5年，測溫范圍-40^-125^,采集周期 25s,發(fā)射周期4min,測量精度±2P,傳輸距離空曠10米 |
ATE300 | 扎帶捆綁固定，CT感應取電，啟動電流5A,測溫范圍采集周期15s,發(fā)射周期15s,測量精度±2P,傳輸距萬空曠100米 | |
3~35kV 無線測溫收發(fā)器 | ATC200 | 導軌式/螺絲固定，工作電源DC24V,可接收12個ATE200（ATE100）數(shù)據(jù)，帶RS485通信接口可將數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控中心 |
無線測溫收發(fā)器 | ATC400 | 導軌式/螺絲固定，工作電源DC24V,可接收240個ATE300數(shù)據(jù)，帶RS485通信接口可將數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控中心 |
無線測溫裝置 | ARTM-Pn | 嵌入式安裝，工作電源AC/DC 1100/220V,可與ATE100.ATE200、ATE30。配合使用，安裝在高壓柜、低壓柜內(nèi)測量多18點溫度；兩路無源溫度告警輸出；一路RS485通信接口可將數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控中心 |
無線測溫集中釆集觸摸屏 | ARTM-7062HT-（HI) | 嵌入式安裝，工作電源DC 24V,可與ATE100、ATE200.ATE300傳感器配合使用,安裝在高壓柜、低壓柜內(nèi)測量多240點溫度；一路RS485通信接口可將數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控中心 |
電參量測量 | AEM96 | 三相所有電力參數(shù)測量、電壓和電流的相角、四象限電能計量、復費率、大需量、歷史電能統(tǒng)計、開關(guān)量事件記錄、歷史記錄、31次分次諧波及總諧波含量分析、分相諧波及基波電參量（電壓、電流、功率）、開關(guān)量、報警輸RS485 （MODBUS或DL/T645-2007協(xié)議）量測量 |
電力監(jiān)控系統(tǒng) | Acrel-2000Z | 可建立配電網(wǎng)絡(luò)一次系統(tǒng)圖，模擬配電網(wǎng)絡(luò)運行，實現(xiàn)無人值班模式；根據(jù)順序事件記錄、波形記錄、故障錄波，協(xié)助運維人員實現(xiàn)快速故障分析、定位和排除問題，盡量縮短停電時間；實時采集各回路、設(shè)備的電流、電壓、功率、電能以及諧波、電壓波動等參數(shù)，對配電系統(tǒng)和用電設(shè)備進行用能分析和能效管理。 |
六、結(jié)語
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為電力智能化和信息化發(fā)展提供了全新的發(fā)展方向，本文通過分析電力自動化監(jiān)測過程需要實現(xiàn)的監(jiān)測方案，就物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)的軟件設(shè)計方案和硬件設(shè)計方案進行了詳細分析，并進行了實例應用，得到如下結(jié)論。
（1）電力監(jiān)控需要實施三個層級的監(jiān)控策略，分別為安防監(jiān)控，運行環(huán)境監(jiān)控和智能檢修輔助監(jiān)控。其中安防監(jiān)控主要包括視頻監(jiān)控、電子圍欄監(jiān)控和消防監(jiān)控，運行環(huán)境監(jiān)測主要用于監(jiān)測電力設(shè)備室內(nèi)運行環(huán)境，檢修輔助包括熱點溫度監(jiān)測、形變監(jiān)測和避雷器狀態(tài)監(jiān)測。
（2）物聯(lián)網(wǎng)電力只能監(jiān)控系統(tǒng)應從功能需求分析、性能需求分析、擴展需求、運行需求和安全需求5個方面入手，其中通過對終端數(shù)據(jù)進行分解，溫度傳感過程中需要設(shè)計4個模板：射頻模塊、繼電器、主控設(shè)備和溫度電流傳感器。由于電力設(shè)備故障通常表現(xiàn)為電流變大設(shè)備溫度升高的現(xiàn)象，因此在傳感器硬件設(shè)計環(huán)節(jié)具體的數(shù)據(jù)采集流程為信號采集、數(shù)據(jù)ZigBee傳輸、數(shù)據(jù)集成處理、數(shù)據(jù)上傳控制模塊。
參考文獻
廖旎煥，胡智宏，馬瑩瑩等，電力系統(tǒng)短期負荷預測方法綜述［J］，電力系統(tǒng)保護與控制；
李陽，朱伯濤，胡志亮，王立波，趙迪，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力智能監(jiān)控系統(tǒng)中的應用探究；
安科瑞電力監(jiān)控與保護類產(chǎn)品選型手冊,2021.01；
安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與選型手冊.2020.06版。
