淺談配網設備監測中互聯網技術的運用

袁建洪

摘 要：本文在配網電力裝置運行監測作用方面入手，來對互聯網于配網設備的監測系統當中相關運用實施分析，從而來使配網裝置的穩定與安全得到提升。

關鍵詞：配網設備監測；互聯網技術；運用

中圖分類號：TM73 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）21-0122-02

1 引 言

配網電力裝置運行監測指的是運用著網絡技術，來對于故障的位置、類型以及嚴重程度來做判斷，對設備能夠運用壽命的長度進行預測，來對于問題提出相關的建議還有維修的方案。

2 配網電力裝置運行監測作用

低電網發生大面積的事故進行預防第一道防火墻。依照統計，在2003～2007年間，使全國各個地區發生大面積停電其主要的原因為惡劣環境氣候的影響，不過因為電氣裝置自己故障造成電網事故是呈現出上升趨勢的，其占到的比例已是全部電網事故一半還多。在2003年，發生57起較大的電網事故之中，電氣裝置故障引發的占到了30起，大約占到事故總數53%。在全國領域內大面積的停電事故剖析之中能夠得到，電氣裝置自身故障為對電網的安全運行造成影響的關鍵因素。而且，于電網故障之中占到的比例非常大，已經變成供電單位不得不對起進行重視的狀況之一。該配網電力裝置運行監測工藝的運用，他的目的是對于電力裝置運行的狀態和剩余的壽命實施在線評估以及預測，可以精準對電力運行之中發生的故障進行檢測，并且及時進行搶修，免于對工作、家庭帶來一些不必要困擾。而且對于電力的剩余壽命來做出提前的預測，能夠免于電路的老化問題而產生的不良影響，使大眾生命與財產安全得到保障，并對狀態維修供給理論的依據，使得電網的運行得到較大提升。

3 電力裝置監測系統

3.1 系統的工作原理

傳感器作用為對電力裝置電能以及環境狀態進行檢測，對后臺系統供給實時的數據。其傳感器能夠安裝于設備的內部或者是外部，運用多類無線通信辦法集中以及分散地對信號進行檢測，使得任何地點配電網的狀態監測得到實現。后臺系統依照配電網裝置狀態的變化來實施預警以及警告，且自動產生狀態評估的結論，來對配電網日常運行的需要進行相應的提供。在無線傳感器能夠監測到現在裝置狀態指的標大于一定閾值的時候，就會立刻啟動其預警模式，向后臺報警，且后臺會迅速收到信號，把當前的設備狀態與周邊環境的視頻還有狀態評價的結果給傳送到配網的運行人員。

數據采集層：

（1）環境狀態的監測

對于配網電氣裝置其環境方面的監測涵蓋了配網環境其溫濕度的監測、氧含量的監測以及煙霧監測，還有配網設施其水浸狀態的監測和視頻監控，與配網設備的噪音監測。

（2）設備狀態的監測

配電終端運用其主要對象包含配電站、開關站、配電線路、配電的變壓器以及前置環網設備等。設備狀態的監測主要是實現對于電力裝置數據采集以及傳輸方面的處理。其采集數據涵蓋了環網柜、開關站、配電的變壓器、柱上開關、箱式的變壓器以及配電室等模擬量以及開關量。

（3）防盜監測

于箱式變壓器、環網柜以及分支箱上來安裝相關的門磁傳感器，使得對于柜門的打開次數以及打開時間進行實時的監測，而且經過現場的作業終端實施射頻識別，依照工作人員正常的巡檢時間來對柜門是不是異常的打開進行正常的檢測，當作設備防盜的判斷根據。

3.2 數據通信層

通信層的傳輸網絡，其涉及了Zig Bee無線通信的技術、電力骨干層其通信網的光纖技術以及以太網。傳感器對配電裝置運行環境的數據以及運行狀態的數據進行采集，再經過自己無線通信的模塊給傳輸至就近短距離的無線傳輸匯聚節點，經過大量匯聚節點所組成自組織的網絡來傳輸至數據傳輸的基站。其無線網絡和接入層的通信網還有骨干層的通信網能夠順暢實施通信，對電力單位現存通信網絡的快速、穩定以及安全等優勢充分的運用起來。于電力裝置內部依據就近匯集原則來構成相關的Zig Bee通信網絡，每一個子網都指的是單個中心裝置接到光纖網絡，利用Zig Bee與光纖相結合的辦法使得把裝置的各類狀態信息進行雙向傳輸得到實現。所以，于通信子網之中來設立起網絡協調器和大量中心匯聚的節點，其每一個中心匯聚的節點對單個監測領域之中一部分進行管轄，和各個終端節點來構成子網，且子網間是相對獨立的，電力裝置和通信模塊是連接的，經過標識符對所隸屬中心匯聚的節點進行確定。各個中心匯聚的節點經過多跳的鏈路把采集到的信息數據傳送至網絡的協調器。匯聚節點與傳感器傳輸頻率是運用的2.4GHz，且傳感器網是運用無線自組的網絡。

3.3 數據管理層

以物聯網技術為基礎，無線的自組網絡監測體系數據的管理層，在管理的內容上來進行劃分，是應用服務、基礎服務以及數據接口這3部分來組成的；在功能實現方面來看，利用通信主站軟硬件的配置為主。其數據接口的部分來對與主站建立起連接進行負責，而且對收集起必要數據信息進行負責，利用所設定周期來進行發送；其數據的接口還需要確保數據信息的一致性、完整性以及安全性。而基礎服務的部分為這個平臺基礎，涵蓋了數據存取、數據傳輸、權限管理以及報警信息等多種功能，其主要是對現場發送到數據信息的接受進行負責，而且對數據統計、檢索以及存儲的工作負責。運用服務這部分主要為配電信息高級運用，其主要是面向于用戶。

4 以混合組網為基礎用電信息的采集系統

與現場臺區中實際的測試相結合，運用Mesh無線的傳輸網絡能夠對PLC臺區中所存有的采集盲點狀況進行解決。Mesh無線網絡是運行在470～510MHz免申請的頻段，其支持8-32跳頻頻點共同慢跳頻進行通信，且網絡組態是運用著自組織的Mesh架構。于10kV配電臺區域中不能運用該電力線載波對用戶的電表信息進行采集工作，其采集盲點是連接著Mesh無線網絡的中繼器，而且于其周邊的某長時間都可以穩定對數據進行采集，該載波的采集器側是安裝在Mesh無線網絡的中繼器，這個時候這2中繼器來建立起主從網絡的節點關系，便能夠經過已經建立起Mesh無線網對電表側的數據進行采集，如圖1。

5 系統運用的性能分析

為對電力裝置監測系統性能進行分析，可以有代表性選取某個地區其地下的開閉所、箱式的變壓器、環網柜以及柱上的開關等多種典型電力裝置實施監測。經過對無線自組的網絡進行架設，利用較小組網以及運營成本，來對配電裝置監測系統進行建設，集配電裝置的狀態系統、通信系統、視頻監控以及環境監測等于一體。就像是高樓或者者地下室，在傳輸功率方面分別設定在10、68以及100mW的時候，其能夠傳輸的距離達到了10、500以及1000m。在通信頻率是2.425GHz的時候，實際的傳輸速率能夠達至120～145kb/s，而且測試值的偏差比1%還小，誤碼率比10-5小，其平均時間的延遲是24ms。

測試的結果表明了這個系統對于日常配網的電氣裝置實施實時的監測是極其有效的，使得較少信號延遲得到保證時，滿足對于室內以及室外的裝置狀態評估需要。對以混合組網為基礎用電信息的采集系統，該載波的采集器極易覆蓋電表直接經過之前PLC線路來把用電的信息給傳送到集中器上；載波的采集器難以覆蓋電表，則經過無線的自組網當中繼器來把表計用電數據傳送到和載波的采集器連接起來的Mesh中繼器，于匯聚了大量無線中繼器用電的信息之后傳至載波的采集器，再經過PLC線路之上來傳至載波的集中器。這個方案使得用電信息其采集方面的無盲區、全方位覆蓋得到實現，不但使用電的信息采集覆蓋率得到提升，而且使用電的信息采集其全覆蓋經濟成本得到下降。

6 結束語

電力裝置狀態檢測的結果應當具有精準性，該文章提出無線傳感器的網絡接到配電終端典型組網的方式以及業務接入的方式，建立起配電的自組網檢測體系，使得裝置運行監測以及環境監測功能集成得到實現，還使裝置運行的管理水平以及配電供電的可靠性得到提升，對配網的自動化實施供給了關鍵的參考辦法。

參考文獻

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收稿日期：2018-6-12