物聯網技術在配網運行巡視中的應用

齊慧 戚振彪

摘要：隨著物聯網技術的興起，使運行物體的實時定位成為可能。本文主要討論實時定位、記錄巡視軌跡的技術，在配電運行巡視中進行應用，以提高線路巡視的效率。

關鍵詞：物聯網;實時定位;配電運行

引言：配電網運行維護管理水平的提高， 是提高供電可靠性的重要手段，但它是受限于獲取信息對配電網運行狀態的信息，因此國家電網公司正在推動配電網現狀， 加強設備運行監測與分析。 現有的配電網電纜路面面廣，設備運行狀態和環境監測手段仍缺少，仍主要依靠人來進行配電網的現狀，存在工作效率不高、誤碼率難以消除等不良現象。 如何進一步提高日常維護的效率，降低維修差錯率，提高配電網設備的安全水平，提高配電網設備的安全性和穩定性，是迫切需要解決的問題。近年來，物聯網技術取得了很大進展，這有助于提高電網的安全運行水平。 而提高電網安全運行水平又有助于提高電網的安全運行水平。 與此同時還實現了信息流、業務流和功率流。為實現智能型主動配電網提供技術支持。以減少檢查人員的檢查負擔，提高工作效率，節省檢查成本，監督檢查工作質量起到了有利的作用， 也通過實時監控網絡設備運行狀態信息的環境，運行狀態信息和設施防盜報警信息，實現實時控制的分布運行狀態和設施防盜報警， 提高了信息管理水平的分銷網絡。

一、物聯網采集、融合處理配電網運維信息

配電網運行維護涉及多個配電網，面對眾多、復雜的配電線路和多類型設備和現場運行環境。 日常經營管理需要收集大量的線路、配電變壓器、避雷器、空氣開關設備狀態信息、盜竊、破壞安全信息、環境溫度和濕度、水位等，這些都是影響環境信息的安全運行的因素。設備運行狀態信息配電線路、塔、設備都很復雜，而且設備大多是低成本的， 在合理的成本上實現廣泛的信息采集是需要解決的關鍵問題。 目前，在當前配電網的監控下，只有重要的信息可以被收集，并在未來，信息收集正在逐步擴大：（1）線路工作電流 ：電路各支路的工作 、電流和故障電流 ，用于收集故障電流的信息;（2）工作電壓 ：配電線路分段電壓 、諧波 、相位信息是配電網調度、新能源接入的必要信息，為配電網自動化網絡重構和故障自恢復提供重要信息;（3）狀態的工作狀態 ：工作電流 、電壓 、諧波 、外殼溫度等信息可以有效地用于檢測和匹配變壓器的一個變量， 并降低電源故障;（4）避雷器的漏電流和動作信息 ，用以防止雷擊 、漏電流和工作溫度過高，是工作狀態的重要參數;（5）檢測跌落開關的故障位置是非常重要的。 它可以檢測負載電流，并可用于避免相位的缺乏;（6）冷卻空氣軸溫度振動監測 ：冷卻風扇是一個主要故障點的分布，工作將進一步擴展到配電變壓器本身，因為過熱或中斷，風扇的主要故障的冷卻軸損壞，一旦軸磨損將導致工作溫度和振動的增加， 因此在線監測的冷卻風扇是有效的故障預防技術;（7）工作溫度和鼓肚變形 ：電容工作溫度是檢驗工作的重要組成部分， 對電容器的工作溫度可以有效地早期預警電容器故障，提高工作效率和維修工作，收集電容器突發事故報警和跳閘故障定位的變形參數是十分重要的， 可以有效地提高效率，減少失誤操作和維護經濟效益。

二、配網運行巡視中存在的問題

隨著客戶對電網供電可靠性的要求越來越高，供電企業內部對配電設備考核指標越來越嚴格，這就要求配網運行巡視工作必須到位，才能及時發覺和消除設備缺陷，減少請設備故障引起的停電事故。受到企業政策的限制，電網運行巡視人員始終維持在一個比較缺員的水平，意味著基層運行人員的數量比較少，工作量和工作壓力都比較大，因此，他們在日常的工作中，往往將工作的重點放在處理引起停電的故障和緊急缺陷上面，忽視了最基本的巡視工作，或者出現巡視不及時的情況，長久下去，將會給電網留下嚴重的安全隱患，導致設備故障越來越多，運行人員工作越忙，日常巡視越被忽視，惡性循環。

三、物聯網中的實時定位和軌跡記錄技術研究

物聯網中的定位技術，是一種應用廣泛的高科技技術。目前常見的定位技術主要有PPD定位技術、GPS衛星定位、藍牙定位、WIFI網絡定位、北斗定位、GPRS/CDMA移動通訊技術定位等。常用GPS衛星定位技術，用GPS同時測定3維坐標的方法，將測繪定位技術從陸地和近海擴展到整個海洋和外層空間，絕對和相對精度擴展到米級、厘米級，從而大大拓寬它的應用范圍和在各行各業中的作用。GPS全球衛星定位導航系統是美國從本世紀70年代開始研制，于1994年全面建成，下面以GPS系統為例，介紹定時定位和軌跡記錄技術：

（一）定位技術。當GPS接收儀器能夠收到4顆及以上衛星的信號時，它能計算出物體所在位置的3維坐標：經度、緯度、高度，若只能收到3顆衛星的信號，它能計算出2維坐標：經度和緯度。GPS儀器通過計算獲取物體的坐標，并通過一早繪制好的、存儲在內存中的地圖，標示出物體的實時的坐標地點。

（二）路線軌跡記錄技術。GPS儀器除了記錄物體的坐標外，還每秒更新一次坐標信息，所以可以記載物體的運動軌跡和時間點。一般GPS儀器能記錄1024個以上足跡點，在一個預制好的地理圖形上顯示出來，以可調比例尺顯示移動軌跡。坐標點的采樣可以設置自動和定時兩種方式，自動方式一般只記錄方向轉折點，長距離直線行走時不記點;定時采樣可以規定的采樣時間間隔。通過這項技術可以開始記錄、停止記錄、設置方式或清空路線軌跡。

四、定位記錄技術在配網運行巡視中的應用

東莞供電局組建了技術創新應用小組，分析總結配網運行中存在的問題，并制訂了實施工作方案。結合GPS定位和軌跡記錄技術，利用市面上現有的GPS配件和材料，組裝了一種小型的、方便隨身帶的，具備實時定位，能記錄巡視人員運行軌跡的儀器，并通過建立實時監視平臺，實現儀器與儀器，儀器與監控中心對講，總體實現配網巡視調度錄音以及軌跡記錄監控的功能。當運行巡視人員按照班長安排的工作計劃，帶上軌跡跟蹤對講儀器，對配電線路和設備進行巡視，班長可以通過設置在電腦上面的后臺監控終端，實時掌控運行人員的巡視軌跡和地點，并進行對講調度，隨時了解現場的情況。

五、技術關鍵和創新點

巡視軌跡的可靠記錄，要求對定位信號非常穩定，不允許出現GPS那種信號時強時弱的狀況;相對于GPS系統必須裝設在汽車上，而且耗電嚴重的缺點，研發的手持式終端將有明顯優勢;地理路線的顯示，需要開發和整合一套功能比較圖形顯示系統。

六、應用前景

在安全生產方面，不僅能在配電線路的運行巡視中大量推廣使用，還能應用到應急搶修工作中，對人員、車輛、工器具實時定位和統一調配，對提高配網運行管理水平具有極大的意義;在營銷抄表方面，同樣可以記錄抄表員的軌跡，所耗時間等，既杜絕了抄表不到位的情況，同時為具體抄表工作的調配提供分析數據;在物流物資的調配方面，可以跟蹤貨物的實時軌跡。

七、結語

利用物聯網技術，東莞供電局研發了集 “對講呼叫+地圖定位+工單管理”三者于一體配網巡視定位裝置，采用先進的GPS定位和IT顯示技術，實現了配網設備巡視的可視化、實時化和閉環工作管理，提高了配網運行管理質量和工作效率，取得比較滿意的效果。

參考文獻：

[1]蒙安平--淺談10kV配網設備巡視管理，《大科技》，2013年第22期。

[2]王秋晶，丁旭--淺談10kV配網運行巡視和故障處理， 《黑龍江科技信息》，2013， （31）