浅谈配网设备监测中互联网技术的运用

袁建洪

摘 要：本文在配网电力装置运行监测作用方面入手，来对互联网于配网设备的监测系统当中相关运用实施分析，从而来使配网装置的稳定与安全得到提升。

关键词：配网设备监测；互联网技术；运用

中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）21-0122-02

1 引 言

配网电力装置运行监测指的是运用着网络技术，来对于故障的位置、类型以及严重程度来做判断，对设备能够运用寿命的长度进行预测，来对于问题提出相关的建议还有维修的方案。

2 配网电力装置运行监测作用

低电网发生大面积的事故进行预防第一道防火墙。依照统计，在2003～2007年间，使全国各个地区发生大面积停电其主要的原因为恶劣环境气候的影响，不过因为电气装置自己故障造成电网事故是呈现出上升趋势的，其占到的比例已是全部电网事故一半还多。在2003年，发生57起较大的电网事故之中，电气装置故障引发的占到了30起，大约占到事故总数53%。在全国领域内大面积的停电事故剖析之中能够得到，电气装置自身故障为对电网的安全运行造成影响的关键因素。而且，于电网故障之中占到的比例非常大，已经变成供电单位不得不對起进行重视的状况之一。该配网电力装置运行监测工艺的运用，他的目的是对于电力装置运行的状态和剩余的寿命实施在线评估以及预测，可以精准对电力运行之中发生的故障进行检测，并且及时进行抢修，免于对工作、家庭带来一些不必要困扰。而且对于电力的剩余寿命来做出提前的预测，能够免于电路的老化问题而产生的不良影响，使大众生命与财产安全得到保障，并对状态维修供给理论的依据，使得电网的运行得到较大提升。

3 电力装置监测系统

3.1 系统的工作原理

传感器作用为对电力装置电能以及环境状态进行检测，对后台系统供给实时的数据。其传感器能够安装于设备的内部或者是外部，运用多类无线通信办法集中以及分散地对信号进行检测，使得任何地点配电网的状态监测得到实现。后台系统依照配电网装置状态的变化来实施预警以及警告，且自动产生状态评估的结论，来对配电网日常运行的需要进行相应的提供。在无线传感器能够监测到现在装置状态指的标大于一定阈值的时候，就会立刻启动其预警模式，向后台报警，且后台会迅速收到信号，把当前的设备状态与周边环境的视频还有状态评价的结果给传送到配网的运行人员。

数据采集层：

（1）环境状态的监测

对于配网电气装置其环境方面的监测涵盖了配网环境其温湿度的监测、氧含量的监测以及烟雾监测，还有配网设施其水浸状态的监测和视频监控，与配网设备的噪音监测。

（2）设备状态的监测

配电终端运用其主要对象包含配电站、开关站、配电线路、配电的变压器以及前置环网设备等。设备状态的监测主要是实现对于电力装置数据采集以及传输方面的处理。其采集数据涵盖了环网柜、开关站、配电的变压器、柱上开关、箱式的变压器以及配电室等模拟量以及开关量。

（3）防盗监测

于箱式变压器、环网柜以及分支箱上来安装相关的门磁传感器，使得对于柜门的打开次数以及打开时间进行实时的监测，而且经过现场的作业终端实施射频识别，依照工作人员正常的巡检时间来对柜门是不是异常的打开进行正常的检测，当作设备防盗的判断根据。

3.2 数据通信层

通信层的传输网络，其涉及了Zig Bee无线通信的技术、电力骨干层其通信网的光纤技术以及以太网。传感器对配电装置运行环境的数据以及运行状态的数据进行采集，再经过自己无线通信的模块给传输至就近短距离的无线传输汇聚节点，经过大量汇聚节点所组成自组织的网络来传输至数据传输的基站。其无线网络和接入层的通信网还有骨干层的通信网能够顺畅实施通信，对电力单位现存通信网络的快速、稳定以及安全等优势充分的运用起来。于电力装置内部依据就近汇集原则来构成相关的Zig Bee通信网络，每一个子网都指的是单个中心装置接到光纤网络，利用Zig Bee与光纤相结合的办法使得把装置的各类状态信息进行双向传输得到实现。所以，于通信子网之中来设立起网络协调器和大量中心汇聚的节点，其每一个中心汇聚的节点对单个监测领域之中一部分进行管辖，和各个终端节点来构成子网，且子网间是相对独立的，电力装置和通信模块是连接的，经过标识符对所隶属中心汇聚的节点进行确定。各个中心汇聚的节点经过多跳的链路把采集到的信息数据传送至网络的协调器。汇聚节点与传感器传输频率是运用的2.4GHz，且传感器网是运用无线自组的网络。

3.3 数据管理层

以物联网技术为基础，无线的自组网络监测体系数据的管理层，在管理的内容上来进行划分，是应用服务、基础服务以及数据接口这3部分来组成的；在功能实现方面来看，利用通信主站软硬件的配置为主。其数据接口的部分来对与主站建立起连接进行负责，而且对收集起必要数据信息进行负责，利用所设定周期来进行发送；其数据的接口还需要确保数据信息的一致性、完整性以及安全性。而基础服务的部分为这个平台基础，涵盖了数据存取、数据传输、权限管理以及报警信息等多种功能，其主要是对现场发送到数据信息的接受进行负责，而且对数据统计、检索以及存储的工作负责。运用服务这部分主要为配电信息高级运用，其主要是面向于用户。

4 以混合组网为基础用电信息的采集系统

与现场台区中实际的测试相结合，运用Mesh无线的传输网络能够对PLC台区中所存有的采集盲点状况进行解决。Mesh无线网络是运行在470～510MHz免申请的频段，其支持8-32跳频频点共同慢跳频进行通信，且网络组态是运用着自组织的Mesh架构。于10kV配电台区域中不能运用该电力线载波对用户的电表信息进行采集工作，其采集盲点是连接着Mesh无线网络的中继器，而且于其周边的某长时间都可以稳定对数据进行采集，该载波的采集器侧是安装在Mesh无线网络的中继器，这个时候这2中继器来建立起主从网络的节点关系，便能够经过已经建立起Mesh无线网对电表侧的数据进行采集，如图1。

5 系统运用的性能分析

为对电力装置监测系统性能进行分析，可以有代表性选取某个地区其地下的开闭所、箱式的变压器、环网柜以及柱上的开关等多种典型电力装置实施监测。经过对无线自组的网络进行架设，利用较小组网以及运营成本，来对配电装置监测系统进行建设，集配电装置的状态系统、通信系统、视频监控以及环境监测等于一体。就像是高楼或者者地下室，在传输功率方面分别设定在10、68以及100mW的时候，其能够传输的距離达到了10、500以及1000m。在通信频率是2.425GHz的时候，实际的传输速率能够达至120～145kb/s，而且测试值的偏差比1%还小，误码率比10-5小，其平均时间的延迟是24ms。

测试的结果表明了这个系统对于日常配网的电气装置实施实时的监测是极其有效的，使得较少信号延迟得到保证时，满足对于室内以及室外的装置状态评估需要。对以混合组网为基础用电信息的采集系统，该载波的采集器极易覆盖电表直接经过之前PLC线路来把用电的信息给传送到集中器上；载波的采集器难以覆盖电表，则经过无线的自组网当中继器来把表计用电数据传送到和载波的采集器连接起来的Mesh中继器，于汇聚了大量无线中继器用电的信息之后传至载波的采集器，再经过PLC线路之上来传至载波的集中器。这个方案使得用电信息其采集方面的无盲区、全方位覆盖得到实现，不但使用电的信息采集覆盖率得到提升，而且使用电的信息采集其全覆盖经济成本得到下降。

6 结束语

电力装置状态检测的结果应当具有精准性，该文章提出无线传感器的网络接到配电终端典型组网的方式以及业务接入的方式，建立起配电的自组网检测体系，使得装置运行监测以及环境监测功能集成得到实现，还使装置运行的管理水平以及配电供电的可靠性得到提升，对配网的自动化实施供给了关键的参考办法。

参考文献

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收稿日期：2018-6-12