瓦斯发电站远程状态云监测

徐乐宇 王托

摘 要 物联网技术在现代工业得到越来越多的应用，运用数据传输单元DTU、云平台组建瓦斯发电站远程状态云监测系统，实现了发电设备工艺参数的实时在线监测，集中管理，提升了设备智能化管理水平。

关键词 物联网;云平台;实时监测;DTU

1应用背景

铁法矿区煤层气开发与利用产业链完善，瓦斯发电站作为煤层气利用的有效途径，已经在各矿井坑口陆续建立，既减少了瓦斯排放，又为矿井补充了电力供应。

瓦斯发电站（以下简称电站）内发电设备的安全运行，影响到电力供应的稳定可靠，电站“点多、线长、面广”给集中管理带来很多困难，早期发电设备生产运行是靠人力定时巡视检查，时效性差，故障反馈速度慢，更缺乏实时监测手段无法反映出运行设备的真实状态，而监测数据的实时传输需要稳定可靠的网络，对于很多电站布置在偏远的农田地里，如采用有线网络传输方式，光缆铺设施工成本高，线路布局困难而难以实现，随着无线网络、物联网技术、云平台存储等信息技术的发展，设备状态的实时监测现在已经可以实现。

2远程状态云监测系统

2.1 系统描述

物联网（The Internet of Things，简称IOT）是指通过各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、 连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，通过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在连接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理 [1]。

在互联网+时代，基于物联网技术远程状态智能监测应运而生。实现了对小规模电站各点的分散式生产模式真正转变成大规模电场集中式生产模式，依托Tlink企业级物联网云平台实现电站远程状态监测。

物联网架构下电站远程状态云监测系统，是对联网内的电站发电设备运行工艺参数实施实时的监测，实现了对发电机组的远程在线监测、跟踪、状态确认，确保发电机组的高效节能运行，该系统能够提高发电机组设备的资源利用率和生产力水平，有效提高机组运行安全性、任务可靠性以及降低发电设备的维护检修费用，预防机组恶性事故发生、避免人身伤亡及巨大经济损失。

2.2 系统结构

远程状态云监测系统采集电站发电设备运行工艺数据，并集中通过4G无线网络、MODBUS协议透传至物联网云端实现远程监测，所用到的传感器有温度传感器、压力传感器、浓度传感器、三相多功能电力仪表。传感器的数据通过有线方式分两路通讯传输，一路分配给电站现场的工控机，实现就地通讯显示，电站内的生产人员可实时根据现场的工艺数据，调控发电设备的运行;另一路分配给电站现场的数据传输单元DTU （Data Transfer unit），DTU再把处理好的数据传给物联网云端，管理人员、生产指挥中心可用PC端、手机端通过Internet网访问物联网云端随时随地监测工艺数据，联网中的无数个DTU构成了整个物联网网关，系统结构图如图1所示。

2.3 系统组成

整个远程状态云监测系统主要由两大部分组成：第一部分为数据采集层，这一部分是整个系统的基石。它主要由温度传感器、压力传感器、浓度传感器和三相电力仪表组成，采集电站进气管道温度、压力、气源浓度以及发电机的瞬时功率、累计电量、电压、电流等信号。将传感器与DTU通过RS485通讯口有线连接，再将DTU采集到的数据信息通过4G网络GPRS流量远程传输到TLINK物联网云平台。第二部分为数据云监测层，这一部分为Tlink企业级物联网云平台。系统可共检测n个电站，每个电站配一套监测显示设备，将n套设备采集的数据发送至Tlink企业级物联网平台进行统一远传监测。

3物联网云平台的功能应用

Tlink企业级物联网云平台将上传的数据进行处理，可以实现实时显示数据、数值，用户还可根据需求集中显示或分别显示每个电站组态显示监测页面，对于电站的远程监测，着重看数据的实时变化，并能及时报警提示及时反馈，以下为施荒地1#电站云监测系统组态画面，如图2所示。

Tlink企业级物联网云端将上传的数据进行处理，还可观测到数据历史记录，数值曲线显示，远传数据60天的储存，云平台着重看历史趋势，根据每时每天每月数据做对比，来分析电站发电设备的生产状态，提前预知预判发电机组的故障，合理安排检修时间，提升设备使用率，以下为施荒地1#电站1#机组云监测系统组态画面瞬时功率历史曲线查询图，如图3所示。

4结束语

远程状态云监测系统构架于Tlink企业级物联网，其端到端解決方案能够连通设备、云平台和移动App，具有远程微信、短信、邮件等报警功能，还可手机APP远传查看数据，具有建网周期短、成本低、设备体积小、功耗低等特点，无须架设数据服务器、无线透传等优势，为集中智能管理电站提供了广阔的发展思路。

参考文献

[1] 刘陈，景兴红，董钢.浅谈物联网的技术特点及其广泛应用[J].科学咨询，2011（9）：86.

作者简介

徐乐宇（1979-），男，辽宁省调兵山市人;毕业院校：辽宁工程技术大学，专业：电气工程自动化，职称：工程师，现就职单位：铁煤集团煤层气公司。