環(huán)網(wǎng)柜監(jiān)測評估物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用

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隨著電力用戶對供電可靠性要求的提高，應強化對配電系統(tǒng)中電力設(shè)備的運維，保證配電設(shè)備具有良好的運行狀態(tài)。環(huán)網(wǎng)柜是配電系統(tǒng)中的基本設(shè)備之一，其起著電能分配的重要作用；但環(huán)網(wǎng)柜在運行的過程中受到外界的干擾因素較多，容易發(fā)生故障或者出現(xiàn)運行異常狀態(tài)，操作人員應監(jiān)測環(huán)網(wǎng)柜的運行狀況。本文介紹了基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的環(huán)網(wǎng)柜綜合監(jiān)測技術(shù)，并闡述了環(huán)網(wǎng)柜的綜合評估方法。目前配電系統(tǒng)的建設(shè)規(guī)模在不斷擴大，智能化程度也在不斷提升，電網(wǎng)運行過程中的數(shù)據(jù)信息類型越來越多，同時信息分布的范圍也更廣。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將成為保障配電系統(tǒng)安全運行的重要支撐技術(shù)，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用在配電系統(tǒng)中能夠提高配電系統(tǒng)數(shù)據(jù)獲取的深度和廣度，有利于全面掌握配電系統(tǒng)中電氣設(shè)備的運行狀況，提高配電系統(tǒng)運行的可靠性。本文著重介紹了基于物聯(lián)網(wǎng)的環(huán)網(wǎng)柜綜合監(jiān)測及評估技術(shù)原理，并展望了環(huán)網(wǎng)柜綜合監(jiān)測系統(tǒng)今后的應用趨勢。

1物聯(lián)網(wǎng)在環(huán)網(wǎng)柜中的應用

隨著信息技術(shù)、計算機技術(shù)、通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)近年來在不同的行業(yè)中都得到了應用。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在數(shù)據(jù)感知及采集、傳輸和共享等方面具有明顯的應用優(yōu)勢，在環(huán)網(wǎng)柜中可以加以應用。配電系統(tǒng)中的環(huán)網(wǎng)柜在地理位置分布方面較為分散，符合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用特點，能夠發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢。本文將根據(jù)配電物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，采用環(huán)網(wǎng)柜環(huán)境感知、電氣感知等物聯(lián)網(wǎng)傳感單元和環(huán)網(wǎng)柜智能化運行管理網(wǎng)關(guān)，開發(fā)出環(huán)網(wǎng)柜在線綜合檢測及運行工況智能分析評價系統(tǒng)，同時，該系統(tǒng)還具有發(fā)出環(huán)網(wǎng)柜運行狀態(tài)異常預警功能。通過環(huán)網(wǎng)柜綜合監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)Νh(huán)網(wǎng)柜的運行工況進行實時直觀展示，并能夠有效發(fā)現(xiàn)環(huán)網(wǎng)柜中存在的安全運行隱患，對于提高對環(huán)網(wǎng)柜的管控能力及檢修自動化水平具有重要的實際價值。

2基于物聯(lián)網(wǎng)的環(huán)網(wǎng)柜綜合監(jiān)測技術(shù)

2.1環(huán)網(wǎng)柜綜合監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

實現(xiàn)智能配電網(wǎng)是建設(shè)智能電網(wǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用在配電環(huán)網(wǎng)柜綜合監(jiān)測與評估中是建設(shè)智能配電網(wǎng)的重要內(nèi)容。目前，在配電環(huán)網(wǎng)柜的運維和管理實際中，基本還是等到環(huán)網(wǎng)柜出現(xiàn)運行故障之后再安排人員進行檢修或搶修，很多的環(huán)網(wǎng)柜運行數(shù)據(jù)信息都沒有得到應用，也沒有采取先進的信息化手段收集環(huán)網(wǎng)柜的數(shù)據(jù)，導致對配電環(huán)網(wǎng)柜的運維效率較低。本文介紹的基于物聯(lián)網(wǎng)的環(huán)網(wǎng)柜綜合監(jiān)測技術(shù)，能夠有效解決上述問題，圖1為配電環(huán)網(wǎng)柜綜合監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。從圖1可以看出，在配電環(huán)網(wǎng)柜綜合監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖中占核心地位的是單片機模塊，其起著配電環(huán)網(wǎng)柜綜合監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析、處理和計算作用。溫濕度傳感器、光電傳感器和加速度傳感器等傳感器設(shè)備所采集的數(shù)據(jù)信息都需要傳輸?shù)絾纹瑱C控制系統(tǒng)中進行處理，單片機中嵌入的程序接口收到傳輸過來的數(shù)據(jù)信息后，通過程序的分析和邏輯判斷，得出環(huán)網(wǎng)柜的運行狀態(tài)，實現(xiàn)對環(huán)網(wǎng)柜的綜合監(jiān)測。在環(huán)網(wǎng)柜綜合在線檢測系統(tǒng)中，需要和移動環(huán)網(wǎng)柜運維APP工具配合使用。環(huán)網(wǎng)柜綜合在線檢測系統(tǒng)可以將所采集及分析出的環(huán)網(wǎng)柜預警信息發(fā)到環(huán)網(wǎng)柜運維人員的移動APP終端中，使得運維人員能夠及時獲取到設(shè)備異常運行信息，提高響應速度和檢修工作效率。除此之外，在環(huán)網(wǎng)柜綜合在線監(jiān)測系統(tǒng)中還應設(shè)置防盜模塊、數(shù)據(jù)查詢和統(tǒng)計分析模塊等，以實現(xiàn)環(huán)網(wǎng)柜綜合監(jiān)測系統(tǒng)的一些高級應用，包括根據(jù)環(huán)網(wǎng)柜的運行數(shù)據(jù)的變化情況，對環(huán)網(wǎng)柜的運行狀態(tài)進行趨勢分析，提前感知環(huán)網(wǎng)柜可能發(fā)生的各種狀況，從而規(guī)避環(huán)網(wǎng)柜可能發(fā)生的故障。

2.2環(huán)網(wǎng)柜綜合監(jiān)測系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)是環(huán)網(wǎng)柜綜合監(jiān)測系統(tǒng)的關(guān)鍵，也是綜合監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)的主要來源。對環(huán)網(wǎng)柜的運行狀態(tài)進行評估及發(fā)出相關(guān)的異常預警，都需要以物聯(lián)網(wǎng)中的智能感知技術(shù)為基礎(chǔ)，根據(jù)智能感知技術(shù)所采集到的數(shù)據(jù)進行分析和判斷，得出評估結(jié)果和環(huán)網(wǎng)柜的健康狀態(tài)評價，圖2為環(huán)網(wǎng)柜中的物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)原理框圖。通過環(huán)網(wǎng)柜綜合在線檢測系統(tǒng)中的智能感知模塊，可以掌握環(huán)網(wǎng)柜的實時運行數(shù)據(jù)信息。在圖2中的環(huán)網(wǎng)柜中的物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)原理中，環(huán)網(wǎng)柜運行中的物理量和化學量等原始模擬量數(shù)據(jù)信息，經(jīng)過傳感器設(shè)備可以轉(zhuǎn)換為數(shù)字量信息，并將其傳輸?shù)絾纹瑱C控制系統(tǒng)中；最后所分析計算出的結(jié)構(gòu)通過智能感知裝置中的通信接口傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)層，并傳輸?shù)皆诰€綜合檢測系統(tǒng)運維主站和運維人員的移動終端。

3環(huán)網(wǎng)柜的運行狀態(tài)綜合評估技術(shù)

當利用環(huán)網(wǎng)柜綜合在線監(jiān)測系統(tǒng)采集到環(huán)網(wǎng)柜的運行數(shù)據(jù)后，應通過分析這些數(shù)據(jù)信息來對環(huán)網(wǎng)柜的綜合運行狀態(tài)進行評估和辨識。當環(huán)網(wǎng)柜中布置的加速度傳感器監(jiān)測到環(huán)網(wǎng)柜的發(fā)生了較大的位移，則可以判斷環(huán)網(wǎng)柜可能受到了外力的撞擊，并結(jié)合所采集的圖像進行綜合判斷。溫度傳感器和濕度傳感器能夠?qū)⒉杉降沫h(huán)網(wǎng)柜內(nèi)的溫度和濕度數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭\維人員的移動終端中，從而能夠?qū)崟r掌握環(huán)網(wǎng)柜的運行狀況。這兩種類型的傳感器位于環(huán)網(wǎng)柜綜合在線監(jiān)測系統(tǒng)中的環(huán)境監(jiān)測模塊中，并且也能夠監(jiān)測到環(huán)網(wǎng)柜是否出現(xiàn)了水浸的情況。如果水浸傳感器監(jiān)測到環(huán)網(wǎng)柜達到了水浸狀態(tài)，則會發(fā)出相關(guān)的預警信息。此外，在環(huán)網(wǎng)柜綜合在線監(jiān)測系統(tǒng)中還應設(shè)置全景展示模塊，并支持環(huán)網(wǎng)柜所在的地理位置和設(shè)備臺賬信息的查詢，這樣就可以使得環(huán)網(wǎng)柜的運維人員能夠準確定位出現(xiàn)異常運行狀態(tài)的環(huán)網(wǎng)柜的具體位置，從而及時安排人員對環(huán)網(wǎng)柜進行檢修。在全景展示模塊中，應能夠利用可視化地圖展示環(huán)網(wǎng)柜的運行數(shù)據(jù)和運行工況。采用本文所述的環(huán)網(wǎng)柜綜合在線檢測及評估系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對環(huán)網(wǎng)柜的環(huán)境工科、異常運行狀態(tài)識別及檢測、趨勢分析、異常預警等多項不同的智能化運行管控功能，并能夠提高電網(wǎng)企業(yè)對環(huán)網(wǎng)柜的精細化運維和管理技術(shù)水平。

結(jié)論：

隨著城市建設(shè)進程的較快，環(huán)網(wǎng)柜的運行環(huán)境也更為復雜，容易受到外界物體的沖擊，給環(huán)網(wǎng)柜的安全運行帶來較大的考驗，本文所分析的基于物聯(lián)網(wǎng)的環(huán)網(wǎng)柜綜合監(jiān)測及評估技術(shù)具有較強的實際意義和工程實用價值，可以在配電環(huán)網(wǎng)柜的運維及管理中加以推廣應用。

作者：胡曉斌 曾慶霖 宋宇 宏翁劍 王威 單位：國網(wǎng)江西武寧縣供電分公司