環網柜監測評估物聯網技術的應用
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隨著電力用戶對供電可靠性要求的提高，應強化對配電系統中電力設備的運維，保證配電設備具有良好的運行狀態。環網柜是配電系統中的基本設備之一，其起著電能分配的重要作用；但環網柜在運行的過程中受到外界的干擾因素較多，容易發生故障或者出現運行異常狀態，操作人員應監測環網柜的運行狀況。本文介紹了基于物聯網技術的環網柜綜合監測技術，并闡述了環網柜的綜合評估方法。目前配電系統的建設規模在不斷擴大，智能化程度也在不斷提升，電網運行過程中的數據信息類型越來越多，同時信息分布的范圍也更廣。物聯網技術將成為保障配電系統安全運行的重要支撐技術，將物聯網技術應用在配電系統中能夠提高配電系統數據獲取的深度和廣度，有利于全面掌握配電系統中電氣設備的運行狀況，提高配電系統運行的可靠性。本文著重介紹了基于物聯網的環網柜綜合監測及評估技術原理，并展望了環網柜綜合監測系統今后的應用趨勢。
1物聯網在環網柜中的應用
隨著信息技術、計算機技術、通信技術和網絡技術的發展，物聯網技術近年來在不同的行業中都得到了應用。物聯網技術在數據感知及采集、傳輸和共享等方面具有明顯的應用優勢，在環網柜中可以加以應用。配電系統中的環網柜在地理位置分布方面較為分散，符合物聯網技術的應用特點，能夠發揮物聯網技術的優勢。本文將根據配電物聯網技術，采用環網柜環境感知、電氣感知等物聯網傳感單元和環網柜智能化運行管理網關，開發出環網柜在線綜合檢測及運行工況智能分析評價系統，同時，該系統還具有發出環網柜運行狀態異常預警功能。通過環網柜綜合監測系統能夠對環網柜的運行工況進行實時直觀展示，并能夠有效發現環網柜中存在的安全運行隱患，對于提高對環網柜的管控能力及檢修自動化水平具有重要的實際價值。
2基于物聯網的環網柜綜合監測技術
2.1環網柜綜合監測系統的結構
實現智能配電網是建設智能電網的關鍵環節之一，將物聯網技術應用在配電環網柜綜合監測與評估中是建設智能配電網的重要內容。目前，在配電環網柜的運維和管理實際中，基本還是等到環網柜出現運行故障之后再安排人員進行檢修或搶修，很多的環網柜運行數據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網柜的數據，導致對配電環網柜的運維效率較低。本文介紹的基于物聯網的環網柜綜合監測技術，能夠有效解決上述問題，圖1為配電環網柜綜合監測系統的結構圖。從圖1可以看出，在配電環網柜綜合監測系統的結構圖中占核心地位的是單片機模塊，其起著配電環網柜綜合監測系統的數據分析、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備所采集的數據信息都需要傳輸到單片機控制系統中進行處理，單片機中嵌入的程序接口收到傳輸過來的數據信息后，通過程序的分析和邏輯判斷，得出環網柜的運行狀態，實現對環網柜的綜合監測。在環網柜綜合在線檢測系統中，需要和移動環網柜運維APP工具配合使用。環網柜綜合在線檢測系統可以將所采集及分析出的環網柜預警信息發到環網柜運維人員的移動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，在環網柜綜合在線監測系統中還應設置防盜模塊、數據查詢和統計分析模塊等，以實現環網柜綜合監測系統的一些高級應用，包括根據環網柜的運行數據的變化情況，對環網柜的運行狀態進行趨勢分析，提前感知環網柜可能發生的各種狀況，從而規避環網柜可能發生的故障。
2.2環網柜綜合監測系統的物聯網感知技術
物聯網感知技術是環網柜綜合監測系統的關鍵，也是綜合監測系統數據的主要來源。對環網柜的運行狀態進行評估及發出相關的異常預警，都需要以物聯網中的智能感知技術為基礎，根據智能感知技術所采集到的數據進行分析和判斷，得出評估結果和環網柜的健康狀態評價，圖2為環網柜中的物聯網感知技術原理框圖。通過環網柜綜合在線檢測系統中的智能感知模塊，可以掌握環網柜的實時運行數據信息。在圖2中的環網柜中的物聯網感知技術原理中，環網柜運行中的物理量和化學量等原始模擬量數據信息，經過傳感器設備可以轉換為數字量信息，并將其傳輸到單片機控制系統中；最后所分析計算出的結構通過智能感知裝置中的通信接口傳輸到網絡層，并傳輸到在線綜合檢測系統運維主站和運維人員的移動終端。
3環網柜的運行狀態綜合評估技術
當利用環網柜綜合在線監測系統采集到環網柜的運行數據后，應通過分析這些數據信息來對環網柜的綜合運行狀態進行評估和辨識。當環網柜中布置的加速度傳感器監測到環網柜的發生了較大的位移，則可以判斷環網柜可能受到了外力的撞擊，并結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將采集到的環網柜內的溫度和濕度數據傳輸到運維人員的移動終端中，從而能夠實時掌握環網柜的運行狀況。這兩種類型的傳感器位于環網柜綜合在線監測系統中的環境監測模塊中，并且也能夠監測到環網柜是否出現了水浸的情況。如果水浸傳感器監測到環網柜達到了水浸狀態，則會發出相關的預警信息。此外，在環網柜綜合在線監測系統中還應設置全景展示模塊，并支持環網柜所在的地理位置和設備臺賬信息的查詢，這樣就可以使得環網柜的運維人員能夠準確定位出現異常運行狀態的環網柜的具體位置，從而及時安排人員對環網柜進行檢修。在全景展示模塊中，應能夠利用可視化地圖展示環網柜的運行數據和運行工況。采用本文所述的環網柜綜合在線檢測及評估系統，能夠實現對環網柜的環境工科、異常運行狀態識別及檢測、趨勢分析、異常預警等多項不同的智能化運行管控功能，并能夠提高電網企業對環網柜的精細化運維和管理技術水平。
結論：
隨著城市建設進程的較快，環網柜的運行環境也更為復雜，容易受到外界物體的沖擊，給環網柜的安全運行帶來較大的考驗，本文所分析的基于物聯網的環網柜綜合監測及評估技術具有較強的實際意義和工程實用價值，可以在配電環網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：國網江西武寧縣供電分公司