摘要：由於(yú)用電端環(huán)網櫃(guì)及配電(diàn)室較為分散，數(shù)量多(duō)，距離(lí)遠(yuǎn)，沒有實時監(jiān)測手(shǒu)段(duàn)，發生(shēng)故

障隻能(néng)斷(duàn)電(diàn)搶(qiāng)修，嚴重(zhòng)影響用電可靠(kào)性(xìng)。通(tōng)過(guò)監控中(zhōng)心計(jì)算機(jī)或(huò)手機客(kè)戶(hù)端可(kě)隨時在綫監(jiān)測設備運行狀況(kuàng)，自(zì)診斷設備的(dí)異常運行(háng)，發現配(pèi)電(diàn)設備(bèi)異(yì)常(cháng)後，通過(guò)手機短信(xìn)或APP推送報(bào)警信(xìn)息(xī)，提醒用戶及時(shí)處理(lǐ)，保證(zhèng)了供(gōng)電可(kě)靠性。

關鍵詞(cí)：配電網智(zhì)能監控係(xì)統(tǒng)；雲技(jì)術(shù)；移(yí)動互聯；預警；用(yòng)戶側

        隨著(zhuó)社(shè)會(huì)的進(jìn)步和人民生(shēng)活(huó)質(zhì)量的提(tí)高(gāo)，對(duì)供(gōng)電(diàn)質量(liáng)和(hé)供電可靠(kào)性(xìng)有了高(gāo)的要(yào)求，但用電端的環(huán)網(wǎng)櫃(guì)及(jí)配電室較為分(fēn)散(sàn)，數(shù)量(liáng)多，距離(lí)遠，沒有實時(shí)監測手段，一(yī)旦(dàn)發(fā)生(shēng)故障(zhàng)，隻能斷電(diàn)後(hòu)搶(qiāng)修(xiū)，嚴重影響(xiǎng)用電可靠性。另外，大部(bù)分用戶配電(diàn)室(shì)的運行管理目(mù)主要(yào)依靠人(rén)工定(dìng)期進行(háng)現場檢測和記錄(lù)，這種工作方式(shì)工(gōng)作量大，數據(jù)多，檢測記錄時(shí)間較(jiào)長(cháng)，而(ér)且準確性得不到(dào)保證(zhèng)，運行(háng)成本也大(dà)大增加。為(wéi)此(cǐ)，采用(yòng)一(yī)種(zhǒng)針(zhēn)對環網櫃及配(pèi)電(diàn)設備具有(yǒu)實(shí)時監測功(gōng)能(néng)的應用係統——基(jī)於公(gōng)有雲的用戶側配(pèi)電(diàn)網智能監(jiān)控係統，通過(guò)實(shí)時監測(cè)保(bǎo)證用電可靠性。

1.1 係統特(tè)點(diǎn)

        用(yòng)戶側配(pèi)電(diàn)網智能監(jiān)控係(xì)統采用(yòng)先進的(dí)互聯網技術(shù)，雲(yún)計算，自動(dòng)化技(jì)術，傳感技(jì)術，實(shí)現(xiàn) 24 h不間斷(duàn)地對用戶設備(bèi)進行監測(cè)，通過(guò)監控中心計(jì)算(suàn)機或手(shǒu)機(jī)客戶(hù)端可隨時在綫(xiàn)監測設(shè)備(bèi)運(yùn)行參數(shù)和運行狀(zhuàng)況，診斷設(shè)備的運(yùn)行(háng)狀況，發(fā)現配電(diàn)設(shè)備異常(cháng)或裝(zhuāng)置內(nèi)部異常時，立(lì)即(jí)自(zì)動(dòng)報(bào)警，通過(guò)短(duǎn)信(xìn)或(huò)APP推送(sòng)信息，提醒用戶(hù)及時處理(lǐ)，以保(bǎo)證(zhèng)供(gōng)電(diàn)可(kě)靠性。基於公(gōng)有雲(yún)的用戶側配電(diàn)網智能監控(kòng)係(xì)統，是(shì)一(yī)種輕(qīng)資產(chǎn)解(jiě)決方案(àn)，無須鋪(pū)設光纖，不受(shòu)機房設施，服務(wù)器設備(bèi)的(dí)限製，可以節約(yuē)一(yī)次投(tóu)資和日(rì)後的維護費(fèi)用。

1.2 係統結構(gòu)

        係(xì)統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構如圖(tú)1所示，主要包括(kuò)各箱式變壓器，監控站，移動終端(duān)，工(gōng)程師站，雲端服(fú)務(wù)器，雲(yún)端(duān)存(cún)儲(chǔ)器(qì)，移(yí)動通信(xìn)網絡(luò)，GPRS通(tōng)信服(fú)務器等。用戶側配電(diàn)網智能(néng)監測係統分為4部分(fēn)：現場(cháng)設備層，通信層(céng)，雲服務(wù)，監(jiān)控層(céng)。

 

 

1.3 係統(tǒng)軟(ruǎn)件

1.3.1 係(xì)統(tǒng)功能(néng)

        該(gāi)係(xì)統(tǒng)主要功(gōng)能為(wéi)遠程數據監(jiān)測(cè)及推送故(gù)障消(xiāo)息預警(jǐng)，主(zhǔ)要(yào)分為(wéi)以下(xià)4部(bù)分。 

1.3.1.1 開關狀(zhuàng)態(tài)動(dòng)態(tài)顯(xiǎn)示(shì)

        可以通過(guò)電腦(nǎo)或手(shǒu)機 APP 查看(kàn)高壓(yā)負(fù)荷開(kāi)關合(hé)分狀態，高壓(yā)斷路器合分狀(zhuàng)態及(jí)位置（工作(zuò)/試 驗），隔(gé)離(lí)開關合分(fēn)狀(zhuàng)態(tài)，接(jiē)地(dì)刀(dāo)閘位置，電容補(bǔ)償投(tóu)切(qiē)狀態(tài)。 

1.3.1.2 遙測值(zhí)顯示

        遠程查(chá)看高壓櫃(guì)/變壓(yā)器的三相(xiāng)相(xiāng)電壓(yā)，三(sān)相(xiāng)綫電壓，三(sān)相電流，頻(pín)率，有(yǒu)功功(gōng)率(shuài)，無(wú)功功(gōng)率，功率(shuài)因(yīn)數(shù)，負(fù)荷及平均負(fù)荷(hé)。

1.3.1.3 預(yù)警信(xìn)息監控係統(tǒng)

        具(jù)有(yǒu)遠距(jù)離無綫(xiàn)測溫，避雷器(qì)在(zài)綫監測(cè)，諧波在綫監測(cè)，視頻在綫(xiàn)監控，煙霧(wù)遙感等功能，並能(néng)通過視頻（支持語(yǔ)音(yīn)雙向傳輸(shū)）實時查(chá)看現場(cháng)情況。具有(yǒu)GPS定(dìng)位功能(néng)，通過(guò)手(shǒu)機(jī)APP可(kě)直接(jiē)鏈(liàn)接(jiē)導航(háng)，快速(sù)到達(dá)配電終端位(wèi)置。 

1.3.2 數據性措施(shī)  

        電力(lì)數(shù)據涉及機(jī)密，充(chōng)分(fēn)考(kǎo)慮(lǜ)以上(shàng)數據(jù)問題，特別在硬(yìng)件(jiàn)及其軟件(jiàn)上做出以下(xià)措施。 

1.3.2.1 數據(jù)采集端(duān)

        現場通過局(jú)域組網方(fāng)式(shì)采集(jí)數據。采集(jí)的數(shù)據為原始(shǐ)數據，原始數據(jù)不(bù)同(tóng)於現(xiàn)場儀(yí)表內數據(jù)，需進行進製和(hé)係(xì)數(shù)轉化(huà)才(cái)能得到真實數(shù)據，即(jí)使遭(zāo)受網絡(luò)竊(qiè)聽(tīng)後(hòu)對(duì)方(fāng)獲(huò)得(dé)的(dí)數據(jù)也隻(zhī)是 0，1，無(wú)法進行(háng)解(jiě)析。

1.3.2.2 數(shù)據傳輸端

        采(cǎi)用(yòng)自主研(yán)發的(dí) DTU（數(shù)據傳輸單(dān)元(yuán)）與雲服務器進行(háng)通信(xìn)。DTU 工作(zuò)是基於移動/聯(lián)通 GPRS（通用(yòng)分組無綫業(yè)務）信(xìn)道進行(háng)傳(chuán)輸(shū)，即(jí)移(yí)動/聯(lián)通(tōng)為每張 SIM（用(yòng)戶(hù)識(shí)別(bié)模塊）卡(qiǎ)分配 1 個號碼(mǎ)，通過(guò)GSM（移動通信係(xì)統(tǒng)）加密技(jì)術(shù)攔(lán)截第三方(fāng)的網絡(luò)竊(qiè)聽(tīng)。其次，DTU 傳輸原(yuán)理采(cǎi)用(yòng) Modbus RTU 協 議(yì)，服務器請(qǐng)求 1 次數(shù)據(jù)後(hòu)，DTU 工作 1 次，隻能實現(xiàn)單(dān)向(xiàng)數(shù)據(jù)傳(chuán)輸。 

1.3.2.3 服務器端

        服務器具有訪(fǎng)問賬(zhàng)戶密(mì)碼和端(duān)口雙重保(bǎo)護(hù)功能，內(nèi)置網(wǎng)絡防(fáng)火(huǒ)牆(qiáng)，數據直接導入(rù)數據(jù)庫(kù)，數據庫的訪問(wèn)需(xū)要(yào)賬戶(hù)和密(mì)碼認(rèn)證，一(yī)旦(dàn)發生黑客攻擊，緊急(jí)啟動異地(dì)備份(fèn)，杜(dù)絕(jué)數據(jù)竊取(qǔ)，啟(qǐ)動數(shù)據庫(kù)掃描係統，分析內(nèi)部配置(zhì)，防止越權(quán)訪(fǎng)問，發現外部黑(hēi)客(kè)攻擊(jī)漏(lòu)洞(dòng)，防止(zhǐ)外(wài)部(bù)攻(gōng)擊，實(shí)現非授(shòu)權(quán)的從外(wài)到內的監測(cè)。

        基於(yú)公(gōng)有(yǒu)雲的用(yòng)戶側配電網(wǎng)智能監(jiān)控係統(tǒng)在手機客戶端能實(shí)時監測配電設備的(dí)運行工況，電(diàn) 流，電壓，溫度(dù)，泄(xiè)漏電流(liú)等，以(yǐ)及報警信息推(tuī)送(sòng)，並通(tōng)過視(shì)頻可與(yǔ)現場連綫，對現(xiàn)場(cháng)操(cāo)作(zuò)人(rén)員起到(dào)監(jiān)護的(dí)作(zuò)用(yòng)。將該係統(tǒng)已安裝(zhuāng)於三(sān)聯(lián)化工(gōng)配(pèi)電室，內蒙古少(shǎo)數(shù)民族文(wén)化體育運(yùn)動(dòng)中心(xīn)配電(diàn)室(shì)，天(tiān)璽房(fáng)地產環網(wǎng)櫃，晟航 35 kV光伏(fú)變(biàn)電(diàn)站等(děng)十(shí)幾(jī)個用戶(hù)配電室(shì)或環網櫃。通(tōng)過(guò)手機客戶端和(hé)PC端(duān)，可以隨時(shí)了解(jiě)設備運(yùn)行工(gōng)況(kuàng)，電流(liú)，電(diàn)壓，開關位置，節點(diǎn)溫度，實(shí)現(xiàn)避(bì)雷器(qì)在綫監測，視(shì)頻在綫監控，煙(yān)霧遙感(gǎn)，實(shí)時推(tuī)送報警(jǐng)信(xìn)息(xī)等。

2.1 係(xì)統硬件

        通信(xìn)管理機從設備二次(cì)係統采集(jí)數(shù)據，電(diàn)纜終(zhōng)端(duān)安裝電纜溫度(dù)傳感(gǎn)器，將(jiāng)溫(wēn)度數據傳(chuán)輸到電(diàn)纜(lǎn)溫度監(jiān)測(cè)儀(yí)，通(tōng)過(guò)RS485通(tōng)信方(fāng)式將(jiāng)數(shù)據傳輸到(dào)控(kòng)製器模塊，控(kòng)製器通過(guò)總綫將數(shù)據(jù)發送到(dào) GPRS 通信模(mó)塊，通(tōng)過 GPRS 模(mó)塊(kuài)在(zài)現(xiàn)場可以檢(jiǎn)測(cè)到相關運(yùn)行數據。 

2.2 運行(háng)狀況(kuàng)實時(shí)監視

        通(tōng)信管(guǎn)理(lǐ)機從(cóng)用戶二次(cì)係統中讀(dú)取數據(jù)，無綫溫度(dù)監(jiān)測儀(yí)測(cè)量(liáng)電(diàn)纜3相電(diàn)流。將數(shù)據傳輸(shū)到(dào)可編程(chéng)控(kòng)製(zhì)器(qì)模塊，可(kě)編(biān)程控製器對接收(shōu)到的(dí)電壓，電 流(liú)，頻(pín)率(shuài)等非(fēi)開(kāi)關(guān)量(liáng)和開關(guān)量數據(jù)進行(háng)處理(lǐ)，通過GPRS模塊(kuài)將數(shù)據(jù)傳(chuán)輸到(dào)阿裏雲，PC端（如圖2）和手機端(duān)（如圖(tú)3）可(kě)通(tōng)過相應(yīng)軟件(jiàn)從阿裏(lǐ)雲服務(wù)器中獲(huò)取(qǔ)相關數(shù)據(jù)，對用(yòng)戶係(xì)統(tǒng)狀態(tài)進行監視。

 

2.3 避雷器狀態(tài)實(shí)時監控(kòng)

        避雷器(qì)傳感器穿(chuān)孔安裝(zhuāng)於(yú)避雷器(qì)上(shàng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測避雷器(qì)運行(háng)狀態(tài)（放(fàng)電(diàn)次(cì)數和(hé)泄(xiè)漏電流）。當累(léi)積次數達(dá)到(dào)預定值時(shí)，雲服務(wù)器(qì)會推送信(xìn)息至運維人員手機，避免避雷器失效導致(zhì)元(yuán)器(qì)件燒壞或人身(shēn)傷亡。無綫(xiàn)溫度傳感(gǎn)器(qì)測(cè)量3相電纜溫(wēn)度，傳(chuán)輸至(zhì)無綫溫度監(jiān)測儀，實時(shí)顯示各(gè)相電(diàn)纜溫度，同(tóng)時將(jiāng)溫(wēn)度數據(jù)傳(chuán)輸到阿裏雲服(fú)務器(qì)，通過(guò)計(jì)算(suàn)機(jī)和(hé)手(shǒu)機(jī)能(néng)隨時查(chá)看(kàn)各相(xiāng)電(diàn)纜溫(wēn)度(dù)。 

2.4 報警信息推送

        手(shǒu)機端接(jiē)收報警信息(xī)後及(jí)時檢(jiǎn)查設備(bèi)狀況，減(jiǎn)少用(yòng)戶側故障次(cì)數。

2.5 視頻(pín)監(jiān)控(kòng)

        在配電室(shì)內安(ān)裝(zhuāng)攝(shè)像頭，通過手機和(hé)電腦(nǎo)查看監控(kòng)視頻(pín)，了解(jiě)用戶(hù)操作是否規範，及(jí)時(shí)發現(xiàn)隱(yǐn)患。 

2.6 負荷(hé)預(yù)測

        係統可(kě)生成負(fù)荷(hé)報(bào)表(biǎo)及曲綫，通過負荷月報表掌握企(qǐ)業用電(diàn)特點，幫助客戶提高(gāo)電能(néng)利用效率(shuài)，降低企業用電成本，提(tí)升客(kè)戶(hù)滿意度(dù)。

3.1簡介(jiè)

        安(ān)科(kē)瑞電氣股(gǔ)份有(yǒu)限(xiàn)公司根據配(pèi)電(diàn)室實(shí)際情(qíng)況，結合(hé)多年(nián)的變(biàn)電站(zhàn)和配(pèi)電室(shì)的運行管(guǎn)理(lǐ)經驗(yàn)，自(zì)主研發(fā)了(liǎo)安科瑞配電(diàn)室(shì)綜合(hé)監(jiān)控(kòng)係統，實(shí)現(xiàn)了(liǎo)智(zhì)能(néng)開關櫃運(yùn)行(háng)監(jiān)控，高壓開關(guān)櫃帶電(diàn)顯示(shì)，電流(liú)電(diàn)壓等(děng)負(fù)載運行監(jiān)控，母(mǔ)綫測溫(wēn)監測(cè)，電(diàn)纜(lǎn)測溫(wēn)監測(cè)，環境監測，有害氣(qì)體監測(cè)，安防(fáng)監(jiān)控，采(cǎi)暖(nuǎn)通(tōng)風，門(mén)禁，燈(dēng)光，風機(jī)，除濕機(jī)，空調控製等功(gōng)能。實(shí)現動力(lì)環(huán)境(jìng)各數(shù)據(jù)的檢測與設(shè)備控製，實(shí)現(xiàn)動力環境化(huà)，避(bì)免運(yùn)行環境的(dí)失(shī)控導致配電設備運行(háng)故障，保證(zhèng)維護(hù)人員，延(yán)長(cháng)設(shè)備(bèi)使用(yòng)壽命，減少(shǎo)配電(diàn)室(shì)粗放(fàng)式(shì)管理導致(zhì)成(chéng)本過高(gāo)，同時(shí)實現配電(diàn)動力環境(jìng)的(dí)分布式(shì)遠程(chéng)管理(lǐ)。

3.2係統功能(néng)

3.2.1 通信管理

        安(ān)科瑞智能(néng)配電室(shì)綜(zōng)合監(jiān)控係統可(kě)以(yǐ)完成對整個配(pèi)電室範圍內(nèi)的通信(xìn)設(shè)備進行(háng)管(guǎn)理，添(tiān)加，刪(shān)除，控(kòng)製和數據的實時(shí)監測。

3.2.2實時監(jiān)測

        安(ān)科瑞(ruì)智能配電(diàn)室綜(zōng)合監(jiān)控係(xì)統人機界(jiè)麵(miàn)友好，能(néng)夠(gòu)顯示配電(diàn)室(shì)設(shè)備的運行狀(zhuàng)態，實時監測(cè)配(pèi)電(diàn)室環境參(cān)數信息，如視頻(pín)，溫度(dù)，濕(shī)度(dù)，漏水/水(shuǐ)浸，水(shuǐ)位(wèi)，有害氣體(tǐ)和電(diàn)參量(liáng)等(děng)。實時顯示(shì)有關(guān)故障，告(gào)警等信息(xī)。

3.2.3 數據(jù)查(chá)詢(xún)

        在(zài)人機(jī)界(jiè)麵中，可(kě)以直接(jiē)查看配電(diàn)室個設備的運行數據。

3.2.4曲(qū)綫查詢(xún)

        在(zài)曲綫(xiàn)查(chá)詢(xún)界(jiè)麵(miàn)，可以直接查(chá)看(kàn)遙(yáo)測參量(liáng)曲綫，包(bāo)括溫度(dù)，濕(shī)度，水(shuǐ)位，有害(hài)氣(qì)體，電壓，電(diàn)流等曲綫。

3.2.5運行(háng)報表

        查詢配電(diàn)室內設備(bèi)的(dí)運行數據報(bào)表，包括日報表，月(yuè)報表(biǎo)，年報表和查詢報(bào)表等。

3.2.6實時告(gào)警

        科(kē)瑞(ruì)智(zhì)能配電室綜合監控(kòng)係統具(jù)有(yǒu)實時(shí)告(gào)警功能(néng)，係統能夠對配(pèi)電(diàn)室溫度(dù)，濕度，有害(hài)氣(qì)體，設(shè)備故障或通信故障(zhàng)等事件(jiàn)發出(chū)告警。告警如右(yòu)圖(tú)所(suǒ)示：

3.2.7 歷史事件(jiàn)查(chá)詢

        安科(kē)瑞智(zhì)能(néng)配電(diàn)室綜合(hé)監(jiān)控(kòng)係統(tǒng)能(néng)夠(gòu)對(duì)產生的(dí)所有事(shì)件記錄進(jìn)行存(cún)儲(chǔ)和管(guǎn)理(lǐ)，方便(biàn)用戶(hù)對係統事件和進行歷(lì)史(shǐ)追(zhuī)溯，查詢統(tǒng)計，事故(gù)分析。

3.2.8 用戶權限(xiàn)管理

        為保障係(xì)統穩定運(yùn)行，設(shè)置(zhì)了用(yòng)戶(hù)權限管理(lǐ)功能(néng)。通過用戶(hù)權限(xiàn)管(guǎn)理能夠防止未經(jīng)授(shòu)權(quán)的操作（如遙(yáo)控的操作(zuò)，數據庫修改等）。可以(yǐ)定義(yì)不(bù)同(tóng)級(jí)別用(yòng)戶(hù)的(dí)登錄(lù)名(míng)，密碼及操作權限(xiàn)，為係(xì)統運(yùn)行，維(wéi)護(hù)，管(guǎn)理提供(gōng)可(kě)靠(kào)的保障。

3.2.9網絡(luò)拓(tuò)撲(pū)圖

        安科瑞智能(néng)配電(diàn)室綜(zōng)合監(jiān)控係統支持實(shí)時監視接(jiē)入(rù)係(xì)統的各(gè)設(shè)備的通信狀態(tài)，能夠(gòu)完整的(dí)顯(xiǎn)示(shì)整個係統網絡結構。可在綫診斷(duàn)設(shè)備通信狀態(tài)，發(fā)生(shēng)網絡異(yì)常(cháng)時能自動在(zài)界麵(miàn)上顯示故障設備(bèi)或元(yuán)件(jiàn)及(jí)其故障部位(wèi)。

3.2.10遙控操(cāo)作(zuò)

        安(ān)科(kē)瑞智能配(pèi)電室(shì)綜合監控(kòng)係統可以(yǐ)對整個(gè)配電係(xì)統範(fàn)圍內的設備進行遠程遙(yáo)控(kòng)操(cāo)作。

3.3Acrel-2000E/B配電室(shì)環境(jìng)監(jiān)控係(xì)統(tǒng)配(pèi)置(zhì)選型

        用戶側配(pèi)電(diàn)網智(zhì)能監(jiān)控(kòng)係統基於(yú)雲(yún)計算技術(shù)，無(wú)需(xū)建(jiàn)立機房，可(kě)以減少建設(shè)投資(zī)費(fèi)用和維(wéi)護(hù)成(chéng)本。該係(xì)統可以廣泛應用和服務於城鄉終端(duān)用戶的配電設(shè)備[5-6]。經(jīng)過 1 a 多的運行，監(jiān)控中心和手(shǒu)機客(kè)戶(hù)端未發(fā)生(shēng)網(wǎng)絡中斷(duàn)事(shì)故，網(wǎng)絡運(yùn)行(háng)可(kě)靠，數(shù)據(jù)上(shàng)傳(chuán)穩定。值(zhí)班人員對變電站的(dí)運(yùn)行(háng)工況一(yī)目(mù)了(liǎo)然，減輕(qīng)了(liǎo)勞(láo)動(dòng)強度(dù)，提高(gāo)了工作效率，為保(bǎo)障(zhàng)供(gōng)電(diàn)可(kě)靠(kào)性和(hé)提供了強有(yǒu)力(lì)的技(jì)術支(zhī)撐(chēng)。

張吉生，張(zhāng)波.基(jī)於(yú)大數據(jù)架構(gòu)的變(biàn)電(diàn)設備運行(háng)質量智(zhì)能評價(jià)[J].電(diàn)力(lì)大(dà)數據(jù)，2017，20（9）：37-41

楊(yáng)萬(wàn)春，閆(yán) 東，王(wáng)紅剛(gāng)，馮誌(zhì)明.基於公有雲(yún)的用(yòng)戶(hù)側(cè)配(pèi)電網(wǎng)智能(néng)監(jiān)控係(xì)統應用

安(ān)科瑞Acrel-2000EB配電室(shì)綜(zōng)合監控係(xì)統2020.04版