伴隨著我國工業與農業的迅速發展,對電力系統中輸電線路在線監測系統的質量要求也越來越高,為了提高我國國民經濟的發展水平,對電力系統輸電線路在線監測系統的設計與實現有著至關重要的作用。因此,應用輸電線路在下面是小編為大家整理的輸電線路在線監測【五篇】,供大家參考。
輸電線路在線監測范文第1篇
【關鍵詞】輸電線路;
在線監測;
設計;
應用
伴隨著我國工業與農業的迅速發展,對電力系統中輸電線路在線監測系統的質量要求也越來越高,為了提高我國國民經濟的發展水平,對電力系統輸電線路在線監測系統的設計與實現有著至關重要的作用。因此,應用輸電線路在線監測系統進行及時的監控,可以發現一些安全事故隱患,進而使輸電線路在線監測系統能夠正常的運行。
1、輸電線路在線監測系統的結構
輸電線路在線監測系統的結構主要包括在輸電線路系統中安裝的高壓桿塔的絕緣子污穢泄漏監測的子系統、輸電線路微氣象區氣象信息監測子系統、以及危險點圖像監測子系統和安裝于供電局的后臺專家分析系統所構成的。輸電線路在線監測系統主要是考慮地理環境和氣候環境為監測線路的參數,輸電線路在線監測系統的結構隨著環境的變化而變化,其中,微氣象監測系統主要是監測天氣氣象環境數據,并對數據進行處理,微氣象監測系統能夠監測日常的天氣變化、監測溫度、天氣的潮濕度、有風天的風的速度、風向、等等。通過對天氣變化進行監測,將監測信息進行統計分析和處理,方便了輸電線路技術人員及時了解整個氣候的變化和呈現出來的規律。當輸電線路技術人員發現問題的時候,能夠采取相應的解決措施,進而防止輸電線路發生不必要的故障。在輸電線路在線監測系統的結構中,隨著我國經濟的不斷發展和進步,無線視頻監測系統的利用,使我國的電力系統的安全得到了有利保障,在日常的生活中,由于受惡劣天氣的嚴重影響,在荒蕪人煙的空地上,輸電線路在線監測系統中的高壓桿塔的線路很容易遭到破壞,破壞以后的輸電線路會出現線路跳閘,這樣就形成了很大的安全隱患,在電力行業中,為了避免輸電線路在線監測系統出現不安全因素,那么,就要找到一種能夠有效的監控輸電線路的周邊環境,并且能夠進行一整天的不間斷的監測,輸電線路在線監測系統的結構需要劃分清楚,使其輸電在線監測系統的子系統能夠得到充分的利用。
2、輸電線路在線監測系統的設計
為了確保電力系統中輸電在線監測系統能夠逐步完善,要對輸電線路在線監測系統進行精心的設計,其中設計的過程中,要根據科學合理的方法來實施整個設計過程。輸電線路在線監測系統的設計要遵循電力行業的發展規律,輸電線路在線監測系統的設計環節主要包括如下幾個方面:
2.1對輸電系統結構的設計
為了適應電力系統不斷更新和轉化,要改進輸電線路在線系統的監測過程,我們知道輸電線路在線系統的結構由安裝的高壓桿塔的絕緣子污穢泄漏監測的子系統、輸電線路微氣象區氣象信息監測子系統、以及危險點圖像監測子系統和安裝于供電局的后臺專家分析系統所構成的。隨著我國信息技術的不斷更新和發展,一些新興技術逐步引入到電力行業中,輸電線路在線監測系統結構的設計開始呈現多樣化,并且應用的技術含量較高,輸電線路在線監測系統通過適時的監測和研究,能夠及時的掌握監測出環境變化,通過收集信息,使輸電線路在線監測系統所監測的電流電氣現場的所有特征,輸電線路在線監測系統在運行的過程中,系統利用向量機等采用推理的方法對數據進行分析和處理,在推算的過程中,可以很快的知道輸電線路在線監測系統中絕緣子的污穢的程度有多大,同時,能知道其發展趨勢,對監測出來的屬于超標的絕緣子應該進行及時報警,并能夠指導如何進行檢修和恢復工作,進而防止污穢超標現象引起不安全事故的再次發生。同時,在輸電線路在線系統的監測過程中,還可以利用先進的視頻設備進行監測,通過視頻圖像信息給用戶提供一些現場的畫面,通過視頻,可以隨時看到高壓桿塔的現場輸電況,并且能夠充分的掌握高壓桿塔現場輸電線路是否被積雪所覆蓋,周邊的環境是否阻礙輸電線路在線監測系統的正常輸電,伴隨著我國高新技術的不斷改革和優化,一些先進的技術開始走進人們的生活,高新技術的借用,會使我們節省很多的時間、人力、物力和財力,同時也能夠帶動我國的電力行業的迅速發展,在電力工程項目中,輸電線路在線監測系統利用了GPS衛星定位系統來測量輸電線路在哪個環節出了故障,并且能夠找到發生故障的方位,通過GPS衛星定位系統來確定輸電線路出現故障的準確位置,同時,還可以好的大量的信息,能夠使信息資源得到共享。
2.2對輸電線路在線監測系統的功能的設計
每個電力輸電線路在線監測系統對功能的設計應該分析其主要結構,知道了輸電線路在線系統的結構以后,我們才能從它蘊含的子系統中發現各個系統所能發揮的功能,為輸電做出的貢獻。在輸電線路在線監測系統的子系統污穢泄露電流監測子系統中,安裝了高頻率的電流傳感器,對信號進行處理,并且收集相關的數據,通過系統采集數據,來實現該系統的功能。在輸電線路在線監測系統中的微氣象區氣象信息監測系統的過程中,系統的設計主要是根據天氣的變化,環境因素,來實現其主要功能和信息儲備,在輸電線路在線監測系統的中心,能通過各種報表、統計的圖表,對輸電線路進行系統的分析和綜合,然后把信息的顯示方式傳給用戶,讓用戶知道輸電線路的用電量和總體情況,當出現不安全事故的時候,應該及時報警。
3、怎樣實現輸電線路在線監測系統的設計
輸電線路在線監測系統的設計師通過引用先進的科學技術來逐步實現的,在當今社會,一些新興技術的發展和更新,改變了人們的生活,人們的需求越來越多,在輸電線路在線監測系統中還可以一用遠程監控系統,來獲取現場的輸電情況,這種方式比較適用,能夠適應輸電線路在線監測系統的應用理念和充分了解輸電線路在線監測系統的發展規律。
4、輸電線路在線監測系統的設計與實現的重要意義
輸電線路在線監測系統的設計與實現有著重要的意義,主要有一下幾個方面:
4.1有利于實現輸電線路在線監測系統的主要功能,能夠完善輸電線路在線監測系統的管理水平。
4.2有利于帶動我國的經濟,通過輸電線路在線監測系統利用先進技術,可以使輸電線路在線監測系統合理化,實現其功能。
4.3有利于提高輸電線路在線監測系統中應用技術質量。
近幾年來,隨著我國電子技術和信息技術的不斷發展和進步,輸電線路在線監測系統改變了以往的單一、傳統的形式,對于輸電線路的應用范圍比較廣泛,涉及的技術性含量高,通過本文,我們知道了輸電線路在線監測系統的整體結構和其中的子系統的應用功能,在輸電線路在線監測系統上的設計上充分考慮了相互影響的相關因素,并能使輸電線路在線監測系統運行方便。
參考文獻
[1]黃劍波,吳開賢.輸電線路雨雪冰凍災害研究[J].電網與清潔能源,2008,24-28.
[2]王少華,蔣興良,孫才新.輸電線路導線舞動的國內外研究現狀[J].高壓技術,2005,31(10):11-14.
[3]黃新波,張冠軍,丁建國等.基于GSM SMS的輸電線路覆冰在線監測系統[J].電力自動化設備,2008(5):72-76.
輸電線路在線監測范文第2篇
關鍵詞:輸電線路;
在線監測系統
1 研究背景概述
隨著社會經濟的高速發展,各行各業對電力供應的質量和數量提出了更高的要求,由于電網中輸電線路所處環境的不確定性,使線路運行是否安全已成為電網可靠性的一項重要指標。
由于輸電線路縱橫延伸幾十甚至幾百千米,處在不同的環境中。因此高壓輸電線路受所處地理環境和氣候影響很大,每年電網停電事故主要由線路事故引起。
以前,輸電線路檢查主要靠運行人員周期性巡視,雖能發現設備隱患,但由于本身的局限性,缺乏對特殊環境和氣候的檢測,在巡視周期真空期也不能及時掌握線路走廊外力變化,極易在下一個巡視未到之前由于缺乏監測發生線路事故。因此,線路在線監測系統應用而生,其通過無線(GSM/GPRS/CDMA)傳輸方式,對輸電線路環境溫度、濕度、風速、風向、鹽密度、泄漏電流、覆冰、雷電流、周圍施工情況、桿塔傾斜等參數進行實時監測,提供線路異常狀況的預警,通過對線路各有效參數的監測,能夠提高對輸電線路安全經濟運行的管理水平,并為輸電線路的狀態檢修工作提供必要的參考。
2 系統工作原理
系統由兩部分組成,分別是數據采集前段(太陽能接收板、通訊系統、采集系統、抗干擾系統等)和后臺收集系統組成。采集前段是一臺高性能的嵌入式計算機,其主供電源為太陽能接收板,可以全天候作業。通過預先設定的程序定時對周圍的各種數據。比如溫度、濕度、風向等進行分析收集,視頻探頭可以不間斷對周圍環境進行實時監測,前臺系統對所收集數據進行處理后,通過無線(GSM/GPRS/CDMA)傳輸方式可以及時傳輸至后臺控制中心。后臺接受終端可以對所收集的相關數據進行分析,根據分析結果有針對性地對相關桿塔采取防范措施,降低線路事故的發生。
3 輸電線路在線監測系統的組成
該系統可以采取積木式結構,針對不同地理環境和氣候監測不同的線路參數,監測中心服務器采取統一的軟件平臺,便于綜合分析、比較?,F對常用的幾種監測儀進行分析:
3.1 微氣象監測系統
輸電線路由于其分散性特點,所處環境變化較多,極易由風偏、雷擊、污穢等引起線路故障,特別是局部環境的變化及時掌握更需要在線數據的監測。
微氣象監測系統主要對輸電線路走廊微氣象環境數據進行在線監測等,能將所測監測點溫度、濕度、風速、風向、氣壓、等氣象參數及嚴密數據進行分析。通過定期數據傳送,使線路技術人員根據數據曲線能及時掌握線路運行環境的氣候變化規律,以便采取相應的措施(比如:雷區安裝氧化鋅避雷器、污穢區采取調爬等)防止線路發生停電事故。
3.2 無線視頻監控系統
由于經濟發展,各種建筑施工改造頻繁。另外處在荒郊野外的桿塔線路極易受到外力的破壞,由此引起的線路跳閘事故逐年增加,傳統的巡視方式已不能滿足現有的安全需求。
因此,在電力行業,急需一種有力的監控、監測手段對輸電線路周邊狀況及環境參數進行全天候監測,使輸電線路運行于可視可控之中。架空輸電線路危險點遠程監控系統采用先進的數字視頻壓縮技術,通過無線通訊實時將線路周圍情況傳至后臺監控中心,并可設置程序對危及線路安全的行為進行報警。采取紅外探測技術對輸電線路高危地區桿塔進行全天候監測,將事故隱患及時消除。有效地減少由于線路周圍建筑施工等外力破壞引起的電力事故。在巡視人員不易到達地區,大大減少巡視次數,為輸電線路的巡視及狀態檢修開辟了新思路。
系統軟件強大的查詢、比較、分析功能??杉皶r了解設備及環境變化信息,為事故預防及事后分析提供事實依據。
3.3 輸電線路覆冰監測
通過在易覆冰區域的鐵塔上安裝覆冰自動監測站。通過在線測量絕緣子垂直負荷的變量,建立在一個垂直檔距單元內導線自重、風壓系數、絕緣子傾斜角、絕緣子垂直負荷和導線等值覆冰厚度的數字模型。適時檢測在一個垂直檔距單元內等值覆冰厚度的變化,在根據線路設計標準,為用戶提供預警值。還能夠對現場的覆冰情況進行捫照,通過GPRS/CDMA無線通訊網絡將照片、環境參數傳往監控中心,在監控中心即可隨時掌握線路的覆冰情況。通過對照片的比較分析可判斷積冰速度,綜合各種氣象條件,作出相應的處理措施,防止大范圍停電事故的發生。
3.4 桿塔傾斜儀
由于一些樸塔處在采空區和易沖刷地段,為防止由于桿塔傾倒而引起倒桿斷線事故的發生,就需要及時掌握桿塔傾斜發展情況,以便及時采取相應的措施。
桿塔傾斜儀通過自身設備,程序設計傳輸時間間隔,定時將樸塔順線路及垂直線路方向的傾斜角度數據傳輸至后臺控制中心,通過對傳輸同數據的曲線分析,可以及時判斷桿塔傾斜的發展趨勢,在達到報警狀態時及時處理,是礦由開采及雨水樸刷較多地區進行在線監測的一種有效手段。
3.5 輸電線路防盜報警系統
輸電線路近年來被盜事件逐年上升,據不完全統計,中國由于塔材被盜、導線被割引起的經濟損失達上億元之多。由于輸電線路分散在野外,距離長、分散性大,一直以來沒有有效的安全防范措施。
在電力線路上安裝一種探測器,此探測器主要感應振動和熱能,當有人靠近桿塔進行偷盜時,儀器感應發出報警,通過無線網絡短信傳送至相關人員手機上及信息中心。同時還可根據需要開發圖像功能,在啟動報警同時。啟動圖像功能將圖像傳至監控中心,保留相關視頻已做為犯罪證據以供警方確認。
輸電線路在線監測范文第3篇
關鍵詞:視頻監測;
超聲波;
雷達
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.04.167
1 引言
輸電線路在線監測技術是指直接安裝在線路設備上可實時記錄表征設備運行狀態特征量的測量系統及技術,是實現狀態監測、狀態檢修的重要手段,狀態檢修的實現與否很大程度上取決于在線監測技術的成功與否。本文主要在目前存在的檢測技術進行了相關研究,闡述了視頻監測技術、超聲波技術以及雷達技術及存在的不足,表明了需要一種可以對現場狀況實時監視,對現場即將要發生的各類事故,起到積極快速警告,避免現場可能產生損失的監測系統需要出現。
2 視頻監測技術
目前的監測手段多為視頻監測技術。當有外物入侵時,采用攝像頭捕捉現場畫面,采用背景差分法原理,建立高斯背景模型算法,根據捕捉到的幀與背景模型對比,判斷入侵物體類型,并結合現場情況進行緊急處理。
背景差分法原理是對視頻背景的場景建模,然后監測到的圖像序列幀與背景模型幀進行差值運算,然后可以獲得差分圖像,將背景模型與差分圖像中的像素值進行比較,如果改c的像素值大于給定的值則認為該點屬于運動目標區域。否則為背景區域。
差分圖像為:
其中為查分圖像,為當前幀圖像,為背景圖像。
目前,輸電線路在線監測應用最多的是視頻監測技術,視頻監測技術雖然可以準確的了解現場的情況,但是受外界環境影響比較大,而且存在盲區等缺點。
3 超聲波技術
系統的工作核心是PIC16F73單片機,通過超聲波發射與接收電路進行信號的發出與接收,通過單片機對接受的信號進行分析、處理并計算出目標的距離等信息。,并將該信號通過GPRS等無線傳輸方式傳輸至監控終端,最后又監控人員對現場情況進行處理。
超聲波技術的優點是靈速度快、敏度高、而且成本比較低等優點,但超聲波技術存在探測距離短、易受干擾、發生誤報率高等弊端。
4 雷達技術
雷達技術優勢在于掃描分析監控范圍無死角,雷達掃描分析是采用雷達監控技術手段,可根據設定的安全范圍,所監測的范圍為塔基地面及上空的全景的范圍,完全滿足監控輸電線路對各個空間環境及突發性監控的要求。
5 一種新型輸電線路在線監測系統
新型檢測系統是綜合采用雷達與視頻相結合的監控系統。當物體移動至前后雷達監視區域時,裝置捕獲到斜面測量距離,通過斜面與垂直夾角,迅速計算出物體的垂直高度,繼而通過視頻監測系統判定模型得出即將出現的危險,如果超過安全距離,判定模塊會迅速將預警信息發送至集中控制單元,單元將信號快速聯動發送至前端喊話與警燈裝置,警示裝置以聲音和燈光震懾現場,起到預防作用,如果入侵物體仍舊堅持通過垂直區域,標志事故已發生。
6 結語
綜合以上幾種輸電線路在線檢測技術的研究,我們可以知道:輸電線路防外力破壞應用最為廣泛的是單一的視頻技術,但容易受到天氣的影響,而且功耗比較大。超聲波技術同樣有監測死角,功耗較大等不足。鑒于雷達所具有對溫濕度變化噪聲和光線靈敏度低以及抗射頻干擾能力強等優點,作為新興技術,將被廣泛的投入到實際應用當中。但是,雷達同樣存在價格、安裝等問題,需要專家,學者進行進一步的研究和探討。
參考文獻:
[1]施翔,錢萌,譚磊,孟凡鳳,馬建,張雷.高清視頻監控技術在架空輸電線路反外力中的應用研究[J],2012,1179-1182.
[2]季洪獻,方文瑾.基于智能行為分析技術的監測裝置及其在輸電線路防外力破壞中的應用[J].2014(12):49-50.
輸電線路在線監測范文第4篇
【關鍵詞】輸電線路;
在線監測;
硬件;
軟件;
設計
1.綜述
近年來,隨著我國工農業生產的發展和人們生活水平的提高,作為先行的電力工業取得了迅猛的發展,系統裝機容量和輸電線路電壓等級都在不斷提高。隨著電力系統裝機容量的提升、運行電壓等級的提高、電網覆蓋范圍的擴大,一方面提高了運行的可靠性和經濟性,但是另一方面使得系統運行故障所波及的范圍和對工、農業生產和人們生活造成的影響也越來越大。
中國高壓輸電線路分布范圍廣、線路長,尤其是“西電東送”工程,不但地形地貌復雜,而且部分地區氣候條件比較惡劣。傳統的輸電線路檢查主要靠運行人員周期性巡視,極易在下一個巡視未到之前由于缺乏監測發生線路事故。應用在線監測技術對線路狀態進行實時監控,可以及早發現事故隱患并及時予以排除,使線路始終保持良好的狀態運行,提高電力系統自動化程度,減少各種事故的發生,提高國民經濟效益。
2.主要內容和方法
2.1在線監測的主要內容
2.1.1絕緣子污穢在線監測:(1)泄漏電流的在線監測。絕緣子表面泄漏電流是電壓、氣候、污穢三要素的綜合反映,因此可將絕緣子表面泄漏電流作為監測絕緣子污穢程度的特征量;
(2)污穢度在線監測。絕緣子表面的污穢度反映了輸電線路的基本絕緣狀況,目前世界上一般采用停電的方式測量絕緣子表面污穢度,包括等值鹽密和灰密。
2.1.2輸電線路覆冰在線監測:輸電線路覆冰在線監測系統實時監測導線覆冰情況,依托后臺診斷分析系統對監測數據進行分析,實現對線路冰害事故的提前預測,并及時發送報警信息,減少線路冰閃、舞動、斷線、倒塔等事故的發生。
2.1.3雷電在線監測:(1)雷電定位系統。雷電探測定位的原理是對雷電發生時伴有的電磁輻射信號等雷電波信息特征量進行測定,再通過算法分析來得到雷電發生的時間、地點、雷電流幅值、極性與回擊次數等相關雷電信息,呈現出雷電活動的實時動態圖;
(2)雷電流在線測量。雷電流在線測量可測量雷電流大小、波形參數,有利于判斷雷擊方式,可積累雷電基礎參數,有助于分析雷擊輸電線路的影響因素,對在各種典型地區有針對性地采取合理有效的防雷措施具有重要作用。
2.1.4輸電線路環境監測:輸電線路環境監測是通過建立專門的環境監測站跟蹤監測輸電線路所處地區氣象要素的變化,助于決策部門及時了解氣候狀況的變化,為及時采取防災減災措施,保障輸電線路的運行安全提供科學依據。
2.1.5輸電線路桿塔傾斜監測:采空區地面裂縫、巖體錯位、崩塌、滑坡、地面塌陷等地質災害,導致桿塔傾斜、地基變形的情況發生,嚴重威脅輸電線路的安全運行。
2.1.6輸電線路導線微風振動的監測:微風振動是造成高壓架空輸電線路疲勞斷股的主要原因。微風振動對架空線路造成的破壞是長期積累性的,具有較強的隱蔽性,因此對其進行測量既能為防振設計提供科學的依據,又能為消除微風振動產生的隱患。
2.1.7輸電線路導線舞動監測:導線舞動會嚴重損害線路,開展導線舞動在線監測技術的研究,加強對導線舞動的觀測和記錄工作,繪制出易舞線路和易舞區分布圖,對指導線路防舞設計具有重要意義。
2.1.8輸電線路視頻監控:在人口密集區、林區、開發區、交通繁忙區安裝線路視頻監視裝置,實時監視、記錄環境情況,及時發現危及線路安全運行的行為,同時可觀察和記錄線路覆冰、覆雪等過程。
2.2輸電線路在線監測的主要方法:(1)紅外和紫外檢測。紅外和紫外檢測以接收被測物體所輻射的電磁波為手段,具有遠距離、不接觸、不解體、安全可靠、準確高效的特點,適合帶電檢測;
(2)超聲波檢測。超聲波檢測檢測的原理是接收放電時發出的超聲,再根據其信號強弱判斷放電的位置和強度。超聲波測法可用來檢測復合絕緣子芯棒裂紋,具有操作簡單、全可靠、抗干擾能力強等優點;
(3)電場法檢測。電場法通過測量絕緣子的電場分布來檢測零值絕緣子或復合絕緣子的內絕緣缺陷,根據相應位置電場畸變判斷故障點。
3.輸電線路在線監測系統硬件設計
3.1系統硬件總體結構設計。輸電線路運行狀態綜合在線監測系統是為了適應現代電力系統由計劃檢修向狀態檢修的轉變而設計的,主要包括安裝于輸電線路高壓桿塔的絕緣子污穢泄漏電流監測子系統、輸電線路微氣象區氣象信息監測子系統、危險點圖像監測子系統及安裝于供電局的后臺專家分析系統組成。系統結構如圖1所示。
3.2數據采集的設計。本文設計系統的數據采集包括泄漏電流和分布電壓采集,圖像采集,報警信號采集和環境變量采集模塊。
3.3數據監測系統的設計與實現
(1)污穢泄漏電流監測子系統。絕緣子污穢泄漏電流監測子系統由絕緣子泄漏電流卡環、高頻率高線性度泄漏電流傳感器、信號預處理單元、數據采集器、各種保護單元、環境溫濕度及專家分析系統組成。
(2)微氣象區氣象信息監測子系統。氣象信息監測子系統通過在線監測輸電線路環境溫度、濕度、風速、風向、雨量、大氣壓力等參數,將這些參數采集后,進行壓縮處理,通過GSM/GPRS/CDMA等通訊方式將數據傳往監測中心,供分析系統進行線路污情的綜合分析,同時所有數據通過各種報表、統計圖、曲線等方式顯示給用戶。當出現異常情況時,采用聲、光報警,同時將報警信息以短信方式發往有關人員的手機上。
(3)危險點視頻圖像信息監測子系統。通過監測分析導線的重力變化和震動頻率變化判斷出當前覆冰量的大小和導線舞動的幅度實發送到監測中心,專家分析系統綜合各種參數,得出覆冰程度及發展趨勢,并及時進行預警和報警以指導檢修和防治。
3.4系統硬件電路的設計。數據監測分機硬件電路由數據檢測模塊、泄漏電流傳感器、溫濕度傳感器、數據通訊模塊、電源變換及管理模塊等組成。
3.5傳感器調理電路設計。泄漏電流信號調理電路的作用是將外部微弱的泄漏電流信號進行一定變換,得到處理器的模/數轉換模塊能夠進行正常處理的電壓信號。設計泄漏電流信號調理電路時要求所設計的電路功耗低、性能穩定、抗干擾性能好。
3.6系統電源的設計。為了保證數據監測分機系統能長年24小時不間斷地采集絕緣子的狀態信息及環境參數,必須選擇高效可靠的供電電源。利用太陽能為監測分機供電,采用硅能電池作為儲能部件,在光照充足時太陽能電池板既為硅能電池充電,同時通過高效率的DC—DC變換器,將硅能電池的12V電壓轉換為3.3V工作電壓;
在光照不足或無陽光時,由硅能電池提供工作電壓。
3.7無線數據通訊。由于輸電線路桿塔分布廣,系統將分機監測的數據用有線組網傳輸顯然是不現實的。利用GSM網絡,數據信息可以安全到達網絡覆蓋的任何地點,不受通訊距離限制,可靠性高。
4.基于B/S模式的監測系統軟件設計
4.1B/S模式的體系結構?;贐/S模式應用系統將Web與數據庫相結合,形成的基于數據庫的Web計算模式,并將該模型應用到Internet/Intranet中,最終形成了三層客戶機/服務器應用結構。三層結構將應用系統的三個功能層面進行了明確的分割,使其在邏輯上各自獨立。
4.2軟件系統的開發流程。輸電線路在線監測系統的系統化分析與開發主要分為五大階段:(1)系統分析;
(2)系統基本結構設計;
(3)組件設計;
(4)建構應用程序;
(5)系統整合與測試。
4.3軟件系統功能模塊設計。數據監測分機的軟件部分主要完成如下功能:泄漏電流電氣特征量及環境溫濕度的實時檢測和存儲、系統主機各種控制命令的接收與處理及歷史數據的定期發送及分機狀態自動檢測等。根據分機的功能,系統包括了以下程序模塊:主程序控制模塊;
各通道泄漏電流采集及各種電氣特征量的提取模塊;
與系統主機的數據通信模塊;
環境溫度和濕度測量模塊;
時鐘管理模塊;
采集數據信息管理模塊;
串行調試口處理模塊、分機工作狀態檢測處理模塊等八部分組成。
4.4監測系統軟件程序開發。系統主機監測分析軟件基于Windows2000 Server平臺,采用Visual C++面向對象語言編制而成,數據庫采用大型數據庫軟件SQL Server數據庫。主要功能為:系統配置與參數設置;
數據查詢;
事件記錄;
自動巡測;
人工點測;
數據分析;
顯示實時、歷史及故障波形;
顯示事件列表,提供各種查詢報告手段;
人工或自動打印各種報表及波形;
無線數據通訊;
專家診斷;
WEB信息共享。
4.5系統的抗干擾措施。系統的抗干擾措施主要從以下幾個方面考慮:電路設計、軟件設計、線路板設計、屏蔽結構、信號線/電源線濾波、電路的接地方式設計等。機箱采用鐵板,可以屏蔽高頻干擾;
機箱內部的電路板有銅殼屏蔽,可以屏蔽低頻干擾,采用銅殼加鋁殼雙層屏蔽的方式,可以同時屏蔽高頻和低頻干擾。信號線采用屏蔽線,并將屏蔽層兩端接地,與機殼可靠連接,這些做法可以有效地將干擾屏蔽在設備外邊。
5.結束語
輸電線路運行狀態在線監測系統包括多個狀態量的監測,不是多種單一功能的簡單拼湊,而是為了進一步完善監測手段,提高分析方法的多狀態量在線監測的有機組合。隨著信息技術的發展和對高壓電網傳輸質量要求的不斷提高,輸電線路監測的重要性將更加突出,輸電線路自動監測系統也會更快、更好的發展。
參考文獻
[1]黃新波,張國威.輸電線路在線監測技術現狀分析[J].廣東電力,2009,1(22):13-20
[2]孫才新.輸變電設備狀態在線監測與診斷技術現狀和前景[J].中國電力,2005,38(2):1-7
輸電線路在線監測范文第5篇
本文詳細闡述了物聯網技術在輸電線路在線監測系統中的應用要點。
【關鍵詞】物聯網 智能電網 輸電線路 在線監測
1 物聯網技術概述
1.1 概念
“物聯網”的概念最早是在1999年由麻省理工學院提出,對其的定義也比較簡單,即把通過射頻識別等信息傳感設備與互聯網連接從而實現對所有物品的識別和管理的技術稱為物聯網技術。
在物聯網正式概念的提出之前,有一個更早的理念,通過裝置在各類物體上的電子標簽,傳感器、二維碼等經過接口與無線網絡相連,從而給物體賦予智能,可以實現人與物體的溝通和對話,也可以實現物體與物體互相間的溝通和對話。人們把這種物體聯接起來的網絡稱為“物聯網”。
1.2 物聯網具有的顯著特征
將物與物以及人與物進行的信息連通是物聯網的核心和本質。由此,物聯網的顯著特征主要通過以下三方面進行體現:
1.2.1 可感知性
可感知性就是物聯網對物體的信息收集功能,即物聯網借助于射頻識別、二維碼和傳感器等設備對物體進行感知、捕獲等信息收集任務。
1.2.2 可互通性
在通信網絡的環境下,一旦將物品接入到信息網絡中,那么就能進行物品信息的實時查詢和共享。
1.2.3 智能化
智能化是物聯網技術的高級特征,借助于各種高級智能計算機技術,物聯網能夠分析和處理獲取到的大量物品信息數據,這大大提升了智能化決策和控制的水平。
2 物聯網在智能電網應用中的基本架構
2.1 感知層
感知層的主要任務是在輸變電和配電的各個環節中給各類電力設備安裝信息感知設備,這些感知設備通常包括電子標簽(RFID)、智能傳感器、二維碼、紅外感應器和激光掃描儀。物聯網將所有的電力設備組成一個可連通的大網絡,在這個網絡環境下建立起統一的感知信息模型,進而將電網設備的數據匯聚到控制器上,最后通過網關將數據存儲至電力內網中。
2.2 網絡層
網絡層的主要任務是信心傳輸,并且要保證將信息安全可靠的傳輸到應用層,對此,可以建立高性能的“終端接入通信網絡”,制定網絡層“統一通信規約”,兼容各種傳輸模式來進行傳輸,將大大提高傳輸的安全性和可靠性。
2.3 應用層
作為物聯網框架結構的核心,應用層的顯著特點是實現更深層次的資源共享和應用。這需要應用層來改進自身的數據模型、結構和服務組件,這樣才能更好的對物品的信息進行集中的存儲和部署。
3 基于物聯網技術和主元分析方法的輸電線路故障在線監測系統應用要點
主元分析的方法是將所要研究的物品對象投射到這個垂直空間,并且這兩個垂直的空間是不想關的,即主元空間和殘差空間。
基于主元分析的輸電線路故障在線監測系統主要包括輸電線路設備監測單元,轉發基站和數據處理中心三個部分。
3.1 系統任務
3.1.1感知層的任務
收集電力設備的實時數據,并將這些數據按照統一的信息模型上傳都匯聚控制器中,是感知層的主要任務。感知層收集的實時數據主要包括地線、導線、絕緣子以及桿塔上的監控變量值。
3.1.2 網絡層
將感知層傳輸的電力設備實時信息安全傳輸至電力內網,以供各類電力業務調用,這是網絡層的主要任務。網絡層要將感知層收集的輸電線路信息數據上傳到數據處理中心,需要借助于一定的傳輸模式并且要采用統一的通信規約。
3.2 結果分析
基于物聯網技術和主元分析的輸電線路在線監測系統通過在輸電線路上部署各類傳感器獲取各類設備的實時數據,本文選取8個輸電線路設備參數包括:導線拉力、輸電線路高壓側溫度、輸電線路低壓側溫度)、接地電阻、導線對地距離,導線舞動頻率、鐵塔桿件應力和絕緣子風偏。通過將8個輸電線路設備參數的實時數據通過感知層和網絡層傳輸到應用層,然后采用主元分析方法對實時數據進行建模分析,判斷輸電線路是否有故障發生。
3.2.1 輸電線路正常工況建模
統計模型的建立,首先要收集輸電線路正常工況下的歷史信息數據,然后通過采用主元分析方法將正常工況下的主元空間和殘差空間進行提取,與此同時要選取合適的主元空間維度,進而建立起輸電線路正常工況的統計模型。
3.2.2基于物聯網技術和主元分析方法的輸電線路在線監測
實施在線監測的第一步就是先通過感知層把8個設備的信息數據上傳至匯聚控制器,第二步是要借助于網絡層將實時數據信息上傳至統一的電力內網之中,最后一步便是應用層的任務,應用層要將網絡層傳輸的數據投影到正常工況下的模型,并計算統計變更,比較統計變更值與閥值,這時通??沙霈F以下比較結果,若是統計變更中有一項數據超過了閥值,那么又可以斷定線路發生了故障,若是各項統計變更值都正常,那么則說明輸電線路在正常運行,并無故障發生。
3.3 需要進一步深化研究的內容
當前物聯網技術在輸變電線路在線監測的應用已漸趨成熟,鑒于物聯網的顯著優勢,因此還需進一步發揮其智能電網中的監測作用,對比需對以下方面進行深化:
(1)基于RFID、GPS及狀態傳感器等物聯網技術的輸變電設備智能監測模型與全景狀態信息模型的研究。
(2)具有數據存儲、計算、聯網、信息交互和自治協同能力的一體化智能監測裝置的研制。
(3)要進一步加強對基于IEC標準的全站設備狀態信息通信技術及信息集成技術的研究力度,并且對有線/無線通信接口進行進一步的統一也是十分必要的。
(4)當前光纖傳感是電力傳感器的主流,應深化對以光纖傳感為代表的電力專用傳感器的研究。
(5)輸變電設備狀態監測中監測設備的可靠供電問題。
(6)以三維立體全景全息可視化系統為代表的綜合信息可視化展示平臺開發及應用。
(7)“云”技術作為新興的存儲技術,其在物聯網的輸變電設備狀態監測與全壽命周期管理中的綜合應用有待于進一步開發和研究。
參考文獻
[1]李娜,陳晰,吳帆等.面向智能電網的物聯網信息聚合技術[J].信息通信技術,2010(02).
[2]郭創新,高振興,張金江,畢建權.基于物聯網技術的輸變電設備狀態監測與檢修資產管理[J].電力科學與技術學報,2010(04).
[3]李祥珍,劉建明.面向智能電網的物聯網技術及其應用[J].電信網技術,2010(08).