引言

隨著物聯網技術的不斷成熟,信息化技術也得到了廣泛應用。電力配電房環(huán)境監(jiān)測數量眾多、位置分散,需要運用通信網絡技術對配電房環(huán)境質量實施長期、有效、連續(xù)、科學、準確、全面高效的監(jiān)測,解決一直以來配電房環(huán)境監(jiān)測巡檢周期長、巡檢盲區(qū)大、人力資源消耗嚴重的情況。

通過安裝使用智能配電房環(huán)境監(jiān)測裝置,可以第一時間收到報警信息,快速安排人員到現場進行檢查、處理,杜絕發(fā)生一系列人員傷亡事故,從而無需人工定期巡檢,運維效率高?，F場數據可通過4G、2G網絡連接上傳至數據中心,隨時掌控各個無人值守配電房的狀態(tài),同時最大程度節(jié)約前期施工成本和后期運維成本,因此該系統(tǒng)有充分的推廣和利用價值。

1智能電房環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)介紹

1.1系統(tǒng)技術原理

系統(tǒng)各傳感器帶有各類參量的感應元件,終端模塊用于遠距離組網,傳感器可以其配對的終端模塊通信,通過GPRS（4G）網絡通信,使終端和云端服務器連接,而應用端通過和云端服務器連接可以做各種數據展示和報警。

通信終端通過GPRS網絡與Internet連接,把數據基于IORA通信協議以最大20dBm頻率打包發(fā)送至數據中心,數據中心存儲數據并做實時分析,同時在應用端提供用戶頁面展示。數據報警通過短信、微信、APP等形式通知相關人員。

終端供電采用6.5V的可充電電池或使用220V市電,保證24h不間斷工作。

系統(tǒng)拓撲圖如圖1所示。

1.2傳輸網絡

本系統(tǒng)結合以上集中無線通信技術,可以充分利用各種網絡各自的傳輸優(yōu)勢,根據網絡特點分工合作,確保監(jiān)測數據在惡劣環(huán)境下仍然保持穩(wěn)定的傳輸條件。該系統(tǒng)傳輸網絡有以下特點:

1）可大規(guī)模組網,不需要任何網絡設置,就能輕松地組成感應節(jié)點規(guī)模上千、面積超過十幾平方公里的IORA自組網。

2）網絡可靠性高,標簽之間組成完整網狀互聯,自動切換最佳路徑。

3）持久的低能耗、超微功耗設計,平均工作電流10μA,電池可用5年以上。

4）通信安全性,確保安全通信的方案,即發(fā)送設備和接收設備的合法身份:數據的有效性驗證,數據包的加密,可靠的數據訪問權限管理,可用繞開阻擋區(qū)域實現智能化通信。

5）系統(tǒng)容量大,基于該技術的網關支持多信道多數據速率的并行處理,系統(tǒng)容量大。

6）可支持測距和定位,基于終端和集中器/網關的系統(tǒng)可以支持測距和定位。

2智能電房環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的組成

系統(tǒng)包含智能無線水浸傳感器、智能無線溫濕度傳感器、智能無線位移傳感器、終端、后臺等組成部分。傳感器均通過IORA進行數據傳輸,大大提高了收發(fā)的靈敏度,降低了功耗。傳感器標簽材質工藝采用抗老化、耐高溫ABS材質,IP65防護等級防水鋁外殼,工作溫度為-30～80℃。傳感器網絡通信心跳間隔小于60s,設備運行異常變化時智能喚醒,網絡喚醒及通信啟動時間小于3s,保證數據實時監(jiān)測。終端采用6.5V可充電電池或使用220V市電,保證24h不間斷工作和監(jiān)測系統(tǒng)獨立運行。

2.1智能無線水浸傳感器

智能無線水浸傳感器主要用于電纜溝的水位監(jiān)測,當檢測到電纜溝的水位越過設置的告警門限值時,則立刻發(fā)送報警信息到終端,由終端上傳到云平臺處理。傳感器通過支架安裝固定在電纜溝壁上,保證其離溝壁10cm以上并垂直于被監(jiān)測面即可。

2.2智能無線溫濕度傳感器

智能無線溫濕度傳感器主要用于電纜坑的溫濕度監(jiān)測,獲取到數據后由終端上傳到云平臺處理。傳感器通過螺絲固定安裝在坑板內側,適應路面絕大部分的電纜坑板智能化改造,監(jiān)測電纜井內環(huán)境溫濕度狀況,由終端上傳到云平臺處理。

2.3智能無線位移傳感器

智能無線位移傳感器主要用于電纜坑板的位移監(jiān)測,當檢測到電纜坑板被非法移動的情況時,一旦判斷異常,則立刻發(fā)送報警信息到終端,由終端上傳到云平臺處理。

2.4終端

終端能把數據基于IORA通信協議以最大20dBm頻率打包發(fā)送至數據中心,數據中心存儲數據并做實時分析,同時在應用端提供用戶頁面展示。

2.5云平臺

數據處理通過云平臺進行部署,具有高性價比、高穩(wěn)定性、安全可靠等特點,相對于自建服務器具有成本優(yōu)勢。數據儲存多重備份,按需擴容,靈活便捷,云端防火墻安全性高,減輕了工作人員維護壓力。報警可以設置多種形式,例如通過短信、微信、APP等形式告知管理者。

3結語

隨著智能電網應用的不斷成熟和進步,現已實現對電力設備運行環(huán)境真實狀態(tài)的監(jiān)測和分析,最終將建成基于整個電網配電房的在線監(jiān)測、智能診斷處理、應急指揮、"電力流、信息流、業(yè)務流"高度一體化融合的綜合控制運行中心。