基于物联网技术的智能变电站在线监测系统设计
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作者:邓祖帆
摘要：随着我国科学技术的快速发展，电力行业也开始向自动化、智能化方向发展。在物联网技术构架背景下，智能变电站在线监测系统涵盖率较为广泛，使用率逐渐提升，电力部门在开展日常工作时，受到客户服务、电能远程读取以及智能变电站在线监测系统的影响。因此，文章研究了基于物联网技术的智能变电站在线监测系统，以供参考。
关键词：物联网技术 ;智能变电站;在线监测系统
0 引言
变电所是整个供电的关键环节，不仅承担着改变 电力大小的工作，还承担着重新分配供电的工作，影响 着供电的效率、安全和稳定。现阶段，变电所在监控、平稳运转、管理等技术方面还存在缺陷。在管理系统的方法、设备故障、监控的自动化水平方面还存在不足之处。例如，较为传统的手工数据录入法，极易出错 误，不仅不利于数据的共享与存储，在设施编程、数据 处理的格式上也缺乏规范性规定，容易造成数据孤岛，约束数据的资源共享。
1 物联网技术
1.1 现代智能感应器科学技术
传感科技是信号识别和信息交换的测量有效手 段，能够分析采集数据，以更加容易理解的形式传递数据，使数据具有完整性。传感科技的优点在于其敏感 性。将该技术应用在智能变电站的在线监测中，能够有效提高数据传输质量，保证其稳定运行。传感器技 术在感应器网络中具备两个功能：一是数据的分析与获取;二是信息处理。传感器产品的应用不但能够满 足现代社会实现互联网信息传播的需要，还能满足重 传过程中的信息处理需要，即系统能够在接收到信号 时把信息内容转化为所要求的形式，这是其他信号传 感器产品系统中所缺乏的。
1.2数据通信技术
数据通信技术能够实现人和机器之间的无障碍交 流与信息传递，是数据通信技术技能上最大的突破。该技术是通过运用信息排列组合的方法在人和机器的自由组合中完成信号的平稳传递。数据通信技术产品一般由以下 3个部分构成：（1）业务应用中枢。该部分实现业务使用目标与消息传递目标 ;（2）无线传输端口。该部分是数据传输中无线网络信息传送装置 ;（3）数据传输信道。该部分是无线网络传输媒介。由于信 息技术的发展，数据通信技术应用到各产业已成为当 前社会发展的必然趋势，主要原因是由于该技术能够有效解决人机之间的信息交流障碍。
2物联网架构设计
RFID数据中心资产信息监测管理系统采用可跨平台部署工作的Java平台技术管理系统。该系统能够 把控各个信息管理场所设备的相关数据信息，统一由中央机进行监测。而监测计算机除接收 RFID所收集的数据信息之外，还需要获取管理用户信息、权限信 息、设备状态信息等，并设定适当的警告，应用于Ajax数据交互处理。通过传递前后台的数据，系统能蚪 信息显示到终端上，这要求用户在发送权限请求数据 时务必要包括请求顺序、响应时间、优先级和回调环 节。整个监测环节中，均采取了基于IP 技术的传输方法，将网络系统设计为纯浏览器/服务器模式（Browser/ Server，B/S）架构。B/S 架构是一种在Web 上的网络 结构模式。Web 服务器成为客户的主要操作平台，使 信息一目了然。该服务器统一了客户端，将核心部分 集中到服务器上，有利于日后的二次开发。
控制系统包括 RFID 电子产品标志、RFID 标识制 度、数据采集服务器以及中央监测软件 4个部分[1]。电子标签成为固定资产管理信息系统的唯一信息数据 服务载体，利用放置于仓库大门口的RFID 识别系统来 辨认固定资产设备信息，由数据收集业务（中间件）对识读的RFID 标志信号经过统计优化过滤后，并上传于中央监测网络平台。如若不然，数据采集服务器则直 接接受中央监测网络平台传来的指令，并通过监测 RFID 辨认信息系统的工作状况和IO 输出状况。
总体框架采用了4 层结构，与用户界面性能相结 合，利用现场设备的监控、数据访问与服务逻辑管理等 将其彻底分离。整个结构非常灵活，具备较高的可扩 展性和分布式性能[2]。
物联网智能技术认知层一般通过超声感应器来工 作，包括 RFID 网络电子标志、温湿度传感器等设备以及检测控制系统变压器、电容器等用电设备。物联网 智能技术能掌握电网或监测点附近的外界环境条件、地理环境资讯、设备自身属性和运行状况等，从而为发 电厂、监测机关及其各网点的使用层供给所需求的信 号。通过此类传感器的工作，能够进一步提高监控数据的精确程度。
电气设备层有提高通信连接间的一致性工作能 力，但不足之处在于变压器装置的复杂性较高[3]。电 气设备层需依据使用环境的差异，选用有线和无线的通信方式，如 UART，CAN，ZigBee，LoRa 等通信接口，通常会产生异构性。因此，在测试总线的机械振动变化时，因为绝缘问题或者其他因素，宜采用无线通信方法;在测试电力变压器参数变化时，因电气环境复杂多 变，可能会对其产生影响，因此宜采用有线通信方法。
3主要功能及工作原理
3.1主要功能
为提高系统的信息化水平，通信平台必须及时完成对信息的采集和处理，并监控系统的运行情况，保证 整个系统的正常运行。通信平台不仅可以通过多种参数对数据进行采集，通过传感技术对数据处理节点进 行有效控制，确保系统运行的全过程均能够受到传感设备的监控，还能够收集系统运行信息，保证系统不会频繁出现故障。在集成监控系统的各控制单元中，建 立具有统一特性、可靠性较高的接口，实现系统内部信 息的多元化传输。在此基础上，确保系统实时监控智 能变电站的运行，及时维修智能变电站运行中的故障，并通过在线运行代码的方式，及时修改，减少智能变电 站维护以及检修的费用支出。
数据采集单元不仅能够监控智能变电站的运行情 况，还能够通过传感器，采集智能变电站高压开关、变 压设备的运行数据，保证变电站运行的可靠性。在对高压开关以及变压设备的运行进行监控时，数据采集 单元采用多种传感器共同采集数据，使智能变电站管 理者能够对设备的运行情况有详尽了解。其中，变压 器传感装置中主要包括电流传感器、温度传感器、避雷 装置以及水分传感器组成。数据采集单元能够通过分 析上述传感器所收集的信息，并将其传输到对应的智 能电子装置中进行数据处理。
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