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基于公有云的用户侧配电网智能监控系统应用

更新时间:2009-03-28

0 引言

随着社会的进步和人民生活质量的提高,对供电质量和供电可靠性有了更高的要求,但用电端的环网柜及配电室较为分散,数量多、距离远,没有实时监测手段,一旦发生故障,只能断电后抢修,严重影响用电可靠性。另外,大部分用户配电室的运行管理目前主要依靠人工定期进行现场检测和记录,这种工作方式工作量大、数据多、检测记录时间较长,而且准确性得不到保证,运行成本也大大增加。为此,采用一种针对环网柜及配电设备具有实时监测功能的应用系统——基于公有云的用户侧配电网智能监控系统,通过实时监测保证用电可靠性。

许多科学家都不愿意接受这个结果。有人指出了迈克尔逊的实验存在误差,不足以说明“以太”不存在。1884年秋天,英国著名物理学家开尔文和瑞利访问了美国,迈克尔逊向他们报告了1881年的那次令人失望的实验,开尔文和瑞利意识到这个实验的重要价值,竭力鼓励迈克尔逊继续做“以太”漂移的实验以证实它的存在。

  

图1 用户侧配电网智能监控系统网络架构

1 用户侧配电网智能监控系统概况

1.1 系统特点

用户侧配电网智能监控系统采用先进的互联网技术、云计算、自动化技术、传感技术,实现24 h不间断地对用户设备进行监测,通过监控中心计算机或手机客户端可随时在线监测设备运行参数和运行状况,诊断设备的运行状况,发现配电设备异常或装置内部异常时,立即自动报警,通过短信或APP推送信息,提醒用户及时处理,以保证供电可靠性[1]。基于公有云的用户侧配电网智能监控系统,是一种轻资产解决方案,无须铺设光纤,不受机房设施、服务器设备的限制,可以节约一次投资和日后的维护费用。

1.2 系统结构

系统网络架构如图1所示,主要包括各箱式变压器、监控站、移动终端、工程师站、云端服务器、云端存储器、移动通信网络、GPRS通信服务器等。

用户侧配电网智能监测系统分为4部分:现场设备层、通信层、云服务、监控层[2]

1.3 系统软件

1.3.1 系统功能

该系统主要功能为远程数据监测及推送故障消息预警,主要分为以下4部分。

1.3.1.1 开关状态动态显示

混砂:大量标准砂+磷酸改性聚乙烯醇(占砂总量的10%)机混2min,磷酸盐(占砂总量的4%)机混2min出砂,放入塑料袋等待制样。

服务器具有访问账户密码和端口双重保护功能,内置网络防火墙,数据直接导入数据库,数据库的访问需要账户和密码认证,一旦发生黑客攻击,紧急启动异地备份,杜绝数据窃取,启动数据库安全扫描系统,分析内部不安全配置、防止越权访问,发现外部黑客攻击漏洞、防止外部攻击,实现非授权的从外到内的监测。

采用自主研发的DTU(数据传输单元)与云服务器进行通信。DTU工作是基于移动/联通GPRS(通用分组无线业务)信道进行传输[3],即移动/联通为每张SIM(用户识别模块)卡分配1个号码,通过GSM(全球移动通信系统)加密技术拦截第三方的网络窃听。其次,DTU传输原理采用Modbus RTU协议,服务器请求1次数据后,DTU工作1次,只能实现单向数据传输。

1.3.2.2 数据传输端

1.3.1.3 安全预警信息

监控系统具有远距离无线测温、避雷器在线监测、谐波在线监测、视频在线监控、烟雾遥感等功能,并能通过视频(支持语音双向传输)实时查看现场情况。具有GPS定位功能,通过手机APP可直接链接导航,精准快速到达配电终端位置。

1.3.2 数据安全性措施

可以通过电脑或手机APP查看高压负荷开关合分状态、高压断路器合分状态及位置(工作/试验)、隔离开关合分状态、接地刀闸位置、电容补偿投切状态。

电力数据涉及机密,充分考虑以上数据安全问题,特别在硬件及其软件上做出以下安全措施。

1.3.2.1 数据采集端

基于公有云的用户侧配电网智能监控系统在手机客户端能实时监测配电设备的运行工况、电流、电压、温度、泄漏电流等,以及报警信息推送,并通过视频可与现场连线,对现场操作人员起到安全监护的作用。

远程查看高压柜/变压器的三相相电压、三相线电压、三相电流、频率、有功功率、无功功率、功率因数、最大负荷及平均负荷。

对于两组患者的并发症进行比较,观察组患者出现皮下气肿患者1例,出现腹部感染患者0例,出现泌尿系统感染患者2例,并发症发生率为11.11%,对照组患者出现皮下气肿,患者4例,出现腹部感染,患者3例,出现泌尿系统感染5例,患者并发症发生率为44.44%,两组之间比较差异明显,P<0.05,具有统计学意义。

1.3.2.3 服务器端

基于MDS方法获得的传感器网络节点距离定位是非线性的,因此,建立直接模型来反映节点位置的成对距离误差是非常复杂的.在本文中,从给定的测量距离矩阵D中跟踪双中心距离平方矩阵Bk的变化,跟踪系统的状态为矢量,即

1.3.1.2 遥测值显示

通过对白酒生产过程的全面跟踪、检查,了解到白酒产品中的塑化剂属于特定迁移,主要来源于塑料接酒桶、塑料输酒管、酒泵进出乳胶管、封酒缸塑料布、成品酒塑料内盖、成品酒堵料袋包装、成品酒塑料瓶包装、成品酒塑料桶包装等[21-22],且塑化剂在白酒中的含量随着时间的延长而越来越多。白酒中塑化剂主要有以下几种:邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP),邻苯二甲酸正丁酯(DBP),邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP)以及微量的邻苯二甲酸二甲酯(DMP)和邻苯二甲酸二乙酯(DEP)[23]。

2 系统应用

现场通过局域组网方式采集数据。采集的数据为原始数据,原始数据不同于现场仪表内数据,需进行进制和系数转化才能得到真实数据,即使遭受网络窃听后对方获得的数据也只是0、1,无法进行解析。

将该系统已安装于三联化工配电室、内蒙古少数民族文化体育运动中心配电室、天玺房地产环网柜、晟航35 kV光伏变电站等十几个用户配电室或环网柜。通过手机客户端和PC端,可以随时了解设备运行工况,电流、电压、开关位置、节点温度,实现避雷器在线监测,视频在线监控,烟雾遥感,实时推送报警信息等。

两岸的草已经枯萎,一棵瘦瘦的枫树在岸边蜷缩着,叶已落光了。河水也已干涸,一块块石头或分散,或集中地嵌在淤泥里。淤泥很细腻,很自然,但不是水平的,是一块一块的,保留了水波的形状,似乎是水波的化石。浅浅的水在河中犁出一条条小沟,一些沟已经干了,最中间的位置,还有一条稍宽的沟,有河水亮亮地流淌。表面被泥沙涂了一层防晒霜的鹅卵石,一半坐在水里,一半露在水面,河水绕着它们缓慢向前流去,让人分不清是水在流,还是石在动。

2.1 系统硬件

通信管理机从设备二次系统采集数据,电缆终端安装电缆温度传感器,将温度数据传输到电缆温度监测仪,通过RS485通信方式将数据传输到控制器模块,控制器通过总线将数据发送到GPRS通信模块,通过GPRS模块在现场可以检测到相关运行数据。

源岩中生成的油气进入透镜体内,驱动砂体孔隙水排出,水的排出过程是沿岩石孔喉壁进行的,流动阻力的大小与孔喉半径呈负相关关系,即孔喉半径越小,阻力越大。在埋藏压实过程中,砂泥岩孔喉半径降低,则流体阻力是逐渐增大的(图6(d))。

2.2 运行状况实时监视

通信管理机从用户二次系统中读取数据,无线温度监测仪测量电缆3相电流。将数据传输到可编程控制器模块,可编程控制器对接收到的电压、电流、频率等非开关量和开关量数据进行处理,通过GPRS模块将数据传输到阿里云,PC端(如图2)和手机端(如图3)可通过相应软件从阿里云服务器中获取相关数据,对用户系统状态进行监视。

  

图2 计算机监测界面

  

图3 手机端监测界面

2.3 避雷器状态实时监控

避雷器传感器穿孔安装于避雷器上,实时监测避雷器运行状态(放电次数和泄漏电流)[4]。当累积次数达到预定值时,云服务器会推送信息至运维人员手机,避免避雷器失效导致元器件烧坏或人身伤亡。无线温度传感器测量3相电缆温度,传输至无线温度监测仪,实时显示各相电缆温度,同时将温度数据传输到阿里云服务器,通过计算机和手机能随时查看各相电缆温度。

2.4 报警信息推送

手机端接收报警信息后及时检查设备状况,减少用户侧故障次数。

对责任的条件进行分析,表明约纳斯试图为其责任原理的内涵和外延做出限定。通过将“责任”维度重新引入伦理学,使其成为新的伦理学理论的核心。由于这种条件的设定,与过去哲学和伦理学研究中的责任相比,约纳斯的责任概念具有了不同的特质。约纳斯对责任的首要和基本条件的分析,一方面指出了当前伦理学的新问题,另一方面也确立了伦理学研究的新内容。正是在这个基础上,约纳斯提出了自己的“未来”责任原理。然而,约纳斯所使用的“未来”责任与传统伦理学理论中出现的责任,究竟有何不同?约纳斯进一步对责任的两种含义及其两种责任进行了区分。

2.5 视频监控

在配电室内安装摄像头,通过手机和电脑查看监控视频,了解用户操作是否规范,及时发现安全隐患。

2.6 负荷预测

系统可生成负荷报表及曲线,通过负荷月报表掌握企业用电特点,帮助客户提高电能利用效率,降低企业用电成本,提升客户满意度。

3 结语

用户侧配电网智能监控系统基于云计算技术,无需建立机房,可以减少建设投资费用和维护成本。该系统可以广泛应用和服务于城乡终端用户的配电设备[5-6]。经过1 a多的运行,监控中心和手机客户端未发生网络中断事故,网络运行可靠,数据上传稳定。值班人员对变电站的运行工况一目了然,减轻了劳动强度,提高了工作效率,为保障供电可靠性和安全性提供了强有力的技术支撑。

参考文献:

[1]张吉生,张波.基于大数据架构的变电设备运行质量智能评价[J].电力大数据,2017,20(9):37-41.

[2]李剑,张劲,王灿,等.变电设备物联网一体化智能监测装置研究[J].高压技术,2015,41(12):3881-3887.

[3]蒋和平.基于物联网与云计算的电力变压器故障诊断系统:CN201610027929.2[P].2016-04-13.

[4]叶巨伟,潘智豪,傅伟,等.低压零线状态监测预警技术研究与应用[J].电工文摘,2016(1):30-31.

[5]藏志刚.变电设备状态监测系统设计与实现[J].内蒙古电力技术,2015,33(6):47-50.

[6]姜有泉,汤亚芳,黄良,等.智能配电网无线通信系统可靠性研究[J].电力大数据,2017,20(1):52-55,83.

 
杨万春,闫东,王红刚,冯志明
《内蒙古电力技术》 2018年第01期
《内蒙古电力技术》2018年第01期文献

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