浅谈配电室在线监控系统设想与工做原理
摘要:为了及时发现配电室渗漏水、变压器温渡过高、室内进进非工做人员等问题,本文连系嵌进式手艺设想配电室在线监控系统。在线监控系统由在线监控主机、摘集子节点、上位机系统构成,在线监控器能够实时对配电室内的湿度、变压器温度、室内异动情状停止监测,及时发现相关问题。通过对渗漏水配电室停止监测试验,均能及时发现问题并发送至上位机软件停止报警,证明了该系统的可靠性。
关键词:配电室;在线监测器;上位机
0、引言
近年来 , 配电收集开展敏捷、供电量日益增加,电力系统供电可靠性、平安性的问题日益凸起。配电室做为大型小区居民重要的供电设备,包管其平安不变的运行极为重要。固然配电室均为土建建筑,此中设备运行相对平安不变,但在日常的巡视工做中发现配电室存在渗漏水、变压器温渡过高、非工做人员或猫、鼠进进的情状时有发作。同时在配电线路的巡视中,地上、地下配电室的巡视周期为三个月一次,以上问题呈现时无法及时发现。因而,针对以上问题停止相关研究,设想配电室在线监控系统,实现呈现问题及时发现,及时处置,削减响应的停电变乱。
1、配电室在线监控系统及原理
系统由在线监控器与上位机构成,在线监控器又分为监控主机与摘集子节点。通过温湿度传感器监测变压器温度与配电室内湿度情状;配电室门口处安拆摄像头来监控室内的异动情状,一旦有运动物体呈现立即报警。在线监控主机每日将摘集温湿度数据中的值保留,发往上位机系统,便于上位机系统查询各个配电室的汗青监测数据。系统整体设想如图 1 所示。
图 1 系统整体设想
2、在线监测器设想
监测器在无人值守的地域工做,次要完成多个数据的摘集、处置与传输,要求整个系统功耗低、低成本庇护运行。在线监控器由主控单位、温湿度传感器组、4G 模块、有线通信模块、Zigbee 通信模块、调控单位构成。其构造如图 2 所示。
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图 2 监控器构造图
2.1 主控单位
本文利用 phyCORE-i.MX6UL 系列核心板停止开发设想,phyCORE-i.MX6UL 系列核心板合适用于低功耗、低成本、紧凑型利用的设想中。它摘用 Cortex-A7 低功耗内核,供给高900MHz 的处置主频,能够称心该系统设想要求;同时该核心板撑持以太网 PHY 等核心器件,同时对外供给邮票孔接口,便利无线传输设备毗连,省往了额外毗连器的空间及成本。
2.2 通信单位
配电室中摘集子节点需要与监控主机停止通信,监控主机需要与在上位机系统停止通信。在摘集子节点与监控主机的通信中,摘用 ZigBee 无线通信体例,利用 CC2430 通信模块。该产物是 TI 公司(德州仪器)消费的一款公用于 IEEE 802.15.4和 Zigbee 协议通信的模块。该模块具有 3 种休眠形式 , 从休眠形式转换到一般形式仅需 54us,特殊合适要求电池持久供电的利用场所。
监控主机与上位机系统通信体例次要参考配电室中的集中器的通信体例,一般地上配电室,集中器摘用 4G 体例停止通信,而在地下配电室中,摘用宽带收集停止通信。因而关于地上的配电室,监控主机也通过增加 4G 通信模块并安拆有流量的德律风卡实现与上位机系统的通信;关于地下的配电室,则借用配电室中集中器的收集与上位机系统停止通信。
2.3 信息摘集单位
2.3.1 温湿度传感器的抉择
为了准确的获取情况温湿度数据,本文摘用 DHT91 传感器实现情况温湿度摘集的功用。DHT91 是数字型温湿度传感器,其将传感器和信号处置单位集成到一路,可间接输出数字信号。
2.3.2 温湿度传感器的安插
因为配电室内渗水漏水常发作在棚顶或电缆沟内,因而温湿度传感器安设在变压器、高压柜、低压柜的柜顶和电缆沟的沟口处,通过室内照明或其他 220V 交换电源处取电转成 5V曲流电源为摘集子节点停止供电。
图 3 摘集子节点规划图
2.4 调控单位
配电室中关于变压器温渡过高,启动室内排风风机停止通风降温;关于室内湿渡过高,则配合启动室内排风风机与除湿器停止响应除湿。配电室内的排风风机与除湿器可根据情况参数主动启动,也可通过上位机系统掌握人工启动。
3、上位机软件设想
系统的监测与掌握通过上位机软件实现,软件包罗站房查找、室内形态监测、汗青数据查看、情况调控掌握等功用。软件是在 QT 情况下停止开发,通过对 PC 收集端口的操做实现数据的传输功用,软件界面如图 4 所示。
图 4 上位机软件设想
4、试验测试与阐发
在线监控器的试验,拔取存在渗漏水的 92 号配电室停止,该配电室下雨时墙体渗水严峻。本尝试按上述设想安拆温湿度传感器,同时在配电室门口顶部安拆异动监控摄像头。每日看察该配电室内变压器温度、室内湿度和异动情状。
5、安科瑞配电室情况监控系统
5.1概述
配电室综合监控系统包罗智能监控系统屏、通信治理机、UPS电源、视频监控子系统(云台球机、枪机)、情况监测子系统(温度、湿度、水浸、烟感)、掌握子系统(灯光、空调、除湿机、风机、水泵)、门禁监控子系统(读卡器、开门按钮、磁力锁)、安防监控子系统(双鉴检测器)。
5.2利用场合
适用于轨道交通,工业,建筑,学校,贸易综合体等35kV及以下用户端供配电主动化系统工程设想、施工和运行庇护。
5.3系统构造
5.4系统功用
5.4.1实时监测
可以展现配电室设备的运行形态,实时监测配电室情况参数信息,实时展现有关毛病、告警等信息。
5.4.2数据查询
在人机界面中,能够间接查看配电室中各个设备的运行数据。
5.4.3曲线查询
能够间接查看各电参量曲线。
5.4.4运行报表
查询配电室内设备的运行数据报表。
5.4.5实时告警
具有实时告警功用,系统可以对配电室温度、湿度、有害气体、设备毛病或通信毛病等事务发出告警。
5.4.6汗青事务查询
可以对产生的所有事务笔录停止存储和治理,便利用户对系统事务和停止汗青逃溯、查询统计、变乱阐发。
5.4.7用户权限治理
设置了用户权限治理功用,能够定义差别级别用户的登录名、密码及操做权限。
5.4.8收集拓扑图
撑持实时监视并诊断各设备的通信形态,可以完全的展现整个系统收集构造。
5.4.9远控功用
能够对整个配电系管辖域内的设备停止长途远控操做。
5.5系统硬件设置装备摆设
6、结语
本文针对配电室内的渗水漏水、变压器温渡过高、室内非工做人员进进或小动物进进等无法及时发现的问题停止相关研究,通过设想在线监控器实现对配电室内渗漏水、变压器温渡过高、室内异动的情状及时发现及时报警。同时,该系统开发成本低廉,便于妥帖,能够投进到现实的工做中,实现配电室少巡视或免巡视。
参考文献:
(1)王君明.电力工程安拆的相关平安手艺办法阐发[J]. 科技立异导报,2017(34).
(2)时启凡,孙洲同.配电室在线监控系统.
(3)安科瑞企业微电网设想与利用手册2022.05版.