基于物联网技术的智能变电站安防监控系统

摘 要：针对变电站管控过程中存在的传输节点过多、参数过多、干扰过大的问题，本研究针对电力单位环网柜、配电柜、DTU控制柜、JP柜数量众多的情况，提出了一种替代传统机械锁的新方案。该方案消除了一把钥匙一把锁的繁琐管理问题，有效避免了钥匙丢失、错误配对、管理混乱等不便，为运维人员的巡维和检修提供了便利。目前，借助人工智能和大数据，电力监控系统已经做到了一整套实时自动远程监控系统。系统由数据库数据动态交互操作、智能手机集中信息管理、云计算和大数据监控摄像头四个环节组成。在电力监控系统运行程序的具体过程中，如何采集、如何处理和传输诸如二氧化碳气体微水密度、应当需要什么设备绝缘、运行环境温度等信息和数据。实际应用场景表明，数据采集也非常准确，使得视频监控系统的数字化、智能化更加有效地实现。

关键词：物联网技术;智能变电站;监测系统

近年来，社会对电力的需求不断增长，电力工程建设也在逐渐增加。随着我国经济的发展以及现代科学技术的创新，我国电力行业在智能化、自动化等方面取得了显著改善。值得一提的是，在物联网技术架构下，智能变电站在线监测系统逐渐得到广泛应用，其涵盖率不断扩大，使用率也在逐步提升。此外，电能远程读取和客户服务等电力单位日常工作也受到了智能变电站在线监测系统的影响。计算机钥匙必须通过授权方能解锁附加的锁具，可以限制开锁区域和时间范围；具备固定授权、临时授权和申请授权的功能；提供密码、授权卡和远程授权等多种授权方式；工作站中存储了员工信息、设备锁具信息、授权数据和操作记录等相关信息。通过相关字段可以查询到授权和操作信息。一种智能电脑钥匙可以替代传统机械开锁钥匙。操作信息可以远程交互，使管理后台与现场操作的信息能够实时互通，以满足远程开锁的需求。本研究讨论了物联网技术架构下智能变电站在线监测系统。

1智能变电站

智能变电站是未来变电站发展的必然趋势，它提供了环保、高效、节能的新技术标准，还包含新材料的应用。智能变电站可以借助预定义的程序和组件自动检测、调整和控制系统。从某种角度看来，这对于变电站常见故障，可进行自动检测排查，及时关闭或暂停服务，并通知相关部门，帮助维护人员快速处理无隐患区域。此外，还能够进一步提升单位自身的质量检查和定期维护的工作效率。智能变电站具备参照结合实时情况独立调节输出功率的能力，能够参照结合不同的情况和要求进行高效的控制，避免资源浪费。同时，变电站还能够与外部系统实时连接，变电站系统借助大数据技术合理有效地分配电力，使变电站工作做到无人化、智能化。

2物联网架构设计

RFID数据中心资产实时监控系统采用可跨平台部署的Java平台技术，通过统一掌握每个地点设施的相关数据并由中心机统一监控。除了收集RFID采集数据，监控主机还要求收集有关管理用户、权限、设备等信息，并设置相应的报警策略。为了方便部署和使用，整个监控环节采用了基于IP的数据传输方案，并将系统设计为纯B/S结构。监控机房和仓库在同一操作平台上实现线上线下的无缝衔接。该系统由RFID资产监控单元、计算机、服务器、RFID中间件（数据采集服务器）和系统软件组成。

3基于物联网的智能变电站监控系统结构

有的单位设有几千余台环网柜、配电柜、DTU控制柜、JP柜等设备，如果使用智能电脑钥匙的话可以方便地管理机械钥匙的使用，提高开锁效率，并远程监督运维人员操作设备，避免运维人员擅自开启柜门。

3.1系统结构

智能变电站在线远程监控系统根据物联网技术，构建传感器网络测控网络。一般情况下，往往根据传感器网络测控平台，构建了集中控制、数据动态交互的智能管理系统，促进达成了变电站内各项功能的智能监测，其中包含给排水监测、监测设备运行温度、SF6泄漏等监控、图像监控、避雷器绝缘监测等。因此，系统涵盖了数据交互、集中管理和传感器监控三个重要部分。

3.2各部分功能

3.2.1传感网监控功能

变电站设备智能监测功能主要涵盖防雷报警绝缘监测、图像监测、SF6泄漏监测、设备运行温度监测和排水监测等。传感器网络监测系统可采集内部避雷器漏电流等信息和数据。变电站、SF6压力和微水密度、电缆温度、运行温度、变压器油温、电缆沟水位。在信息数据采集过程中，应充分考虑设备在强磁场、高压、高温环境下的工作条件，注意数据传输和传感器安装，促进达成防-干涉设计。另一方面，系统借助软件对设计功能进行分析。

3.2.2智能集控管理功能

智能集中控制管理系统可对传感器网络监控单元上传的数据进行处理，并根据处理结果向传感器网络监控单元发送控制信号，调整设备的工作状态。得以及时发现设备的异常情况，通知并记录，保存设备运行数据。同时还能够借助GPRS将数据上传至网络数据库服务器。智能监控主机还能够在设备运行异常时，借助GPRS短信将异常情况和位置信息实时发送给工作人员，帮助他们快速处理异常情况。

3.2.3数据动态交互功能

该功能主要利用客户端与互联网数据库之间的连接，接收智能集控管理单元上送的数据，并将其存储在数据库中。变电站内的用户可以通过浏览器访问网站，获取变电站的工作信息。用户还可以通过公众号平台和手机软件获取变电站的数据，只需要与互联网连接即可访问变电站。

4物联网技术在变电站在线监测中的应用

4.1变电站设备状态检测

目前，针对电力设施的维护和检查通常采用定期的测试和维护方式，以最大限度地改善设施的不足和问题。然而，这种方法无法直接反映设施的详细信息和运行状态，也无法预测意外故障。随着电力系统规模的增大和人们对电力需求的增加，对此方面的要求也越来越高。未来的需求不再适用于原有的维护方法。为满足这些需求，电力设备应采用先进的物联网技术和故障诊断技术，对变压器、母线、电容器、避雷器等设备的在线状态进行监测，实现设备突发故障的及时通知，以实现及时监控的目标。

4.2系统测试

（1）硬件单机测试。进行硬件单机测试时，需要对传感网监控单元硬件进行调试，包括对各模块的PCB板进行检测。这包括检查焊接是否存在短路、虚焊，以及是否有漏焊、错焊的情况。同时，还需要测试通电情况和验证集成电路引脚的功能，以确保PCB板能够正常运行。

（2）ZigBee传感网单元功能测试。对于ZigBee传感网单元功能测试而言，它涵盖了对变压器绕组温度、油温、环境湿度温度、避雷器电流泄漏、电缆沟水位以及SF6微水密度等多种数据的检测任务。这些数据将通过ZigBee网关传送至上位机，以便进行进一步的分析。为了确保终端网络节点传输的数据的准确性，可以使用串口调试助手进行检测。

5结 语

智能变电站是未来变电站行业不可避免的趋势，具备以下特征：1.智能化的开锁工具；2.可以通过远程方式进行操作信息的交流；3.具备开锁授权和查询功能。借助物联网技术，加强信息传输能力，统一调节变电站节点参数，并利用有效的数据参数实现对每个节点的遥控指挥。通过管理工作人员的工号和故障区域的维修，助力高效任务完成，确保城市供电系统安稳运行和整体效能的优化。

参考文献

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[2] 金曼.泛在电力物联网背景下全戶内变电站预制光缆电缆优化应用研究[J].科技经济导刊，2019，27（28）：64.