郝同學(xué) 國玉康 李祥偉

摘要：伴隨著我國科技水平的發(fā)展，智能化技術(shù)被廣泛應(yīng)用在各行各業(yè)中。智能電力監(jiān)控系統(tǒng)作為一種擁有智能化、科技化、網(wǎng)絡(luò)化的監(jiān)控系統(tǒng)，重復(fù)解決了合理分配電力資源的問題，為人們的生活和工作帶來了方便和快捷的條件，智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的是一種集軟件、硬件為一體的智能系統(tǒng)，智能電力系統(tǒng)的應(yīng)用，將促進(jìn)智能系統(tǒng)的發(fā)展，本文主要闡述了智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展過程和組成，并分析和探究了智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能。

關(guān)鍵詞：智能化監(jiān)控;電力施工;應(yīng)用

引言

輸變電施工現(xiàn)場復(fù)雜：電力施工現(xiàn)場分布區(qū)域較廣、涉及施工現(xiàn)場較多、參與人員較多，施工現(xiàn)場環(huán)境具有多樣性，現(xiàn)場根據(jù)施工情況可能時常發(fā)生變化。輸變電施工監(jiān)控部署有諸多條件限制：輸電施工現(xiàn)場沒有市電、監(jiān)控系統(tǒng)安裝，無法安裝固定監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)需要能夠自帶供電系統(tǒng)且便于拆裝。變電施工現(xiàn)場雖有臨時電源，但供電經(jīng)常會因各種情況斷電，供電穩(wěn)定性不夠。

隨著信息化工地觀念的普及，越來越多的工程現(xiàn)場開始用信息化手段進(jìn)行工程現(xiàn)場的管理，安裝視頻監(jiān)控設(shè)備已經(jīng)成為一種新的趨勢。根據(jù)上述輸變電施工現(xiàn)場的特殊性，需提出適應(yīng)其特殊性的無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)的功能設(shè)計要求，才能使視頻監(jiān)控系統(tǒng)更好地發(fā)揮對工程現(xiàn)場管理的功能。

1系統(tǒng)特點

變配電智能化監(jiān)測系統(tǒng)是電氣自動化系統(tǒng)中的一個重要組成部分，該系統(tǒng)以計算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)為通信基礎(chǔ)，以計算機(jī)技術(shù)為核心，具有分散監(jiān)控和集中管理的功能。是與數(shù)據(jù)通信、圖形顯示、人機(jī)接口和輸入輸出接口技術(shù)相結(jié)合的，用于設(shè)備運行管理、數(shù)據(jù)采集和過程控制的自動化系統(tǒng)。

變配電智能化監(jiān)測系統(tǒng)具有以下特點。

1）該系統(tǒng)集保護(hù)、測控、報警、遠(yuǎn)傳、電能計量分項管理和電能報表等功能，實現(xiàn)了高低壓變配電系統(tǒng)一體化綜合監(jiān)控，實現(xiàn)了無人值班模式。

2）分層分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，簡單清晰，便于維護(hù)和擴(kuò)展。

3）系統(tǒng)監(jiān)控軟件采用全中文的實時圖形監(jiān)控界面，操作簡單方便。

4）系統(tǒng)監(jiān)控軟件具備開關(guān)狀態(tài)監(jiān)視、電力參數(shù)采集、微機(jī)保護(hù)監(jiān)控、遠(yuǎn)程控制、報警管理、曲線分析、報表生成和用戶管理等多種功能。

5）系統(tǒng)穩(wěn)定性好，可靠性高，采用網(wǎng)絡(luò)通信和現(xiàn)場總線控制方式，提高了系統(tǒng)的智能化程度。

2智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的組成

智能電力監(jiān)控系統(tǒng)主要由倆個部分所組成，其中一部分是系統(tǒng)硬件數(shù)據(jù)采集部分，另一部分則是軟件預(yù)測部分。第一，系統(tǒng)硬件數(shù)據(jù)采集部分是智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)部分，系統(tǒng)硬件數(shù)據(jù)采集部分為智能電力系統(tǒng)提供測量的數(shù)據(jù)，同時這也要求系統(tǒng)硬件數(shù)據(jù)采集的數(shù)據(jù)十分精確，系統(tǒng)硬件數(shù)據(jù)采集部分主要應(yīng)用時分割乘法技術(shù)，運用電力技術(shù)、模擬電子技術(shù)和傳感器將電力電壓、電流和功率等電力參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)橄喽噍^弱的弱點電壓和弱點電流，同時，系統(tǒng)硬件數(shù)據(jù)采集部分通過高精度A/D轉(zhuǎn)換器將電壓、電流等電力數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)檎嬲饬x上的數(shù)字量，更好更有效地便于處理器進(jìn)行數(shù)字處理過程，同時，系統(tǒng)硬件數(shù)據(jù)采集部分需要和軟件預(yù)測部分相連接，在系統(tǒng)硬件數(shù)據(jù)采集部分更注意開發(fā)有效實用的軟硬件，對后期軟件預(yù)測部分提供便捷的條件。第二，軟件預(yù)測部分，軟件預(yù)測部分包括SQLSERVER數(shù)據(jù)庫部分和算法庫，SQLSERVER數(shù)據(jù)庫部分主要是對于歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲并對存儲串行口采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行更為有效的管理，這種前臺的控制軟件十分重要，對于以后算法庫的采集數(shù)據(jù)有著至關(guān)重要的作用。算法庫包括許多算法，其中主要對智能電力監(jiān)控系統(tǒng)有幫助的算法包括線性外推法、回歸分析法、卡爾曼濾波法、小波分析法等，同時還具備人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型、紫組織特征映射神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型、線性回歸模型等，對于智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的分析和探究，保證智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的正常運行。

3智能化監(jiān)控在電力施工中的應(yīng)用

3.1網(wǎng)絡(luò)的傳輸

由于在智能化的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)運行過程中，傳統(tǒng)TCP/IP協(xié)議傳輸機(jī)制與網(wǎng)絡(luò)控制機(jī)制極其容易的造成傳輸視頻的延時或者消耗較多的網(wǎng)絡(luò)寬帶問題，無法對系統(tǒng)實時傳輸視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行實現(xiàn)。為確保能夠有效的解決上述問題，需將HTTP/TCP傳輸機(jī)制作為傳輸視頻的控制協(xié)議，同時將RTP/UDP傳輸機(jī)制作為實時傳輸數(shù)據(jù)的傳輸協(xié)議，以及實現(xiàn)具有實時性的功能，能夠有效的對單目標(biāo)廣播網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行極其必要的協(xié)議組成提供，并且通過運用RTCP對視頻進(jìn)行傳輸控制與傳輸監(jiān)視。在實際的運用過程中，RUP主要負(fù)責(zé)對數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，RTCP主要負(fù)責(zé)對運行狀態(tài)進(jìn)行傳輸，因此技術(shù)人員需有機(jī)的結(jié)合RTP與RTCP，能夠形成系統(tǒng)運行的反饋機(jī)制，并且實現(xiàn)運用最小的成本進(jìn)行最大化的數(shù)據(jù)傳輸效率，以及適合實時數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪\用。其次RTP自身根本不具備傳輸數(shù)據(jù)的獨立功能，需與UDP結(jié)合運用實現(xiàn)對數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，并且支持在TCP與ATM協(xié)議中運行，需將通過運用視頻流的自動壓縮與編碼封裝為RTP包，以及以網(wǎng)絡(luò)的傳輸形式發(fā)送信息在UDP數(shù)據(jù)中傳輸。從而確保發(fā)送端與接收端都能夠定時的發(fā)送與接收實時的反饋信息，更加利于控制數(shù)據(jù)的實時傳輸。

3.2應(yīng)急廣播和通信

在進(jìn)入電力工程施工現(xiàn)場的交通通道一級通風(fēng)兼安全通道中，通過一些系統(tǒng)設(shè)備的安裝，使該套系統(tǒng)具備應(yīng)急通信和應(yīng)急廣播的功能。一旦施工現(xiàn)場出現(xiàn)這樣或者是那樣的事故，就可以通過該系統(tǒng)的有效應(yīng)用，滿足應(yīng)急救援的一系列要求。

3.3電能質(zhì)量監(jiān)測與分析管理

系統(tǒng)采用了可編程智能電測表，該系列儀表采用交流采樣技術(shù)，能分別測量電網(wǎng)中的電流、電壓、功率、功率因數(shù)和電能等參數(shù)，可通過面板薄膜開關(guān)設(shè)置倍率。帶RS485通信接口，采用Modbus協(xié)議;也可將電量信號轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的直流模擬信號輸出、帶開關(guān)量輸入/輸出和繼電器報警輸出等功能設(shè)計。

對系統(tǒng)電能質(zhì)量進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測，包括系統(tǒng)諧波含量、電壓波動和閃變、電壓電流不平衡度和頻率異常波動等電能質(zhì)量問題;事件觸發(fā)波形捕捉，記錄擾動時波形，進(jìn)行電能質(zhì)量分析和故障分析;高準(zhǔn)確度雙向電能計量;可以為不同部門或用戶設(shè)置費率，并計算電能使用成本和費用;實現(xiàn)綜合的電能和部門統(tǒng)計報表功能。

3.4數(shù)據(jù)采集與處理

該系統(tǒng)實現(xiàn)實時采集電氣設(shè)備測量的各類參數(shù)，并進(jìn)行相關(guān)處理;直觀顯示斷路器運行狀態(tài)、保護(hù)動作信息、異常報警信號和SOE事件記錄等;在實時數(shù)據(jù)窗口中用戶可據(jù)具體要求對不同類型的實時數(shù)據(jù)信息進(jìn)行查詢;完成遠(yuǎn)程遙控、遙調(diào)和動態(tài)事故報警燈操作功能;可根據(jù)實際需要任意組合生成生動、豐富的實時監(jiān)控畫面;動態(tài)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治雠袛?，以不同顏色形象化顯示不同電壓等級及帶電和失電區(qū)域;DA管理功能，配合智能配電網(wǎng)子站MMI，可實現(xiàn)環(huán)網(wǎng)線路的故障定位、故障隔離和線路恢復(fù)等自動控制;支持自動彈出故障畫面，故障信息突出顯示，快速定位故障點。

結(jié)語

智能電力監(jiān)控系統(tǒng)以各項軟件作為基礎(chǔ)，通過對電力數(shù)據(jù)的收集、存儲和分析對運行過程、運行狀況進(jìn)行保護(hù)和監(jiān)控的高級系統(tǒng)，智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的推廣和進(jìn)步，提高了工作人員的工作效率，保證電力工程的正常運行，對供配電系統(tǒng)的可靠性、安全性進(jìn)行了大幅度的提高，伴隨著智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展，工作人員應(yīng)不斷開發(fā)和創(chuàng)新更為先進(jìn)的智能電力監(jiān)控系統(tǒng)，保證電力使用安全可靠的同時，推動我國電力事業(yè)的進(jìn)步，為我國電力事業(yè)貢獻(xiàn)更多的力量。

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（作者單位：山東鑫宏源電力工程有限公司）