唐大禹

摘要：隨著計算機技術的不斷發(fā)展和進步，將物聯(lián)網(wǎng)計算機應用模式融入電力設備在線監(jiān)測管理工作中具有重要的推廣價值，能在提升系統(tǒng)運行安全性的同時，完善電力設備在線監(jiān)測監(jiān)控模式，為設備檢測實用性水平的提升提供支撐。

關鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)計算機;電力設備;監(jiān)測系統(tǒng);舞動監(jiān)控;紫外內(nèi)窺檢測

引言

為了全面提升電力系統(tǒng)的建設運行水平，保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定，適應新形勢下的電力系統(tǒng)發(fā)展要求，采取新技術手段對電力設備進行實時性監(jiān)測管理顯得尤為重要。文章介紹了物聯(lián)網(wǎng)計算機，以及物聯(lián)網(wǎng)計算機在電力設備在線監(jiān)測中的實際應用方案。

1物聯(lián)網(wǎng)技術概述

物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術的重要組成部分物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎上的延伸和擴展的網(wǎng)絡。其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通信。通過信息傳感設備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。近年來，電力系統(tǒng)安全監(jiān)控及控制儀器等方面的發(fā)展有著顯著變化，向著更加便攜、更多功能、更靈活的數(shù)據(jù)通信模式發(fā)展。并且，配合大容量數(shù)據(jù)存儲功能模式和友好的人機接口智能化模式，在提升應用效率的同時，建設出更加完整的系統(tǒng)運行框架。這需要物聯(lián)網(wǎng)計算機系統(tǒng)作為關鍵技術支撐。物聯(lián)網(wǎng)計算機本身配置處理能力和工作頻率較好的處理器，能實現(xiàn)多樣化的外接處理，確保匹配電力安全監(jiān)控數(shù)字化發(fā)展的需求。物聯(lián)網(wǎng)計算機主要分為4個基本層級。

（1）硬件層。作為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的基礎，能借助接口處理實現(xiàn)CPLD邏輯設計，并且能滿足操作系統(tǒng)內(nèi)核和調(diào)度性要求。

（2）驅(qū)動層。主要是實現(xiàn)驅(qū)動程序的讀取和應用，利用數(shù)據(jù)結構算法、操作系統(tǒng)處理及編輯原理等就能實現(xiàn)任務的驅(qū)動控制。

（3）操作系統(tǒng)層。實現(xiàn)操作系統(tǒng)的移植和應用處理，并且能配合操作系統(tǒng)的應用標準維持操作的流暢性。

（4）應用層。實現(xiàn)編程接口函數(shù)調(diào)用處理工作。

2物聯(lián)網(wǎng)計算機在電力設備在線監(jiān)測中的運用

2.1在輸電線路舞動監(jiān)控系統(tǒng)中的應用

對于電力設備管控工作，輸電線路的實時性監(jiān)控和控制是非常關鍵的環(huán)節(jié)。基于物聯(lián)網(wǎng)計算機系統(tǒng)完成輸電線路驅(qū)動監(jiān)控，能更及時地發(fā)現(xiàn)線路的實際情況，減少閃絡、導線金屬部件受損、線路跳閘停電等問題，從根本上提高電力系統(tǒng)運行的可靠性，為綜合管控輸電線路提供保障。

2.1.1主要內(nèi)容

借助GSM數(shù)據(jù)通信有效對輸電線路予以在線監(jiān)測，配合導線舞動狀態(tài)的實時性在線遠程監(jiān)控工作，就能對舞動幅度較大的狀態(tài)予以捕捉，然后向監(jiān)控中心發(fā)送相應的警告信號。為了保證相應系統(tǒng)能發(fā)揮實際價值，要在實施軟件和硬件處理邏輯工作的同時完成指標的設定處理，配合先進的模塊化設計應用工序，最大限度地提高相關配置的應用靈活度，也為避免器件的相互干擾提供保障。

2.1.2整體架構和數(shù)據(jù)通信平臺

第一，在輸電線路桿塔的相應位置安裝匹配的采集終端和監(jiān)控主站，從而及時獲取數(shù)據(jù)和信息，并且，應用公用移動通信網(wǎng)就能完成數(shù)據(jù)的傳輸和匯總。為了準確完成導線在空中運動狀態(tài)的監(jiān)測工作，利用GSM無線數(shù)據(jù)傳輸模塊，設置輸電線路采集終端和后臺接收中心。①輸電線路采集終端：采取太陽能電池板充電的方式，借助導線監(jiān)控專用紅外攝像頭、內(nèi)存SDRAM模塊及圖像處理模塊等，對相關信息進行實時性管控。②后臺接收中心：主要包括接收中心主機設備和數(shù)據(jù)管理軟件，幫助及時完成數(shù)據(jù)的匯總和分析。與此同時，配合基于太陽能的電源模塊，能在維持電源高效率的同時對多路電源予以逐次降壓處理，配合+12V集成開關電源芯片，就能獲取相應的支持，3.3V電源利用TPS76718QD就能完成電源電壓的實時性管理，實現(xiàn)系統(tǒng)主板運行的規(guī)范性。

第二，在數(shù)據(jù)通信平臺的構建過程中，要結合時分多址技術，確保移動通信體制應用的規(guī)范性，匹配GSM數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng)的應用標準，建構更加合理的信息存儲和轉(zhuǎn)寄，并且維持實時性數(shù)據(jù)功能的應用，實現(xiàn)短信息業(yè)務的自動雙向傳遞。在平臺中，要應用串口控制SMS，采取串行異步通信接口，設定通信速度的同時，利用I2C總線擴展功能，在存儲數(shù)據(jù)的同時及時分析數(shù)據(jù)的特性，確保短信業(yè)務SMS能借助信令信道完成實時性傳輸。目前，我國市面上多數(shù)收集都支持GSM07.05規(guī)定的AT指令集，能實現(xiàn)對SMS的合理性控制，在指令發(fā)送和接收的過程中，單片機控制的GSM模塊就能對AT指令予以管理[2]。AT指令信息內(nèi)容如表1所示。

2.1.3軟件設計和實現(xiàn)

應用線程結構，設定圖形界面接口響應模塊，利用采集圖像數(shù)據(jù)的方式，在完成采集后就能及時將消息發(fā)送到主線程中，完成圖形化顯示。具體而言，按照以下流程實現(xiàn)對應功能：①開啟程序，啟動主線程;②創(chuàng)建圖像化界面;③啟動數(shù)據(jù)采集線程;④打開初始化圖像采集設備;⑤打開設備評估初始化狀態(tài);⑥采集圖像數(shù)據(jù)，并將圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到主線程，啟動線程中識別算法，對線路予以識別和標注，并且顯示出捕捉到的輸電線路圖片，有效計算舞動角度;⑦若是舞動角度超出閾值或者大于設定的數(shù)值，就要按照指定通信協(xié)議完成AT指令串口寫入處理并發(fā)送GSM，若是未超出標準數(shù)值，則結束采集。

2.2在紫外內(nèi)窺檢測系統(tǒng)中的應用

2.2.1基本原理

結合電氣設備的應用狀態(tài)可知，不同放電階段會產(chǎn)生不同的光譜放電現(xiàn)象，尤其是在電暈放電光譜中，紫外光譜段發(fā)光較為明顯。因此，通過檢測放點發(fā)出的紫外線，就能對放電情況的強弱予以實時性評估，確定設備運行的基本狀態(tài)，配合高靈敏度紫外傳感器，最大限度地提升安全隱患問題的預報效率，及時落實相應的控制機制，保障電力系統(tǒng)中相關設備運行的安全性。

2.2.2硬件及驅(qū)動

基于物聯(lián)網(wǎng)技術和光電檢測技術，配合紫外放電檢測過程和內(nèi)窺圖像重建過程，能有效完成相應數(shù)據(jù)的匯總和分析。在整個系統(tǒng)硬件結構中，工業(yè)內(nèi)窺探頭、傳感器、物聯(lián)網(wǎng)計算機、GPRS通信模塊都能發(fā)揮其實際作用。

2.2.3軟件設計和實現(xiàn)

結合工業(yè)內(nèi)窺軟件控制系統(tǒng)，建立完整的多線程結構模式，在響應圖形界面戶接口信息的同時，配合數(shù)據(jù)采集線程，就能及時完成圖像數(shù)據(jù)和紫外放電檢測數(shù)據(jù)的匯總，及時建立圖形化顯示模式[4]。具體流程如下：①開啟程序并啟動主線程;②創(chuàng)建圖像化界面;③啟動數(shù)據(jù)采集線程;④開啟初始化圖像采集設備和紫外設備;⑤采集相關圖像數(shù)據(jù)并完成紫外放電檢測工作;⑥當圖像和紫外數(shù)據(jù)就緒時，則及時發(fā)送，確保主線程能獲取相關信息，并且進行HPEG圖像壓縮和黑白二值化后再壓縮;⑦評估是否通過GPRS發(fā)送，若是利用其完成發(fā)送，就要保證數(shù)據(jù)能按照指定的通信協(xié)議加入AT指令串口內(nèi)容中，若是不同，則結束采集。

結束語

總之，在電力設備在線監(jiān)測工作中應用物聯(lián)網(wǎng)計算機，能打造更加有效且安全的運行環(huán)境，配合紫外內(nèi)窺檢測模式和舞動監(jiān)測模式，就可及時發(fā)現(xiàn)異常情況并采取防控措施，提升電力設備在線監(jiān)測能力，形成更加安全、高效的運行環(huán)境，為電力系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展奠定堅實基礎。

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