王臻祎

摘? 要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)的電力行業(yè)建設(shè)的發(fā)展也有了提高，企業(yè)更加注重用電安全隱患管控。用電監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)τ秒娋€路、用電設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，了解線路或者用電設(shè)備的具體情況，比如，是否出現(xiàn)漏電、過載、短路、溫度異常等，通過不間斷的采集分析線路或設(shè)備中的電流、電壓參數(shù)以及現(xiàn)場(chǎng)溫度的變化為電氣火災(zāi)防控、用電管理提供服務(wù)。

關(guān)鍵詞：智慧用電;智能用電檢測(cè)設(shè)備;監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì);采集數(shù)據(jù)分析研究

引言

隨著電網(wǎng)規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大和電力體制改革不斷深入，營(yíng)銷由供給側(cè)“單向”管理走向供需“雙向”管理。對(duì)內(nèi)，以人力資源投入為主的傳統(tǒng)客戶服務(wù)模式對(duì)客戶管理、信息交互及數(shù)據(jù)挖潛形成制約，迫切需要加快大數(shù)據(jù)應(yīng)用，推動(dòng)經(jīng)營(yíng)模式數(shù)字化轉(zhuǎn)型以滿足用戶端實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)需求。對(duì)外，互聯(lián)網(wǎng)的普惠、便捷、共享特性，已滲透至公共服務(wù)各領(lǐng)域，客戶需求發(fā)生深刻變化，傳統(tǒng)“紙質(zhì)化、線下化、人工化”服務(wù)模式與客戶“網(wǎng)絡(luò)化、便捷化、智能化”用電需求間矛盾突出，急需實(shí)現(xiàn)服務(wù)模式智能化轉(zhuǎn)型。

1智慧用電監(jiān)控系統(tǒng)的軟硬件結(jié)構(gòu)分析

智慧用電監(jiān)控系統(tǒng)可以通過各采集終端了解線路和用電器的相關(guān)數(shù)據(jù)，并且設(shè)定電量、溫度、電流、電壓等的報(bào)警閾值，如果出現(xiàn)異常，可以及時(shí)報(bào)警，并將獲得的數(shù)據(jù)送到云端，完成數(shù)據(jù)的分析、挖掘和可視化。

1.1智慧用電監(jiān)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)

在實(shí)踐中，用電采集設(shè)備的硬件電路主要包含用電采集模塊、通信模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊以及液晶屏顯示模塊等，用電采集設(shè)備的硬件系統(tǒng)當(dāng)中，需要對(duì)單片機(jī)進(jìn)行編程，編程軟件部分主要分為主程序控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以及通訊系統(tǒng)等。在采集設(shè)備中使用stm32單片機(jī)作為主控系統(tǒng)，在用電數(shù)據(jù)采集方面外接三相計(jì)量芯片進(jìn)行AD采集，分辨率為24位，最小誤差可以控制在0.2%，溫度采集方面使用ntc熱敏電阻傳感器，并且通過AD轉(zhuǎn)換獲取數(shù)字信號(hào)，將數(shù)據(jù)傳送到單片機(jī)當(dāng)中。在通訊方面使用GPRS無線通信，使用串口與單片機(jī)相連，配合MQTT協(xié)議完成數(shù)據(jù)的傳送，另外，用戶可以將需要的命令，通過MQTT協(xié)議發(fā)送給單片機(jī)，使單片機(jī)完成一定的操作。為了符合用電信息采集現(xiàn)場(chǎng)指示控制要求，使用液晶顯示屏和部分按鍵來進(jìn)行參數(shù)的設(shè)置以及現(xiàn)場(chǎng)的控制，整個(gè)數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)的體積小而且成本低、穩(wěn)定性強(qiáng)、易于操作和實(shí)現(xiàn)。

1.2智慧用電監(jiān)控系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)

在獲得用電采集設(shè)備的數(shù)據(jù)后，通過大數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)分析并且構(gòu)建預(yù)測(cè)模型，可以對(duì)用電器和電纜的用電數(shù)據(jù)情況進(jìn)行有效的分析，并且了解其中的規(guī)律。通過大數(shù)據(jù)系統(tǒng)來對(duì)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，分布式處理的過程中使用hadoop框架進(jìn)行海量數(shù)據(jù)的批處理和清洗、分析以及可視化工作。數(shù)據(jù)泛化處理時(shí)，對(duì)非結(jié)構(gòu)性的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一化，接著，使用流式處理技術(shù)，完成毫秒級(jí)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，后臺(tái)系統(tǒng)可以將系統(tǒng)管理、數(shù)據(jù)分析、信息安全控制和計(jì)算融為一體，信息展示主要是將采集的數(shù)據(jù)展示到前臺(tái)以及控制中心的大屏中，信息安全控制主要是進(jìn)行數(shù)據(jù)備份、安全權(quán)限和數(shù)據(jù)加密處理。

2智能電網(wǎng)運(yùn)檢信息平臺(tái)設(shè)計(jì)

為了保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全、可靠，需要將多種數(shù)據(jù)融入到運(yùn)檢工作中，以充分掌握系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。為此，文中設(shè)計(jì)了智能電網(wǎng)運(yùn)檢信息平臺(tái)，具備信息共享的PC端管理平臺(tái)與移動(dòng)終端APP，其能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備信息、巡檢信息、缺陷信息、專家?guī)斓葦?shù)據(jù)整合與統(tǒng)一管理。并通過電力專網(wǎng)的接入管理平臺(tái)，以實(shí)現(xiàn)“移動(dòng)終端-運(yùn)檢平臺(tái)-主站系統(tǒng)-在線監(jiān)測(cè)裝置-現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備”的線性數(shù)據(jù)流傳輸，強(qiáng)化對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和運(yùn)檢工作的管控。該平臺(tái)涵蓋了電力系統(tǒng)所有環(huán)節(jié)中的設(shè)備狀態(tài)信息，以及運(yùn)維、檢修、實(shí)驗(yàn)等運(yùn)檢過程。其能夠?qū)崟r(shí)掌控電網(wǎng)、設(shè)備和環(huán)境的運(yùn)行動(dòng)態(tài)，較大程度上提升了運(yùn)維檢修規(guī)范化管控，并且進(jìn)一步加快實(shí)現(xiàn)提質(zhì)增效、建設(shè)智能電網(wǎng)的進(jìn)程。智能電網(wǎng)運(yùn)檢信息平臺(tái)主要包括運(yùn)檢生產(chǎn)管理系統(tǒng)、實(shí)時(shí)調(diào)控系統(tǒng)、在線協(xié)同辦公系統(tǒng)、智能電網(wǎng)運(yùn)檢管理平臺(tái)等。

2.1運(yùn)檢生產(chǎn)管理系統(tǒng)

運(yùn)檢生產(chǎn)管理系統(tǒng)作為國(guó)網(wǎng)體系構(gòu)建中的核心內(nèi)容，可以支持電力系統(tǒng)運(yùn)檢所有環(huán)節(jié)的管控，并周期性管控電網(wǎng)資產(chǎn)。該系統(tǒng)涵蓋了國(guó)網(wǎng)所有的運(yùn)檢業(yè)務(wù)，貫穿整個(gè)生產(chǎn)過程，提升了國(guó)網(wǎng)公司的生產(chǎn)能力。生產(chǎn)管理系統(tǒng)在國(guó)網(wǎng)總部、省以及地區(qū)的電力公司中使用，其功能在于加強(qiáng)運(yùn)維檢修過程的專業(yè)化管控，深入剖析監(jiān)控環(huán)節(jié)，訂立運(yùn)維檢修績(jī)效管控規(guī)范，以加快公司的精益化管控。并引導(dǎo)生產(chǎn)商健全其生產(chǎn)管理體系，根據(jù)要求匯總、剖析相關(guān)數(shù)據(jù)。

2.2實(shí)時(shí)調(diào)控系統(tǒng)

實(shí)時(shí)調(diào)控系統(tǒng)包括調(diào)控門戶網(wǎng)站、基本數(shù)據(jù)管控、調(diào)控環(huán)節(jié)管控、生產(chǎn)管控、統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表、調(diào)控命令下傳等。該系統(tǒng)不僅凸顯調(diào)度控制運(yùn)用的一體化，尤其是強(qiáng)化了工作環(huán)節(jié)的規(guī)范化管控，且更優(yōu)地提高了調(diào)度管控重點(diǎn)業(yè)務(wù)的廣度與深度。

2.3PMS2.0系統(tǒng)

PMS2.0是電力系統(tǒng)運(yùn)檢全過程精益化管控與電網(wǎng)資產(chǎn)實(shí)時(shí)管控的平臺(tái)，以最大的范疇完成數(shù)據(jù)的共同分享與業(yè)務(wù)的融合，高質(zhì)量地加快生產(chǎn)管控信息化的發(fā)展。PMS2.0系統(tǒng)在運(yùn)檢信息平臺(tái)的運(yùn)用，主要是監(jiān)測(cè)與管控設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)。此外，該系統(tǒng)還能夠充分剖析設(shè)備的績(jī)效，并保證所得剖析結(jié)果的精準(zhǔn)性。

2.4協(xié)同辦公系統(tǒng)

協(xié)同辦公系統(tǒng)包括辦公自動(dòng)化（OfficeAutomation，OA）、任務(wù)合作、知識(shí)與檔案管控4個(gè)部分。該系統(tǒng)在智能電網(wǎng)運(yùn)檢信息平臺(tái)中的作用主要是重組電網(wǎng)資源，以建立效率高且靈活的調(diào)度平臺(tái)。協(xié)同辦公系統(tǒng)能夠協(xié)調(diào)運(yùn)維檢修任務(wù)的安排，并監(jiān)督敦促其實(shí)行，以保障調(diào)令不受阻，提高管控平臺(tái)的決策支持水平。

結(jié)語

智慧用電監(jiān)測(cè)管理平臺(tái)使用了大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等多種技術(shù)，可以有效地采集用電器和線路當(dāng)中的電力數(shù)據(jù)，并且通過多維度監(jiān)管的模式，使電氣數(shù)據(jù)通過物聯(lián)網(wǎng)傳送到云平臺(tái)進(jìn)行集中存儲(chǔ)和分析，并且使用大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，能夠建立有效的故障預(yù)警和報(bào)警機(jī)制，并且挖掘數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)可能存在的電氣安全隱患，提高生產(chǎn)效率。聚焦客戶服務(wù)感知與服務(wù)能力提升，以供電企業(yè)多系統(tǒng)、多源數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，充分利用大數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)共享、Serverless工作流及微信公眾平臺(tái)等信息化技術(shù)，建立基于數(shù)據(jù)整合的用電信息智能交互平臺(tái)。應(yīng)用表明，通過數(shù)據(jù)整合與流程梳理，平臺(tái)將電費(fèi)查看、停電管控、設(shè)備運(yùn)維及客戶服務(wù)等工作轉(zhuǎn)化為“多線條式”自動(dòng)流轉(zhuǎn)模式，實(shí)現(xiàn)了電力多源數(shù)據(jù)的整合計(jì)算、用電信息的便捷交互和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的智能管控，在有效壓降業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)、節(jié)約人力資源的同時(shí)，提升了公司服務(wù)質(zhì)效及安全管控，對(duì)應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)提升改善用電分析能力與提高企業(yè)安全管控做出了積極貢獻(xiàn)。

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