浅谈基于物联网智能运维技术的应用

时间：2020-11-03 阅读：312

摘要：物联网+配网智能运维概念的提出对于提高电力系统运行安全性及稳定性有着重要作用，是现代电力系统运行发展的必要基础。不仅能够解决配网系统实际运行管理问题，同时对于规范配网人员操作规范水平也有着一定的帮助作用。因此本文主要对该项技术的运用进行分析，通过深度的剖析与研究来的提高该项技术实际运用，以此为物联网+配网智能运维技术的运用奠定坚实的基础。

关键词：物联网+配网智能运维；技术

近年来，网络系统的运用对于提高各行业的现代化发展水平起到一定的推动作用。电力系统无外乎也成为受网络技术影响的重要行业之一。在此过程中物联网+配网智能运维系统概念的提出成为配网系统稳定运行的有力支撑，对于进一步提高配网系统运行效益及配网系统管理安全性均具有重要意义，同时是帮助电力企业迈向现代化及规范化发展的重要基石。

1、加强分析传统运维业务的技术

1.1、运维业务的现状及所存在的问题

由于传统的配网工作所涉及的面比较广，且工作点也比较多，所以人员到位率对其运行有很大的影响作用，并且也经常有发现及处理缺陷不及时的问题发生，同时对现场运维质量也难以保证，甚至会对配网安全稳定及健康运行造成很大的威胁。当前存在的主要问题有以下几种：（1）对设备到位率的检查不到位，且存在不实的情况。（2）对配网运营成本控制的监管不利，对有异常或隐患的问题没有及时的加以解决。（3）因配网设备分布广的情况而对巡检敷衍了事，没有针对性的进行检查。

1.2、对现场智能运维的需求要的加强

对此，可以建立与配电系统常用的组件模型，并对每一组模型进行独立仿真，所以，就可以方便它与其他新的模块（远程工作站工单、配调故障信息、配网图资信息、PMIS 信息等）和第三方工具能集成。

2、物联网系统的运维特点

2.1、运维资源化

由于传感器与网络技术一日千里，已经很难有一个运维方可以独立完成对如此复杂的万物互联的物联网的运维。因而一个好的运维平台应该是一个资源融合的平台。不论是工程师还是资料或者专家都是被融合的资源。只有通过资源融合才能完成运维。

2.2、运维时效性明显

通过个性化流程将运维资源整合成运维服务，在保证为业主提供个性化服务的同时，完成运维资源的共享。运维服务是一个从知识到劳务到考核的有机过程。通过运维服务物联网应用系统的稳定性获得提升。这种提升来自两个方面：一是通过防微杜渐式的预测性运维，在设备失效前完成修理更换；二是通过快速的故障运维，在设备发生故障时，缩短设备退服时间。

3、加强新技术的实践与研究

3.1、对便携式及缺陷APP的应用要加强

（1）对消息功能模块的分析通过网络服务器对人员所录的现场视频进行上传并保存，进而网络服务器就会把这一信息分享到消息功能模块中去。因此，通过消息功能模块管理人员就可以对现场的情况进行实时的查看，并详细的掌握现场的动态。

（2）对缺陷功能模块的分析对现场缺陷的情况进行拍照并进行详细的记录，然后点击功能模块下端的拍照选项，可以把现场缺陷情况的照片点击提交，进而管理者就可根据图片及信息对现场情况进行分析，并及时做出解决方案。

3.2、准确识别智能电缆通道的属性

标识牌比较适用于户内户外电缆井位环境，其安装便捷牢靠。把电力电缆通道信息导入到电子标识牌的内部，并采用使用近距离无线识别技术，可方便现场人员能够准确的读取到电力电缆通道信息。

3.3、对智能防盗及防误联动系统的分析

传统防盗主要采用配网值班人员管理的方式进行，该防盗作业模式不仅实际效率低下，同时应用效果不佳，难以达到预期的防盗管理效果。而物联网技术的运用则能够解决以上问题。在无人管辖的配电站系统运行过程中，配网值班人员可根据物联网设备对实施的防火情况进行查看，同时该系统具备智能防盗及防误联动处理系统化，能够根据异常情况做出判断并对其进行警报，同时可将相关情况上传至应急中心，使相关配网值班人员能够获知相关信息，并对其加以处理。这便能够提高该系统的实际运行效率。同时该系统可根据配电线图自动进行相关操作，使相关人员能够远程对相关信息进行处理，这便能够在保障处理效率的基础上做好对操作人员的监督与管理。

3.4、对集成智能辅助监控要积极拓展

在配电所的防盗控制系统中，也可采用该技术来实现影响模块监控。同时在配电站后期的检测与后背设备的管理方面该系统也具备一定的辅助优势，能够根据配电站中对变压器的控制来感知模块运行。如配电站在运行过程中遭到外部环境破坏，则可及时的停止运行，使其运行安全性得到提升。

4、物联网+配网未来发展方向

当前，我国的基础信息设施中，有很大部分的关键产品及核心技术都是源于国外，自主研发的产品比较少，关系到我国的信息安全和产业的自主安全，因此，在安全方面即使采用科学的防控手段，依然有被渗透和被控制的风险存在。随着物联网技术的应用，以及基础信息网络更新的需求，而促使自动可控的软硬件物联网的发展空间也是不可估量的。在物联网中加快安全可靠关键软硬件的研制，直接关系到产业的自主能力，由此可见，加快推进也势在必行。再者，是对物联网商业模式的融合。目前，企业和消费者用户需求的释放受到物联网商业模式的制约。因此物联网的商业模式还存在投入成本高、投资回收慢等问题，还需进一步探索发展。商业驱动将是在物联网平台基础上的进一步发展，其投入的比较少，但所获得的经济效益则比较高。市场爆发期的到来取决于第三方物联网应用企业，当他们找到自己业态模式时，就是物联网发展的开始。同时第三方的物联网服务平台成为主要的商业形态，也正是物联网企业成熟的真正时期。所以第三方物联网运营企业的商业模式才是物联网商业模式的方向，只有加以探索第三方物联网平台运营模式，才能使物联网服务市场实现真正的成熟。

5、安科瑞变电所运维云平台及硬件的选型

5.1、云平台简介

随着*改革政策的逐步推进和落实，普通线下运维模式已无法满足市场需求，迫切需要配套智能化线上运维管理和服务平台，安科瑞变电所运维云平台（AcrelCloud-1000）根据市场需求反馈，运用互联网和大数据技术，为电力运维公司提供配套线上运维服务，该平台作为连接运维单位和用电企业的纽带，监视用户配电系统的运行状态和电量数据，为客户提供更好的运维服务，平台提供系统总览、电力数据监测、电能质量分析、用电统计分析和日/月/年电能统计报表、异常预警、事故报警和事件记录、运行环境监测、运维巡检派单等功能，并支持多平台、多终端数据访问。

5.2、应用场所：

（一）电力运行维护企业；

（二）连锁商业、门店；

（三）物业管理企业；

（四）集团企业；

（五）院校主管单位；

（六）智慧社区，

5.3、平台结构

5.4、平台主要功能

5.5、云平台配置

现场硬件配置

应用场合	型号	功能
高压进线	AM5/AM5SE	三段式过流/零序过流、过负荷保护（告警/跳闸）、PT断线告警、三相一次重合闸、低频减载、后加速过流、逆功率保护
	AEM96	三相电参量U、I、P、Q、S、PF、F测量，总正反向有功电能统计，正反向无功电能统计；2-31次分次谐波及总谐波含量分析、分相谐波及基波电参量（电压、电流、功率）；电流规格3×1.5(6)A，有功电能精度0.5S级,无功电能精度2级
	ACR230EFLH	三相（I、U、kW、kvar、kVA、kWh、Kvarh、Hz、cosΦ），四象限电能计量，THDu，THDi，2~31次各次谐波分量，CF（电压波峰系数），THFF（波形因子），KF（电流K系数），εu(电压不平衡度），εi(电流不平衡度）计算，电网电压电流正、负、零序分量（含负序电流）测量，平均值，RS485/Modbus，大屏幕点阵式LCD图形显示，全中文菜单
	APM810	三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ），零序电流In；四象限电能；电流、电压不平衡度；负载电流柱状图显示；66种报警类型及外部事件（SOE）各16条事件记录，支持SD卡扩展记录；2-63次谐波；2DI+2DO RS485/Modbus；LCD显示
高压出线	AM5/AM5SE	三段式过流/零序过流、过负荷保护（告警/跳闸）、PT断线告警、三相一次重合闸、低频减载、后加速过流、逆功率保护
	AEM96	三相电参量U、I、P、Q、S、PF、F测量，总正反向有功电能统计，正反向无功电能统计；2-31次分次谐波及总谐波含量分析、分相谐波及基波电参量（电压、电流、功率）；电流规格3×1.5(6)A，有功电能精度0.5S级,无功电能精度2级
	APM810	三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ），零序电流In；四象限电能；电流、电压不平衡度；负载电流柱状图显示；66种报警类型及外部事件（SOE）各16条事件记录，支持SD卡扩展记录；2-63次谐波；2DI+2DO RS485/Modbus；LCD显示
	ACR220EFL	三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ），RS485/Modbus，四象限电能，LCD显示
低压进线	APM810	三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ），零序电流In；四象限电能；电流、电压不平衡度；负载电流柱状图显示；66种报警类型及外部事件（SOE）各16条事件记录，支持SD卡扩展记录；2-63次谐波；2DI+2DO RS485/Modbus；LCD显示
低压进线	ACR230EFLH	三相（I、U、kW、kvar、kVA、kWh、Kvarh、Hz、cosΦ），四象限电能计量，THDu，THDi，2~31次各次谐波分量，CF（电压波峰系数），THFF（波形因子），KF（电流K系数），εu(电压不平衡度），εi(电流不平衡度）计算，电网电压电流正、负、零序分量（含负序电流）测量，平均值，RS485/Modbus，大屏幕点阵式LCD图形显示，全中文菜单
低压出线	AEM96	三相电参量U、I、P、Q、S、PF、F测量，总正反向有功电能统计，正反向无功电能统计；2-31次分次谐波及总谐波含量分析、分相谐波及基波电参量（电压、电流、功率）；电流规格3×1.5(6)A，有功电能精度0.5S级,无功电能精度2级
	APM810	三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ），零序电流In；四象限电能；电流、电压不平衡度；负载电流柱状图显示；66种报警类型及外部事件（SOE）各16条事件记录，支持SD卡扩展记录；2-63次谐波；2DI+2DO RS485/Modbus；LCD显示
	ACR220EFL	三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ），RS485/Modbus，四象限电能，LCD显示
	AEW100	三相电参量U、I、P、Q、S、PF、F测量，总正反向有功电能统计，总正反向无功电能统计；2-31次分次谐波及总谐波含量分析、分相谐波及基波电参量（电压、电流、功率）；RS485接口、470MHz无线通讯、红外通讯；电流规格3×1.5(6)A，有功电能精度1级,无功电能精度2级
变压器温度监测	ARTM-8	8路温度巡检，热电阻信号输入，RS485接口，2路继电器输出
线缆剩余电流/温度监测	ARCM300-J1/T4	1路剩余电流监测，4路温度监测，1路继电器输出，事件记录，LCD显示，1路RS485/Modbus通讯
无线测温	ASD-320	一次动态模拟图、语音提示、带电显示及闭锁、温湿度数字控制、液晶显示、分合闸、储能、远方/就地、柜内照明操作、人体感应，无线测温功能（标配3点），RS485/Modbus
	ARTM-Pn	可以单独安装在高压柜、低压抽屉柜内，每台装置可以接收3、6、9、12、18个传感器的数据，传感器型号可选配ATE100、ATE200、ATE300。装置带有一路485接口，可将采集到的温度数据上传到监控中心。
	ATC-200/400	一款带有一路485接口的温度收发器，可同时接收ATE100/200/300传感器发射的数据并将采集到的数据上传到监控中心。
	ARTM-100	可以嵌入式安装在高压柜、低压抽屉柜内，每台装置可以接收240个传感器的数据，可与ATE100、ATE200、ATE300三种传感器选配使用。装置带有一路485接口、可选配一路以太网口，可将采集到的温度数据上传到监控中心。
环境温湿度	WHD96-22	测量并显示控制2路温度、2路湿度。
水浸	RS-SJ-*-2 接触式水浸传感器	接触式水浸传感器，监测变电所、电缆沟、控制室等场所积水情况，工作电源：DC 10-30V 工作温度：-20℃~+60℃ 工作湿度：0%RH~80%RH 响应时间：1s 继电器输出：常开触点
摄像机	CS-C5C-3B1WFR	支持720P高清图像，支持分辨率可达到130万像素（1280*960）内置麦克风与扬声器具有语音双向对讲功能，支持萤石云互联网服务，通过手机、PC等终端实现远程互动和视频观看
烟雾传感器	BRJ-307	光电式烟雾传感; 电源正极（DC 12V）：+12V 继电器输出：常开触点
门禁	MC-58（常开型）	常开型；感应距离：30-50mm 材质：锌合金，银灰色电度干接点输出
配套附件	ARTU-K16	16路开关量输入
	KDYA-DG30-24K	输出 DC 24V ；24V电源
	KDYA-DG30-12K	输出 DC 12V；12V电源
网关	ANet-YW1E2/2G	1路10M/100M以太网口 2路RS485，1路2G（移动）上传通道，工作电源：24V直流用于安科瑞电力运维系统，支持能耗管理系统
	ANet-YW1E2/4G	1路10M/100M以太网口 2路RS485，1路4g（全网通）上传通道，工作电源：24V直流用于安科瑞电力运维系统，支持能耗管理系统
	ANet-YW1E1	1路10M/100M以太网口 1路RS485,1路4G(移动）上传通道，工作电源：24V直流仅支持采集点数100个点，用于安科瑞电力运维系统，支持能耗管理系统
	ANet-YW2E4	2网4串工作电源：24V直流用于安科瑞电力运维系统，支持能耗管理系统
平台系统	变电所运维云平台	平台提供用户概况、电力数据监测、电能质量分析、用电分析、日/月/年用能数据报表、异常事件报警和记录、运行环境监测、设备台账、售电服务、运维派单等功能，并支持多平台、多终端数据访问。

6、结束语

物联网+配网智能运维系统的运用对于提高配网系统的运行效率有着重要作用，是现代配电网络系统运行*的重要构成。因此在实际的应用过程中，应充分的发挥出该系统的实际优势，并根据企业的实际情况及区域内电力系统运用的基本状况制定出的运行管理方案，从而保障该系统能够切实的在配网系统运行过程中发挥其实际的重要作用。

参考文献

饶小毛,郭鑫,周锦伟.以物联网技术为核心的运维智慧巡检研究[J].电信技术,2014,(06):85-87.
闫峰.物联网+配网智能运维的创新技术.
企业微电网设计与应用手册.2019.11版.
安科瑞用户变电站综合自动化与运维解决方案.2020.01版.