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智能電網(wǎng)輸變電設備綜合狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)

作者:亞迅科技(成都)有限公司
日期:2016-04-21 15:09:48
摘要:高壓輸電線路是國民經(jīng)濟的大動脈,為保障其安全穩(wěn)定運行。電網(wǎng)公司按照“以防為主,防控結(jié)合”的原則。構(gòu)建起了“電網(wǎng)輸變電設備綜合狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)”,并不斷引入新的可靠技術(shù)以實現(xiàn)更全面、更高效的監(jiān)測。

  高壓輸電線路是國民經(jīng)濟的大動脈,為保障其安全穩(wěn)定運行。電網(wǎng)公司按照“以防為主,防控結(jié)合”的原則。構(gòu)建起了“電網(wǎng)輸變電設備綜合狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)”,并不斷引入新的可靠技術(shù)以實現(xiàn)更全面、更高效的監(jiān)測。

  輸變電設備綜合狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng),由相對獨立的監(jiān)測子系統(tǒng)靈活組成,如“導線溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)”、“線路弧垂在線監(jiān)測系統(tǒng)”、“線路覆冰在線監(jiān)測系統(tǒng)”、“微氣象在線監(jiān)測系統(tǒng)”等等。以實現(xiàn)所需的功能,對輸電線導線溫度,線路弧垂,線路覆冰狀況,桿塔基本情況及當?shù)匦…h(huán)境的相關(guān)氣象參數(shù)進行監(jiān)測。

  早期的“輸電線設備綜合狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)”由于各類技術(shù)及其它原因,無法做到將桿塔及線路的監(jiān)測信息實時的傳輸回監(jiān)控中心,通常是將監(jiān)測內(nèi)容或數(shù)據(jù)以截取成圖片、信息包的形式通過GPRS、CDMA等方式定時的傳回監(jiān)控中心。其實時性較低,對桿塔、線路的狀態(tài)監(jiān)測產(chǎn)生了延遲或者誤判,在一定程度上無法滿足輸電線路的安全運行指標。

  隨著無線網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展,艾克賽爾(iAxel)無線網(wǎng)絡推出了符合IEEE802.11系列標準的無線MESH網(wǎng)狀網(wǎng)傳輸設備。其一大特性是智能自組網(wǎng),即網(wǎng)絡節(jié)點間相互自動握手,組成通暢的數(shù)據(jù)通道,當單一節(jié)點網(wǎng)絡故障時,其它節(jié)點會自動搜尋相鄰可接入節(jié)點信號進行網(wǎng)絡自愈合,保障數(shù)據(jù)的持續(xù)傳輸。故障節(jié)點恢復正常之后,設備對網(wǎng)絡會自修復,選擇最佳路徑傳輸數(shù)據(jù)。艾克賽爾(iAxel)無線網(wǎng)絡MESH設備的這一特性,既簡化了傳輸通道的維護,又極大提高了整個系統(tǒng)工作的可靠性。

  艾克賽爾(iAxel)無線網(wǎng)絡MESH設備AX9800 MTA285T工作在2.4GHz、5.8GHz兩個免執(zhí)照頻段,技術(shù)領先,和傳統(tǒng)GPRS、CDMA技術(shù)相比,具有幾十、上百倍的超高帶寬,滿足了輸電線設備綜合狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)實時動態(tài)視頻監(jiān)控功能對數(shù)據(jù)傳輸速率的需求,完善了監(jiān)測系統(tǒng)的功能,提高了監(jiān)測的性能。

  由艾克賽爾(iAxel)無線網(wǎng)絡MESH設備所組成的網(wǎng)絡為電網(wǎng)公司的內(nèi)部專用網(wǎng)絡,具可靠的信息保密性能。采用此設備構(gòu)建的監(jiān)測系統(tǒng),數(shù)據(jù)傳輸不經(jīng)由電信運營商系統(tǒng)的中轉(zhuǎn),大大降低了網(wǎng)絡延時,且避開了公眾網(wǎng)絡的一些不安全因素,不用向運營商繳納高昂的信道使用費,同時避免了運營商網(wǎng)絡出現(xiàn)故障時對排除故障時效的不可控性。

  艾克賽爾(iAxel) AX9800 MTA285T具備IP68業(yè)界最高防護等級;功耗低,可靠性高,適合采用太陽能供電、感應取電等不同的供電方式;其抗干擾能力強,內(nèi)置防雷擊浪涌模塊,高壓電網(wǎng)的強電場對其正常工作無影響;產(chǎn)品耐高低溫性能經(jīng)國家有關(guān)軍工單位檢測達到軍用級別;產(chǎn)品機殼采用全密閉堅固結(jié)構(gòu),抗沖擊,抗沙塵暴,耐酷暑,耐冰雪,其氣象環(huán)境適應性高,能在惡劣條件下持續(xù)穩(wěn)定工作,完全符合國家電網(wǎng)公司制定的企業(yè)標準和技術(shù)規(guī)范。在各地電網(wǎng)公司的電網(wǎng)輸變電設備綜合狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)中普遍使用,得到了電網(wǎng)公司的肯定。

  艾克賽爾(iAxel)無線網(wǎng)絡MESH設備使輸電線設備綜合監(jiān)測系統(tǒng)傳輸實時的動態(tài)視頻成為可能,且能更加及時的傳輸更多監(jiān)測數(shù)據(jù),完全滿足電網(wǎng)運行安全的行業(yè)標準。

  項目應用實例:

  根據(jù)業(yè)主要求,實現(xiàn)對超高壓輸變電設備的視頻及其狀態(tài)參數(shù)進行無線遠程監(jiān)控,安裝視頻監(jiān)控,氣象監(jiān)控,桿塔傾斜監(jiān)控,通過無線傳輸?shù)姆绞絺鬏數(shù)阶冸娬具M入變電站的通信網(wǎng)絡系統(tǒng),傳至監(jiān)控室,并開發(fā)線路監(jiān)測系統(tǒng)的軟件平臺。使監(jiān)控系統(tǒng)正常運行,達到預期效果。

  輸電線路空間分布如下圖所示。其桿塔間距大概在500米左右,輸電線總長約80Km。

智能電網(wǎng)輸變電設備綜合狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)

  系統(tǒng)設備組成:

  輸電線路視頻采集及狀態(tài)監(jiān)控項目整體由數(shù)據(jù)采集監(jiān)測、無線網(wǎng)絡平臺搭建數(shù)據(jù)傳輸、主站監(jiān)控平臺建設三部分組成。

  1、數(shù)據(jù)采集監(jiān)測:監(jiān)控點分布在輸電線路的桿塔上,監(jiān)測監(jiān)控的數(shù)據(jù)為:氣象(風速、風向)、傾斜、溫度、視頻、電池電壓。

  (1)視頻監(jiān)控點,選用一體化智能低速球形攝像機、視頻服務器;可視范圍半徑大于800米(實際測試),云鏡水平旋轉(zhuǎn)范圍為0-355°,垂直旋轉(zhuǎn)范圍為:0-90°。

  (2) 氣象(風速、風向)、溫度、傾斜等,選用微氣象傳感器、傾斜傳感器。

智能電網(wǎng)輸變電設備綜合狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)

  (3) 安裝塔位:共有25個點位需要安裝傳感器以及無線傳輸設備,分為幾種類型:

  a)配備有攝像機,以及傾斜、氣象等傳感器

  b)配備有攝像機,以及傾斜、氣象等傳感器,同時擔當信號接力傳輸點。

  c)匯聚傳輸點,接收其他塔位無線網(wǎng)絡數(shù)據(jù),配有AP模塊滿足巡線人員非接觸巡檢。

  d)信號落地點,接收來自其他塔位傳來的無線網(wǎng)絡數(shù)據(jù),并轉(zhuǎn)發(fā)至變電站機房。

  2、無線網(wǎng)絡建設:系統(tǒng)采用艾克賽爾(iAxel)無線網(wǎng)絡MESH設備、天饋系統(tǒng),搭建傳輸網(wǎng)絡,進入變電站的通信網(wǎng)絡系統(tǒng)。信號匯聚點用筆記本電腦在桿塔下方可通過傳輸裝置的AP獲取其他桿塔狀態(tài)信息。

智能電網(wǎng)輸變電設備綜合狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)

  3、監(jiān)控平臺建設:一套完整的監(jiān)控系統(tǒng),監(jiān)控每條輸電線路的監(jiān)控點的微氣象、傾斜、溫度等參數(shù)和視頻監(jiān)控,在監(jiān)控平臺上進行云鏡控制,檢測監(jiān)控輸電線路的線路狀態(tài)和桿塔附近及本身的狀態(tài)(防盜、山火、冰雪等)。相關(guān)軟件用于完成此類功能。

  4、供電電源:采用太陽能供電的方式,備用電源采用DC12V蓄電池。太陽能板五年內(nèi)輸出為設計輸出90%,逐年衰減。蓄電池壽命為2年,設計使用天數(shù)為連續(xù)4個陰雨天正常工作??刂破鲏勖鼮?年。

  ㈡ 系統(tǒng)軟件功能(效果)

  輸電線路在線監(jiān)測及分析軟件部分主要是對輸電線路上的在線監(jiān)測設備所監(jiān)測的數(shù)據(jù)進行采集、控制、處理,存儲,分析,能夠很方便的查詢到各監(jiān)測點的在線數(shù)據(jù)。主要功能包括數(shù)據(jù)采集、實時監(jiān)控、歷史數(shù)據(jù)查詢、統(tǒng)計分析等功能。

智能電網(wǎng)輸變電設備綜合狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)