方 征，吳宏熊，朱泉縉

（國網(wǎng)麗水供電公司，浙江 麗水 323000）

0 引言

在運(yùn)用電氣設(shè)備的過程中，其絕緣處常會出現(xiàn)些許的氣泡與氣隙，給電壓與電流帶去較大風(fēng)險，為改善設(shè)備內(nèi)部狀態(tài)，技術(shù)人員將物聯(lián)網(wǎng)與電氣設(shè)備相結(jié)合，通過設(shè)置在線監(jiān)測系統(tǒng)來確認(rèn)其各環(huán)節(jié)對應(yīng)的參數(shù)，在降低局部放電概率的同時，提升用電設(shè)備的整體安全。

1 物聯(lián)網(wǎng)局部放電在線監(jiān)測技術(shù)的整體框架

首先，在研究在線監(jiān)測技術(shù)前，工作人員需了解當(dāng)前電氣設(shè)備的使用現(xiàn)狀，具體來說，當(dāng)前輸變電設(shè)備的數(shù)量正急劇增加，人們對電網(wǎng)的使用與檢修要求也隨之提高，有線通信方式與傳統(tǒng)人工巡檢方法已難以適應(yīng)當(dāng)前需求，因而技術(shù)人員將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引入到電氣設(shè)備的改造中，傳感器未來的發(fā)展趨勢為網(wǎng)絡(luò)化、小型化，在電氣設(shè)備中安裝傳感器有助于信息的采集與處理，再借助無線通信技術(shù)，可將當(dāng)前信息發(fā)送到監(jiān)測中心中，利用可視化顯示與綜合分析，技術(shù)人員可迅速了解設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，并進(jìn)行對應(yīng)的智能檢修。其次，相較于其他種類的物聯(lián)網(wǎng)，該監(jiān)測系統(tǒng)中的物聯(lián)網(wǎng)同樣被分成4層，即應(yīng)用層、平臺層、網(wǎng)絡(luò)層與感知層。具體來說，應(yīng)用層可分成對內(nèi)業(yè)務(wù)與對外業(yè)務(wù)；平臺層帶有全國統(tǒng)一的一體化平臺，也為物聯(lián)管理中心與統(tǒng)一的數(shù)據(jù)中心；在網(wǎng)絡(luò)層中其主要分成接入網(wǎng)、傳輸網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)與骨干網(wǎng)；而在感知層內(nèi)其負(fù)責(zé)邊緣物聯(lián)代理、本地通信接入、智能業(yè)務(wù)終端與現(xiàn)場收集部件等。最后，技術(shù)人員將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與在線監(jiān)測設(shè)備高效融合后，利用與局部放電相關(guān)的檢測技術(shù)來增強(qiáng)電氣設(shè)備整體的監(jiān)測水準(zhǔn)。在研究無線傳感器技術(shù)后，技術(shù)人員可利用無線傳感器對電氣設(shè)備進(jìn)行時間同步、靈活組網(wǎng)與微功耗接入等，通過對該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的改造，可有效促進(jìn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臒o線化、傳感單元的無源化，使放電檢測技術(shù)更好地運(yùn)用在監(jiān)控系統(tǒng)中[1]。

2 物聯(lián)網(wǎng)局部放電在線監(jiān)測技術(shù)的設(shè)計(jì)方案

2.1 優(yōu)化監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)部構(gòu)件

物聯(lián)網(wǎng)局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)的主要構(gòu)成有數(shù)據(jù)后臺、接入節(jié)點(diǎn)、匯聚節(jié)點(diǎn)與傳感器節(jié)點(diǎn)等。

具體來說，針對數(shù)據(jù)后臺而言，其主要運(yùn)用在大數(shù)據(jù)的展示、儲存與計(jì)算上，利用該裝置可快速將網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的多項(xiàng)信息整合成一套大型網(wǎng)絡(luò)，其網(wǎng)絡(luò)需具備互聯(lián)互通能力，并有效解決數(shù)據(jù)內(nèi)部的多種問題，如數(shù)據(jù)的安全隱私保護(hù)、挖掘、使用、檢索與存儲等，因而物聯(lián)網(wǎng)也被稱為智慧物聯(lián)網(wǎng)。在研究接入節(jié)點(diǎn)的過程中，由于其處在物聯(lián)網(wǎng)的感知層內(nèi)，其帶有邊緣側(cè)展示、分析與計(jì)算功能，技術(shù)人員需采用適宜的接入技術(shù)，確保其各項(xiàng)功能的正常使用。對于匯聚節(jié)點(diǎn)來說，其主要擔(dān)負(fù)著數(shù)據(jù)的指令轉(zhuǎn)發(fā)、接收透傳等，其處在感知層內(nèi)的通信設(shè)備中，帶有較強(qiáng)的傳感器終端接入與自組網(wǎng)功能。傳感器節(jié)點(diǎn)主要由傳感器、主處理器與通信模組構(gòu)成，一般來講，傳感器主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的收集，而主處理器則會對數(shù)據(jù)實(shí)行發(fā)送、分析與處理，通信模組主要在匯聚階段開展數(shù)據(jù)通信，再由主處理器利用串口協(xié)議來完成數(shù)據(jù)的收發(fā)工作。當(dāng)前在線監(jiān)控系統(tǒng)可使用的智能傳感器較多，其主要種類為空間特高頻、高頻電流、特高頻與三合一等智能傳感器[2]。

2.2 安裝在線監(jiān)測系統(tǒng)的流程

在設(shè)計(jì)在線檢測系統(tǒng)的過程中，比如，該系統(tǒng)內(nèi)的高壓開關(guān)柜，傳感器大多安設(shè)在其表面的縫隙處，且將磁吸式作為固定方式，運(yùn)用該方式將高壓開關(guān)柜直接固定、吸住。在安裝期間，物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)的集中器屬通信中繼設(shè)備，其作用在物聯(lián)網(wǎng)的感知層中，帶有終端接入與自組網(wǎng)功能，此類器械大多安裝在傳感器的周遭，例如，變電站中倚靠窗戶處的信號較好，將該裝置放在其附近的墻壁上，對于室外安裝來說，技術(shù)人員可將其放置在柜中。在部署數(shù)據(jù)平臺期間，技術(shù)人員應(yīng)將電氣設(shè)備中的數(shù)據(jù)信息實(shí)行集中應(yīng)用、分析、展示與管理，針對該設(shè)備內(nèi)部的運(yùn)行態(tài)勢，可采用多種高級應(yīng)用來開展評估工作，待確認(rèn)其整體的狀態(tài)后，再開展維修工作，且統(tǒng)一管理數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)儲存與智能檢測等，在改善工作效率的前提下，科學(xué)維護(hù)設(shè)備的整體安全。在部署在線監(jiān)控系統(tǒng)的過程中，系統(tǒng)內(nèi)部還對其各項(xiàng)配件有一定的數(shù)據(jù)指標(biāo)要求，比如，顯卡應(yīng)為2G 獨(dú)顯；硬盤的剩余空間需擁有100MB 以上；內(nèi)存則占8G 左右；CPU 的數(shù)據(jù)應(yīng)為1.0GHz 或更快；該系統(tǒng)需為Linux 或WindowsXP，只有確保了系統(tǒng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)，其安裝才會變得更為簡單。

2.3 了解設(shè)備內(nèi)部的多項(xiàng)參數(shù)

在開展正式安裝前，技術(shù)人員需了解到該系統(tǒng)內(nèi)部的技術(shù)優(yōu)勢，簡單來說，運(yùn)用局放同步信號可提升補(bǔ)償與修正水平，即保障局放圖譜的可靠性，同時，傳感器的外殼防護(hù)等級與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求的等級相符。在運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)期間，其與國家電網(wǎng)通信協(xié)議中的標(biāo)準(zhǔn)相同，內(nèi)部傳感器也能實(shí)現(xiàn)即插即用。針對微功耗電路的拓?fù)溲芯浚淇蓭椭鷤鞲衅鲗?shí)現(xiàn)智能省電，免換電池的日期可達(dá)到8年。此外，在研究放電數(shù)據(jù)的智能壓縮算法時，該方式可有效縮減數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r間。

物聯(lián)網(wǎng)局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)的組件有集中器、監(jiān)測軟件、高頻電流與三合一智能傳感器、Web、Android 與PC 版客戶端軟件，其數(shù)量除集中器與傳感器為按需而定外，其余裝置皆為1套。具體來說，對該系統(tǒng)內(nèi)部的集中器而言，其最大輸出功率要在24dBm 左右、通信速率在29b/s-50kb/s 間、接收的靈敏度為-140dBm、Wi-Fi 天線為內(nèi)置，而LoRa 天線則屬外置、其電源型號為12VDC、4G 為其數(shù)據(jù)傳輸方式[3]。

2.4 提升現(xiàn)場安裝的安全性

為增強(qiáng)現(xiàn)場安裝的安全性，一方面，施工人員要對其內(nèi)部風(fēng)險進(jìn)行科學(xué)評估，具體來說，在安裝現(xiàn)場要有專業(yè)的監(jiān)測者，用來檢查該現(xiàn)場的安全情況。為避免人員與物體的高空墜落，安裝區(qū)域在1.5m 以上應(yīng)佩戴安全帽與安全帶，且安裝人員要帶有專業(yè)的工具袋，若使用的工具較大還要配備相應(yīng)的保險繩。在安裝過程雙手不要觸碰到設(shè)備中的按鈕與把手，避免因設(shè)備的誤動而影響人員安全。施工現(xiàn)場的管理者需時刻監(jiān)測安裝人員的安裝規(guī)范與各類行為。為保證人身安全，安裝人員除了要帶有多種絕緣物體外，還要與帶電物體保有合適的距離，若缺少絕緣防護(hù)裝備，要在安裝現(xiàn)場設(shè)立安全圍欄。針對安裝項(xiàng)目附近的進(jìn)出車輛要進(jìn)行嚴(yán)格檢查，提升駕駛?cè)藛T的精神狀態(tài)，保證安裝區(qū)域的交通安全。

另一方面，在正式安裝期間，工作人員需嚴(yán)格遵守各項(xiàng)安裝時的規(guī)章制度，并在作業(yè)指導(dǎo)書、儀器運(yùn)用與產(chǎn)品技術(shù)等說明書的指導(dǎo)下開展相應(yīng)的安裝工作。安裝人員應(yīng)始終保持安全第一的思想，并在進(jìn)行技術(shù)交底的過程中接收相關(guān)的安全檢查。工作人員進(jìn)入到施工現(xiàn)場后應(yīng)正確佩戴相應(yīng)裝置，因而其要在日常工作中學(xué)會使用工作鞋、工作服、護(hù)目鏡與安全帽的穿戴方法，在工作期間還要保有極佳的工作與精神狀態(tài)，做到文明且安全的施工。在進(jìn)行設(shè)備的安裝調(diào)試期間，為避免人員受傷或發(fā)生意外，工作人員需密切注視安裝現(xiàn)場的地面鐵釘或孔洞。針對高空中的作業(yè)人員來說，其除了要合理佩戴安全帶外，在使用梯子時要做到靠穩(wěn)扶牢，確保安裝工作的整體效率與自身安全。

3 結(jié)束語

綜上所述，在架構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)局部放電監(jiān)測系統(tǒng)期間，工作人員需科學(xué)監(jiān)測設(shè)備運(yùn)行時的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，通過合理的技術(shù)手段掌握其內(nèi)部的實(shí)際構(gòu)造，在采用該項(xiàng)監(jiān)測系統(tǒng)期間，除了要科學(xué)記錄其內(nèi)部參數(shù)外，還要運(yùn)用相關(guān)儀器保障運(yùn)行參數(shù)的精準(zhǔn)度，從而提升監(jiān)測水平。