簡述物聯(lián)網(wǎng)技術下的配電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)應用

1、    簡述物聯(lián)網(wǎng)技術下的配電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)應用    錢暉摘要：本文設計和應用基于物聯(lián)網(wǎng)技術的配電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)，對其進行系統(tǒng)整體架構設計以及硬件模塊設計.本文確定了整個系統(tǒng)在實際使用過程當中所采用的通電方式、通信方式。與此同時還建立了不同數(shù)據(jù)采集周期，終端節(jié)點的能耗估算。關鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);配電線路;在線監(jiān)測系統(tǒng);應用0引言配電線路在實際使用的過程當中將高壓輸電網(wǎng)以及電力用戶密切的結合起來，對電力企業(yè)生產(chǎn)的電能進行合理的分配以及進行短距離傳輸送。在配電線路直接運行的過程當中會受到諸多來自外界或者是內(nèi)部的干擾。在這樣的情況下，原有的人工巡線或者是無人機

2、巡線技術在實際使用的過程當中有著較大的局限性，因此有必要對物聯(lián)網(wǎng)技術下的配電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)應用進行研究。1基于物聯(lián)網(wǎng)技術的配電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)整體設計1.1  系統(tǒng)功能設計1.1.1      配電線路非電量和微氣象在在線監(jiān)測在這一過程當中需要合理的利用傳感器所特有的功能完成在線采集，并且傳輸配電線路一些有效數(shù)據(jù)的相關工作。比如說，桿塔傾斜角、溫度、濕度等等一系列參數(shù)。與此同時還需要結合現(xiàn)場實際情況采用科學合理的方式方法對不同光照強度監(jiān)測區(qū)域內(nèi)太陽能光伏板的平均功率進行相應的計算工作，保證一些對系統(tǒng)正常運行有著非常重要作用的系統(tǒng)監(jiān)測

3、結點的安全穩(wěn)定性。1.1.2      配電線路監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸分析在該工作實際進行的過程當中，需要利用不同傳感器所具有的特性對配電線路在運行狀態(tài)當中相應的監(jiān)測量進行一些周期性的采集工作，對配電線路正常運行有著非常重要作用的狀態(tài)數(shù)據(jù)進行實時傳輸、訪問下載以及其他相關的工作。及時對配電線路的運行狀態(tài)進行掌握并且分析，保證配電線路能夠時時刻刻處于合理規(guī)劃的狀態(tài)當中。1.1.3      配電線路監(jiān)測系統(tǒng)終端節(jié)點的功率估算在這一工作實際進行的過程當中，現(xiàn)場工作人員需要以傳感器芯片的實際功率在實際檢測過程當

4、中所需要的周期以及傳感器在實際使用過程當中能夠持續(xù)工作的時間作為計算過程當中所需要的數(shù)據(jù)進行配電線路監(jiān)測終點節(jié)點終端的1 節(jié)點功率的估算工作，從而最終得到有效的光照時間。根據(jù)這些數(shù)據(jù)來對當?shù)貎﹄姵氐娜萘窟M行合理的估算，從而進一步確定蓄電池能夠正常使用的時間，使得終端節(jié)點在運行過程當中的安全穩(wěn)定性受到合理的保障。1.2  通信方式配電線路在實際使用的過程當中，為了使得人們的生日常生產(chǎn)生活用電受到最大程度的滿足。在實際設置的時候配電線路結構非常的復雜，而且分支數(shù)量相對來說比較多，所需要的傳輸距離比較遠?？紤]到這種情況在實際通信的過程當中可以采用通信功能相對來說比較強大的gprs無線通信方

5、式，在配電線路當中結合其實際這中情況設置相應的gprs通信模塊單元usr-gm3，通過該模塊單元的作用的正常發(fā)揮，進一步實現(xiàn)串口設備和網(wǎng)絡服務器之間數(shù)據(jù)的雙向傳輸工作。與此同時還需要通過lora的超遠距離無線傳輸技術，實現(xiàn)監(jiān)測區(qū)域節(jié)點之間的數(shù)據(jù)傳輸工作。1.3  系統(tǒng)總體架構設計基于物聯(lián)網(wǎng)的配電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)應用于系統(tǒng)目的監(jiān)測點和網(wǎng)絡節(jié)點之間，為了保證這一系統(tǒng)的功能能夠正常的發(fā)揮，保證配電線路能夠處于正常的運行狀態(tài)當中，本文結合配電現(xiàn)場的實際情況采用了stm32處理器射頻收發(fā)器rs45模塊接口和以太網(wǎng)接口等一系列有效的設備，通過科學合理的方式進一步實現(xiàn)了攝像頭電源斷層管理和通信箱無

6、線接入開關管理。與此同時還在施工配電網(wǎng)當中采用了新型組網(wǎng)或者是多跳組網(wǎng)的方式實現(xiàn)相關工作人員可以在遠程有效監(jiān)測。輸電線路現(xiàn)場狀態(tài)以及設備的運行狀態(tài)gprs無線通信應用與系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心以及數(shù)據(jù)終端單元的設備之中，比如說日歷時鐘模塊、pc及其電源等一系列設備在實際使用的過程當中，主要被應用在查詢命令的設置以及響應監(jiān)測終端的請求，并且把現(xiàn)場監(jiān)測設備的一些相關參數(shù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心當中。考慮到配電網(wǎng)的實際使用情況，在系統(tǒng)設計的過程當中將一些終端節(jié)點合理的設置與配電線路的桿塔上面，并且通過預設指令周期性喚醒的方式來使得不同傳感器之間能夠相互之間密切的連接起來。通過這些傳感器的合理使用，可以使得整個配電線路在實

7、際運行過程當中所產(chǎn)生的一系列數(shù)據(jù)進行及時采集，并且將相應的數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)中心當中供相關人員進行參考。2基于物聯(lián)網(wǎng)技術的配電線路在線監(jiān)測硬件設計與應用2.1  系統(tǒng)硬件模塊選型。系統(tǒng)電源在實際使用的過程當中有著非常重要的作用，可以為系統(tǒng)各個部分進行供電工作。首先考慮到現(xiàn)場的實際情況以及不同傳感器的作用。傾角傳感器在實際使用的過程當中采用mp16050，通過該傳感器的合理利用，可以及時收集配電線路桿塔傾斜的相關數(shù)據(jù);其次，考慮到我國大部分地區(qū)的溫濕度相應的溫濕度傳感器采用性能優(yōu)越的dht11，通過這些傳感器實現(xiàn)對配電線路所在地區(qū)溫度濕度的采集工作;結合現(xiàn)場的光照強度，光照強度傳感器采用g

8、y-33傳感器，該傳感器在實際使用的過程當中有著非常強大的抗干擾功能，可以保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的精確性。gprs通信模塊為usr-cm3，該模塊在實際使用的過程當中所消耗的功率非常的低，可以實現(xiàn)串口設備與網(wǎng)絡服務器之間數(shù)據(jù)的雙向傳輸。2.2  ，終端節(jié)點硬件設計與應用考慮到系統(tǒng)終端節(jié)點在實際使用過程當，所具有的特性，本系統(tǒng)采用周期性休眠以及喚醒的方式來進行相應的工作。在配電網(wǎng)需要對相應的數(shù)據(jù)進行處理的過程當中，使終端節(jié)點處于被喚醒的狀態(tài)并且采用全功率模式運行，當沒有數(shù)據(jù)處理指令的時候，通過合理的方式方法保證終端節(jié)點處于低功耗模式，從而使得蓄電池的使用時間能夠得到實質性的延長。2.3 

9、; 協(xié)調(diào)器節(jié)點設計與應用由于路由器節(jié)點以及協(xié)調(diào)器前節(jié)點在實際使用過程當中所需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量非常的龐大。因此在該系統(tǒng)實際設計的過程當中，為了使得該系統(tǒng)的功能能夠更加全面的發(fā)揮出來，在系統(tǒng)當中選用了全功能設備進行配電線路的在線監(jiān)測工作。在實際工作的過程當中，有相應的路由器節(jié)點專門負責進一步加寬無線網(wǎng)絡的通信范圍。與此同時還采用電源模塊對其進行電源變換，再由輸出電路進行相應的供電工作。3，系統(tǒng)能耗估算及測試3.1  終端節(jié)點能耗估算終端節(jié)點的總耗能測試結果顯示當監(jiān)測采集周期處于2s、10s、30s、1min、2min、的時候，終端節(jié)點總能耗為4621.5j、42924.3j、308.1j、

10、154.1j、77j。3.2  供電性能測試通過電壓幅值波形圖可知，系統(tǒng)電壓模塊在實際供電的過程當中電壓幅值保持在穩(wěn)定的狀態(tài)當中，可以滿足通信模塊以及傳輸器模塊在實際使用過程當中對電壓的影響嚴格要求。4結束語綜合文章上面所描述的內(nèi)容，物聯(lián)網(wǎng)技術下配電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)可以實現(xiàn)對配電線路運行參數(shù)的在線監(jiān)測工作，與此同時還可以進一步估算出各個終端節(jié)點所消耗的能量以及儲電池的容量。參考文獻：1   黃秀超.基于物聯(lián)網(wǎng)技術的配電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)研究與實現(xiàn)d.湖北民族大學，2019.2   李晶.物聯(lián)網(wǎng)技術在智能電網(wǎng)配電線路在線監(jiān)測中的應用j.山東工業(yè)技術，2015（24）：127.3