輸電線路在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)介紹全解學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1輸電輸電(shdin)線路在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)介紹全解線路在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)介紹全解第一頁(yè)，共32頁(yè)。2第2頁(yè)/共32頁(yè)第二頁(yè)，共32頁(yè)。3(i+1)0i0ii+1i+1i+1iii+1i-1ii+1ii-1ii+1i+1TTi-1iT第3頁(yè)/共32頁(yè)第三頁(yè)，共32頁(yè)。4短距離無(wú)線傳輸單元短距離無(wú)線傳輸單元鐵塔鐵塔溫濕度傳感器溫濕度傳感器太陽(yáng)能供電單元太陽(yáng)能供電單元風(fēng)速傳感器風(fēng)速傳感器導(dǎo)線溫度傳感器導(dǎo)線溫度傳感器導(dǎo)線溫度導(dǎo)線溫度- -傾角測(cè)量球傾角測(cè)量球?qū)Ь€傾角傳感器（內(nèi)置在球下半導(dǎo)線傾角傳感器（內(nèi)置在球下半腔）腔）絕緣子串傾角傳感器絕緣子串傾角傳感器風(fēng)向傳感器風(fēng)向傳感器拉力傳感器拉力傳感器模擬導(dǎo)線

2、模擬導(dǎo)線第4頁(yè)/共32頁(yè)第四頁(yè)，共32頁(yè)。5第5頁(yè)/共32頁(yè)第五頁(yè)，共32頁(yè)。6第6頁(yè)/共32頁(yè)第六頁(yè)，共32頁(yè)。7第7頁(yè)/共32頁(yè)第七頁(yè)，共32頁(yè)。8第8頁(yè)/共32頁(yè)第八頁(yè)，共32頁(yè)。9第9頁(yè)/共32頁(yè)第九頁(yè)，共32頁(yè)。10可以實(shí)現(xiàn)的。但需要設(shè)計(jì)、試驗(yàn)和可以實(shí)現(xiàn)的。但需要設(shè)計(jì)、試驗(yàn)和調(diào)試，另外，會(huì)增加耗電，有關(guān)電調(diào)試，另外，會(huì)增加耗電，有關(guān)電池供電問題詳見下面介紹。池供電問題詳見下面介紹。第10頁(yè)/共32頁(yè)第十頁(yè)，共32頁(yè)。11第11頁(yè)/共32頁(yè)第十一頁(yè)，共32頁(yè)。12第12頁(yè)/共32頁(yè)第十二頁(yè)，共32頁(yè)。13第13頁(yè)/共32頁(yè)第十三頁(yè)，共32頁(yè)。14 國(guó)家已經(jīng)正式下放了3G營(yíng)運(yùn)牌照，預(yù)計(jì)在

3、未來(lái)幾年內(nèi)，3G通訊將有較大發(fā)展。3G系統(tǒng)的傳輸速率比現(xiàn)有的GPRS/CDMA系統(tǒng)將有一個(gè)極大的提高，中國(guó)移動(dòng)3G系統(tǒng)TD-SCDMA、中國(guó)電信的CDMA2000與中國(guó)聯(lián)通的WCDMA業(yè)務(wù)將在2009年上半年正式商用，據(jù)了解，各運(yùn)營(yíng)商的3G業(yè)務(wù)傳輸速率理論都可達(dá)2MB/S-8MS/秒，預(yù)期在較短的時(shí)間內(nèi)，工業(yè)用的手機(jī)模塊也會(huì)出現(xiàn)在應(yīng)用中。但由于本身中國(guó)三大電信運(yùn)營(yíng)商的3G基站建設(shè)工作需要逐步推進(jìn)，整個(gè)過程預(yù)計(jì)需要2-3年的時(shí)間，如要3G信號(hào)能全面覆蓋線路監(jiān)測(cè)點(diǎn)附近偏僻地區(qū)，估計(jì)尚需要時(shí)日。但是，3G應(yīng)用可以完全解決傳輸速率，實(shí)時(shí)圖像傳輸?shù)葐栴}。因此，本系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)終端要求預(yù)留3G模塊的升級(jí)接口(

4、ji ku)，確保系統(tǒng)今后能夠方便的升級(jí)為3G通信，有效的使用3G較高速率的無(wú)線傳輸能力。第14頁(yè)/共32頁(yè)第十四頁(yè)，共32頁(yè)。15對(duì)于個(gè)別GPRS信號(hào)差，又不具備光纖通信能力的點(diǎn)，本項(xiàng)目考慮采用北斗衛(wèi)星通信系統(tǒng)，傳遞測(cè)量數(shù)據(jù)。與其他無(wú)線電臺(tái)等傳統(tǒng)方式比較，采用GSM短信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、 速度快，實(shí)時(shí)性好，不掉線；2、 可以雙向通信，及時(shí)返回終端信息；3、 設(shè)備體積小，操作簡(jiǎn)單； 4、 由于控制中心無(wú)須(wx)專門設(shè)置大功率發(fā)射電臺(tái)，將大大降低安裝費(fèi)用；5、 覆蓋面廣受地理環(huán)境精密授時(shí)：北斗系統(tǒng)具有精密授時(shí)功能，可向用戶提供20ns-100ns時(shí)間同步精度。第15頁(yè)/共32頁(yè)第十五

5、頁(yè)，共32頁(yè)。16 本項(xiàng)目的一個(gè)難點(diǎn)就是在連續(xù)陰雨、低溫等惡劣天氣情況下，要確保通信、攝像等功能的能量供應(yīng)需求。尤其是在采用光纖或衛(wèi)星通信的情況下，功耗可達(dá)50W，為了確保能量供應(yīng)，本項(xiàng)目采用磷酸鐵鋰電池組太陽(yáng)能電池的供電方案(fng n)，磷酸鐵鋰電池組用于在覆冰監(jiān)測(cè)期間電池供電，太陽(yáng)能電池用于非覆冰監(jiān)測(cè)期間維持系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)供電。第16頁(yè)/共32頁(yè)第十六頁(yè)，共32頁(yè)。171. 與錳酸鋰相比，磷酸鐵鋰的容量密度更高，前者為100-115mAH/g，后者為130-140 mAH/g；充放電壽命更長(zhǎng)，前者為500次以上，后者可達(dá)1500次以上；工作溫度區(qū)間更大，前者為0至50，后者則為-40至70

6、（磷酸鐵鋰電池能在低溫下工作這一點(diǎn)優(yōu)勢(shì)非常關(guān)鍵）。綜合各方面的供電技術(shù)考慮，本項(xiàng)目采用磷酸鐵鋰電池比較合適。目前磷酸鐵鋰電池由于電動(dòng)汽車工業(yè)的推動(dòng)，發(fā)展迅速，目前國(guó)內(nèi)有很多廠家可以根據(jù)用戶需要集成各種規(guī)格的磷酸鐵鋰電池組。 2. 整個(gè)無(wú)線及光通訊系統(tǒng)耗電按50W功率考慮（經(jīng)過系統(tǒng)集成和優(yōu)化，還可適當(dāng)降低），一天使用8小時(shí)（晚上沒有光，視頻系統(tǒng)無(wú)法使用），每天0.4KWh，假設(shè)啟動(dòng)20天（連續(xù)陰雨天氣(tinq)后）則需要8kwh，需要約15塊電池，合計(jì)約120kg。由于鋰電池自身存在著3%左右的電量損耗，因此建議磷酸鐵鋰電池在12月1月根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)氣候情況安裝。（但是電池組的組合、控制和安裝點(diǎn)，需

7、要專業(yè)廠家進(jìn)一步研究）。第17頁(yè)/共32頁(yè)第十七頁(yè)，共32頁(yè)。181. 采用縮短電池組更換時(shí)間的等方案，可以進(jìn)一步解采用縮短電池組更換時(shí)間的等方案，可以進(jìn)一步解決攝像頭融冰、特殊照明等功能能量需求。決攝像頭融冰、特殊照明等功能能量需求。2. 非覆冰期非覆冰期(bngq)，主要目的是維持系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。，主要目的是維持系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。采用太陽(yáng)能和蓄電池供電方式維持系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。采用太陽(yáng)能和蓄電池供電方式維持系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。第18頁(yè)/共32頁(yè)第十八頁(yè)，共32頁(yè)。19綜上所述，在近期研究上，建議每條線路光纖接入條件好的地方，選擇綜上所述，在近期研究上，建議每條線路光纖接入條件好的地方，選擇1個(gè)點(diǎn)或重點(diǎn)選擇

8、幾個(gè)點(diǎn)，組成互為備用的個(gè)點(diǎn)或重點(diǎn)選擇幾個(gè)點(diǎn)，組成互為備用的GPRS/CDMA與光纖通信雙與光纖通信雙通道系統(tǒng)（第通道系統(tǒng)（第4章提供了章提供了10個(gè)參考點(diǎn)，可進(jìn)一步優(yōu)化）。其余點(diǎn)采用個(gè)參考點(diǎn)，可進(jìn)一步優(yōu)化）。其余點(diǎn)采用GPRS/CDMA通信。通信。從遠(yuǎn)景上看，將來(lái)可采用從遠(yuǎn)景上看，將來(lái)可采用3G通信作為本系統(tǒng)的支撐是比較適合的。因通信作為本系統(tǒng)的支撐是比較適合的。因此，要求監(jiān)測(cè)終端預(yù)留此，要求監(jiān)測(cè)終端預(yù)留3G升級(jí)接口。升級(jí)接口。北斗衛(wèi)星系統(tǒng)考慮在極端情況下使用，相對(duì)北斗衛(wèi)星系統(tǒng)考慮在極端情況下使用，相對(duì)GPRS/CDMA與光纖通信方與光纖通信方式下的產(chǎn)品，終端成本和運(yùn)行成本相對(duì)較高，對(duì)于無(wú)式下

9、的產(chǎn)品，終端成本和運(yùn)行成本相對(duì)較高，對(duì)于無(wú)GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)覆蓋與光纖網(wǎng)絡(luò)無(wú)法到達(dá)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，當(dāng)一定覆蓋與光纖網(wǎng)絡(luò)無(wú)法到達(dá)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，當(dāng)一定(ydng)要進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，可要進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，可考慮采用北斗衛(wèi)星系統(tǒng)用短信進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)，但此系統(tǒng)只能用于在外部考慮采用北斗衛(wèi)星系統(tǒng)用短信進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)，但此系統(tǒng)只能用于在外部網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)，現(xiàn)浙江省電力公司沒有與北斗星通公司的短信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)，現(xiàn)浙江省電力公司沒有與北斗星通公司的短信系統(tǒng)進(jìn)行直接連接。進(jìn)行直接連接。第19頁(yè)/共32頁(yè)第十九頁(yè)，共32頁(yè)。20SVC融冰用微氣象融冰用微氣象-覆冰后臺(tái)軟件系統(tǒng)是一套集覆冰后臺(tái)軟件系統(tǒng)是一套集數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)

10、存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)應(yīng)用為一體數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)應(yīng)用為一體(yt)的大型在線檢的大型在線檢測(cè)應(yīng)用系統(tǒng)，其實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)納入浙江省電力公司測(cè)應(yīng)用系統(tǒng)，其實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)納入浙江省電力公司PI實(shí)時(shí)實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)統(tǒng)一管理，系統(tǒng)應(yīng)用基于歷史數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)統(tǒng)一管理，系統(tǒng)應(yīng)用基于PI實(shí)時(shí)實(shí)時(shí)/歷史數(shù)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)開發(fā)。據(jù)庫(kù)開發(fā)。 第20頁(yè)/共32頁(yè)第二十頁(yè)，共32頁(yè)。211、統(tǒng)一的裝置通信規(guī)約制定統(tǒng)一的接入通信規(guī)約，可降低數(shù)據(jù)接入的復(fù)雜度，系統(tǒng)(xtng)調(diào)試方便，并為今后裝置的維護(hù)和系統(tǒng)(xtng)的升級(jí)做好準(zhǔn)備。2、多通道主備接入方式本系統(tǒng)(xtng)主要用于接入野外線路的覆冰檢測(cè)數(shù)據(jù)，惡劣的環(huán)境決定了接入失

11、效發(fā)生的可能相當(dāng)大，有必要在設(shè)計(jì)時(shí)就考慮多個(gè)通道的備選接入方案。3、需要充分利用PI優(yōu)勢(shì)PI實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)庫(kù)是浙江省電力公司的重要中心數(shù)據(jù)平臺(tái)，具有存儲(chǔ)效率高、運(yùn)行可靠、開發(fā)便捷的優(yōu)勢(shì)。第21頁(yè)/共32頁(yè)第二十一頁(yè)，共32頁(yè)。22整個(gè)后臺(tái)系統(tǒng)基于成熟(chngsh)的PI系統(tǒng)開發(fā)，具有以下功能：數(shù)據(jù)接口動(dòng)態(tài)覆冰監(jiān)測(cè)動(dòng)態(tài)增容監(jiān)測(cè)運(yùn)行荷載SVC直流融冰查詢及統(tǒng)計(jì)分析覆冰時(shí)實(shí)視頻通訊系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)置第22頁(yè)/共32頁(yè)第二十二頁(yè)，共32頁(yè)。23系統(tǒng)運(yùn)行依賴前端在線監(jiān)測(cè)裝置監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、浙江電力PI實(shí)時(shí)(sh sh)/歷史數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)，以及省公司、金華局、雙龍變電站通訊網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。1、外部系統(tǒng)本項(xiàng)目的前端在

12、線測(cè)量裝置主要有：微氣象-模擬導(dǎo)線覆冰在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；微氣象-導(dǎo)線傾角覆冰在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；微氣象-導(dǎo)線荷重覆冰在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；省公司GPRS/CDMA網(wǎng)關(guān)；金華電業(yè)局PI數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)；省公司PI數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。2、網(wǎng)絡(luò)資源由于省公司GPRS/CDMA網(wǎng)關(guān)、金華局服務(wù)器，以及在線監(jiān)測(cè)裝置，處在不同的網(wǎng)絡(luò)區(qū)域，需要分別開通防火墻。如果涉及儀器IP地址不足，可采用在變電站加裝路由器方式來(lái)擴(kuò)展IP地址。3、網(wǎng)絡(luò)安全主站系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的接口必須符合網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)的要求，具體按照電監(jiān)會(huì)5號(hào)令電力系統(tǒng)安全防護(hù)規(guī)定和34號(hào)文配套文件要求，符合“安全分區(qū)、網(wǎng)絡(luò)專用、橫向隔離、縱向認(rèn)證”的安全防護(hù)原則。第23頁(yè)/共32頁(yè)第二十

13、三頁(yè)，共32頁(yè)。24第24頁(yè)/共32頁(yè)第二十四頁(yè)，共32頁(yè)。25所需硬件說明操作系統(tǒng)金華PI服務(wù)器用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，已有Windows省公司PI服務(wù)器用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，已有WindowsWEB服務(wù)器用于展示數(shù)據(jù)，已有Windows數(shù)據(jù)/圖片接口服務(wù)器用于接收數(shù)據(jù)，需要新購(gòu)Windows視頻接口服務(wù)器用于接收視頻流，需要新購(gòu)Windows磁盤陣列用于存儲(chǔ)流媒體數(shù)據(jù)文件，需要新購(gòu)機(jī)柜用于安放新增的服務(wù)器，需要新購(gòu)第25頁(yè)/共32頁(yè)第二十五頁(yè)，共32頁(yè)。26 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸采用TCP/IP協(xié)議，連接可以由監(jiān)測(cè)中心發(fā)起(fq)，也可以由數(shù)據(jù)集中器發(fā)起(fq)，具體由數(shù)據(jù)報(bào)文的類型決定。連接的發(fā)起(fq)者等同于客戶（連接者），被連接者等同于服務(wù)器（偵聽者）。詳見浙江省架空輸電線路在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用層數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約。第26頁(yè)/共32頁(yè)第二十六頁(yè)，共32頁(yè)。27第27頁(yè)/共32頁(yè)第二十七頁(yè)，共32頁(yè)。28第28頁(yè)/共32頁(yè)第二十八頁(yè)，共32頁(yè)。29第29頁(yè)/共32頁(yè)第二十九頁(yè)，共32頁(yè)。30項(xiàng)