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《基于物聯(lián)網(wǎng)的智能高壓開(kāi)關(guān)柜設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、基于物聯(lián)網(wǎng)的智能高壓開(kāi)關(guān)柜設(shè)計(jì)劉崇方（廣東必達(dá)電器有限公司）摘要：電力作為我國(guó)能源體系的重要組成部分，在促進(jìn)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，提升能源結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性方面扮演著重要的角色，發(fā)揮著巨大的積極作用,而作為承載著其在產(chǎn)牛、轉(zhuǎn)化、傳輸與使用的各個(gè)環(huán)節(jié)之中的電力設(shè)備開(kāi)關(guān)柜，是電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的保障。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和信息技術(shù)的迅速發(fā)展，對(duì)于電力供應(yīng)量與電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性提出了更高的要求，需要實(shí)時(shí)掌控電力輸變電的運(yùn)行情況。因此國(guó)家提出建設(shè)智能電網(wǎng)，提升電力資源的使用效果。而智能高壓開(kāi)關(guān)柜是電力系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備。因而實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
2、下智能高壓開(kāi)關(guān)柜的科學(xué)設(shè)計(jì)就有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；智能高壓開(kāi)關(guān)柜物聯(lián)網(wǎng)作為互聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步延伸與發(fā)展，是信息技術(shù)發(fā)展的一個(gè)新階段，能夠?qū)鞲衅?、控制器、機(jī)器與人通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成一個(gè)有機(jī)的整體，形成人與物，物與物之間信息的高速交互，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自身的信息化，管理體系的科學(xué)化以及操作方式的智能化。如能利用物聯(lián)網(wǎng)自身的智能化與信息化的相關(guān)技術(shù)，對(duì)原有的系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化與升級(jí)，引入到智能高壓開(kāi)關(guān)柜設(shè)計(jì)之中，從而提高智能高壓開(kāi)關(guān)柜的實(shí)際使用效果，從根木上保證電力系統(tǒng)的安全，促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展。為此我們進(jìn)行了全面的
3、分析與探討，用創(chuàng)新的設(shè)計(jì)理念研制一種智能高壓開(kāi)關(guān)柜，用來(lái)改善提高供電可靠性和供電質(zhì)量。研究思路我們以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智能高壓開(kāi)關(guān)柜的智能控制設(shè)計(jì)部份進(jìn)行論述。擬釆用的方法：研究在數(shù)字化變電站技術(shù)的平臺(tái)上通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通訊技術(shù)實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)確、可靠地獲取相關(guān)的模擬量和開(kāi)關(guān)量信息，作為智能決策的信息源。同時(shí)實(shí)施控制，并將信息源及保護(hù)測(cè)控綜合智能系統(tǒng)的控制行為上傳電網(wǎng)調(diào)度中心。(1)根據(jù)多功能、多用途的電網(wǎng)保護(hù)測(cè)控綜合智能系統(tǒng)的特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)硬件及軟件，建立數(shù)字系統(tǒng)控制算法實(shí)施方案。(2)將網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)應(yīng)用于模擬量與開(kāi)關(guān)量的提取，
4、(3)研究配電網(wǎng)系統(tǒng)不同故障發(fā)生時(shí)，快速準(zhǔn)確判斷故障及對(duì)其隔離，實(shí)施控制分?jǐn)?，降低?duì)電網(wǎng)影響的風(fēng)險(xiǎn)，并及吋故障和恢復(fù)供電。整體設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)共由控制核心、感應(yīng)器、傳輸線路和電源組件等多個(gè)部分組成。選取當(dāng)下最為前端的多中央處理器制式，來(lái)處理信息獲取模塊收來(lái)的各種電路參數(shù)、機(jī)能數(shù)據(jù)，按照相關(guān)協(xié)定傳輸?shù)交緝?nèi)部。外接端口搭建多種無(wú)線通信組塊和聯(lián)機(jī)磁卡。檢測(cè)和監(jiān)控模塊在高壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)放置智能檢測(cè)單元，借助于多種傳感器、電子設(shè)備以及電源模組，將智1能檢測(cè)單元形成一個(gè)開(kāi)環(huán)的系統(tǒng)，將預(yù)定數(shù)值和接收到的數(shù)據(jù)比對(duì),實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的檢
5、測(cè)與監(jiān)控，如下圖所示：智1能電子檢測(cè)過(guò)程中，傳感器將會(huì)采用阿基米德雙臂螺旋天線，對(duì)廣范圍之內(nèi)的電信號(hào)進(jìn)行捕捉與檢測(cè)，通過(guò)這種方式能夠最大限度的感知電信號(hào)，保證信息收集的全面性與科學(xué)性，并將收集到的信息通過(guò)一定的技術(shù)流程，傳遞到下單元，進(jìn)行信息的交互，這是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)智能高壓開(kāi)關(guān)柜的關(guān)健。智能模塊智能模塊主要任務(wù)是避免錯(cuò)誤操控和辨別線路開(kāi)合，處理各種可能發(fā)生的問(wèn)題，保障工作人員和設(shè)備的安全，提高工作效率。方法為利用CPU預(yù)存各種有可能發(fā)送的預(yù)案，將各種可能發(fā)生的要素規(guī)制到合理的規(guī)程中并備案處理。實(shí)現(xiàn)高度耦合化運(yùn)行工作
6、。對(duì)總線、網(wǎng)絡(luò)接口、電源模塊多個(gè)層面上進(jìn)行防電磁干擾設(shè)計(jì)，防止工作過(guò)程中誤動(dòng)作。網(wǎng)絡(luò)接口的設(shè)計(jì)，使智能監(jiān)測(cè)單元能夠?qū)⒈O(jiān)測(cè)到的各種資訊通過(guò)485總線傳送到智能開(kāi)關(guān)柜IED,同吋智能識(shí)別單元通過(guò)RFID模塊識(shí)別開(kāi)關(guān)柑的設(shè)備信息。經(jīng)過(guò)MCU處理，進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作。遵循協(xié)議與服務(wù)中心進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。數(shù)據(jù)編程設(shè)計(jì)為了保證電路正常工作，避免出現(xiàn)差錯(cuò)，采用首尾互接式流程控制，最大頻率的檢測(cè)器件各項(xiàng)參數(shù)的實(shí)際情況，最終交由mcpu整理分析，然后發(fā)送要實(shí)現(xiàn)相應(yīng)數(shù)據(jù)的參數(shù)，最后清除始數(shù)據(jù)，既高效又不易發(fā)生差錯(cuò)。如下圖所示：
7、作為一個(gè)無(wú)限循環(huán)的信息處理系統(tǒng)，每一次的信息循環(huán)都是對(duì)高壓開(kāi)關(guān)柜狀態(tài)的一次檢測(cè)，并將這-檢測(cè)結(jié)果在MCU中進(jìn)行相應(yīng)的處理，并將處理后的數(shù)據(jù)傳遞到各個(gè)控制器，以此來(lái)確保整個(gè)系統(tǒng)的健康運(yùn)作。下圖為智能高壓開(kāi)關(guān)柜的三相溫升檢測(cè)溫度實(shí)例，可以看出基于物聯(lián)網(wǎng)的智能高壓開(kāi)關(guān)柜設(shè)計(jì)能夠準(zhǔn)確的進(jìn)行數(shù)據(jù)收集與處理，對(duì)電力系統(tǒng)的監(jiān)控處于優(yōu)越狀態(tài)，并沒(méi)有出現(xiàn)誤報(bào)的情況。總結(jié)物聯(lián)網(wǎng)是借助rfid、光學(xué)傳感器、gps、全方位雷達(dá)等各種通信終端，根據(jù)相關(guān)的協(xié)定，完成-體化的管理。本文研究思路是在開(kāi)關(guān)柜原功能的基礎(chǔ)上，借助互聯(lián)網(wǎng)的思路，添加了
8、數(shù)據(jù)備案庫(kù)、系統(tǒng)自協(xié)調(diào)、端口監(jiān)管等功能，實(shí)現(xiàn)最大效率工作。選用多處理器，耦合度和集成度高，自檢能力和封閉性極佳，保證了系統(tǒng)的安全。端口和接口數(shù)量和種類(lèi)齊全，外展能力強(qiáng)，簡(jiǎn)單實(shí)用。參考文獻(xiàn):[1]黃新波，陳榮貴，王孝敬等?輸電線路在線監(jiān)測(cè)與故障診斷[M]?中國(guó)電力出版社.2013：18-24.[2]黃新波?變電設(shè)備在線監(jiān)測(cè)與故障診斷[J].電力自動(dòng)化設(shè)備.2015(1)?[
