智能变电站LoRa无线综合监测方案.docx

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1、智能变电站LoRa无线综合监测方案1智能变电站无线温度监测系统1.1LoRa技术简介LoRa作为LPWAN通信技术中的一种，改变了以往关于传输距离与功耗的折衷考虑方式，为用户提供一种简单的能实现远距离、长电池寿命、大容量的系统，进而扩展传感网络。随着全球智慧城市步伐的推进，低功耗广域网技术的重要性显的愈发重要。而LoRa技术和基于LoRaWAN协议的低功耗广域网（LPWAN）提供了一种智能传感和控制的基础设施，使电力行业以简化有效的方式从成千上万的连接设备收集和分析数据，以便对他们需要提供的服务做出明智的决策。在各类物联网传输技术体系中，LoRa技术具有功耗低、覆盖范围广的优点，非常适合

2、物联网中长距离需要电池供电的应用场景。LoRa技术不仅拥有覆盖性广、容量高的特性，LoRa信号对建筑的穿透力也很强、通讯成本低、能够高效、实时的远程读取数据，作为广域通讯技术有着比Wi-Fi、NB等近场通讯更好的覆盖，在地下管廊通讯、无线远程抄表、输电线在线监测、配电房安全监测以及智能变电站环境安全监测中，可以一次部署，多点接入，大大减轻工程作业量的同时，又减轻了设备成本。目前LoRa凭借其成本低、分布广、耐用性强、技术成熟的特点已经广泛的应用于各个物联网行业。基于LoRa电力智能变电站监测系统可实时掌握智能变电站的综合运行状态，有效保障智能变电站日常工作安全运行，极大降低巡视维护成本，

3、提升管理效率。LoRa超远距离、低功耗特性，解决了在复杂环境中的超远距传输问题。它嵌入各类传感器和监测器中，实现可靠组网与无线传输。1.2系统概况伴随我国城市建设当中对箱式变电站和电缆电路的普遍运用以及电力负荷的大幅度增长，致使变电设施和电缆电路的电缆头因负荷过大出现烧坏的状况不断出现。在当前的变电站的运营和维护的工作中经常会出现变电站当中无人值班，要是只是单靠变电站的运维人员的定时维护和监测就很可能会出现重要数据的收集不及时和不完整的状况，这种形式不但增强了运维工作人员的劳动量，并且这种方式只有在相关设施处于过热的状态时，运维工作才会真正起到预防的作用，但是如果当时相关的运维人员不在现

4、场，那样就会出现变电站的温度控制将会失去有效的管理，进而对变电站设备形成很大的安全隐患，进而不能很好的达到设备风险的可控制性、能控制性以及再控制性，更不能达到设备调控一体化的基本需求。当变电站的电设备遭受到外力损坏的时候，监测系统就会发出对应的保护动作，但是对于保护动作的开始和结束往往都是时间较短，只是一个瞬间，变电站运维人员不可能在这么短的时间内就将设备的开关关闭之后来解决设备的故障，它只能在设备掉闸之后才能对故障进行排除，恢复供电工作正常运行。电力系统的高压开关柜、环网柜、电缆接头、闸刀等设备在长期运行中，会因为设备老化、螺栓松动、局放、高负荷运行等原因，引发温度异常。所以电力设备运

5、行异常或故障通常伴随温度的变化，因此对电力设备的关键节点温度监测是电力设备故障预判较为有效、经济的方式，对电力设备的安全运行具有重大意义。许多变电站内特殊关键节点的温度难以检测，比如高压铠装开关触头、母排搭接位置隐蔽又空间狭小，测温困难，但又是易发热的位置。智能变电站无线温度监测是为了采集易发热重点变电设备温度数据，系统主要由数据采集、实时数据展示、报警提示以及数据汇总等模块组成。系统通过传感器采集空气、环境温湿度，特种设备的温度等数据，通过无线网络传递给综合管理平台，并对数据进行存储、展示、高级分析应用。当数据出现阈值告警时，并可以自动控制相关设备进行智能调节或发送报警信息。1.3系统

6、组成在智能变电站当中，其温度的在线监控的类型为两种：重点设备在线温度监测、环境温湿度在线监测。系统主要采取的是分层和分布式的结构，是由现场的测温设备、通讯的管理设备以及平台侧的软件设施，这三大部分所构成，各个层次的具体功能如下：（1）变电站现场测温设施：该设施是处于系统的最底层，处于变电站中的各个通过测温测试的设施，如电路电缆的接头和触头等，在上面安装对应的温度传感器，可以用来收集各个阶段的温度数据，并且将其发送到上级的通讯管理单元；重点区域安装环境温湿度监测设备。（2）无线通信设备：通讯管理单元处于检测系统的中层，具体来负责系统参数的查询和设置，同时还可以将前端安装的无线温度传感器所发

7、送的有效数据收集起来，将收集的所有数据集合在一起传到当地的通信设备上，经过光纤的通信系统将其上传到温度的监控的总站。（3）平台侧软件：在系统的最层次，主要是用来负责接收和存储变电站的温度数据，提供相应的历史数据以及相应的曲线数据，并对其进行有效的统计，在准备工作中设定出普通警告、重度警告、升温超速警告等，而且要提供出不同类型的警告。1.4智能变电站重点设备在线温度监测图1智能变电站无线设备温度监测拓扑结构图本系统核心是采用了RFID