基于物联网技术的智能配电箱系统研究

2021-02-26

科学与信息化 2021年4期

国网福建省电力有限公司三明供电公司福建三明 365000

1 理论分析与研究

物联网技术在实际应用的过程当中，通过其作用的正常发挥可以推动我国电力网络进一步朝着智能化以及信息化的方向迈进。当前，物联网由于其应用中所具有的一系列优势，已经在电力设备状态监测、远程数据检测等一系列工作中获得了广泛的应用。国内电力系统在不断向前发展的过程当中，逐渐开展了负荷管理、集中抄表、电费结算等一系列用电信息采集系统的试点建设与应用，并且取得了很好的效果。本文立足于这些研究以及实践成果研发出一种新型的智能化的配电箱管理方案[1]。

2 研究设计

2.1 工作流程和数据流向研究

（1）工作流程

该配电箱系统在实际应用的过程当中，其整体架构根据其功能的不同可以将其分为两大层次：在外围是有很多分布在不同位里地理位置的配电箱所组成的，也就是一些物联网的终端节点。通过终端节点作用的正常发挥，可以全方位的实现对信息的采集与处理传输以及接收远端的控制信息。在对配电箱进行控制的时候，实际上是通过无线遥控的作用对其进行控制的；对于内层是整个物联网的中枢所在。综合信息平台是由web服务器以及数据库服务器所组成的。这个部分的内容在实际工作的时候，重点负责有关于信息处理以及远程控制的相关功能。整体系统架构见图1所示。

图1 系统架构简图

（2）数据流向

如图2所示，智能监控也在实际应用的时候可以将配电箱运行的一系列数据进行实时采集。然后测控程序将从监测仪请求到的一系列数据封装到TCP报文当中，发送到云平台。而云平台可以将获得的数据储存在数据库当中，同时对数据当中是否存在异常情况进行全方位的判断。如果发现存在异常数据，那么将会把数据添加到故障记录表当中。用户在网页点击查看信息的时候，会从数据库当中取出一些信息，并且将其显示在网页当中，让供用电双方的手机终端可以随时对消耗的电量进行查看工作。

图2 数据流程图

注：从综合信息平台发送控制指令或终端的配置信息。终端测控单元的图，与上图相似只有部分地方数据流向相反，在此省略。

2.2 模型设计

对于配电箱内部测控单元是整个终端的核心内容所在。测控端也有两个层次的内容：内层是核心层次，程序的主线程包括了两个仪表请求数据、数据预处理、数据发送、副线程监听来自于web服务器端的信息；而外层是一个底板，包括一些对外的接口；如485接口、电源接口、WiFi模块接口等等。对于物联网中枢，其相应的云平台包括一些小型的中转服务器等。中转服务器当中有一些运行在Linux系统上的脚本，这些脚本可以记录下发送过来的Socket句柄[2]。

3 核心功能

该配电网在实际应用的过程当中，整个装置整体的绝缘性大于等于2MΩ，流过的额定电流大于等于144A，额定的电压为0.4KV。同时，为了使得该配电箱的功能能够更全面地发挥挥出来，其在应用的过程当中可以通过半导体制冷。同时还可以根据外界的温湿度的情况自动进行除湿。

4 主要经济指标

通过项目的合理开发，全方位地解决了短期临时用电过程当中存在的一系列以下几类管理问题：

首先，对于在抢修过程当中涉及CT故障的往往是通过表外用电先复电，后期再通过估算计算费用。

其次，对于公路、桥梁施工、钻探、排灌等一系列小功率的工程临时用电的需求相对来说比较多，而且时间比较紧迫。因此，整个施工周期非常短。然而现场施工现场的具体情况非常复杂，工期和用户的实际需求有着很大的矛盾。随着当前我国营商环境不断优化，越来越多的用户并没有根据实际需求进行相应的用电申请工作。在用电的过程当中并不能够实时观察用电的实际情况，从而进一步导致过负荷或者是低负荷用电。