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电力设备智能物联网在线监测系统


了传统的无线蜂窝网络组网需要依靠固定网络设备的局限性,能够快速的部署 网络,非常适合物联网的特点,因此,无线自组织网络目前被广泛的应用于各 个领域。
优点
a.配电房现场环境复杂,无线信号干扰 大,传统AP的方式并不能很好的支持 组网。应用AODV路由协议,使得各节 点可以进行路由转发,容易解决通信 传输问题。
①传感器技术
开关柜内可包含电压、电流、开关状态和故障状态等传感器
②嵌入式系统
开关柜配置基于ARM的嵌入式主控单元,单元采用linux操作系统
③网络通信技术
嵌入式系统与服务器信息的传输,服务器与移动端信息的传输
④B/S系统架构
系统在服务端采用B/S架构,容易部署和维护
⑤移动互联
系统在移动端(Android/IOS)开发相应APP获取各开关柜信息
优点
a.开关柜与开关柜之间彼此独立, 互不影响。
b.配电房以往所做的信息化方案为 每一 个现场由唯一一台PC机集中对所在配电 房进行管理,维护复杂不便,人工成本 较高,信息化程度低。
二.概述-创点
3.广域范围内虚拟网络的组建
采用定制的OpenWRT开源3G路由器,在路由器中移植基于N2N的VPN应 用。N2N包含supernode和edge两个部分,其中supernode位于公网的服务 器上,edge位于现场每一台路由器。应用N2N可以使得各个现场路由器组成一 个广域范围的虚拟网络。
二.概述-创新点
1.统一管理
在系统中,服务器端只有一个唯一的程序为每一个项目现场的所有开关柜
服务。
优点
a.服务器端的程序只需部署一次, 以后每一个新部署的项目只需在下
b.随着项目数量的增加,服务器上所收 集的数据会随之增加,形成了一定规模
位机简单配置即可,简化项目部署
的数据之后可以做数据分析、算法设计,
及时性 便利性
当监控系统监控到的数据出现异常时,能够迅速将分析得到 的数据发送到服务器,使异常得到及时处理。
建立基于Web浏览器和移动平台的数据显示系统,方便 用户的管理和维护工作。
协作性
PC机,路由器以及嵌入式设备通过交互协议进行协作。
二.概述-设计思路
数据 采集
数据采集
系统通过在每台开关柜现场配置一台嵌入式处理单 元,负责传感器信息的集中采集,嵌入式处理单元与采 集设备采用相关通信协议,将采集上来的信息在本地完 成处理和整合。
报 告 人: 张亮
电力设备智能物联网在线检测系统
一.研究背景
开关柜是电力系统中一种重 要的电气设备,能够在电力系统 进行发电、输电、配电和电能转 换的过程中,进行开合、控制和 保护用电设备。
随着我国社会经济的快速发 展,开关柜已经广泛应用于发电 厂、变电站、石油化工、冶金轧 钢、厂矿企业和小区高层建筑等 各种不同场合。
一.研究背景
但是,开关柜还远远不能达到智能化的要求。据调查,目前开关柜 主要采取人工巡检和定时维修的方式进行维护,缺少对异常的及时发现 和处理,浪费了大量的人力和物力资源;另一方面,开关柜的检测功能 比较单一,缺少对温湿度、异物等其他可能影响开关柜正常运行的数据 监测,这对于封闭式结构的开关柜来说,减少了提前预防维修的机会。 因此,本团队开发了电力设备智能物联网在线检测系统.
优点
a.各个路由器所组成的局域网对上层应 用透明,因此开发相关上层应用进行 信息的交互,如流量管理、网络状态、 主控单元状态监测。
b.可以实现在本地对各个远程路由器 的直接访问,缩短了后期的项目维护 和软件更新的时间。
二.概述-创新点
4.无线自组织网络
应用Ad-hoc无线组网技术来组建现场的网络环境。无线 Ad-Hoc 网络突破
网络通讯:虚拟局域网和无线自组网



线
软件设计:主控单元和服务器程序设计




目录
研究背景
概述
电力设备智能物联网在线检测系统
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系统设计与实现 仿真实验 成果展示
三.系统设计与实现
电力设备智能物联网在线检测系统:硬件设计
硬件设计 核心板
扩展板
电路设计 USB通讯电路设计
控制器供电设计 网口电路设计 电源隔离电路设计 继电器电路设计 核心板插槽模设计

二.概述-定位
本设计并实现了开关柜实时在线监测与控制系统,将建立 智能电网一体化的监控平台,合理有效的缩短电网中关键领域的 维护周期,提高整个电网系统的智能化,保证电网系统可以安全 高效的运行。
二.概述-功能特征
稳定性 可控性
在系统运行的过程中,能够保证全天候正常稳定的服务。 通过相关网络通信协议,实现对开关柜现场的远程控制。
流程
趋势预测,可为后期在管理上的决策提 供数据基础。
二.概述-创新点
2.分布式节点
从应用现场的角度来看,每一个开关柜都有一个嵌入式设备采集本开关柜 的各种传感器信息。由若干或几十台开关柜所组成一个配电房/配电所为一个组, 由若干组或几十个组所组成一个物联网系统。系统中各个组分布在不同的地点, 彼此通过服务器统一管理。
一.研究背景
“工业4.0”的提出掀起了以智能 制造为核心的第四次工业革命。 智能化的要求已经迅速地蔓延到 电气行业,智能开关柜得到了越 来越多的重视。
开关柜作为国家电网的重要电 气设备,通过传感器技术、数字通 信技术、以太网技术等,完成开关 柜的智能化转变,以实现开关柜 “遥测、遥信、遥控、遥调”的目 标。
系统硬件设计主要包括核 心板和扩展板的设计。核心板采 用英创的EM9280工控主板;扩 展板由加工厂定制,以满足目前 开关柜中的控制器在软件需求上 需要USB、网口、串口和继电器 等功能的需求。
b.Ad-hoc网络节点与节点间通信的方 式不再依赖于路由器进行转发,而是 彼此间直接进行通信,简化路由器功 能,使路由器只做与外界通讯的接口。
电力设备智能物联网在线检测系统
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目录
研究背景
概述
系统设计与实现 仿真实验
成果展示
三.系统设计与实现



硬件设计 : 扩展板及其功能模块电路设计




可靠传输
现场的主控单元与云端的服务器通过TCP/IP的方式 进行通信,主控单元把采集到的各传感器信息发送到服 务器上,同时服务器也可以发送指令给现场的主控单元。
多平台显示
服务器将接收到的数据处理并存入数据库中,并通 过Web浏览器给予显示,平台还提供移动端(安卓/IOS) 的信息显示。
二.概述-关键技术
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