配电网物联网应用方案.docx
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配电网物联网应用方案
江苏配电网物联网应用方案
一、
配电网物联网应用方案
3
1.1
项目背景
3
1.2
需求分析
3
1.3
系统架构及系统组成
4
1.3.1.系统架构
4
1.3.2.系统组成
5
二、
配电站所环境监控系统
6
2.1.
系统结构
6
2.2.
系统组成
6
2.3.
监控系统功能及特点
7
2.4.
GPRS的组网方案
8
2.5.
站端设备主要功能
8
三、
电缆井环境监控系统
9
3.1.
系统结构
9
3.2.
系统组成
9
3.3.
系统特点
10
3.4.
系统功能
10
3.5.
系统主站软件
12
四、
环网柜环境监控系统
13
3.1.
系统组成
14
3.2.
系统结构及特点
14
3.3.
系统功能
17
3.4.
系统主战软件
17
五、
电力库房管理系统
17
5.1.
概述
17
5.1.1.系统主要功能模块
18
5.1.2.系统主要功能
18
5.2.
库房环境监控系统
18
5.2.1.设计要求
19
5.2.2.系统结构
19
5.3.
库房视频监控系统
21
5.3.1.系统总体架构设计
21
5.3.2.系统功能特点
21
5.3.3.摄像机
22
5.4.
库房物料管理系统
24
5.4.1.系统架构设计
25
5.4.2.系统优势
25
六、
公司介绍
错误!
未定义书签。
6.1.
太极计算机股份有限公司发展历程
错误!
未定义书签。
6.2.
公司战略
错误!
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6.3.
主营业务
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6.4.
核心能力
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6.5.
主要荣誉
错误!
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6.6.
人才团队
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6.7.
服务网络
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6.8.
合作伙伴
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七、
公司资质
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配电网物联网应用方案
1.1项目背景
为了加强和提升配网的运行可靠性，江苏电力提出了对配电网精细化管理的技术需求。
通过采用物联网和大数据处理等技术，以技术手段对配电网的站房、电缆沟井、路边环网柜箱等电力设备和资产的运行状态在线监测，从而有效提升配电网的运行可靠性。
其中，通过技术手段实现对站房内的变压器、高低压开关柜、电缆沟及站房的环境参数、站房安全等要素，进行在线监测或巡检。
通过技术手段对路边环网箱柜的运行环境参数和安全状态等要素，进行在线监测或巡检。
通过技术手段对敷设在地下电缆沟内的中低压电缆的运行状态和环境参数，以及电缆工井盖板的安全状态，进行在线监测或巡检。
当监控平台的专家系统和数据处理系统分析，发现相关监测参数和状态出现异常时，发出预警或报警，并可远程遥控处理相关事件。
1.2需求分析
在电力设备状态监测方面，单独使用的监测仪器、仪表或装置已经有很多。
如：
温湿度传感器、烟雾监测传感器等都已经开发成功并投入使用。
这些仪器装置，可以有效监测开关柜、环网柜、电缆分接箱中的温湿度、有害气体电缆头等局部情况。
这些仪器装置若能结合无线传输技术，可以很容易实现与其它设备或监控中心的联系，从而实现设备的状态监测，还可以避免大量电缆的铺设。
因电力生产的管理较为复杂，电力现场作业管理难度相当大，目前可以采用远程安全视频监测的方式实现远程安全检查，但依然有时不可避免存在安全防护及监视漏洞和盲区。
通过网络传输技术进行身份识别、环境信息监测、远程监控等，方便地实现了调度指挥中心与现场作业人员的实时互动。
在电力巡检管理上，利用射频识别（RFID）、全球定位系统（GPS）、地理信息系统以及无线传输技术，对设备的运行环境及其运行状态进行监控，并根据识别标签辅助设备定位，实现了人员的定位监督，从而监督工作人员参照标准化和规范化的工作流程，进行辅助状态检修和标准化作业。
在电力设施保护上，随着道路建设中的野蛮施工及偷盗等违法行为的发生，电力设施遭受破坏的事件也越来越多，尤其是配网设施，市区范围一般均为地下管线，受破环的可能性越高。
可以充分利用网络传输技术，在运行区域的管道内埋设各种传感器，比如温湿度传感器、水位监测传感器等等，并结合GPRS、3G和ZigBee网络技术，实现对地下电缆的实时监测和防护。
综上所述，电力物联智能监控系统建设有以下的需求特点：
1）智能供电各类系统性能指标要求高；
2各系统复杂功能多；
3）需监测的量较多；
4）需监测的站点分布多，并要求集中监控管理；
5）监控功能主要包括：
主控室内的环境温湿度监测、主控室内柜式空调监测、主控室消防烟雾情况监测；主控室内各主要出入门禁系统监测与管理；配电站内的安防联动等。
1.3系统架构及系统组成
1.3.1.系统架构
该系统体系架构有3个层次，从下到上依次是感知层、传送层和应用层，如图所示。
其中射频识别技术、传感器和传感器网络属于感知层，主要解决信息的感知和采集，是核心基础设施，以互联网为平台，将射频标签、传感器和传感器网络等具有感知功能的的信息网络整合起来，实现信息沟通。
移动通信网、互联网及其它专网属于传输层，主要将信息进行可靠传输。
应用支撑平台和应用服务系统属于应用层，主要支持信息协同、共享和互通。
（1）感知层
感知层主要完成信息的采集、转换和收集。
感知层包含两个部分：
传感器（或控制器）、短距离传输
网络。
传感器（或控制器）用来进行数据采集及实现控制，短距离传输网络将传感器收集的数据发送到网关或将应用平台控制指令发送到控制器。
感知层的关键技术主要为传感器技术和短距离传输网络技术，例如射频标识（RFID）标签与用来识
别RFID信息的扫描仪、视频采集的摄像头和各种传感器中的传感与控制技术、短距离无线通信技术（包括由短距离传输技术组成的无线传输技术）。
（2）传送层
传送层主要完成信息传递和处理，传送层包括两个部分：
接入单元、接入网络。
接入单元是连接感知层的网桥，它汇聚从感知层获得的数据，并将数据发送到接入网络。
接入网络即现有的通信网络，包括移动通信网、有线宽带网等。
通过接入网络，将数据信息最终传入服务器，提供给监控中心使用。
传送层的关键技术既包含了现有的通信技术，如移动通信技术、有线宽带技术、公共交换电话网（PSTN）技术、Wi-Fi通信技术等，也包含了终端技术，如实现传感网与通信网结合的网桥设备、为各种行业终端提供通信能力的通信模块等。
（3）应用层
应用层主要完成数据的管理和数据的处理，并将这些数据与各行业应用的结合。
应用层包括两部分：
中间件、应用。
中间件是一种独立的系统软件或服务程序。
中间件将许多可以公用的能力进行统一封装，提供给丰富多样的应用。
统一封装的能力包括通信的管理能力、设备的控制能力、定位能力转换能力等。
1.3.2.系统组成
电力行业的特殊性，使得人员实时定位与传感系统（RTLS）利用射频识别技术，在指定的空间范围内，实时的向系统反馈特定目标的位置信息、状态信息和环境信息。
可以应用于各个行业企业的资产管理与定位、环境资源的监控以及人力资源的定位与分配等。
根据电力企业生产管理需求与现状，将系统分为配电站环境监控系统、电缆井环境监控系统、环网柜环境监控系统、电力库房管理系统四个子系统，以安全生产综合管理系统平台为核心，以无线/有线一体化调度通信系统、应急通信系统为辅助通信系统，与安全监测监控系统、综合自动化等系统相结合。
二、配电站所环境监控系统
2.1.系统结构
2.2.系统组成
本系统由监测单元、通信系统和数据处理及监控中心组成。
（1）监测单元
主要完成对配电房运行环境、安全防护及电缆温度的综合监测。
（2）通信系统
本系统通信方案主要采用GPRS通信方式。
（3）监控中心
形成故障状
数据处理及转发系统接收RTU的信息数据，数据处理系统对收到的信息进行分析处理，
态信息。
同时作为子站，向主站上传故障状态。
完成整个故障状态的监测和报警。
2.3.监控系统功能及特点
（1）实时监测功能
可以实时监测线路的短路故障信息。
（2）主动告警功能
可以主动上报运行环境数据。
告警信息实时记录到数据库中，可根据需要长期保存；可以提供声光
告警。
（3）灵活传输功能
光纤、GPRS、载波、有线等各种通信方式可选，系统工作不依赖于通信方式的选择。
（4）数据管理功能
系统配置数据、告警信息等全部存储在数据库中，便于统计分析；可以按照用户要求生成各种统计报表、图表。
根据告警的不同拓扑位置和告警类型，提供数据分析功能，确定故障原因和故障位置。
5）系统管理功能
系统日志对系统状态和
可以对主控单元、采集设备、监控点以及操作人员、系统功能等进行配置；人员操作做详实记录。
6）设备状态定时上报
定时上报设备状态，如果通信失败则视为设备故障。
2.4.GPRS的组网方案
监控中心采用APN专线，所有点都采用内网固定IP的组网方式实现网络数据传输。
此种方案客户中心通过一条APN专线接入移动公司GPRS网络，双方互联路由器之间采用私有固定IP地址进行广域连
接，在GGSN与移动公司互联路由器之间采用GRE隧道。
为客户分配专用的APN，普通用户不得申请该
APN。
用于GPRS专网的SIM卡仅开通该专用APN，限制使用其他APN。
得到APN后，给所有监控点及中心分配移动内部固定IP。
移动终端和服务器平台之间采用端到端加密，避免信息在整个传输过程中可能的泄漏。
双方采用防火墙进行隔离，并在防火墙上进行IP地址和端口过滤。
此种方案无论实时性、安全性和稳定性都是最理想的。
2.5.站端设备主要功能
（1）安全防护
门禁：
身份确认，禁止无卡人员进入；红外对射：
有人进入监视区时告警。
智能门禁系统通过配电
房RTU对各控制器实施监控、管理。
（2）环境监控
主要监视设备运行的环境温度、湿度，以及浸水情况，必要的时候可以远程启停空调、风机等设备。
其主要任务是监视各工作现场的温度、湿度、漏水情况及外人侵入等。
一旦出现异常，系统自动告警，并可以自动启动空调、风扇或者抽水机等设备来除湿或者对电缆沟抽水。
漏水和烟雾检测系统的监测量主要有：
红外检测；烟感检测；水浸检测；门禁检测。
数据采
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