自动化智能设备

2024-05-22

自动化智能设备（精选12篇）

自动化智能设备第1篇

目前, 关于IEC 61850的馈线终端接入的研究还比较少。文献[7]研究了通过配电主站读取终端配置 (ICD) 文件从中解析出三遥信息表, 但配电馈线自动化系统的拓扑结构经常发生变化, 系统集成商需要重新对系统进行集成配置, 并且该方法无法实时获取数据模型。文献[8]提出了Discover/Register配电终端自动发现模型。文献[9, 10]研究了地理信息系统 (GIS) 可以建立馈线设备实时的通用信息拓扑模型。文献[11]利用建立中间模型实现变电站配置描述语言 (SCL) 模型和公共信息模型 (CIM) 的转换, 通过文档转换实现数据的交换。但未实现涉及终端具体功能的量测模型、保护模型等的转换。文献[12]提出了考虑变电站设备拓扑关系的IED智能接入机制。基于终端接入存在的问题和研究现状, 文中在配电网中实现IEC 61850通信体系的基础上, 力图研究馈线结构发生变化时, 不需要人工干预的情况下终端能智能接入的功能。

1 馈线终端智能接入的原理

1.1 资源对象的定义

为了实现终端的智能接入过程, 只能采用服务器配置方式, 利用IEC 61850特有的抽象服务接口功能, 读取馈线终端的数据模型。为了清楚数据模型的供需关系, 借助文献[10]中的资源定义机制和需求激励匹配机制, 把所有的数据模型划分为需求资源对象和生产资源对象。生产资源对象是终端设备能向系统提供资源的对象, 需求资源对象是需从终端设备获取资源的对象。

1.2 馈线拓扑模型的自动生成

目前, 配电生产过程控制与调度自动化系统和GIS实现了一体化功能, 将GIS的全网设备数据模型和图形转换成配电数据采集与监视控制系统 (SCADA) 数据模型和图形, 一体化模型如图1所示。

文中利用GIS系统给配电主站提供的设备属性参数中馈线终端单元 (FTU) 的IP地址, 关联需求资源对象和生产资源对象。GIS系统中设备 (馈线线路中主要指开关设备) 的属性定义如下:

CIM拓扑模型主要由端点 (Terminal) 和连接点 (CN) 组成, 设备通过端点和连接点的关系连接在一起, 图2是一个简单的馈线接线和它的CIM拓扑模型[13], 其中CB为开关设备, 开关设备有2个端点, 母线设备形成1个端点, 线路有2个端点。每2个端点之间形成1个CN, 通过连接点来实现设备之间的连接关系。在已经形成了拓扑图的GIS系统中馈线结构变化时, 只需要在相应的位置画上一个点, GIS系统就会根据拓扑图中点的属性, 自动产生该点的属性字段, 用户只要根据该点的属性填上相应的属性即可。若馈线拓扑结构未发生变化, 但设备属性发生了变化, 此时也需通知GIS系统更改相应设备的设备属性。

假设图2中的CB11和CB12之间增加一条线路, 线路上增加开关设备CB31, 如图3所示。此时, CB312个端点T5、T6将通过连接点CN9、CN10与相邻设备CB11、CB12连接在一起。新设备通过拓扑模型更新使其在系统中实现对象化过程。

1.3 SCL模型和CIM模型的融合

馈线终端SCL模型和配电主站CIM模型之间无论在建模方式还是模型的内容上都存在很大的不同, 要想实现馈线终端的智能接入, 就必须把馈线终端提供的数据模型转换到配电主站的模型中。

2 馈线终端智能接入的实现过程

2.1 资源对象的确定

馈线终端设备接入上电时, 激励互换性功能组件程序运行, 查询系统中的所有资源对象, 确定需求资源对象和生产资源对象。

2.2 资源对象的关联

(1) 当馈线拓扑结构未发生变化时。首先配电主站需要调用GIS系统中新接入上电的FTU所对应设备的设备属性。需求资源对象通过设备属性中FTU的IP地址与生产资源对象一一关联。

(2) 当馈线拓扑结构发生变化时。馈线拓扑结构发生变化后, 新接入的生产资源对象可能在配电主站中没有原数据模型, 这样就导致需求资源对象数目和需要关联的生产资源对象数目不一致。因此, 同样先调用GIS系统的新接入上电FTU所对应设备的设备属性, 互换性组件程序激励需求资源对象通过IP地址与生产资源对象关联。剩余的生产资源对象则由互换性组件通过其IP地址关联读取数据模型, 从而在主站建立的新数据模型。

2.3 馈线拓扑模型的更新

GIS系统对馈线拓扑结构自动分析和生成, 当馈线结构变化后, GIS系统将通过发送增量模型更新主站中的拓扑关系。

2.4 资源对象的连接

通过抽象通信服务接口 (ACSI) 实现资源对象间数据模型的交换。

2.5 数据模型的转换

转换的方法是通过建立中间模型来实现, 中间模型是以CIM模型为基础, 把馈线终端模型的相关节点数据映射到中间模型的相应节点中。

3 数据模型的融合

3.1 量测数据

基于IEC 61850标准的馈线自动化终端模型, 是用SCL来描述的SCL模型, 利用可扩展标记语言架构 (XML Schema) 解析的XML文档。馈线终端的SCL模型中有3个主要的类:逻辑节点类 (t LN) 、数据 (t DOI) 、数据属性类 (t DAI) 。馈线终端模型包括电流互感器 (TCTR) 、电压互感器 (TVTR) 、合并单元 (MMXU) 、计量 (MMTR) 、开关设备 (XCBR) 、开关控制器 (CSWI) 和瞬时过电流保护 (PIOC) 等逻辑节点功能。配电主站中的量测数据是由量测包建模, 1个量测数据可以通过2种方式与相关的设备相连。一是通过与电力资源 (Power System Resource) 关联, 包含于1个Power System Resource。二是通过导电设备 (Conducting Equipment) 的一个端点Terminal关联。2种模型的共同量测数据节点如表1所示。Name是IEC 61970赋予的名字, alias Name是IEC 61850系列中类型赋予的名字。

3.2 保护数据

配电主站中的保护数据是由保护包作为核心包和电线包的扩展用来建立保护设备, 如继电器的信息模型。保护包中的数据模型如图4所示, 图中展示的是1个电流继电器 (Current Relay) 的数据模型, 模型包含4个数据属性:名称 (Naming.name) 、描述 (Naming.description) 、电流限制点 (Current Limit) 和动作断路器 (Operates_Breakers) , Operates_Breakers包含其他的一些资源 (Resource) 。

3.3 数据模型的转换

通过对2种模型差异性的分析, 用节点映射的方式实现文档的转换。由于篇幅的原因, 量测数据只分析XCBR逻辑节点的转换, 其他节点类似。需要注意的是每个量测类的属性 (Conducting Equipment.Resource) 需要从主站实时的馈线拓扑模型中断路器的ID或对应端点名称中映射。如图5所示, SCL模型中的数据Amp相应的值Amp.Val映射到CIM模型中的属性norminal Value中, 这样就顺利地把TCTR逻辑节点的电流采样值转换到了量测包中。同理TVTR的电压采样值也是通过同样的方式映射到量测包模型中。由于这些量测值与连接性相关, 因此, 把馈线拓扑模型中相应电流互感器和电压互感器的Terminal的属性name映射到CIM模型中每个量测的Terminal的属性Terminal.Resource中。

保护数据节点的转换如图6所示。保护包中的断路器属性 (Operates_Breakers.Resource) 是从馈线拓扑模型断路器的属性name中映射而来。

4 仿真与验证

在实验室搭建馈线终端智能接入的验证平台, 其中设备有5台PC机分别是装置A、B、C、D、E, 1台交换机, 互换性客户端和服务器软件, 报文分析软件 (Wireshark) 。验证平台如图7所示。装置A模拟配电主站, 运行互换性客户端程序和关系数据库 (SQL Server) ;装置B模拟馈线线路上的FTU, 运行服务器程序;装置C对资源对象交换过程的报文进行分析, 运行Wireshark;装置D、E分别模拟转换器和调度中心系统, 运行SQL Server数据库。各个装置的IP地址如上图所示。装置B接入上电后, 经过验证分析, 读取的部分馈线终端数据如表2所示。

表2所包含的数据模型是以IEC 61850标准, 采用SCL语言的馈线终端数据, 馈线终端数据包含若干的实例化的数据对象 (DOI) , 每个DOI包含若干的属性, 例如数据对象名称 (name) 、值 (Val) 。经过智能接入过程, 数据模型转换后的CIM XML数据如表3所示, 该数据模型是基于IEC 61970建立的CIM数据模型, 可以看出, DOI已经转化成IEC 61970包含的逻辑节点类, 例如动作类 (Operation) 、电流 (Current) 等。结果表明, 文中提出的馈线自动化终端设备智能接入方法能够正确完成设备的配置。

5 结束语

国际电工委员会制定的IEC 61850意在实现设备的互操作性, 而互换性是它的最终目的。文中基于互换性原理, 利用GIS系统关联资源对象、更新配电主站的拓扑模型。通过节点映射方式把馈线拓扑模型和终端模型转换生成CIM XML文档数据, 实现数据模型的融合。以配电主站中的保护数据为例, 对节点映射的方式实现文档的转换方法进行了研究, 最后对论文提出的方法进行仿真, 成功利用馈线终端数据生成了CIM XML数据, 验证了馈线自动化终端设备智能接入方法的可行性。

摘要：在IEC 61850通信体系应用到馈线自动化的基础上, 利用互换性原理实现终端设备的智能接入研究。基于资源定义机制和需求激励的资源匹配机制, 利用地理信息系统 (GIS) 提供生产资源对象的IP地址实现了资源对象的自动匹配。提出通过主动获取GIS的实时拓扑关系, 建立系统的工程实例化拓扑模型, 实现了设备在系统中的对象化。将变电站配置描述语言 (SCL) 模型转换成公共信息模型 (CIM) , 解决了馈线终端模型和配电主站模型不一致带来的差异性。通过对资源确定、关联、拓扑模型的更新、资源对象的连接以及模型的转换, 最终实现馈线终端的智能接入。

智能电网设备概述第2篇

智能电网的描述-----------------------1 智能电网设备-------------------------2 智能输变电系统-----------------------2 智能开关设备-------------------------3 智能变压器---------------------------4 测量及监测设备-----------------------6 智能配电设备-------------------------8 智能用电系统------------------------10

智能电网的描述

以物理电网为基础(中国智能电网是以特高压电网为骨干网架、各电压等级电网协调发展的坚强电网为基础)，将现代先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网。

它以充分满足用户对电力的需求和优化资源配置、确保电力供应的安全性、可靠性和经济性、满足环保约束、保证电能质量、适应电力市场化发展等为目的，实现对用户可靠、经济、清洁、互动的电力供应和增值服务。

智能电网是一个涉及社会范围广大的系统工程，需涉电各环节密切协同完成，它引入科学的管理思想，紧跟现代科技发展步伐且涉及多种高新技术，将引起人们生活理念的变化。

智能电网的功能特征——对电网的要求

坚强：保持供电能力，保证电网的安全运行

自愈：自动故障诊断、隔离和系统自恢复能力

兼容：支持可再生、分布式发电和微电网的接入

经济：资源合理配置，降低网损，提高利用效率

集成：信息的高度集成和共享

优化：通过优化提高资产利用，降低运维护成本

智能电网的技术特征——对设备的要求

测量数字化：对设备相关量做就地数字化

测量控制网络化：对设备实现基于网络的控制

状态可视化：使设备状态在电网中是可观测的功能一体化：对设备可进行功能一体化

设计信息互动化：与调度、设备运管及用户互动

智能电网的特殊属性

开放性：接纳用户参与、吸收高新技术

包容性：接纳各种分布式多元的能源接入

系统性：是一个全方位、统一协调的系统工程

广泛性：电网各环节、涉及电力用户数量巨大

互动性：相邻电站、站与电网调度、用户与电站

智能化电站与现今数字化电站区别

智能电网设备

智能电网设备要求：先进、可靠、集成、低碳、环保；前提是一次设备，通信、传感技术先进；可靠方法为一次设备与其智能组件的有机结合体，途径是依靠先进可靠的信息、通信技术，实现信息可靠、及时、准确传输。智能输变电系统

智能变电站采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基础，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协调互动等高级功能。

采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基础，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协调互动等高级功能。

智能输变电设备的总体发展要求是提高设备的智能程度，提高智能电子装置的准确性和可靠性，降低智能输变电设备的成本。智能开关设备

（1）操作智能化：自动选择操动机构及灭弧室预定的工作条件；对合分闸相位控制。

（2）状态检测与判断：监测运行状态，增加可靠性，判断工作状态，预测寿命及失效率评估，最佳运行调控。

（3）二次控制智能化：自动监测开关设备状态、自动处理信息、自动诊断保护和自动显示、记录等功能。

分合闸操作智能化是指动触头从一个位置到另一个位置的自适应控制的转换，能够根据监测到的不同故障电流信号，自动选择操动机构及灭弧室预先设计预定的工作条件，获得实际开、断时电气和机械性能上的最佳效果。对断路器的合分闸相位的控制可以大大提高断路器的开断能力，提高断路器的可靠性。

监测自身的运行状态，增加开关设备运行的可靠性，并能判断其工作是否正常，给出寿命预测及失效率评估及对其进行最佳运行调控，可以有效地提高电网的可靠性。

二次控制智能化应具有自动监测开关设备状态、自动处理信息、自动诊断保护和自动显示、记录等功能。

智能变压器

关键是要实时反映变压器的运行状态，能够在统一信息模型和服务模型的网络环境下实现信息共享和互操作。采用统一建模的网络协议通过网络实现集成。

在现有技术基础上，需进一步研究光纤绕组测温、绕组变形监测、局部放电定点或定量监测、内部振动监测、绝缘状态监测、变压器节能冷却控制技术等。输变电设备智能化所需的IED，还需满足如下要求：

（1）支持标准通讯协议: IEC61850 和TCP/IP。

（2）具有互操作性，不同厂家的 IED间可互联。

（3）内嵌 Web 维护界面，支持远程维护功能。

（4）带有跟踪自诊断功能，确保系统异常后实时报警。（5）满足室外长期运行要求。

满足室外长期运行要求，必须保证能够在恶劣环境或极端环境和变电站强电磁干扰环境下，安全可靠运行。

测量及监测设备

传感器

目前主要使用传感器大都属于技术水平不是很高但对可靠性和稳定性却要求非常高的通用传感器；技术水平要求较高的测量电流、电压的光纤传感器现在在电力行业应用还较少。

传感器承担了智能电网实时信息的最前端测量、监测信息的直接获取，可以说传感器技术的发展很大程度上决定了智能电网发展水平。我国电力行业使用传感器的场合是很多的，从发、输、变、配、用各个环节都离不开传感器技术的应用。主要使用传感器有：电流传感器、电压传感器、局部放电传感器、压力传感器、温度传感器、振动传感器、气体传感器、湿度传感器等。这些传感器大都属于技术水平不是很高但对可靠性和稳定性却要求非常高的通用传感器，技术水平要求较高的测量电流、电压的光纤传感器现在在电力行业应用还较少。互感器

电子互感器设计制造需进一步满足数字化、绝缘简单、频响快、机械抗性强、无危险、测量精度高、易集成、易安装、易更换、环保等特点。

目前是传统的电磁互感器与电子式互感器并存。全光纤互感器工程应用开始起步，其可靠性和稳定性及寿命等技术问题还需进一步研究解决。

在线监测技术

在线监测与诊断技术，要求传感器技术水平不断提高，可实现采用多参量综合检测的方法，去研究运行中状态特征参量的变化规律以及应用一些新数字信号分析技术。

采用先进的现代科学技术及工程技术，确保电网坚强、灵活、智能、高效运行，满足现代社会对供电可靠性和电能质量的要求。

我国变压器、GIS等关键电力设备的在线监测与诊断技术，要求传感器技术水平不断提高，可实现采用多参量综合检测的方法去研究运行中状态特征参量的变化规律（如：超高频局部放电检测、超声波绝缘缺陷检测、油中气体在线监测、光纤温度在线测量等）以及一些新数字信号分析技术应用于在线监测中；采用先进的传感器技术、计算机技术、电力电子技术、数字系统控制技术、灵活高效的通信技术，才能确保电网坚强、灵活、智能、高效运行，满足现代社会对供电可靠性和电能质量的要求，优化发输配用各环节的协调调度，实现运行方式自适应管理，实现系统节能降耗以及绩效指标的优化，提升管理和决策水平。柔性交流输电设备

柔性交流输电系统即FACTS(Flexible AC Transmission System)是指采用基于电力电子元件的控制器和其他静止控制器，以提高其可控性和增强功率传输能力的交流输电系统。FACTS设备能给电力系统带来众多好处，主要作用归纳如下：较大规模的控制潮流；提高输电线路输送容量；依靠限制短路和设备故障影响来防止线路串级跳闸；阻尼电力系统振荡。

柔性交流输电换流阀、柔性交流输电电缆、柔性多端交流输电系统、静止无功补偿器（SVC）、可控并联电抗器（CSR）、统一潮流控制器UPFC、静止同步补偿器（STATCOM）、障电流限制器（FCL）、串补/可控串补（FSC/TCSC）、故静止同步串联补偿器（SSSC）。

通信

要构建以骨干通信电路、跨区联网通信电路为主，各级通信网协调发展的电力专用通信网；

满足智能电网需求的传输网、数据网、业务网、支撑网全方位的通信系统。

以提高对各级通信资源调配能力、提高对各类通信业务承载能力、提高对各种自然灾害和外力破坏抵御能力为目标。要构建以骨干通信电路、跨区联网通信电路为主，各级通信网协调发展的电力专用通信网。以提高对各级通信资源的调配能力、提高对各类通信业务的承载能力、提高对各种自然灾害和外力破坏的抵御能力为目标，满足电网发电、输电、变电、配电、用电及调度等各个环节的通信需求。构建满足智能电网需求的传输网、数据网、业务网、支撑网全方位的通信系统。

智能配电设备

配电一次设备

要求配电网测控保护技术：向广域信息、自适应、可逻辑重组、支持动态在整定的方向发展。

各种保护、控制技术：进一步与配电一次设备相互渗透、融合，发展为一体化智能设备。配电网测控保护技术将向广域信息、自适应、可逻辑重组、支持动态在整定的方向发展，以适应多元化电源和灵活供、配电的要求。各种保护、控制技术进一步与配电一次设备相互渗透、融合，发展为一体化智能设备。

永磁操动机构及具备数字化测控技术的同步柱上真空开关，新型固体绝缘介质的环网柜；完整有效的智能配电装备成套运行的状态预警技术。通用性金属封闭开关

将向着高可靠性、免维护、智能化、小型化、操作方便、外观精美、低成本的方向发展。开发新一代全工况、免维护、高可靠性、小型化的负荷开关以及环网柜，可实现配电自动化，是环网柜发展的重要方向。

中低压设备

固体绝缘环网开关柜（SIS）设备研制，环保型气体绝缘环网开关柜（E-GIS）研发，永磁操动机构和中、高压真空灭弧室的仿真技术研究和制造技术。

柱上开关设备

迫切需要进行在线监测、远动、远控、负荷转移等智能化技术的改造，使配电自动化开关设备具备自动识别，自动隔离，自动转功的功能。

关注环保智能化柱上开关、智能配电网保护测控一体化装置、智能配变监测终端、复合电能质量控制器、高效节能配电变压器、集成智能配电站、配电自动化系统、充放电配电保护与测控装置、智能配电装备快速保护动作机构等产品。配电二次设备

配电二次设备是保证配电网安全可靠经济运行的，与之相配套的必不可少的重要装备。自适应多元化电源、灵活配用电要求的智能终端，支持软插件与逻辑组态、动态在线整定及远程维护，实现装置与一次电力设备的高度集成，为10 kV配电网分布电源接入的配电网保护与控制提供技术支撑。

国内对配电二次设备的要求具体大致有以下几点：多样化；从信息孤岛到集成的配电管理系统DMS；配电网优化运行；定制电力技术的应用；分布式电源接入。

配电终端设备应该具有如下功能：

一次开关、变压器设备的在线监测功能；智能分布式终端将得到广泛应用；

变电站自动化系统将向10kV馈线延伸，与配电终端密切配合实现馈线自动化功能；

一次设备结合，实现就地故障快速隔离，小电流接地探测、相位同期检测等功能。智能用电设备要求智能用电系统

用电环节智能化主要包括建设和完善智能双向互动服务平台和相关技术支持平台，实现与电力用户的能量流、信息流、业务流的双向互动，全面提升公司双向互动用电服务能力。用电信息采集系统、智能化用电装置是该环节发展侧重点。但国内智能电能表在使用寿命，工艺外观等方面与国外有一定差距，不过这些年已经逐步改进。

在系统主站方面，各类用电信息采集系统要针对不同采集用户对象独立建设，如建设负荷管理系统实现50kVA及以上专变用户信息采集，建设集中抄表系统实现居民用户信息采集。需要克服系统独立建设的方式给系统数据共享带来障碍，难以完全满足不同专业、不同层面的数据需求等矛盾。要提高系统标准化程度，满足省级、电力企业总部等更高层面的数据应用需求。

在采集设备方面，要克服用户用电信息采集的终端设备多种多样，遵循的技术标准不尽相同，根据安装设备用户类型不同，其功能及性能也不同等矛盾。加强提采集设备技术标准的统一性，减少设备多样化，及在功能与性能等方面的差异，给系统运行维护提供方便。智能家居控制系统

家庭智能交互终端是实现智能家居系统的“大脑”，要利用4C技术（即计算机、网络与通讯、自控、IC卡四种不同的技术，电力PLC即电力网络路由器，EPON是基于以太网的无源光网络），通过电力PLC+EPON光纤的传输网络，将多元信息服务与管理、物业管理与安防、住宅智能化系统集成，为住宅小区的服务与管理提供高技术的智能化手段，实现快捷高效的超值服务与管理，提供安全舒适的家居环境。

智能家居是以住宅为平台，集系统、结构、服务、管理、控制于一体，与居家生活有关的各种设备有机地结合起来，通过网络化综合管理家中设备，来创造一个优质、高效、舒适、安全、便利、节能、健康、环保，简单说就是智能化的居住生活空间。

网络化控制系统

网络化控制系统要求信息化程度提高，性能稳定可靠，编程方便，安装调试简单，价格便宜。网络化控制系统要做系统模块化与网络化设计，除具备防雷击、防浪涌、过电压保护等基本功能外，其网络单元要易于重构，灵活组网；人性化的人机界面，使用方便；低成本与低功耗，实用性强。相互关联性及与不同电器的兼容性要高，家具和办公环境用电网络能系统化节能，网络化远程监控。实现家居电器的节能、智能、网络管理，向节能减排、物联网的方向发展。用户端设备

（1）用户端电能管理、负载控制与管理系统都通过数字化技术的运用，实现有效、可靠的运行，促进各类传感器研究与应用；

（2）全面提升综合服务能力，最大限度满足用户多元化需求；借助双向供电技术，实现双向互动营销；智能楼宇、智能家电、智能交通等建设的推动；

（3）面对全球性能源短缺，全球气候变暖、环境、可持续发展等问题，发展分布式光伏发电；

自动化智能设备第3篇

关键词：自动化设备；运行维护；智能变电站；调节

中图分类号：TM76；TM63 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）18-0098-02

中国的智能变电站自动化设备在反复的技术革新后，从体管屏变为运动装置，再由RTU远方终端革新到如今的综合自动化系统设备，技术逐渐的提高，使我国的电力建设走向电网智能化的道路。智能化的电网增强了复杂信息交互的概率，这是区别于传统自变电站的最特别之处。伴随着电网智能化水平的提高，电网的安全显得极为重要，因而，把握智能变电站自动化设备的调节与运行维护，就成为保障电网安全工作的关键。

1 常规变电站与智能变电站的区别

1.1 常规变电站的特点

自动化系统是常规变电站的核心系统，可实现微机保护的独立和质量，以及它与外界的通讯连接。

1.2 智能变电站的特点

智能变电站采用了IEC61850标准和通信规范，虽然也运用了常规变电站，但顾名思义，智能变电站的功能必然比其强大得多。①它在自动完成信息采集、测量、控制、监测和保护等功能自动化的基础上，完成变电站内来自全国各地厂家们设备智能化；②它还能在数字化变电站的基础上，实现全站信息标准化、数字化，还能实现其信息网络化；③它也能实现在线分析、自动控制、智能调节等功能。

2 智能变电站自动化设备的基本结构

2.1 站控层

涉及通信控制机、监控主机、调制解调器这些方面的是站控层，它的功能可以分为以下几种：①具有在线编程功能，甚至在必要时还可以通过闭锁方式来控制全站；②具有将变电站自动化设备智能化的功能，另外还可以分析其工作时放生的故障；③具有与人机的联系及木地监控的功能；④具有可据我们需要，在智能变电站的调节原则上得到我们需要的数据。

2.2 间隔层

智能变电站系统中能进行智能化的保护及测控的是间隔层，它具有以下几点功能：①在促进过程层和站控层间之间的通信作用的基础上，也能按人们的需求实现通信功能；②具有采集、运算、统计以及分析数据的功能，较普通站控层而言，具有优先化，高级化等特点；③具有对站控层信息分类的功能，它的优化也必然会使智能变电站系统具有更高的安全性，且会促进通信行业的发展。

2.3 过程层

智能变电站中一次设备或二次设备就是过程层，它主要具有几下几点功能：①具有各操作控制的功能；②具有输入或输出开关量的功能；③检测设备工作过程中的相关信息。

3 智能变电站的调节

3.1 设备调节

智能变电站自动化系统设备进行调节称为设备调节，这一项工作与自动化设备全的过程息息相关。它不仅具有自动化设备的智能设备自动化、硬件集成的特点，而且还能在不违背调节原则的基础上，对使用对象进行调节。

3.2 设备调节的原则

①系统功能的调节。需要分层次以及分步骤实施调试，依据分系统、横向调节与间隔的顺序，第一是常规系统功能，第二是高级应用功能；②单体智能设备调节试验。此实验主要作用是设备调试之前的作业。智能设备在工作中也存在着一定的不足，因此必须要对智能设备进行完善更新；③系统设备是通过横向分层来对硬件配置进行检查，但纵向检验法却是检测功能配置的方式常常用到的方法。必须要对硬件的配置和完整性、自动化设备的功能工作的状态，进行比较仔细的检查。

3.3 智能变电站的现场调节流程

将调试中所用的仪器以及所有电气设备安装完毕有关的技术文档齐全，仪表达到智能变电站测试技术标准之后才可以进行现场调试。相关负责单位组织成立现场调试工作组，依据自动化系统工程标准编写调试报告与现场调试方案，调试工作人员必须仔细记录调试数据，并且在调试完毕后整理现场调试报告向运行、建设单位转交资料，带负荷试验是在这之后才开展的。

3.4 现场调节内容

对网络物理连接和光纤裕度检测的正确性进行确认等，是要在调试工作开展之前进行测验工作。若要确保调试工作能够平稳进行，必须要对站内所有相关的装置项目一一进行检查。

3.4.1 自动化设备的调节通用测试

①要查看设备的SOE时间是否无误，对时精度≤1 ms，可利用数字式维护测试仪和装置上的遥信量来完成；②要准确无误的接收GOOSE报文必须反复查看装置，检查发出的GOOSE报文格式是否正确，再查看装置的GOOSE开处开入功能是否异常；③检验装置的功能与采样数据报文格式是不是达到了有关要求；④检查设备发出的相关传输报文的是不是有效的检修状态，要在检修压板投入后进行。

3.4.2 自动化设备系统调节

①全站对时时钟系统调试、GOOSE验证以及电磁换向阀验证；②保护动作信息的采集测试；③测控系统、远动系统调试。

3.4.3 自动化设备的调节功能测试

①网络分析功能；②测控功能；③保护功能；④故障信息系统；⑤智能终端。

3.4.4 全站整体调试

要测试网络负荷，对GOOSE出现跳闸报文进行检查，检测各装置不存在无死机现象和丢帧现象，必须要将全部装置都投入运行，模拟故障使保护设备运作。

4 运行维护和调试过程中的注意事项

①GOOSE联接通道异常报警，现场报采样值品质异常，远动104中浮点数的字节序错误，处理对61850规约的转换，母线PT中的故障，这些是智能变电站自动化设备运行时异常较为寻常的情况。

②因通道条件的制约，联调与主站的进度异常紧张，厂站与主站自动化系统通信的规约调试应该在工厂验收之前进行，这样可以为现场的联调赢取时间。

③要避免因版本不一致所造成的混乱，需要严格控制各个阶段所有单元的配置文件版木与程序文件；还需要做好所有设备的供应商的装置能力系统配置文件与描述文件等的备份，这样，使在调试出现问题的时候能够及时的恢复系统。

5 运行维护的管理

5.1 健全运行维护管理制度

增强设备在线监测、光纤接头盒、智能终端、网络交换机以及光缆槽盒等的巡视检查，这是设备巡视制度需要完善的。

5.2 提高智能设备的管理水平

“测控就地化”是智能设备采用的模式，智能汇控柜取代了起初的测控屏，光纤通信替代了起初的电缆的模拟信号传输，通信状态是自动化设备运行的基础，而自动化设备又是智能变电站稳定运行的关键，因而我们要对于智能终端、在线监测系统等设备的巡视和维护高度重视起来，就像汽车的后市场，我们对设备的状态也要定期地进行维护和分析，才能使它更完善，更符合人们的要求。

6 结语

随着社会的发展以及变电站智能化的渐渐完善，智能变电站自动化设备的调试和运行维护也显得极为重要。从传统变电站到智能变电站仅统一了通讯协议，协议的统一非常关键，使站和站之间互相联系起来并且将智能站的特色和优势运用到更多的领域中。要增强中国智能变电站自动化设备运行的安全性与稳定性，我们应该坚持不懈，不断加强运维管理质量与设备调试水平，为智能电网的前景打下坚实的基础。

参考文献：

[1] 史志成.铁路电网的综合自动化[J].电工技术杂志，2010，（8）.

[2] 张帆，赵林坤.智能变电站自动化设备的调试和运行维护[J].城市建设理论研究（电子版），2009，（18）.

自动化智能设备第4篇

1 智能变电站与常规变电站的区别

1.1 各自的特点

常规变电站采用综合自动化系统, 具有系统设备分散布置、通信连接的特点, 保障了微机保护功能的独立和可靠并实现了与外界的通信。数字化变电站在常规变电站基础上, 采用IEC61850标准和通信规范, 能够实现变电站内不同厂家的智能电气设备间信息共享和互操作。智能化变电站以数字化变电站为基础, 以一次设备智能化、全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求, 在自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能上, 可根据需要实现电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能。

1.2 智能变电站与常规变电站对比

如表1。

2 智能变电站自动化设备的基本结构

智能变电站自动化系统在功能逻辑上由站控层、间隔层、过程层组成。

2.1 站控层

站控层通常涉及通信控制机、调制解调器、监控主机等几类, 其基本作用在于: (1) 具有智能变电站自动化设备操作培训和自动分析运行故障的能力; (2) 在线组态、在线维护过程层中的设备和间隔层设备, 且能够在线修改各种设备运行指数; (3) 实现站内的当地监控, 以及人机之间联系[2]; (4) 变电站层能够进行在线编程, 如有需要还能够闭锁控制全站的操作; (5) 进行相关控制命令的控制中心和接受调度, 且能够向过程层和间隔层自动传递命令; (6) 根据特定的规则向智能变电站的控制和调度中心发送相关信息和数据;第七, 利用两级高速网络实时汇总智能变电站的信息和数据, 并不断刷新系统数据库[3]。

2.2 间隔层

间隔层通常指的是智能变电站系统中各类智能化的测控与保护系统, 其基本作用在于: (1) 能够实现通信功能的承上启下, 实现站控层与过程层之间网络通信需求的高速达成; (2) 实时运算、统计、采集和分析各种系统运行数据信息, 并发出相应的控制指令, 符合优先级别控制需求; (3) 对本间隔过程层中的各种信息和数据实时分类汇总。按照智能变电站具体运行要求的不同, 上下网络接口均设置了双口全双工方式, 从而实现了智能变电站系统通信可靠性与安全性的逐步提高, 同时有助于自动化设备中通信通道冗余度的提高[4]。

2.3 过程层

过程层通常指的是智能变电站中各类二次设备与一次设备, 主要涉及电容器、互感器、变压器和开关等一次设备以及相关的传感器。由现代电力技术方面来看, 过程层指的是智能变电站系统所涉及的各类智能化的电气设备部分。过程层的基本功能在于: (1) 采集模拟量, 并执行和驱动各类操作控制命令; (2) 输出或是输入开关量; (3) 对设备运行过程中的相关指数和状态进行检测与控制[5]。

3 智能变电站自动化设备的调试

设备调试指的是对于智能变电站自动化系统设备所进行的调试, 这一操作贯穿于自动化设备功能的工程实现全过程, 也就是以自动化设备在智能设备软、硬件集成工作、自动化系统为基础, 根据自动化设备的使用目的、基本功能和对象所实施的调试试验, 严格按照调试原则和调试流程进行设备调试, 是保证智能设备调试水平的关键。

3.1 调试原则

(1) 系统功能的调试。从“先纵向、后横向”的基本原则出发进行调试, 也就是先常规系统功能, 后高级应用功能, 通过横向联调、分系统、间隔的次序, 分步骤、分层次进行调试。 (2) 系统设备的检查。依据“先横向、后纵向”的基本原则进行调试, 也就是硬件配置横向分层核实, 功能配置纵向设备对应, 对整个自动化设备的各组成部分的功能运行、硬件配置完整性以及备软/硬件配置的正确性进行检查。 (3) 智能设备单体调整试验。这一工作为设备调试前的设备系统集成作业程序。在设备调试过程中, 如果智能设备的配置需更新, 则正是设备工程设计和集成工作存在缺陷或是尚未完成, 应在更新后进行单体调校。

3.2 现场调试流程

现场调试必须在所有电气设备安装完毕, 相关技术文档齐全, 调试中使用的仪器、仪表满足智能变电站测试技术要求后才能进行。由调试负责单位组织成立现场调试工作组, 根据自动化系统工程要求编写现场调试方案和调试报告, 现场调试工作组按调试方案开展现场调试工作并记录调试数据, 调试完毕整理现场调试报告向建设、运行单位移交资料, 最后进行带负荷试验。

3.3 现场调试内容

针对智能变电站自动化系统的特点, 自动化系统应按照十个子系统分别开展现场调试工作。这十个子系统分别为:站内网络系统调试;计算机监控系统调试;继电保护系统调试;远动通信系统调试;电能量信息管理系统调试;全站同步对时系统调试;不间断电源系统调试;网络状态监测系统调试;二次系统安全防护调试;采样值系统调试。

4 智能变电站自动化设备的运行维护

智能变电站作为统一坚强智能电网的重要基础和节点支撑, 是必不可少的建设内容, 也是今后电网建设的必然趋势。尽管智能变电站都配置了现代化的自动化设备, 且其运行稳定性和安全性较高, 但智能变电站的运行维护管理模式仍然存在一定的缺陷, 自动化设备在使用过程中, 缺乏相关的制度、措施。随着大量智能变电站的陆续投运, 规范智能变电站的运行管理, 优化现有的管理模式, 是一个迫切需要解决的问题。笔者从自身多年变电站运行维护工作经验出发, 提出下述建议, 以实现智能变电站自动化设备运行稳定性和安全性的逐步提高。

4.1 健全运行维护管理制度

(1) 变电站现场运行规程应增加智能设备的功能介绍及构成、网络连接方式、主要技术参数及运行标准、日常巡视检查维护项目、软压板与硬压板之间的逻辑关系、正常运行操作方法及注意事项、事故异常及处理方案。 (2) 设备巡视制度应增加可视化设备管理、智能设备在线监测、智能终端、合并单元、光纤接头盒、智能控制箱、网络交换机以及光缆槽盒等的巡视检查。 (3) 设备维护制度应增加智能设备、组件、在线监测、网络通信、高级应用系统、辅助系统的运行维护管理, 以及光缆清扫维护管理注意事项等内容。

4.2 提高智能设备的管理水平

智能设备采用的是“测控就地化”的模式, 智能汇控柜代替了原来的保护及测控屏, 大量的光纤通信代替了原来的电缆模拟信号传输, 通信状态是自动化设备正常运行的基础, 自动化设备又是智能变电站稳定运行的关键, 因此, 加强电子式互感器、在线监测系统、一体化监控系统、智能终端、合并单元、保护装置、网络交换机等设备的巡视和维护显得尤为重要;同时健全设备的台帐和技术资料, 定期开展设备状态分析, 将智能设备纳入缺陷管理流程等都是必不可少技术手段。

4.3 加强运行维护人员的培训

现阶段, 智能变电站的普及范围不广, 运维人员对自动化设备的认识还不够深入, 所以, 加强人员的培训也是当前形势下的一个重要环节。智能变电站的培训应进行全员普及, 培训对象不仅仅是管辖智能变电站的人员, 应将培训工作的步伐迈在智能电网建设的前面, 为智能电网的发展打好基础。

(1) 应结合实际有针对性地进行理论知识培训、厂家培训和现场培训。定期组织学习智能变电站的相关规定, 熟悉智能变电站的新技术、新特点;设备在厂家联调期间, 安排人员入厂学习, 熟悉其工作原理;设备现场统调期间, 安排人员参与调试工作, 熟练操作流程。 (2) 设备验收结束, 安排设备厂家及现场施工人员对运行维护人员进行综合培训, 对相关设备结构、原理、性能、技术规范、关键技术及策略、配置方案、应用模型、验收标准、运维特点以及注意事项等知识进行讲解。 (3) 对于智能设备运行中以及使用中发现的问题, 应组织进行深入分析, 找出应对措施对全员进行培训, 同时完善智能设备的事故异常处理方法。

5 结语

虽然智能变电站自动化设备建设目前仍处于初级阶段, 但随着智能电网建设的逐步完善, 智能变电站自动化设备的调试和运行维护也逐渐得到重视。为进一步提高其运行的安全性与稳定性, 我们应不断摸索, 总结经验, 进一步提高运维管理质量和设备调试水平, 为智能电网未来的发展奠定牢固的基石。

参考文献

[1]王宝民, 杨志国, 高东娜, 黄家栋.智能变电站自动化平台技术研究[J].北塔软件, 2012, 4 (5) :65-66.

[2]徐伟国.110kv智能变电站自动化系统关键技术应用研究[J].供用电, 2011, 28 (5) :40-42.

[3]黄亦庄.智能变电站是变电站综合自动化的发展目标[J].清华大学学报, 2010, 1 (8) :19-21.

[4]靳海滨.基于智能变电站自动化系统设计及其技术研究[J].科技向导, 2013, 1 (15) :203-205.

海信智能商用设备有限公司简介第5篇

海信智能商用设备有限公司是海信集团所属子公司，是集团IT板块中的骨干企业。专业从事商用POS机、金融POS机、税控收款机、ECR电子收款机及各类结算终端的开发、生产、销售与服务，是首批被国家信息产业部定点的收款机生产企业，也是国家税控标准起草组核心成员和RFID标准委员会成员单位，以及《GB18240.7 MIS企业税控标准》的核心成员系统方案的设计者。公司科研力量雄厚，每年研发投入占到销售收入的8%以上。收款机研发部共有50多人，其中博士、硕士比例达到30%以上，本科以上的研发专家占到90%以上，40%的研发人员拥有近20年商业POS产品及解决方案的开发经验，我们的工程师了解零售环境和零售技术需求。如此强大的研发队伍，是海信收款机高质量、多品种的有力保证。海信背靠国家级研发中心，开发产品屹立于行业前沿，使用先进的开发手段，优良的开发环境，严格按照ISO9001-2000质量管理体系的研发管理流程开发。先后承担了“863计划”、“火炬计划”和“九五”攻关等多个国家级科研项目，还与国内著名研究机构密切合作，拥有与INTEL、AMD、Microsoft成立的联合实验室，不断充实和完善产品线，使其能够在日新月异的商用设备市场上经受严峻考验，并一直保持国内行业技术领先地位。公司本着“打造精纯产品、奉献精诚服务”的企业理念，不断创新技术与产品，目前形成了“龙之家族”系列商业收款机和“麒麟”系列税控产品，受到广大用户的一致青睐，高中低端的产品配置满足了市场各层次用户的不同需求。20年专业专注，成就了海信POS奇迹，海信连续8年领航中国品牌收款机市场，是国内当之无愧的收款机第一品牌。海信POS、税控、金融系列等各类产品广泛应用在超市、百货、购物中心、专业专卖、便利店、中西餐饮服务业、石油石化、银行服务业、医药、彩票、互动多媒体等不同业态的商业领域。税控产品更是如雨后春笋涵盖上海、江苏、北京、山东…等10余个省市。经过多年的不断发展，海信实现了三个大的跨越，一是在做好连锁业的同时跨越到了高端百货业，二是从传统的零售行业跨越到石油、石化、航空、餐饮等新行业，三是从国内走向了国际市场。

目前全国连锁百强企业有51%使用海信产品，并把海信POS作为唯一或最主要的合作伙伴，例如百联、华润万家、大商、大润发等51家中国连锁百强企业均是海信收款机忠实用户；百货和购物中心方面，我们也成绩优秀，上海东方商厦、杭州的银泰百货、北京的世贸天阶、优唐生活广场、银泰中心、乐城国际购物中心、世界城嘉乐坊欧陆购物中心、海信广场、阳光百货等都是海信的尊贵客户；而中国石油、中国石化等著名行业品牌、资生堂、LV、COBO、ROTS等国际著名品牌、迪欧咖啡、金钱豹等中西餐饮品牌无一例外均选择了海信作为收款机合作伙伴。

目前公司拥有10个销售大区、16个二级办事处以及近百家实力强、经验丰富的经销商，从而组成了覆盖全国的销售网络。在全国二十个主要省市设立了专业技术服务办事处和近百家特约服务中心，组成了遍布全国的服务网络。凭着这样一支专业技术的销售团队，给广大客户提供最佳的产品解决方案和无缝隙式的精诚服务。

自动化智能设备第6篇

正如智能手环一样，我相信长时间使用后，其数据的累积和变化会对人的身体健康状况产生巨大的价值。但在使用过程中，我也遇到了困惑，最典型的便是我需要每天都站在秤上测试，这看似不应该是个问题，但是对于一款应该为生活带来便利的智能设备来说，它却给我带来了不便——我每天需要想着测试，需要站在上面一会儿，如果中途我一段时间出差了，或者由于忙乱忘了测试，那么我就获取不到信息。

为什么本来应该为我的生活带来便利的智能设备，却需要花费我不少精力，以至于给我带来了一些不便？这真是一个悖论。科技的使命是解放人类，而非奴役人类，可现在我们却越来越被科技所奴役，智能手机让我们一刻离不开屏幕，可穿戴智能设备让我们越来越“臃肿”，云服务让我们越来越没有隐私。难道科技就真的不能让人越来越轻松吗？

就可穿戴智能设备来说，它已经越来越成为我们的负担了。拥有钢铁侠那样的装备当然让人向往，可你并不真的想穿着它上班、吃饭、约会甚至睡觉吧？可现在的可穿戴智能设备却恨不得我们这样，比如智能手环。

看看我们身边的智能设备吧，智能手环、智能眼镜、智能手表、智能秤、智能牙刷、智能耳机、智能跑步机、智能榨汁机……如有必要，任何一种与人类接触的工具在云时代都可以成为智能设备。

比如筷子，当它成为智能筷子之后，那么它就可以监测你每天吃饭时候的动作频率，当数据足够大的时候，它就可以预测你吃每顿饭时的平均动作次数和频率。如果某一天你遇到了美食，夹菜的动作次数多于平时，它可能就会震动提醒你：吃得过饱可能导致肥胖，我观察到你今天的动作次数多于平时，请您酌量夹菜以避免肥胖。这个提醒是好还是坏呢？对于身体健康它可能是好的，但也许你就再也找不到曾经那种狼吞虎咽的吃货感觉了。

同样的例子也许还有智能水杯、智能牙刷等等。上面的例子也许令人恐慌，以下则是体现可穿戴智能设备意义的例子。

日本先进工业技术研究所的教授越水重臣和他的工程师团队，通过在汽车座椅下部安装总共360个压力传感器以测量人对座椅施加压力的方式，把人体臀部特征转化成了数据，并且用从0-256这个数值范围对其进行量化，这样就会产生独属于每个乘坐者的精确数据资料。这项技术可以作为汽车防盗系统安装在汽车上。有了这个系统之后，汽车就能识别出驾驶者是不是车主；如果不是，系统就会要求司机输入密码；如果司机无法准确输入密码，汽车就会自动熄火。

我们姑且称这个座椅为智能车座吧。可穿戴智能设备的存在固然是有意义的，它的市场给人无穷的想象空间，但无限的想象空间给我们带来的也许是无限的奴役。想象有一天，你带着智能眼镜、智能帽子、智能手表，穿着智能衣服、智能鞋子，拿着智能筷子与女友到一个饭店约会，那会是一个什么样的情景？

当人们意识到可穿戴智能设备给人带来的不是便利，反而是困扰的时候，它的发展就来到了第三阶段。正如万物从无到有再到无的过程一样，可穿戴智能设备的未来也已经变得无限少，直至消失。

到时候你不需要智能眼镜就能获得眼前东西的一切信息，因为你的眼睛本身就已被植入芯片而成为智能眼；你不需要智能手环就能知道你现在及未来的身体状况，因为你的身体无时无刻处于联网状态，到时候你就像玉帝一样随时得到所需要的信息，并对自己的未来了如指掌，这一切或许只是因为你的体内植入了一个小到看不到的芯片--这是你唯一的可穿戴智能设备。

那么可穿戴智能设备的未来便满足了人类的本能，到时候我们也许甚至会重新定义宗教。

自动化智能设备第7篇

大量分布式能源的接入将改变传统配电系统格局。作为智能电网的关键环节,新型智能配电系统已成为国内外研究的热点,并将是未来发展的趋势和方向。《电力自动化设备》杂志社拟特别推出一期“智能配电系统”专题,并邀请天津大学王守相教授担任专题特约主编,组织智能配电系统各方向领域的优秀稿件,集中展现智能配电系统及相关技术的最新研究进展。

现诚邀高等院校、科研院所及相关企业的专家、学者踊跃投稿。

一征文内容

征文涵盖智能配电系统相关技术领域,包括但不限于以下方向:

(1)智能配电系统态势感知技术;

(2)智能配电系统优化规划技术;

(3)智能配电系统分布式能源、电动汽车和负荷接纳能力评估与提高技术;

(4)智能配电系统风险评估与安全预警技术;

(5)智能配电系统新型保护理论与技术;

(6)智能配电系统智能控制技术;

(7)智能配电系统的大数据与云平台技术;

(8)智能配电系统与用户互动技术。

二重要截止日期

2016 年3 月15 日全文提交截止。

三论文要求

(1) 内容要求: 所投稿件须是未公开发表的原创学术论文,具有较强的理论性、前瞻性和技术性,对实际应用有较好的参考价值;研究数据、过程、结果真实准确;无政治错误,无政治、军事和科学技术泄密情况。

(2)排版要求:论文格式按照《电力自动化设备》杂志论文模板编排(模板可在电力自动化设备杂志社官网www.epae.cn下载),全文以不超过7 页为宜。

(3)署名及作者信息要求:须确认全体作者的署名及排序无争议;文末请附加注明作者姓名、工作单位、职称、学位、研究方向、电子邮箱、手机号码等信息。

(4) 投稿要求: 请登录电力自动化设备杂志社官网www.epae.cn进行作者注册后在线投稿,投稿栏目请务必选择 “ 智能配电系统专题”;或直接向专题特约主编王守相教授投稿(邮箱:sxwang@tju.edu.cn)。

四论文发表

本次征文所有来稿将经过严格的评审流程,并在2016 年5 月1 日前确定是否录用。所录用稿件中的优秀论文将入选《电力自动化设备》2016 年 “智能配电系统”专辑;若因刊期版面有限而未能入选该专辑,编辑部亦会尽快安排见刊。

五联系方式

投稿网址:www.epae.cn

编辑部电话:025-83537347;025-51859279

智能建筑的自动化设备安装技术探讨第8篇

智能建筑物从最初的以酒店和写字楼为主逐步发展成智能化住宅甚至智能小区。这说明建筑智能技术在建筑领域中已经有了非常广泛的应用, 有利于更进一步调整建筑产品结构, 提高建筑行业竞争力。同时, 智能建筑也为人们提供了更加舒适的生活和办公环境。智能建筑正在逐渐向“绿色建筑”的方向发展, 将进一步促进人与环境的和谐共处, 而智能建筑中的自动化设备安装逐渐引起了人们的重视。

1 智能建筑系统的主要内容

智能建筑主要是在建筑技术、信息技术、智能电脑技术的基础上, 通过系统集成的方法, 对建筑内各种电子设备的数据信息进行分析、处理, 进而实现设备的最优化运行。智能建筑目前又被称为“5A建筑”, 包括建筑设备自动化 (BAS) 、办公自动系统 (OAS) 、通信自动化系统 (CAS) 、防火自动化系统 (FAS) 以及安保自动化系统 (SAS) 。从定义可以看出, 智能建筑设备自动化在智能建筑系统中有着非常重要的作用。智能建筑自动化设备不仅可以为整个建筑的安全、可靠运行提供相应保障, 而且还可以节省大量的人力、物力、财力, 随时掌握整个建筑的情况。

智能建筑的自动化设备安装是一件非常复杂的工程, 经常会出现问题, 自动化设备安装不符合要求是出现问题的一项重要原因。智能建筑系统在运行过程中涉及的办公自动化系统、建筑设备自动化系统、通信自动化系统、防火自动化系统以及安保自动化系统都是非常先进的技术。施工单位的技术力量直接关系到自动化系统的安装质量。在国内很多智能建筑的自动化设备安装过程中, 经常出现接线错误, 譬如信号线和电源线之间连接错误造成设备损坏。安装质量不能保证, 会给智能建筑的自动化设备运行带来很大影响。

2 智能建筑系统的主要设备和构成

智能建筑系统的主要设备包括:远程处理机、测量元件、中央处理机系统设备、控制件和总线桥。这些主要设备的具体构成如下: (1) 远程处理机使用功能大致相同的TA6711和TA6585两种型号的RPU设备, 两者的在输入输出接口处的配置不同; (2) 测量元件主要是由不同型号的传感器、温度传感器、湿度传感器、流量传感器等构成; (3) 中央处理机系统设备主要由操作键盘、中央电脑、打印机、彩色显示器、数字化仪等组成; (4) 控制件主要是由不同型号的带执行结构的二通阀、三通阀等构成; (5) 总线桥主要是由8条通信线路组成, 在每条通信线路上可以连接10个RPU和30个区域控制器。

3 智能建筑的自动化设备相关技术要求

3.1 BAS线路安装要求

在智能建筑内, 各种设备所起的作用有很大的不同, 运行条件也不尽一致, 在运行过程中, 会受到不同系统的控制。智能建筑中不同电子设备的工作频率、功能和抗干扰能力都不相同, 要按照不同的方法接地, 减少各种问题的出现。在安装过程中, 对于不同的线路安装要求也是不相同的, 通常是按照以下方法进行。

1) 在BAS线路接地过程中, 不同电子设备的接地电阻是不同的。当电子设备的信号接地、逻辑接地、屏蔽接地、功率接地等都接在同一个电极时, 其电极接地电阻应≤4Ω, 而当工频交流接地与电子设备接地、防雷接地等共同连接在一个接地极时, 其接地电阻应该≤1Ω。不同接地电阻可以有效保证电子设备线路在不同条件下平稳运行。

2) 对于那些抗干扰能力相对比较差的电子设备, 在接地过程中, 应该同防雷接地分开, 防止意外的发生, 其两者之间的距离应该在20 m左右;即使是使用抗干扰能力相对强的电子设备, 在安装过程中, 距离也不能低于5 m, 防止雷击事故的发生, 两者的距离过近则容易出现问题。智能建筑在建设过程中, 如果需要将电子设备和防雷采用共同的接地设备时, 应该采用埋地铠装电缆, 防止两者在雷击发生时, 造成电子设备的损坏。

3) 智能建筑内的闭路电视、工业电视都必须通过一点接地的方式进行处理。对于电缆屏蔽, 进行相应的接地处理, 防止产生的干扰电流对电子设备造成影响。对于1 MHz以上和1 MHz以下的电缆应该采取不同的接线方式进行处理, 前者应该采用多点接地, 而后者采用一点接地。

3.2 接地系统要求

智能建筑接地系统需要符合以下四项标准: (1) 保证人员和设备安全; (2) 确保接地系统的公共阻抗较低, 尽量减小系统中的电流在经过该公共阻抗时所产生的传导噪声电压; (3) 保证“信号地”对“大地”在有高频电流通过时的共模电压较低, 使“信号地”的噪声辐射最低; (4) 保证信号线与地线所构成的电流的回路面积最小, 避免因为经过地回路的地电位差引起较大的地电流, 从而干扰传导。

3.3 自动化设备布线要求

智能建筑的自动化设备的布线要求和一般建筑自动化设备布线的原则是基本一致的, 但因为前者的复杂程度高和线路数量大, 所以其难度更大。需要强调的是, 部分线路应该使用专用导线, 例如流量计线路、通信线路、湿度和温度传感器线路等, 用屏蔽线来减少外界对这些线路的干扰, 也可以由制造商配售导线。不仅如此, 在布线过程中还要把握以下两点: (1) 电源线不可以和控制线路和信号线路同管、同槽设置; (2) 由于智能建筑自动化设备系统中包含的电子设备数量非常多, 而这些电子设备具有的功能各不相同, 它们分别隶属于不同子系统, 所以对它们的抗干扰能力和工作频率的要求也不尽相同, 因此, 应该根据自动化设备的具体要求进行接地作业。

3.4 BAS系统硬、软件要求

1) 对硬件的要求。BAS系统包括全套硬件设备, 例如网络控制器、中央处理机、数字控制器、操作终端机、打印机、显示器、传感器、采样器及执行器等信号传递线路和装置具有收集资料、处理以及和外围装置之间传递数据的功能。修改监控点的设定值以及变更软件程序不需要到生产厂家去处理, 而是在现场通过终端输入操作就可以直接实现。中央处理机不间断地对系统进行全面检测, 当系统内部出现任何异常情况时, 就马上会自动发出警报, 同时记录检测和故障报警, 要求系统允许40个以上的工作人员进行作业。为保障BAS平稳运行, 系统至少包括5个不同级别的秘钥检测功能, 工作人员按等级分类分别具有不同的密码, 不同的密码对应的操作命令也不同。

2) 对软件的要求。BAS系统提供的工业标准用工作站界面软件, 应包含中文菜单并且可以随时获得中文操作提示功能, 从而尽量减少对工作人员的培训。包括以下功能:环境控制及图表显示功能;收集和处理历史记录;定义与构造动态彩色图像显示;控制器数据的编程、编辑、写入及存贮等。

4 结语

随着计算机技术的快速发展, 智能建筑的自动化设备安装也得到了很大的提高。在智能建筑的发展过程中, 其内部的自动化设备安装应该引起相关工作人员的重视。自动化设备的安全、平稳运行对于智能建筑具有非常重要的作用。为确保智能建筑系统的运行效果, 取得比较好的社会效益和经济效益, 对于自动化设备安装技术的探讨是很有必要的。

摘要：随着通信技术和计算机技术的不断发展成熟, 智能建筑的相关技术得到了很大程度的进步, 智能建筑自动化设备涉及领域广泛、科技水准高。文章主要对智能建筑系统的自动化设备进行分析, 并对相关的安装技术、布线要求等进行总结, 希望能给相关的工作人员以启发。

关键词：智能建筑,自动化设备,技术

参考文献

[1]孙静.智能建筑中的电气技术[J].科技传播, 2012 (2) .

[2]唐棣凯, 熊孝华.现代建筑中电气设备安装的问题分析[J].中国高新技术企业, 2010 (36) .

[3]黄浩宇.电气技术在智能建筑中的重要作用分析[J].科技资讯, 2010 (24) .

[4]朱存兵.浅谈智能建筑的发展[J].山西建筑, 2009 (13) .

自动化智能设备第9篇

目前我国电网正在如火如荼的进行自动化和智能化的改造工程。智能设备和自动化设备的加入改变了电网终端设备的运行方式和运行特性。自动化和智能化的改造不仅改进了电网设备的运行和维护模式, 更为电网的管理水平提升提供了必要的硬件支持。在终端设备提升的前提下电网终端设备的运行模式, 更提升了电网设备的管理水平。但是与之对应的是电网终端设备的更新所带来的设备维护技术提出了新的要求。由于智能设备和自动化设备的加入, 智能元件加入了自动控制和自主管理的逻辑。这些逻辑除了原有的一些逻辑处理服务发出的请求以外还包含主动向服务器端发送请求的功能等。这些功能的加入大大方便了电网终端设备的操作和有效运行, 提高了设备管理的及时性和有效性, 但是终端设备的运维则显得更加复杂。

2 电网终端设备的运维要求

由于电网中自动化和智能设备的更新, 将改变常规电网终端设备的运行和维护模式, 其主要体现为以下几个方面:

(1) 终端设备的管理;

(2) 设备的稳定性和可靠性;

(3) 运维人员的业务和技能;

(4) 生产厂家的技术要求。

本文将从这四个方面系统性论述电网智能设备与常规终端设备在运行和维护上的差别。

2.1 电网终端设备的运维管理要求

由于智能设备的广泛应用, 其检测手段、检测指标和作业流程及方法与常规变电站存在较大差异。其维护步骤, 执行流程需要明确和清晰, 特别是智能化改造才开始推广的地区, 需要提供明细的智能终端设备维护过程和操作步骤, 其提供的操作步骤需要较强的可操作性。

2.2 自动化设备和智能设备的稳定性和可靠性

及维护过后的终端设备不能出现死机、死锁的现象。由于自动化设备智能设备之间存在大量的数据存在交互, 其内部的业务流程和执行逻辑相对于常规的终端设备更为复杂, 因此其信息的完整性需要得到保障, 相应的通信系统都需要稳定可靠运行, 否则会影响设备的运行, 甚至会导致整个系统的异常状态。

2.3 对运维人员的技能要求上升

由于电网大量采用智能化和自动化的终端设备, 不同设备之间大量通信和信息交互的互联以及集成使得设备的运行维护与常规终端设备运维产生较大差异。但目前运维人员普遍对新型的智能化设备的运行特点表现出知识面不足等问题。尤其是关于通信设备和GOOSE网络部分的知识还未了解深入, 在进行运行维护时则显得力有不逮。

2.4 生产厂家的技术要求

并不是所有的设备生产厂家对所有零部件的生产和技术都了解, 有部分是通过进口或直接采购获得, 因此当终端设备出现问题时, 咨询到厂家时往往出现厂商向上级供货商咨询的问题。缺乏故障处理和设备调试能力。

3 终端设备的运维技术分析

3.1 主要终端设备的维护

上一节将智能变电站与常规变电站进行了对比, 指出了当前智能化设备和自动化设备终端设备在运维过程中出现的一些问题。

以智能化设备和自动化设备的基本的告警以及复归响应为例。首先, 智能终端设备要求能够根据监控系统上传的信息正确识别当前网络中元件的运行状态, 其次根据故障信息判断故障详细情况, 再次, 根据其他边界条件判断是否进行复归操作将告警信号恢复。

因此目前对于智能化设备和自动化设备的终端设备进行设备的维护时, 其设计的设备已经不再仅仅针对于设备本身, 而是关于设备、通信通道、集控逻辑的综合维护, 及传统的设备、智能组件以及对应的传感装置都需要进行维护, 与传统的设备相比增加了智能组件和传感装置, 这也是智能设备和自动化设备在运维过程中需要特别注意的地方。

所谓智能组件是由若干个智能电子装置集成的智能元件, 其主要功能是监视、测量和控制高压设备的运行。除此之外智能元件还有可能集成相关的保护逻辑。因此针对智能元件的维护中需要注意组件柜、测量、控制和保护装置的运行情况。首先, 组件柜需要保持外观良好, 底座和架构牢固, 金属没有变形, 连接部分连接牢固且没有发热现象。其次测量部分, 测量装置应当保持外观良好, 相关的指示仪表等都显示正常, 采集装置的指示灯应当保持常亮、无闪烁。再次, 控制组件, 控制组件应当外观整洁、完整, 电子设备的连接端子应当牢固可靠, 连接金具不存在锈蚀的情景。最后, 监视装置同样应当保持装置的外观整洁, 端子牢固可靠, 相关指示装置应当在正常工作位置, 特别是电源以及表征正常运行的指示灯应当常亮。

3.2 通信终端设备的维护

由于智能化设备和自动化设备中采用了IEC61850规约和GOOSE网进行通信, 因此智能化设备和自动化设备在运行和故障处置的原理虽然和原有常规设备没有本质变化, 但是其执行步骤和动作逻辑却产生了变化。其中GOOSE报文方式取代了传统设备采用接点传递信息的方式, 通过通信网络给智能终端发出相关命令并传递相互之间的启动闭锁信号、输入到智能装置中的不再是模拟量信号, 而是光数字信号。状态采集量也从24V的直流状态信号变成了对应的光数字信号。因此在对通信终端设备进行维护时需要检查IEC61850报文的正确与否。并且需要测量GOOSE网的畅通与否。

4 小结

电网终端设备的更新对设备维护技术提出了新的要求。鉴于此, 本文将常规设备与智能化终端设备和自动化终端设备进行了对比并指出了对应的终端设备运行要点。指出了通信设备对于智能化设备和自动化设备的重要性, 并对电网主要终端设备的运行变化和运维技术以及通信设备的运维技术都进行了阐明。

参考文献

[1]许艳阳.变电运维一体化方案探讨[J].中国电力教育, 2012 (33) .

[2]王绍亚.浅谈变电设备运检 (运维、检修) 一体化[J].中国科技信息, 2012 (22) .

[3]马野.浅谈变电检修中存在的问题[J].科技与企业, 2011 (08) .

[4]王宏, 张怡.供电企业变电运行专业培训过程中的认识和实践[J].中国电力教育, 2011 (15) .

自动化智能设备第10篇

海洋环境观测是海洋站主要的工作职能之一,是一项长期的、连续的、纯公益性的海洋基础工作。通过先进监测设备和有效运行,获取的观测数据可为各级海洋行政主管部门加强海洋行政管理、合理开发利用海洋资源、减少海洋灾害损失提供重要的技术依据。

在我国漫长的海岸线上,进行海洋环境观测的海洋站目前约有100余个。为满足国家海洋防灾减灾、国防建设需要,还有更多的海洋站处于建设和待建设中。目前国家海洋局全部海洋站(包括无人值守站和共建站)都已安装自动台站观测系统,每日都在连续不断地进行着海洋水文、气象监测数据和其他项目监测数据的采集、处理和传输[1]。随着监测与观测技术的发展,海洋站也在不断增加新的监测设备和监测项目,以期为我国海洋防灾减灾提供更加强有力的技术支撑。海洋站由于地处沿海,环境条件比较恶劣,盐雾、湿度等因素难免对海洋观测监测设备造成一定程度的不利影响,常因设备出现问题却不能被及时发现,导致观测数据异常甚至缺失;若能做到及早发现设备故障,就可以争取时间组织人员进行维修,以保证在最短时间内恢复观测监测系统的正常运转。实时监控报警系统已在消防、交通等行业广泛实施,部分自动气象观测站也已开发并使用实时数据监测及短信报警软件[2,3,4],由此本文根据小麦岛海洋站实际工作情况,提出建立海洋站自动观测系统智能监控报警系统。

2 小麦岛海洋站自动观测设备

2.1 现有观测设备组成

小麦岛海洋站建立于1959年,位于青岛市崂山区小麦岛,长年开展海洋水文气象自动观测,同时进行五号码头、田横等长期验潮站的数据监测管理;因该站地处优越位置条件,加之配备GPS观测、海啸预警监测、X波段雷达、地波雷达等在线监测设备,数据接收和监控工作量很大(图1)。

2.2 当前观测设备监控存在的困难

首先,小麦岛海洋站的海洋水文气象自动观测系统由多个传感器、数据接收处理和上传设备等组成,结构复杂。各传感器作为独立工作单元分布在室外的观测点,进行实时数据采集,各个节点都有发生故障、影响数据获取的可能;其次,观测值班人员主要负责对海洋水文气象自动观测系统设备进行日常巡视,而其他项目监测设备如X波段雷达、地波雷达、太阳辐射通量和大气监测设备等虽在线运行,但各设备的观测数据大部分都是后台运行,每台设备均设有不同的数据处理(或监控)计算机,观测人员对设备的数据不能及时查看或无法查看,因此很难及时发现部分设备的运行中断;再次,观测数据质量目前完全依靠观测人员人工查看,而观测仪器多、数据量庞大,易造成部分观测数据存在偏差而难以发现;最后,每次出现故障时,观测人员因技术所限,不能及时发现问题出处,需要专业技术人员到站检修才能确定仪器故障、线路传输故障等原因,极大延长故障时间。值得注意的是,以上问题在无人值守海洋站和夜间不值班海洋站更为突出。

3 海洋站自动观测设备智能监控报警系统的设计

3.1 系统设计目标

根据上文提到的海洋站自动观测设备的组成和当前监控的困难,提出构建海洋站自动观测设备智能监控报警系统的基本设计构想。通过建立一套智能监控报警系统,将海洋站所有观测监测设备全部纳入监控,对各个设备的信号传输和供电电源进行监视,实时了解观测监测系统的工作状态,一旦发生设备故障或数据异常等情况,系统能及时发现故障所在并同时进行现场声光显示报警和远程报警,方便工作人员及时排查故障,以保证在最短时间内恢复系统的正常运转,使得观测监测资料连续、完整、准确。

3.2 系统设计原则

设计海洋站设备监控报警系统应符合国家相关标准要求,做到无误报、无漏报和人性化、智能化。应遵循以下原则。

(1)确保安全性,海洋站监控报警系统应能24h连续运转,系统的安全性、可靠性必须予以高度重视,不能影响观测监测设备的正常运行。系统设计须符合《中华人民共和国公共安全行业标准》。

(2)提高经济实用性,在标准化和结构化的前提下,达到功能和经济的优化设计,并能够推广普及。

(3)满足先进性,在满足现有需求的前提下充分考虑各种智能化,适应技术发展的趋势,保证多种观测监测设备的兼容性,具有高度集成性,在实现技术上保持先进性。

3.3 系统构成及工作流程

智能监控报警系统主要包括硬件监控和软件监控两部分(图2)。硬件监控主要由报警控制器、智能报警装置、声光显示面板、无线发送装置构成,对海洋站不同的传感器、采集器、数据处理设备、传输设备等的供电电源线路和信号线路上加装报警控制装置,对电源、信号线路进行实时监控,通过设置不同的报警序列做出对应观测监测设备的报警指示和警报。现场报警提醒采用主机和声光警笛一体化设计,当海洋站任一观测监测设备出现AC220V电源电压中断或独立设备自身出现故障不能工作时,报警控制器立即启动,判断供电线路或信号线路故障,并将相应故障信号发送至值班室声光显示面板接收器上(图3),启动智能声光报警电路,根据报警序列对应的监测项目指示灯立即闪烁并由超强蜂鸣器发出报警声音,对现场值班人员进行提醒。值得注意的是,声光显示面板设计具备开放性和可扩展性,可根据海洋站实际,增加X波段雷达、地波雷达等其他监测项目。

考虑到海洋站工作的特殊性,无人值守站和有人值守站的夜间无法对观测监测设备的工作情况进行定点巡视,监控报警系统除采用现场报警提醒之外,还应具备无线远程报警功能,分别对海洋站内值班人员和海洋站外管理人员提供报警功能。无线远程报警的实现原理是,预先在海洋站监控报警系统内输入有关值班管理人员的手机号码,当海洋站任一观测监测设备出现电源中断或独立设备自身出现故障不能工作,在完成现场提醒报警的同时,立即启动短信报警程序,系统依托中国移动的GPRS网络将故障设备以手机短信的方式发送到有关人员手机上,完成报警目的。相关人员通过短信可远程及时了解现场仪器设备故障情况,及时组织协调排除故障,从而最大限度减少数据的丢失,确保观测监测数据的完整性。

在硬件监控的基础上,软件监控主要由数据库、前端显示软件构成,将所有观测监测设备获取的实时资料存入数据库并进行查询和检查,包括:缺测数据检查,记录观测要素为空值的数据;极值数据检查,根据设备观测范围和历史观测设置极值,记录超出极值范围内的数据;网络传输检查,记录因网络不通畅造成未传输成功的数据。根据上述出错信息,做出对应设备的报警警示和警报,在前端显示软件中显示报警,供值班人员查看,同时也利用无线远程报警,发送手机短信给有关管理人员。

3.4 系统特点

海洋站监控报警系统采用先进的工艺制作,力求结构设计新颖、美观、大方。整个系统应具有以下特点:①具有较强的耐腐蚀、防潮、防尘、防高温和防干扰能力;②设备体积小、重量轻,低功耗,使用寿命长,安装方便;③采用声光一体化专用集成芯片设计;④通过硬件和软件监控的结合,实现对整个观测监测系统监控的全覆盖,既保证硬件故障被及时发现,也提高数据准确率,减少数据错报、漏报。

4 结语

基于小麦岛海洋站观测监测设备运行现状,提出构建海洋站观测监测设备智能监控报警系统的设想,对海洋站实时在线设备工作情况进行监控,以达到便于值班人员和技术维修人员及早发现问题、采取措施并尽最大可能减少数据丢失的目的。该系统的建设具有很好的推广普及性,可在岸基海洋站、海岛站、平台站、浮标上等推广使用,实现现场报警提醒和远程报警提醒管理,使相关人员能及时了解站点的仪器供电情况和观测数据质量,保证数据传输的连续性、完整性。下一步将加强合作与交流,尽快促进智能监控报警系统的实现和应用推广。

参考文献

[1]张喜验.自动化台站观测网的模块化技术研究[J].山东科学,2001,14(3):25-29.

[2]李彦,罗续业.海洋监测传感器网络概念与应用探讨[J].海洋技术,2006,25(4):33-35.

[3]曹亮,于军琪.基于ARM与GPRS的火灾报警远程监控系统[J].国外电子测量技术,2006,25(12):20-22.

当健康遇上智能设备第11篇

Cuptime智能水杯

参考价格

299元

小编从来就没有一个良好的饮水习惯，从来只是只有口渴了才喝水，而这时体内的失水已经达到2%，口渴本身其实是体内已经严重缺水的表现，这是造成 “亚健康”状态的致命习惯之一。

为了保证每天有固定的饮水量以及即时补充水分，Cuptime智能水杯就是小编的新选择，它通过手机应用便能实现日常饮水量监测、智能饮水计划和饮水提醒。在使用时，Cuptime会根据内置的四个传感器（压力传感器、3D加速传感器、温度传感器和触摸传感器）配合不同的算法来监测饮水量，判断倒水动作以及设计出合理的饮水方案。除此之外，Cuptime还能通过不同颜色的指示灯提示杯中的水温。在内置的蓝牙4.0模块与3D加速传感器的配合下，能良好地与手机保持正常的连接，只需要两枚纽扣电池就能为Cuptime提供4至6个月的使用时间。

控制食欲的餐具

智能餐具HAPIfork

参考价格

99美元（约600元）

相信有不少人是因为没有科学的饮食习惯而造成身体肥胖，如何控制自己的饮食习惯与进食速度就是减肥的关键。当然了，这也不是一件容易的事，小编自认为也没有这样的能力，所以就选择了一款名为智能餐具HAPIfork来实现控制饮食。

面向智能电网的检修设备智能化管理第12篇

近年来, 随着智能电网的建设, 国内电力企业信息化建设趋向于实用性、安全性、效益性和科学性, 各电力企业开发了一系列与企业经济运行和管理密切联系的应用系统, 注重提高信息系统的实际使用效果和在生产与管理中的效益。主要建设了包括计划统计管理系统、生产管理、设备管理、安全监督管理、电力负荷管理、工程管理、电网实时信息等网络化的管理信息系统。

电力检修是电力生产的重要组成部分, 包括高压电气试验、继电保护、仪表、油污试验、变压器检修等等, 其中要用到大量的检修设备, 这些检修设备主要包括安全工器具、检修起重工器具、施工工器具、测试及试验设备等, 种类繁杂且量大, 也是保障相关工作人员和电力系统安全的必备设施。长期以来, 在电力检修设备的管理和使用中还存在如下问题:

1) 检修设备的领出、使用、归还、定期试验等工作仍采用纸质文档方式, 效率低、存档调阅困难。

2) 由于检修设备数量多且又分布在各个检修设备室, 其定期检验时间往往难以准确控制, 超期未检、漏检现象时有发生, 检修设备的技术指标难以保证, 给电力系统运行检修、维护工作造成安全隐患。

3) 在众多无人值班变电站内, 检修设备的当前实际数量是否正确、有无丢失, 运管部门难以确认, 难以保证操作队人员到达现场后的使用需求。虽然各电力公司针对上述现象也都采用了新的技术措施, 但目前在用的检修设备管理系统在时间跨度和平台工具选用上区别较大。其检修设备的数据有些直接来源于生产信息系统在线数据, 有些来源于生产过程管理, 还有一些是在整合旧的应用系统的基础上建立起来的。主要问题表现在:

1) 不能实现数据共享, 单机版的各个系统形成数据孤岛, 各专业不能互相利用公共设备数据, 管理人员也无法实时掌握检修数据, 数据资源无法得到更好的利用。

2) 电力检修设备管理软件只针对某一具体的检修部门进行工程化实施, 没有能够具体分析电力检修的整个管理过程, 难以适应管理模式的变化。

3) 原来的单机版程序较为简单, 主要针对试验报告的输出, 没有对试验数据的诊断功能;旧程序没有加入信息管理功能, 功能单一不整合。

4) 数据储存在单机版程序的计算机中, 安全性很低。

5) 随着对电力检修设备管理的重视, 有些企业围绕检修日志开发了电力检修设备管理软件, 日志或记录采用文本方式进行管理, 完成了将纸面的内容存在计算之中, 但是对于填写的信息不能够自动在其它环节中使用, 造成信息不一致、数据点录入和数据冗余。

有鉴于此, 在智能电网发展的背景下, 加强供电企业检修工作的信息化建设刻不容缓, 必须利用智能电网中网络高效、快速、便捷的特点, 来消除数据孤岛、互通资料信息。需要建立一套可以协调资源, 加强管理, 避免电力检修的数据、诊断和管理之间信息闭塞的管理体系, 达到保障检修设备技术状态良好、数量足额、使用规范、过程管理自动化的目的。通过信息处理和加工, 实现企业上下及内部各有关部门间的信息交换和共享, 并为领导决策提供更有效的信息服务, 实现全方位的信息管理, 发挥其在企业管理中的辅助决策作用[5]。

2 智能检修设备管理目标

智能电网的目标是实现电网运行的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全。为了达到可靠、安全、经济和高效的目标, 智能电网应能对电网可能出现的问题提出充分的告警, 通过高速通信网络实现对运行设备的在线状态监测, 以获取设备的运行状态, 在最恰当的时间给出需要维修设备的信号, 实现设备的状态检修, 同时使设备运行在最佳状态。

面向智能电网的检修设备智能化管理是以服务于智能电网检修工作为目的, 加强供电企业设备检修和维护的规范化管理, 提高其质量和工作效率, 确保检修和维护工作的安全性、高效性。其管理目标可具体归纳如下:

1) 利用计算机终端、网络、服务器以及其他设备建立一套软、硬件结合的智能化系统, 实现对检修设备的在线设备管理, 避免检修设备使用和管理过程中可能出现的混乱及遗失等情况。

2) 建立全局网络, 实现检修设备的状态监视、使用流程监督、动态位置查询等安全监管功能。

3) 通过与生产技术部门和调度中心的信息联网, 可为调度人员提供有效的辅助安全信息, 预防因工作人员不慎将检修设备遗留现场可能导致的严重安全事故。

4) 通过在该系统平台上采用网络、模块化设计, 预留模块化软件接口, 为今后安全、技术监督项目搭建可扩展的系统软件平台。

3 智能检修设备管理系统

3.1 系统原理

根据面向智能电网的检修设备管理目标, 可设定系统原理, 见图1。在需要管理和统计的电力检修设备上粘贴电子标签, 并为每一位有权使用检修设备的使用人员分配一个粘贴有电子标签的电子身份标牌, 将电子自动识别装置安装于各检修设备室内 (装置具体位置可根据需要灵活调整) , 然后通过监控计算机的人机交互界面对系统分别进行组织单位结构设置、系统监管人员权限信息 (包括用户名和密码) 设置、检修设备使用人员登记 (包括姓名、编号、所属单位、使用检修设备的权限等) 、检修设备登记 (包括检修设备的名称、编号、检验时间、检验周期、放置位置等) 、同步电子标签信息等设置程序。

当检修设备使用人员进入检修设备室内携带检修设备经过探测器监测范围时, 该检修设备室的电子自动识别装置读取电子标签, 监测该人员的身份是否有权限借走其携带的检修设备, 若该人员没有佩戴相应权限的电子身份标牌 (包括权限不足或无证人员) , 系统会发出报警信号;如果人员权限与检修设备权限相符则正常借出或归还检修设备, 系统进行登记并将信息上传至服务器。

上述过程均会生成报表并存储于数据库, 系统监管人员可根据提供的用户名和密码从任意一台联网的计算机终端以登录系统的监控端人机交互界面, 查看各变电站中检修设备的借出、归还和到期需检测状态, 还能够根据各种查询条件, 实时的查看检修设备的具体信息, 并具有对某具体检修设备的历史报警记录进行查询功能, 系统还会对缺失的检修设备和将要进行定期检验的检修设备通过人机交互界面向监控人员以醒目的图形及声音自动发出警示。

3.2 系统结构

面向智能电网的检修设备智能化管理系统主要由电子标签、电子自动识别装置、管理中心服务器和监控计算机组成。系统构成见图2。

电子标签为市购标准元件, 采用射频识别 (RFID) 技术, 具有能接收射频信号, 产生感应电流, 能发送自身信息的功能[8]。电子标签分别粘贴在每一件检修设备上, 和每一个设备使用人员的电子身份标牌上, 用以供电子自动识别装置进行自动识别。即当设备使用人员进入检修设备室并携带检修设备经过解读器监测范围时, 电子标签接收解读器发出的射频信号, 并凭借感应电流所获得的能量再向解读器发送出相应的电子标签信息进行识别。

电子自动识别装置装设在检修设备室内, 用以监控室内的检修设备和进入检修设备室的检修设备使用人员。电子自动识别装置由解读器、中央处理器 (CPU) 模块、通信模块和报警模块组成。电子自动识别装置将采集到的电子标签信息与数据库服务器中存储的设备使用人员身份信息进行比对, 以判断检修设备使用人员的身份是否有权限借走其携带的检修设备。

管理中心服务器装设在变电站的上级主控室内, 管理中心服务器主要由数据库服务器和网络 (WEB) 服务器两部分组成。

数据库服务器通过通信网络分别与变电站的电子自动识别装置和网络服务器相连, 数据库服务器负责存储来自变电站的电子自动识别装置和网络服务器端的各种信息数据, 根据工作需要生成报表和各类警示信息, 并向变电站的电子自动识别装置和网络服务器及监控计算机提供数据支持。

网络服务器为互联网络的数据交换中转站, 通过通信网络分别与数据库服务器和监控计算机相连, 网络服务器负责传递数据库服务器中的信息与监控计算机进行数据交换, 并将数据库服务器与互联网相对隔离, 避免监控计算机对于数据库服务器的直接访问和互联网上黑客以及病毒对数据库服务器的直接破坏。

监控人员通过监控计算机提供的人机交互界面, 可以实时的访问数据库服务器的数据信息对其进行在线的查询浏览, 同时数据库服务器端生成的各项警示信息也通过人机交互界面实时的显示给监控人员。本系统采用的浏览器和服务器 (Browser/Server) 结构, 在该种结构下, 人机交互界面是通过网页浏览器来实现, 本系统通过建立联网数据库, 将管辖范围内所有变电站的检修设备信息纳入统一的数据库进行管理, 监管人员能从不同的地点, 不同的接入方式 (局域网LAN, 广域网WAN, 国际互联网Internet/Intranet等) 访问和操作管理中心服务器的数据库。

监管人员通过浏览器实时监控服务器端信息的变化, 以下三种情况系统应以醒目的图形及声音向监管人员发出警示:

1) 对缺失的检修设备发出报警信号;

2) 对正在使用中的检修设备发出合闸警示信号;

3) 对将要进行定期检验的检修工具发出到期检验提示信号。

3.3 系统软件

面向智能电网的检修设备智能化管理系统软件应完成电子标签数据的采集、上传、分析, 实时准确地把检修设备信息传递至各部门和单位, 以便工作站管理人员了解、监控检修设备的在线状态, 实现操作系统、数据库系统、应用系统多级安全控制。该系统软件流程图如图3所示。

面向智能电网的检修设备智能化管理系统的软件在设计上严格按照分层开放的思想进行设计, 系统软件分为支撑平台和应用软件部分, 支撑平台部分包括网络管理和SQLServer数据库管理两部分, 应用软件包括前端装置软件及管理中心服务器软件两大部分。

前端装置软件主要负责信息的采集、处理和上传, 并接收来自网络的数据信息, 控制前端报警系统发出警报。

管理中心服务器软件部分主要包括数据服务器和网络服务器两部分, 数据服务器软件主要包括了系统权限维护、基础数据、实时监控、检修设备查询、检修设备汇总查询、检修设备汇总报表和检修设备汇总图表七大模块。网络服务器软件主要是web服务程序, 负责向监控计算机发布web实时数据, 把检修设备实时状态信息传递至各部门和单位。管理中心服务器软件功能结构如图4所示。

系统软件采用开放式模式, 允许系统管理员自行定义每位工作人员每项功能菜单的操作权限。工作人员在获取或归还检修设备时, 系统自动检验操作权限, 提高系统的操作安全和数据安全性。

4 结论

现有的电力检修设备管理存在着数据孤岛、管理模式僵化、安全性低等问题, 不能满足在智能电网发展中的维修要求, 以上提出了一种面向智能电网的检修设备智能化管理策略及系统, 该系统具有低成本、使用方便、模块化安装和维护等特点, 在确保数据准确、安全的同时, 也满足了电力企业在智能电网发展中对信息处理、数据共享以及远程监视等多方面的需求。系统可实现的主要功能如下:

1) 利用最新电子信息技术及高科技手段进行智能电网检修设备管理。操作简单、管理高效, 借出或归还登记使用自动电子识别系统完成标识的识别与登记, 无需人员干涉, 并且根据需求项目形成报表, 使用规范, 过程管理自动化, 从而提高了电力检修的安全管理水平。

2) 具有鉴别和报警功能。当有人员非法移动检修设备时, 系统发出警报, 以杜绝不合法借出检修设备或盗用检修设备的情况发生, 实时保证检修设备的数量足额。

3) 满足检修设备的定期检验要求。具有定期自动提示功能, 对将要进行定期检验的检修设备发出到期检验提示信号, 对超期未检设备发出警告, 保证检修设备的技术状态良好。

4) 检修设备使用情况的实时查询, 为调度人员提供辅助安全信息, 预防安全事故的发生, 从而进一步提高检修设备的管理水平。

5) 建立联网数据库。相关人员可以使用Browser/Server等方式对检修设备信息方便的进行查询、编辑与维护, 实现了电力检修设备的远程在线自动监管。

综上所述, 面向智能电网的检修设备智能化管理策略及系统能够很好的解决电力检修设备的数据、诊断和管理之间信息闭塞的问题, 杜绝安全管理漏洞, 对改善智能电网检修设备的管理现状具有重要意义。

摘要：针对智能电网建设中对设备管理智能化、网络化的要求, 以及现有电力检修设备的管理和使用中所存在的安全问题, 提出了一种面向智能电网的检修设备智能化管理策略及系统, 该策略具有能够保障检修设备的技术状态良好、数量足额、使用规范、过程管理自动化并能实现远程在线监管等特点。

关键词：检修设备,智能电网,智能化管理

参考文献

[1]胡建军.电力检修设备的管理使用[J].电力安全技术, 2007, 9 (9) :53-54.

[2]郭伟.检修设备的管理与使用[J].中国高新技术企业, 2010, 3:177-178.

[3]许允之, 宗剑.变电设备管理信息与决策支持系统[J].高电压技术, 2005 (6) :8-9.