基于NB-IOT的智能配电台区配电房监控系统的组网设计开题报告
2020-02-20 09:38:34
1. 研究目的与意义(文献综述)
1. 目的及意义(含国内外的研究现状分析)
1.1 研究背景
在我国南部多数地区天气湿热、炎热、潮湿、梅雨等极端环境现象频繁,而配电房遍布市区,设备管理人员往往不能及时全面对设备所处环境进行人为干预调控。由于人为干预的失败,导致设备可能运行在高温、潮湿、扬尘等恶劣环境下,严重威胁设备的安全运行。配电房环境引起的跳闸事故有很多,其中,局放在配电房环境因素引起的事故中占比最大,而高压开关柜发生局放的元器件主要为电缆终端头。可见,配电设备在不符合设备工作条件的环境下运行,成为配电网的安全隐患。此外,由于配电房数量众多,且在地域上分布非常分散和广泛,导致对配电房的巡检工作量急剧增加。在目前运维人力物力有限的情况下,将加长巡检周期,存在巡检安全隐患。
因此,研究和开发智能配电房监控系统显得十分必要和迫切。该系统能让运维人员足不出户全景掌握配电房的状态,减少巡检次数,降低日常维护的人员、车辆以及物资等维护成本,挖掘配电房状态数据中的价值,提高配电房运维管理水平。
智能台区建设是智能电网建设的重要组成部分之一,故配电台区智能在线监控系统是坚强智能电网的重要组成部分。它是实现电网与客户双向互动的基础,承担着用电信息自动采集、高效共享和实时监控的重要任务。随着计算机信息行业的发展,电力企业完全可以利用窄带互联网等先进技术,来方便的实现分布式配电室的智能监控。配电台区的智能化管理是通过系统对配电变压器(公变、专变)信息的采集、处理以及实时监控,系统实现台区信息监控、集中超标、电能质量监控、漏电保护监测管理、低压线损分析、配电台区异常运行报警、台区信息互动等功能。配电台区智能在线监控系统通过浏览器对所采集电能、电量等所需的数据进行查询、浏览、分析等功能操作。
2. 研究的基本内容与方案
2. 研究(设计)的基本内容、目标、拟采用的技术方案及措施
2.1 nb-iot简介
窄带物联网(narrow band internet ofthings,简写nb-iot)是物联网领域的一种新兴的技术,又称低功耗广域网(low power wide area)。它工作的上下行频段为180khz,以蜂窝通信技术为基础,可以在2g或者4g网络上直接部署,降低了开发成本。利用nb-iot技术进行智能配电台区配电房监控系统的组网设计,可以利用运营商网络,专业授权频谱,具有高安全性,同时也可以双向通信,对智能单元下达指令,并易于二次开发和不同品牌产品的兼容。最主要的优势在于,减小了网络运维压力,建设成本较低,同时无缝覆盖的网络可以确保设备通信高度稳定性。
2.2 设计的基本内容和目标
了解配电台区配电房(10kv侧)的设备组成和工作原理,调研配电房相关设备(如变压器、隔离开关、互感器)的故障情况,提出配电房设备的监控要求。了解温度、湿度、水位、烟雾等采集测量原理,根据配电房设备监控要求,完成配电房设备环境监控系统采集系统的设计;了解nb-iot(窄带物联网)通信技术的工作原理和智能配电终端通信要求,在此基础上最终完成配电房设备监控系统的组网设计。
3. 研究计划与安排
3. 进度安排
第1周 阅览参考文献及其他相关内容与书籍,了解智能配电台区配电房的概念及工作原理,掌握配电房设备监控组成及其要求;
4. 参考文献(12篇以上)
参考文献
[1] 张伟,胡雄强,王宜怀,等.nb-iot的基本架构与环境监测系统的应用设计[j].单片机与嵌入式系统应用,2018,18(11):4-8.
[2] 乔川龙.基于窄带物联网(nb-iot)的交通基础设施安全监测探析[j].交通与运输,2018,34(06):67-69.
[3] 褚红云,郑晓彬,方世玉,等.基于窄带物联网的智能供电单元在视频监控运维中的应用[j].信息通信,2018(11):249-251.
[4] 周东晖,张凌云,陈明晖,等.基于nb-iot和stm32的温室大棚环境多点监测系统[j].辽宁科技大学学报,2018(05):389-394.
[5] 郭晓玲,武仁杰,张同心.基于nb-iot的温度监测系统的设计与实现[j].河北北方学院学报(自然科学版),2018,34(05):29-32.