近年來，隨著電網(wǎng)的高速發(fā)展，對供電可靠性的要求越來越高。為提升供電可靠性，須對現(xiàn)有的配電網(wǎng)進行檢修與改造。電網(wǎng)改造是一個龐大的工程，有著相當(dāng)大的工作量，需要的工期也非常長，不可避免地會出現(xiàn)電網(wǎng)線路停電。如何在不影響供電可靠性的前提下進行電網(wǎng)的改造，是目前供電可靠性管控工作的關(guān)鍵。佰馬科技配合客戶研發(fā)的基于4G無線路由器的配電網(wǎng)交流電無線監(jiān)測系統(tǒng)，實時監(jiān)測配電網(wǎng)交流電工作狀態(tài)，助力客戶提升配電網(wǎng)檢修改造效率。

一、配電網(wǎng)交流電無線監(jiān)測目的

某市配電網(wǎng)監(jiān)測項目，監(jiān)測交流兩路運行狀況，當(dāng)交流1路或交流2路，其中一路掉電或兩路同時掉電故障時，分別發(fā)送兩種故障信息信號。一種為真實信息：反映兩路交流當(dāng)前運行狀況，當(dāng)前哪路在供電，真實信息能發(fā)送至值班維護人員手機；一種為虛擬信息：任何時候都發(fā)送一個虛擬長期有電的狀態(tài)信息，虛擬信息通過后臺通信上傳至省局通信站。

二、配電網(wǎng)交流電無線監(jiān)測方案

從柜內(nèi)引一路不間斷電源，經(jīng)過控制開關(guān)給交流監(jiān)測模塊與佰馬科技4G無線路由器供電。交流監(jiān)測模塊對兩路交流輸入進行電壓采集，交流采集狀態(tài)通過485 modbus協(xié)議與4G無線路由器裝置進行通訊。4G無線路由器裝置采集交流狀態(tài)信息后進行識別，發(fā)送兩路不同信號：一路為當(dāng)交流輸入發(fā)生任何故障時通過短信發(fā)送到指定運維人員手機。另外一路為4G無線路由器裝置與后臺連接，發(fā)送一個長期交流狀態(tài)正常的虛擬信息。原理圖如下：

三、配電網(wǎng)交流電無線監(jiān)測系統(tǒng)組成

配電網(wǎng)交流電無線監(jiān)測系統(tǒng)由交流監(jiān)控模塊、佰馬4G無線路由器、云平臺組成。

1、交流監(jiān)控模塊

交流監(jiān)控模塊是針對交流系統(tǒng)開發(fā)的一款檢測模塊，交流監(jiān)控單元采用八位單片機，負責(zé)測量兩路三相的交流相電壓，通過A/D轉(zhuǎn)換芯片將模擬量轉(zhuǎn)換成CPU可以識別的數(shù)字信號，再經(jīng)過CPU的運算，可測量出每相交流模擬量的實際值。交流監(jiān)控單元通過RS485通信總線與系統(tǒng)的監(jiān)控模塊進行通信。

其完成的主要功能如下：

● 測量兩路三相交流電壓

● 根據(jù)交流電壓的狀態(tài)自動切換兩路交流接觸器

● 測量一相交流工作電流

● 測量兩路接觸器的工作狀態(tài)、防雷狀態(tài)、五路交流空開狀態(tài)

● 通過RS485通信總線與系統(tǒng)監(jiān)控模塊完成數(shù)據(jù)交換

● 可設(shè)兩個通訊地址，并有自定義INP協(xié)議及標(biāo)準(zhǔn)MODBUS-RTU協(xié)議可選

本項目只用到測量兩路三相交流電壓一項功能。

2、4G無線數(shù)傳路由器

佰馬科技BMR200系列電力級無線終端， 歐盟CE認證，支持MQTT協(xié)議，具有惡劣環(huán)境適用專利，VPN專利，是無人值守專用4G無線路由器。以全網(wǎng)通／4G/網(wǎng)絡(luò)為承載網(wǎng)，為用戶提供無線網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)，實現(xiàn)遠程設(shè)備與控制中心系統(tǒng)之間的無線數(shù)據(jù)通信，輕松實現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的遠程數(shù)據(jù)采集和控制。具有組網(wǎng)靈活迅速、建設(shè)周期短、成本低等優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用在配電自動化、環(huán)保監(jiān)測、交通運輸、水利測控、金融自助、熱力管網(wǎng)監(jiān)測、油田遠程監(jiān)測等行業(yè)。

四、配電網(wǎng)交流電無線監(jiān)測項目現(xiàn)場狀況

本項目交流電源柜位于某市局交流配電房，后臺服務(wù)器位于某市局通信網(wǎng)絡(luò)機房，兩臺機柜相距約30米。交流電源柜由兩路3極ABB微型斷路器輸入，經(jīng)過STS切換模塊至三相母線供電。柜體正面布局如下：

背面布局如下：

后臺服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)機柜，南瑞ECM3000-PTU前視圖如下：

后臺服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)機柜，南瑞ECM3000-PTU后視圖如下：

五、配電網(wǎng)交流電無線監(jiān)測項目實施步驟

1、模塊安裝

先把控制開關(guān)、交流監(jiān)測模塊與佰馬4G無線路由器模塊固定在交流電源柜柜后安裝板上，接好開關(guān)至模塊，監(jiān)測模塊與4G無線路由器模塊之間的連線。

2、交流電壓取樣接線

本項目方案因取樣兩路交流電壓信號，安裝時需斷電相關(guān)回路，但對供電不受影響。如安裝交流1路時，接線前先關(guān)斷交流1回路，交流2回路正常供電。接好交流1回路后，合上交流1回路，斷開交流2回路接線，接線完成后合上交流2。

3、交流監(jiān)控模塊與4G無線路由器供電回路

因雙路交流斷電時監(jiān)控與佰馬4G無線路由器需要把相關(guān)信息發(fā)至后臺以及以短信的方式發(fā)至運維人員，所以交流交流監(jiān)測模塊與無線路由器設(shè)備需要采用不間斷電源供電，供電可以220VAC交流供電或220DC直流供電，接至控制開關(guān)至交流監(jiān)測模塊與4G無線路由器設(shè)備的電源輸入口。 

4、佰馬4G無線路由器至后臺通訊

此步驟需要甲方給出通訊線至四樓通信機房的線槽，依線槽布置通信線路至后臺服務(wù)器機柜上。按照要求提供相符的通訊協(xié)議，現(xiàn)場通訊調(diào)試需要甲方或甲方邀請相關(guān)后臺服務(wù)商接入通訊。

5、佰馬科技4G無線路由器短信信息

佰馬科技根據(jù)甲方要求定制短信功能，直至相關(guān)調(diào)試、測試滿足甲方需求。