一,、概述

　　當(dāng)前配電網(wǎng)的綜合自動(dòng)化正在迅速發(fā)展,，變(配)電所都在努力實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班,。開關(guān)柜是電力系統(tǒng)中不可缺少的重要環(huán)節(jié),，它擔(dān)負(fù)著頻繁送電,、斷電和電能重新分配的繁重任務(wù)，對(duì)電網(wǎng)和負(fù)荷的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著舉足輕重的作用,。因此,，不僅要求運(yùn)行中的開關(guān)柜要有高度的可靠性，而且還要監(jiān)視開關(guān)柜的運(yùn)行狀態(tài),。開關(guān)柜智能化的目標(biāo)首先應(yīng)實(shí)現(xiàn)自檢和自控功能,。

　　開關(guān)柜的智能化要求的功能和內(nèi)容十分廣泛，目前尚無(wú)一個(gè)規(guī)范的模式,，為了實(shí)現(xiàn)自檢和自控的目標(biāo),，目前主要從以下三方面著手考慮:實(shí)現(xiàn)開關(guān)柜內(nèi)絕緣特性的監(jiān)視診斷;實(shí)現(xiàn)開關(guān)柜內(nèi)導(dǎo)電回路性能檢測(cè);實(shí)現(xiàn)開關(guān)柜內(nèi)操作系統(tǒng)機(jī)械性能檢測(cè)。

　　傳統(tǒng)的開關(guān)柜存在如下缺點(diǎn):不適應(yīng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的要求,，不利于電力系統(tǒng)的安全,、穩(wěn)定運(yùn)行。本身沒有故障自診斷的能力,，只有等到保護(hù)裝置發(fā)生拒動(dòng)或誤動(dòng)后才能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,。維護(hù)工作量大，設(shè)備可靠性差,，不利于提高運(yùn)行管理水平和自動(dòng)化水平,。

　　為了解決傳統(tǒng)開關(guān)柜的不足，需要對(duì)開關(guān)柜進(jìn)行智能化改造,，利用傳感網(wǎng)技術(shù),、無(wú)線通信技術(shù)、三維可視化建模技術(shù)的最新研究成果,，結(jié)合開關(guān)柜故障檢測(cè)專家知識(shí)庫(kù),，實(shí)現(xiàn)對(duì)開關(guān)柜運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、故障診斷預(yù)警;并通過(guò)集中檢測(cè)管理模式來(lái)降低維護(hù)工作量,。

　　大全集團(tuán)有限公司作為成套電器行業(yè)的龍頭企業(yè),，近些年發(fā)展迅猛，年產(chǎn)值已達(dá)百億規(guī)模,。面對(duì)激烈的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境,，若想保持住此良好的發(fā)展勢(shì)頭，必須要轉(zhuǎn)變市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)手段,，提高產(chǎn)品附加值,，由單純低端制造向高端制造服務(wù)轉(zhuǎn)變,。基于以上原因,，大全集團(tuán)抓住機(jī)會(huì),，與國(guó)內(nèi)高等院校合作開發(fā)出了符合國(guó)網(wǎng)建設(shè)的新一代KYN28-12智能中壓柜。

　　二,、系統(tǒng)方案介紹

　　系統(tǒng)總體架構(gòu)：

　　開關(guān)柜監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)的架構(gòu)分為四個(gè)層次：感知層,、傳輸層、數(shù)據(jù)層,、應(yīng)用層,，如圖1所示：

　　圖1：系統(tǒng)總體架構(gòu)

　　其中，感知層的作用是：實(shí)現(xiàn)開關(guān)柜運(yùn)行狀態(tài)信息的感知與收集;傳輸層的作用是：實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)信息實(shí)時(shí),、可靠傳輸;數(shù)據(jù)層的作用是：采集數(shù)據(jù)融合,、知識(shí)庫(kù)管理;應(yīng)用層的作用是：提供開關(guān)柜監(jiān)測(cè)應(yīng)用服務(wù)。

　　系統(tǒng)拓?fù)鋱D：

　　開關(guān)柜狀態(tài)集中監(jiān)測(cè)：開關(guān)柜內(nèi)各個(gè)傳感器采集到的信息,，經(jīng)過(guò)信息匯集后,，傳送到數(shù)據(jù)采集服務(wù)器中進(jìn)行統(tǒng)一管理，集中監(jiān)測(cè)開關(guān)柜運(yùn)行狀態(tài),、故障診斷報(bào)警,。為了方便網(wǎng)絡(luò)部署，開關(guān)柜與數(shù)據(jù)采集服務(wù)器間采用無(wú)線通信方式,。另外通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)還可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè),。集中監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)鋱D如圖2所示：

　　圖2：集中監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)鋱D

　　開關(guān)柜內(nèi)傳感器采用有線傳輸方式：傳感器通過(guò)RS232/RS485等方式連入信息匯集器，信息匯集器(基于單片機(jī))將對(duì)各路異構(gòu)采集信息進(jìn)行數(shù)據(jù)融合,，并發(fā)送給數(shù)據(jù)采集服務(wù)器(個(gè)別采集點(diǎn)可以考慮采用無(wú)線傳感器,，通過(guò)無(wú)線傳輸方式將采集信息發(fā)送給信息匯集器)。柜內(nèi)傳感網(wǎng)拓?fù)鋱D如圖3所示：

　　圖3：開關(guān)柜傳感網(wǎng)拓?fù)鋱D

　　系統(tǒng)主要功能：

　　開關(guān)柜運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)(三維可視化),。通過(guò)在開關(guān)柜關(guān)鍵位置安裝各類傳感器,，可以實(shí)時(shí)采集到開關(guān)柜的運(yùn)行狀態(tài)，并對(duì)各項(xiàng)采集參數(shù)實(shí)時(shí)記錄存檔,，通過(guò)設(shè)置數(shù)據(jù)安全指數(shù)閥值,，做到及時(shí)有效的發(fā)現(xiàn)故障。

　　建立開關(guān)柜三維模型,，以三維模式直觀的展示各傳感器安裝位置,，便于追蹤查找報(bào)警信息點(diǎn),。

　　各個(gè)開關(guān)柜集中管理,，及時(shí)有效的發(fā)現(xiàn)故障，并通過(guò)多種方式(聲光報(bào)警器,、電子郵件,、手機(jī)短信等)通知相關(guān)負(fù)責(zé)人,。

　　基于知識(shí)庫(kù)的故障診斷。對(duì)開關(guān)柜的重要參數(shù)進(jìn)行連續(xù)的在線監(jiān)測(cè),，不僅可以提供設(shè)備現(xiàn)有的狀態(tài),，而且還能分析各種重要參數(shù)的變化趨勢(shì)，通過(guò)基于知識(shí)庫(kù)的專家系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)在和歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析,，識(shí)別存在的故障,，為設(shè)備的狀態(tài)維修提供依據(jù)，從而增大設(shè)備的維修保養(yǎng)周期,，提高設(shè)備的利用率,，減少維修保養(yǎng)的費(fèi)用。

　　開關(guān)柜定檢管理,。通過(guò)關(guān)鍵件全生命周期管理庫(kù),，可以了解到開關(guān)柜中關(guān)鍵件的有效期、檢修周期,，保證對(duì)開關(guān)柜中關(guān)鍵件進(jìn)行及時(shí)的檢修,、維護(hù)，從而保證開關(guān)柜的可靠運(yùn)行,。

　　同時(shí)為了保證開關(guān)柜的正常運(yùn)轉(zhuǎn),，企業(yè)提供開關(guān)柜定檢計(jì)劃管理，用戶只需要進(jìn)行簡(jiǎn)單的參數(shù)配置,，系統(tǒng)就根據(jù)定檢計(jì)劃自動(dòng)提醒用戶按時(shí)進(jìn)行檢修,、維護(hù)，從而防患于未然,。

　　基于遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)的MRO服務(wù),。開關(guān)柜故障種類繁多，僅通過(guò)基于知識(shí)庫(kù)的故障診斷難以解決所有的現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題,，還需要有經(jīng)驗(yàn)的維修人員來(lái)對(duì)故障進(jìn)行深入診斷,。通常用戶的維修人員水平不高，設(shè)備故障的排除最終還是需要企業(yè)維修人員來(lái)支持;另外用戶業(yè)務(wù)繁多,，難以安排專人對(duì)開關(guān)柜運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),，有可能導(dǎo)致報(bào)警信息被忽略。

　　通過(guò)遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè),，可以在企業(yè)遠(yuǎn)端構(gòu)建集中式監(jiān)測(cè)平臺(tái),，安排專人進(jìn)行開關(guān)柜運(yùn)行監(jiān)測(cè)，避免報(bào)警信息被漏掉的情況,。另外企業(yè)能夠遠(yuǎn)程了解到開關(guān)柜的實(shí)時(shí)運(yùn)行細(xì)節(jié),，就可以在遠(yuǎn)程進(jìn)行設(shè)備異常會(huì)診，遠(yuǎn)程指導(dǎo)用戶的維修人員來(lái)解決大多數(shù)的異常情況(甚至疑難故障),，大幅提升維護(hù)支持響應(yīng)時(shí)間,，降低用戶設(shè)備停機(jī)時(shí)間,，提高設(shè)備利用率。同時(shí)減少企業(yè)維修人員出差次數(shù),，節(jié)約維修成本,，提高維修利潤(rùn)。

　　基于Webservice的系統(tǒng)集成接口,。系統(tǒng)對(duì)外主要采用Webservice技術(shù)實(shí)現(xiàn)集成接口的封裝,、發(fā)布以及其他系統(tǒng)調(diào)用訪問(wèn)，其他管理系統(tǒng)只需根據(jù)需要調(diào)用本系統(tǒng)提供的Webservice即可實(shí)現(xiàn)集成,。

　　大全集團(tuán)開發(fā)的新一代智能KYN28-12中壓開關(guān)柜可以實(shí)現(xiàn)開關(guān)柜內(nèi)絕緣特性的監(jiān)視診斷;實(shí)現(xiàn)開關(guān)柜內(nèi)導(dǎo)電回路性能檢測(cè);實(shí)現(xiàn)開關(guān)柜內(nèi)操作系統(tǒng)機(jī)械性能檢測(cè),，這些功能的實(shí)現(xiàn)必將提高大全產(chǎn)品在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。我們還將根據(jù)客戶的要求進(jìn)一步完善產(chǎn)品,。