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近年來 , 配電網絡發展迅速、供電量日益增加，電力係統供電可靠性、安全性的問題日益突出。配電室作為(wei) 大型小區居民重要的供電設備，保證其安全穩定的運行極為(wei) 重要。雖然配電室均為(wei) 土建建築，其中設備運行相對安全穩定，但在日常的巡視工作中發現配電室存在滲漏水、變壓器溫度過高、非工作人員或貓、鼠進入的情況時有發生。同時在配電線路的巡視中，地上、地下配電室的巡視周期為(wei) 三個(ge) 月一次，以上問題出現時無法及時發現。因此，針對以上問題進行相關(guan) 研究，設計配電室在線係統，實現出現問題及時發現，及時處理，減少相應的停電事故。
係統由在線器與(yu) 上位機組成，在線器又分為(wei) 主機與(yu) 采集子節點。通過溫濕度傳(chuan) 感器監測變壓器溫度與(yu) 配電室內(nei) 濕度情況；配電室門口處安裝攝像頭來室內(nei) 的異動情況，一旦有運動物體(ti) 出現立即。在線主機每日將采集溫濕度數據中的值保存，發往上位機係統，便於(yu) 上位機係統查詢各個(ge) 配電室的曆史監測數據。係統整體(ti) 設計如圖 1 所示。
監測器在無人值守的地區工作，主要完成多個(ge) 數據的采集、處理與(yu) 傳(chuan) 輸，要求整個(ge) 係統功耗低、低成本維護運行。在線器由主控單元、溫濕度傳(chuan) 感器組、4G 模塊、有線通信模塊、Zigbee 通信模塊、調控單元組成。其結構如圖 2 所示。
本文使用 phyCORE-i.MX6UL 係列核心板進行開發設計，phyCORE-i.MX6UL 係列核心板適合用於(yu) 低功耗、低成本、緊湊型應用的設計中。它采用 Cortex-A7 低功耗內(nei) 核，提供高900MHz 的處理主頻，可以滿足該係統設計要求；同時該核心板支持以太網 PHY 等核心器件，同時對外提供郵票孔接口，方便無線傳(chuan) 輸設備連接，省去了額外連接器的空間及成本。
配電室中采集子節點需要與(yu) 主機進行通信，主機需要與(yu) 在上位機係統進行通信。在采集子節點與(yu) 主機的通信中，采用 ZigBee 無線通訊方式，使用 CC2430 通訊模塊。該產(chan) 品是 TI 公司（德州儀(yi) 器）生產(chan) 的一款專(zhuan) 用於(yu) IEEE 802.15.4和 Zigbee 協議通信的模塊。該模塊具有 3 種休眠模式 , 從(cong) 休眠模式轉換到正常模式僅(jin) 需 54us，特別適合要求電池長期供電的應用場合。
主機與(yu) 上位機係統通信方式主要參考配電室中的集中器的通信方式，一般地上配電室，集中器采用 4G 方式進行通信，而在地下配電室中，采用寬帶網絡進行通信。因此對於(yu) 地上的配電室，主機也通過增加 4G 通信模塊並安裝有流量的電話卡實現與(yu) 上位機係統的通信；對於(yu) 地下的配電室，則借用配電室中集中器的網絡與(yu) 上位機係統進行通信。
為(wei) 了準確的獲取環境溫濕度數據，本文采用 DHT91 傳(chuan) 感器實現環境溫濕度采集的功能。DHT91 是數字型溫濕度傳(chuan) 感器，其將傳(chuan) 感器和信號處理單元集成到一起，可直接輸出數字信號。
由於(yu) 配電室內(nei) 滲水漏水常發生在棚頂或電纜溝內(nei) ，因此溫濕度傳(chuan) 感器安置在變壓器、高壓櫃、低壓櫃的櫃頂和電纜溝的溝口處，通過室內(nei) 照明或其他 220V 交流電源處取電轉成 5V直流電源為(wei) 采集子節點進行供電。
配電室中對於(yu) 變壓器溫度過高，啟動室內(nei) 排風風機進行通風降溫；對於(yu) 室內(nei) 濕度過高，則共同啟動室內(nei) 排風風機與(yu) 除濕器進行相應除濕。配電室內(nei) 的排風風機與(yu) 除濕器可根據環境參數自動啟動，也可通過上位機係統控製人工啟動。
係統的監測與(yu) 控製通過上位機軟件實現，軟件包括站房查找、室內(nei) 狀態監測、曆史數據查看、環境調控控製等功能。軟件是在 QT 環境下進行開發，通過對 PC 網絡端口的操作實現數據的傳(chuan) 輸功能，軟件界麵如圖 4 所示。
在線器的試驗，選取存在滲漏水的 92 號配電室進行，該配電室下雨時牆體(ti) 滲水嚴(yan) 重。本實驗按上述設計安裝溫濕度傳(chuan) 感器，同時在配電室門口頂部安裝異動攝像頭。每日觀察該配電室內(nei) 變壓器溫度、室內(nei) 濕度和異動情況。
配電室綜合係統包括智能係統屏、通訊管理機、UPS電源、視頻子係統（雲(yun) 台球機、槍機）、環境監測子係統（溫度、濕度、水浸、煙感）、控製子係統（燈光、空調、除濕機、風機、水泵）、門禁子係統（讀卡器、開門按鈕、磁力鎖）、安防子係統（雙鑒檢測器）。
適用於(yu) 軌道交通，工業(ye) ，建築，學校，商業(ye) 綜合體(ti) 等35kV及以下用戶端供配電自動化係統工程設計、施工和運行維護。
本文針對配電室內(nei) 的滲水漏水、變壓器溫度過高、室內(nei) 非工作人員進入或小動物進入等無法及時發現的問題進行相關(guan) 研究，通過設計在線器實現對配電室內(nei) 滲漏水、變壓器溫度過高、室內(nei) 異動的情況及時發現及時。同時，該係統開發成本低廉，便於(yu) 推廣，可以投入到現實的工作中，實現配電室少巡視或免巡視。
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