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摘要：配网架空线路故障停电仍然是影响配网正常运行和居民正常用电的最主要原因。目前已经有多种办法来预防、减少配网线路故障停电，最先进的就是实现配网自动化。配网自动化是通过配电终端（FTU/DTU/TTU）在线路.上不同位置的部署安装，通过主站系统对配电线路进行管控，但由于配电终端的安装位置造成部分情况复杂的配电线路，故障停电多发，并且故障时，难以确定故障位置，给抢修工作带来极大地困难。为此，在运行线路上部署故障实时定位及监测系统就成，为一种行之有效方法，通过系统对故障特征信息的监测、采集、计算、分析，实现对短路故障、接地故障、断线故障等故障快速准确检测并定位线路故障位置。
关键词：配网;架空线路;实时监测
一、项目内容
项目目的：实现实时实地检测，远程监控配网中低压架空线路周围是否存在有障碍物如树障等，从而避免因此而引发的电力故障隐患。
项目宗旨：提供配网中低压架空线路准确的监测信息以提高工作效率。
研究内容：本设备分为下位机障碍检测端和上位机监测控制端，下位机负责监测中低压架空线路上的树障信息，阈值范围内将报警信息上传最终由主机汇总信息，并发送到上位机进行信息记录、处理。太阳能供电节能环保，供电稳定环境適应性强，基本不需要人员维护降低成本距离检测采用一体化超声波测距模块，工业级标准设计，采用收发一体的防水带线探头，运用非接触试超声波探测技术设计而成。检测范围在20-800cm的距离，检测范围广，环境适应能力强;数据传输模块选用GPRS/GSM模块，信号覆盖广数据传输稳定，电池电量检测功能实时监测电池的电量保障系统运作的稳定性，上位机数据处理实现友好的人机交互。分机安装采用不锈钢圈抱箍结构，固定在输电线杆上的方式，可适应各种粗细的输电线杆，各种高度的安装位置。
二、应用前景
在配网线路的规划中，处于方便施工和便于维护的考虑，中低压架空线路都尽可能的沿着道路。由此便带来了线路下方的树木有可能触及到线路，导线与树枝接触处放电，电流沿树流入大地，严重时会烧伤导线，而且使树身带电，人接触树时会危及人身安全;树枝同时碰着两条导线，会造成线间或相间短路，同时刮风时尤其台风天气树木接触导线加速电力导线的磨损;电力线路对其接触的树木放电，使电力线路损耗增加。基于这些问题供电企业每年都会投入大量的资金和人员对电力线路进行巡检清障，对可能造成事故的树障隐患进行砍伐修剪，但是在寻找安全隐患时目前就是靠维护人员的巡逻和群众的反馈，不仅效率低、投入大而且有可能存在漏检的情况，经常发行线路故障停电。
为了解决这个实际性的问题我们提出了配网架空线路隐患实时监测系统，主要亮点是供电采用太阳能供电的隐患障碍检测系统，信息无线传输到PC端实现实时实地检测，远程监控，电子模块可以保证数据传输的稳定性。无论是台风等恶劣天气，还是线路电杆出线倾斜倒杆我们都可以通过系统第一时间收到反馈，进而进行消缺。架空线路嵌入式隐患实时监测系统不仅节省了维护运营成本，还保障数据检测全面性。
三、项目采用的技术原理
利用嵌入式环境语言开发制作成套系统，设计出适合大规模安装应用在中低压架空线路的隐患监测系统。架空线路嵌入式隐患实时监测系统组成：隐患检测的下位机系统，远程监控的上位机系统。用于隐患检测的下位机系统下位机由太阳能供电、CPU数据处理传感器距离检测、GPRS/GSM信息传输模块组成;采用太阳能供电节能环保，供电稳定环境适应性强，基本不需要人员维护降低成本;距离检测AJSR04M一体化超声波测距模块，工业级标准设计，采用收发一体的防水带线探头，运用非接触试超声波探测技术设计而成。检测范围在20-800cm的距离，检测范围广，环境适应能力强;数据传输模块选用GPRS/GSM模块，信号覆盖广数据传输稳定，主控选用STM32F103RET6主控芯片程序方面，采集超声波传感器的数据并处理，根据设置的阈值信息判断是否上传报警信息，检测电池电量，如果电压过低时报警，并停止外设工作直到有充足电量后在重新启动并上传信息到上位机端提醒，提高数据的可靠性。用于隐患检测的上位机系统通过RS422工业串口通信模块进行数据传输获取数据，将获取的数据进行分析对比，获取是否需要进行报警，若需要报警，则上位机发出警报声和屏幕闪烁直到运维人员发现并处理为止，若无报警，记录数据到Excel表保存。上位机系统可以根据实际需求，远程设定距离检测阈值，确认自动获取数据信息的间隔时间，确认每个检测点的状态信息，获得每个检测点的系统运行情况并显示在界面上，方便运维人员进行记录。
四、技术关键点及创新点
设计满足架空线路嵌入式隐患实时监测系统的关键核心技术特点：该项目使用嵌入式开发环境制作系统，供电系统选用太阳能可充电电池，不仅绿色环保而且减少了设备维护的人员成本;数据传输采用GPRSGSM无线传输组网，信号覆盖面积广，数据传输可靠稳定;电脑上位机端可远程监控中低压架空线路是否存在安全隐患以达到提高运维人员工作效率的目的。
在下位机安装时在电线杆上安装三个超声波测距模块实现全方位检测隐患障碍到电杆的距离，一旦检测距离小于预先设置的阈值，下位机将会产生报警信息通过数据传输模块传输到上位机显示和处理，实现产品的功能;数据传输模块选用GPRSGSM模块，信号覆盖广数据传输稳定，主控选用STM32F103RET6主控芯片程序方面，采集超声波传感器的数据并处理，根据设置的阈值信息判断是否上传报警信息，检测电池电量，如果电压过低时报警，并停止外设工作直到有充足电量后在重新启动并上传信息到上位机端提醒，提高数据的可靠性。用于隐患检测的上位机系统通过RS422工业串口通信模块进行数据传输获取数据，将获取的数据进行分析对比，获取是否需要进行报警，若需要报警，则上位机发出警报声直到运维人员发现并处理。
参考文献：
[1]故障定位系统在配电网故障处理中的应用分析[J].胡锡培.机电信息.2015（09）.
[2]基于配网故障定位的一种算法改进[J].张莲，禹红良，余松林，李梦天，经廷伟，凌腾芳.电子世界.2019（23）.
[3]高压直流输电线路故障定位的相关研究[J].谭闯辉.自动化应用.2019（03）.
[4]关于高压直流输电线路的故障定位分析[J].陈锴贤.南方农机.2018（07）.
[5]配电系统中快速容错故障定位技术分析[J].李晓.中国新技术新产品.2016（24）.
（作者单位：广东电网有限责任公司湛江供电局）
关键词：配网;架空线路;实时监测
一、项目内容
项目目的：实现实时实地检测，远程监控配网中低压架空线路周围是否存在有障碍物如树障等，从而避免因此而引发的电力故障隐患。
项目宗旨：提供配网中低压架空线路准确的监测信息以提高工作效率。
研究内容：本设备分为下位机障碍检测端和上位机监测控制端，下位机负责监测中低压架空线路上的树障信息，阈值范围内将报警信息上传最终由主机汇总信息，并发送到上位机进行信息记录、处理。太阳能供电节能环保，供电稳定环境適应性强，基本不需要人员维护降低成本距离检测采用一体化超声波测距模块，工业级标准设计，采用收发一体的防水带线探头，运用非接触试超声波探测技术设计而成。检测范围在20-800cm的距离，检测范围广，环境适应能力强;数据传输模块选用GPRS/GSM模块，信号覆盖广数据传输稳定，电池电量检测功能实时监测电池的电量保障系统运作的稳定性，上位机数据处理实现友好的人机交互。分机安装采用不锈钢圈抱箍结构，固定在输电线杆上的方式，可适应各种粗细的输电线杆，各种高度的安装位置。
二、应用前景
在配网线路的规划中，处于方便施工和便于维护的考虑，中低压架空线路都尽可能的沿着道路。由此便带来了线路下方的树木有可能触及到线路，导线与树枝接触处放电，电流沿树流入大地，严重时会烧伤导线，而且使树身带电，人接触树时会危及人身安全;树枝同时碰着两条导线，会造成线间或相间短路，同时刮风时尤其台风天气树木接触导线加速电力导线的磨损;电力线路对其接触的树木放电，使电力线路损耗增加。基于这些问题供电企业每年都会投入大量的资金和人员对电力线路进行巡检清障，对可能造成事故的树障隐患进行砍伐修剪，但是在寻找安全隐患时目前就是靠维护人员的巡逻和群众的反馈，不仅效率低、投入大而且有可能存在漏检的情况，经常发行线路故障停电。
为了解决这个实际性的问题我们提出了配网架空线路隐患实时监测系统，主要亮点是供电采用太阳能供电的隐患障碍检测系统，信息无线传输到PC端实现实时实地检测，远程监控，电子模块可以保证数据传输的稳定性。无论是台风等恶劣天气，还是线路电杆出线倾斜倒杆我们都可以通过系统第一时间收到反馈，进而进行消缺。架空线路嵌入式隐患实时监测系统不仅节省了维护运营成本，还保障数据检测全面性。
三、项目采用的技术原理
利用嵌入式环境语言开发制作成套系统，设计出适合大规模安装应用在中低压架空线路的隐患监测系统。架空线路嵌入式隐患实时监测系统组成：隐患检测的下位机系统，远程监控的上位机系统。用于隐患检测的下位机系统下位机由太阳能供电、CPU数据处理传感器距离检测、GPRS/GSM信息传输模块组成;采用太阳能供电节能环保，供电稳定环境适应性强，基本不需要人员维护降低成本;距离检测AJSR04M一体化超声波测距模块，工业级标准设计，采用收发一体的防水带线探头，运用非接触试超声波探测技术设计而成。检测范围在20-800cm的距离，检测范围广，环境适应能力强;数据传输模块选用GPRS/GSM模块，信号覆盖广数据传输稳定，主控选用STM32F103RET6主控芯片程序方面，采集超声波传感器的数据并处理，根据设置的阈值信息判断是否上传报警信息，检测电池电量，如果电压过低时报警，并停止外设工作直到有充足电量后在重新启动并上传信息到上位机端提醒，提高数据的可靠性。用于隐患检测的上位机系统通过RS422工业串口通信模块进行数据传输获取数据，将获取的数据进行分析对比，获取是否需要进行报警，若需要报警，则上位机发出警报声和屏幕闪烁直到运维人员发现并处理为止，若无报警，记录数据到Excel表保存。上位机系统可以根据实际需求，远程设定距离检测阈值，确认自动获取数据信息的间隔时间，确认每个检测点的状态信息，获得每个检测点的系统运行情况并显示在界面上，方便运维人员进行记录。
四、技术关键点及创新点
设计满足架空线路嵌入式隐患实时监测系统的关键核心技术特点：该项目使用嵌入式开发环境制作系统，供电系统选用太阳能可充电电池，不仅绿色环保而且减少了设备维护的人员成本;数据传输采用GPRSGSM无线传输组网，信号覆盖面积广，数据传输可靠稳定;电脑上位机端可远程监控中低压架空线路是否存在安全隐患以达到提高运维人员工作效率的目的。
在下位机安装时在电线杆上安装三个超声波测距模块实现全方位检测隐患障碍到电杆的距离，一旦检测距离小于预先设置的阈值，下位机将会产生报警信息通过数据传输模块传输到上位机显示和处理，实现产品的功能;数据传输模块选用GPRSGSM模块，信号覆盖广数据传输稳定，主控选用STM32F103RET6主控芯片程序方面，采集超声波传感器的数据并处理，根据设置的阈值信息判断是否上传报警信息，检测电池电量，如果电压过低时报警，并停止外设工作直到有充足电量后在重新启动并上传信息到上位机端提醒，提高数据的可靠性。用于隐患检测的上位机系统通过RS422工业串口通信模块进行数据传输获取数据，将获取的数据进行分析对比，获取是否需要进行报警，若需要报警，则上位机发出警报声直到运维人员发现并处理。
参考文献：
[1]故障定位系统在配电网故障处理中的应用分析[J].胡锡培.机电信息.2015（09）.
[2]基于配网故障定位的一种算法改进[J].张莲，禹红良，余松林，李梦天，经廷伟，凌腾芳.电子世界.2019（23）.
[3]高压直流输电线路故障定位的相关研究[J].谭闯辉.自动化应用.2019（03）.
[4]关于高压直流输电线路的故障定位分析[J].陈锴贤.南方农机.2018（07）.
[5]配电系统中快速容错故障定位技术分析[J].李晓.中国新技术新产品.2016（24）.
（作者单位：广东电网有限责任公司湛江供电局）