新技術在Riyear-PowerNet智能配電監控系統中的應用

沈閏龍 潘振克 陳平 周鶴平

（常熟開關制造有限公司，江蘇 常熟 215500）

1 引言

隨著科學技術水平的提高，尤其是近年來計算機網絡、通信技術的突飛猛進，實現中低壓配電網的自動化已成為電力系統發展的趨勢。智能化配電系統與傳統的配電系統相比具有穩定性好、可靠性高、利于集中控制、能實現無人值守、組網后能降低大量費用等優點。

目前，國外多家著名電器制造商都推出了智能變配電系統綜合性解決方案。例如施耐德的“透明工廠”、ABB公司的 ESD3000系列等。這些方案的推出也使國內廠商看到了配電自動化的發展方向。作為在國內低壓配電領域處于領先地位的常熟開關制造有限公司推出的 Riyear-PowerNet智能配電監控系統也在國內得到了廣泛應用，并在多個行業有了應用案例。

Riyear-PowerNet系統是一套完整的軟、硬件產品體系，包括一系列具備自動化功能的工業級配電元件以及完整的上位機軟件、網絡布線方案，支持各種通信總線的連接，包括Modbus、ModubsTCP、Profibus、DeviceNet等。通過高效率的數據采集，用戶可以實時掌控整個配電系統。

在以現場總線為基礎的Riyear-PowerNet上，我們不斷跟蹤用戶需求，擴展 Riyear-PowerNet系統的功能。近年來，相繼開發出了視頻監控、短信息報警、CDMA/GPRS無線監控等功能。

2 視頻監控

視頻監控功能將用于安防領域的技術引入配電監控領域，是對“遙測、遙信、遙控、遙調”四遙功能的一個非常有用的補充，也可以稱為“遙視”。用戶能有效地對人員入侵、火災、水浸、自然災害、站內設備安全等問題進行遠程視頻監控。

圖1 高速球

為了能進行控制，攝像頭可以選用內置云臺解碼器的高速球。Riyear-PowerNet支持模擬球和網絡球接入。對于模擬球可以通過在在PC上安裝視頻采集卡作為接口；而對于網絡球可以直接通過網線連接到監控電腦上。Riyear-PoweNet系統中內置多種云臺控制協議驅動程序，可以對高速球進行左右、上下、變焦等多種控制，并可以定義多個預置點。通過預置點的設定，當系統中任一臺斷路器發生故障時，系統能自動控制攝像頭對準該斷路器，以方便用戶觀測。

3 GSM短信息報警

圖2 GSM短信息報警功能結構圖

當現場電器元件發生各種類型的報警/故障后，如何將報警/故障快速通知到用戶呢？Riyear-PowerNet系統提供了 GSM 短信息報警功能，它充分利用了GSM網絡的SMS短信息服務功能，當現場電器元件發生報警/故障時，系統能快速以短信息的形式將報警/故障發生的時間、位置、類型、動作電流等內容發送到指定人員的手機，以提醒相關人員迅速進行處理。

我公司除使用該系統可以發送故障信息外，還開發了短消息報警模塊（FDM3），無需上位機控制，通過計算機設置相關參數后可直接與現場設備相連，現場設備發生預先設置的事件時，通過GSM網絡發送信息到（多部）手機。

4 CDMA/GPRS無線監控

在無線配電監控系統的通信中，采用數傳電臺、GSM短消息方式。數傳電臺的優勢是除了每年的頻點費以外，平時運行無需額外費用；缺點是受地形、氣候的影響較大，造成系統的可靠性、實時性較差，無法主動上報。GSM 短消息方式可以實現主動上報；缺點是按條收費，運行費用高，而且在節假日短消息中心服務器繁忙時延時相當長。

針對以上情況，一種基于CDMA/GPRS網絡的無線配電監控系統出現了，它基于中國電信CDMA/中國移動GPRS網絡，可以遠距離實現無線數據傳輸。同時，對比 GSM 短消息方式，它可以采用每月包流量的方式，運行費用低，實時性更高。

CDMA/GPRS網絡的無線配電監控系統的核心部件是 CDMA/GPRS DTU，它的全稱是 CDMA/GPRS數據傳輸單元，在國內目前實際上對 CDMA/GPRS DTU具有更加明確的約定：CDMA/GPRS DTU是專門用于將串口數據通過 CDMA/GPRS網絡進行傳送的CDMA/GPRS無線設備。

圖3為基于CDMA/GPRS網絡的配電監控系統基本結構圖。如圖，Riyear-PowerNet數據監控中心中心可采用ADSL、LAN等INTELNET公網連接，采用公網固定IP或者公網動態IP+DNS解析服務。CDMA/GPRS數據終端 DTU設備一般都帶有RS-232或者RS-485接口，可以與現場可通信電器元件（例如，智能斷路器、網絡電力儀表、微機綜合保護器等）進行連接。通過對DTU進行正確的設置，DTU在上電后，它會根據預先設定在其內部的IP地址或者是域名來主動訪問數據中心，與數據中心建立TCP/IP連接。數據中心發送的指令會根據它所維護的IP地址和ID號發送到指定的DTU，再由DTU通過RS-232或者RS-485的方式送到智能電器元件；同樣，由電器元件返回的應答數據經過DTU后送到數據中心，這樣就完成了一個數據的應答-響應流程。

圖3 基于CDMA網絡的無線配電監控系統基本結構

DTU對于傳輸的數據是透明的，并非只陣對連接的可通信電器元件所采用的特定的一種通信協議。每個DTU下面都可以連接1個或者多個帶有串行通信接口的電器元件，采用多個DTU設備就可以組建一個比較大的無線配電監控系統。

5 結論

上面介紹了幾種新技術在 Riyear-PowerNet系統中的應用，新技術的應用有助于進一步提高變配電自動化水平，有利于提高輸配電質量，以及實現無人值守。同時，我們也看到自己同世界知名變配電自動化廠商之間的差距，希望能不斷結合用戶的反饋意見，對Riyear-PowerNet系統進行不斷的改進完善，為中國變配電自動化水平的提高貢獻自己的微薄之力。