港口機械的電能采集研究

康仲飛

摘要：指出了電能已經成為港口企業運營中最主要的能源，電能取代柴油作為港口企業主要能源是國際發展的趨勢?；诖耍Y合電能信息采集相關問題進行了探究，從電能計量采集技術現狀出發，對提升電力系統中電能采集工作提出了對應的建議及改進的方向。

關鍵詞：電能采集；傳輸；研究

中圖分類號：TM734

文獻標識碼：A文章編號：16749944（2017）12021102

1引言

機械設備是港口運輸企業進行生產的基礎，為了保證企業的良好運行，機械設備應處于良好的技術狀態。如何提高港口機械設備的可靠性，在惡劣工況條件下節約維修保養費用，有效延長設備的使用壽命，是港口運輸企業設備管理者和港口設備維護技術人員需要面對的問題。

隨著國家對綠色低碳交通的大力推廣，港口機械設備逐漸由柴油驅動轉變為電力驅動。電能利用質量影響港口運輸企業的安全運行。因此，如何更快捷有效地采集電能數據就成為了現階段最關鍵的研究問題。

2電能采集應用現狀

2.1國外現狀

目前，國外電能采集技術發展迅速，哥倫比亞電能質量監測系統開始采用3G技術進行傳輸。并分析了基于3G和VPN技術的通信網絡的安全性，并在實際工程中測試了其傳輸速率和可靠性。加快了數據采集以及傳輸的速度[1]。

2.2國內現狀

國內主要采用GPRS終端或者GPRS終端與PC機相結合的方式傳輸數據，其特點主要有：節點使用專用的GPRS模塊，終端可移動，網絡的覆蓋范圍廣，接入時間短，傳輸速度快，通信范圍更寬，資源利用率更高，并且可接入互聯網。GPRS數據傳輸的高速性和使用成本的低廉性使其成為目前國內最主要的傳輸方式[2，3]。

3電能采集存在問題

電能信息采集是開展大數據的核心和基礎，系統的穩定運行直接涉及到港口運輸企業的正常運行，網絡環境復雜，系統的安全尤為重要，加強傳輸的準確性、安全性、高效率，是電能采集發展的趨勢。

近年來，港口電能監測發展突飛猛進，新的軟件管理系統不斷開發試運行。但由于技術手段以及實際需求不同，故存在著較大的差異。目前開發的系統僅監測統計電能的實時能耗量，不能完整體現設備的運行情況，不易發覺機械設備是否存在隱患。對電能質量的監測只能將專業儀器接入機械設備之中，在運行中對單臺機械進行實時的觀察。因此，建立電能采集網絡系統，可有效地直觀的對機械狀態進行監測、統計，并通過大數據的模式捕捉到問題的所在，提高維護保養的效率。

4電能采集改進方向

4G通信技術在我國已經廣泛的應用，信號覆蓋率也達到了一個新的高度。4G通信技術在原有3G通信技術的基礎上，無需鋪設線路，成本更加低廉。此外，其傳輸速率可達100 Mbit/s。完全可滿足電能質量監測中數據或圖形傳輸的需求。

4G通信技術具有良好的安全性，可以保證傳輸電能質量數據的安全性、可靠性。4G技術采用mimoofdm作為關鍵技術，可降低頻率選擇性衰落對帶寬的影響。4G技術擁有強大的密鑰流，并有精準的加密算法可保證數據的安全傳輸。在所有的安全機制中，密鑰協商的機制與身份認證屬于非常重要的認證方法。從 3G通信系統開始時候，就已經在移動通信系統中使用了雙向鑒權的方式。該技術可以更有效的確保用戶的可靠性和真實性，防止惡意攻擊。

就目前形勢來看，電能信息采集在采集終端與傳輸媒介上還沒有做到統一，這種情況導致各企業沒有統一的標準。在機械設備上加裝電能數據采集裝置，通過高效的4G傳輸媒介即時的將數據圖形傳輸到終端系統進行統計分析，在大數據的情況下對系統功能以及數據規模進行不斷地拓展完善，最終對可能出現的故障情況進行預警。這種方法的實施由于區域的不同會導致數據情況的差異，需要在試運行中不斷地研究和克服[4，5]。

5結語

近年來，港口運輸企業通過“油改電”以及新購置機械設備等工作，使企業用電比例急劇增加。因此，機械設備的用電安全及正常運行就成為了企業實現效益最大化的主要標準。隨著網絡時代的來臨，要打造現代化港口運輸企業，港口電能數據信息化也必不可少。

通過提升電能信息采集效率，對機械設備運行情況及數據進行實時的掌控，實時有效地對電能數據進行統計分析，并通過圖表的形式直觀的發現運行中存在的問題。因此需要對港口的用能設備進行統計分類，根據用電設備各自的特點，配置數據采集和傳輸終端，并開發出一款合適的電能信息監控軟件，以更有效地統計電能數據，提高工作效率，這也是日后研究的重點。

參考文獻：

[1]

占勇，程浩忠. 電能質量監測分析系統的設計與開發[J].華東電力，2004（10）：10～14.

[2]許麗霞. 電能質量監測技術的發展[J]. 中國科技信息， 2012（24）：42～46.

[3]李婧，郭霞，淺談電力系統中的電能采集工作[J].電力科技，2016（18）：189.

[4]何楨爍 4G 移動通信系統中協作通信的安全缺陷探析[J].通信設計與應用，2015（6）.

[5]朱偉華，索大翔，譚微.4G技術應用于電能質量監測的分析研究[J].電測與儀表，2015（6）：44～48.