一、項目背景

隨著智能電網的快速發(fā)展以及人們對電力系統(tǒng)可靠性、穩(wěn)定性要求的不斷提高，民用電力遠程監(jiān)控成為保障電力供應質量、提升電力運維效率的關鍵手段。傳統(tǒng)的民用電力監(jiān)控方式主要依賴人工巡檢和現場操作，存在效率低下、實時性差、難以及時發(fā)現問題等弊端，已無法滿足現代民用電力系統(tǒng)復雜多變的需求。

在此背景下，某電力運營企業(yè)決定引入先進的遠程監(jiān)控技術，對分布廣泛的民用電力設備進行實時監(jiān)控與管理，以實現電力系統(tǒng)的智能化運維，提高供電可靠性和服務質量，降低運維成本。

二、解決方案

經過對多種遠程監(jiān)控方案的評估和篩選，該企業(yè)最終選擇了捷米特品牌PLC遠程控制網關作為核心設備，構建民用電力遠程監(jiān)控系統(tǒng)，其原因如下：

·強大的協議兼容性：數據采集器支持多種工業(yè)通信協議，如ModbusTCP/IP、ModbusRTU/ASCII、IEC101、IEC104等，能夠與不同品牌和型號的PLC以及其他電力設備進行無縫連接和數據交互，有效解決了民用電力系統(tǒng)中設備多樣、協議不統(tǒng)一的問題。

·穩(wěn)定的網絡連接：具備4G全網通功能，可適應不同地區(qū)的網絡環(huán)境，確保在偏遠或網絡條件復雜的地區(qū)也能穩(wěn)定地傳輸數據，實現對民用電力設備的實時遠程監(jiān)控。

·高效的數據處理能力：內嵌強大的邊緣計算芯片，可對采集到的電力數據進行本地預處理、分析和過濾，提取關鍵信息，減少數據傳輸量，降低云端服務器負擔，提高系統(tǒng)的響應速度和實時性。

·可靠的安全性能：采用多重安全機制，如VPN加密隧道、防火墻、身份認證等，保障電力數據在傳輸和存儲過程中的安全性和完整性，防止數據泄露和惡意攻擊，確保民用電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

三、系統(tǒng)架構與工作原理

·設備層：主要包括安裝在民用電力設施中的各種電力設備，如變壓器、配電柜、智能電表、無功補償裝置等，以及用于監(jiān)測電力參數的傳感器，如電壓互感器、電流互感器、功率因數表等。這些設備負責采集電力系統(tǒng)的實時運行數據，如電壓、電流、功率、電能質量等，并通過相應的通信接口與物聯網網關相連。

·網絡層：數據采集器作為核心通信設備，通過4G網絡與云端服務器建立連接。它負責將設備層采集到的數據進行打包、加密和傳輸，同時將云端服務器下發(fā)的指令進行解碼和轉發(fā)至相應的電力設備。

·平臺層：云端服務器接收到來自PLC遠程控制網關上傳的數據后，進行存儲、整理和分析，并通過專業(yè)的MQTT物聯網平臺實現數據的可視化展示、報警處理、數據分析和遠程控制等功能。運維人員可通過電腦、等終端設備隨時隨地登錄平臺，查看電力設備的運行狀態(tài)，進行遠程操作和管理。

四、實施過程

·需求調研與分析：在項目實施前，對民用電力系統(tǒng)的規(guī)模、設備分布、監(jiān)控需求等進行了詳細的調研和分析，明確了需要監(jiān)控的電力設備類型、數量以及關鍵電力參數，為后續(xù)的系統(tǒng)設計和設備選型提供了依據。

·系統(tǒng)設計與規(guī)劃：根據調研結果，制定了基于數據采集器的民用電力遠程監(jiān)控系統(tǒng)方案，包括系統(tǒng)架構設計、網絡拓撲規(guī)劃、數據采集點設置、通信協議選型等。同時，對系統(tǒng)的功能模塊進行了詳細設計，如設備管理、數據監(jiān)控、報警處理、遠程控制、數據分析與報表生成等，以滿足電力運營企業(yè)對民用電力系統(tǒng)遠程監(jiān)控和管理的需求。

·設備安裝與調試：按照系統(tǒng)設計方案，在民用電力設施現場安裝工業(yè)智能網關，并將其與各類電力設備和傳感器進行連接。在安裝過程中，確保網關的安裝位置符合電磁兼容性要求，避免信號干擾，并嚴格按照設備安裝規(guī)范進行操作。完成硬件安裝后，對網關進行上電調試，配置網絡參數、設備連接參數、協議轉換參數等，確保網關與電力設備以及云端服務器之間的通信正常。

·平臺對接與功能開發(fā)：將4G物聯網模塊采集到的數據通過MQTT協議上傳至云端服務器，并與電力監(jiān)控軟件平臺進行對接。在平臺開發(fā)過程中，實現了數據的實時顯示、歷史數據查詢、報警處理、遠程控制等功能模塊，并根據電力運營企業(yè)的實際需求，對平臺界面進行了個性化定制，使其更加直觀、易用，方便運維人員進行操作和管理。

·系統(tǒng)測試與優(yōu)化：在系統(tǒng)實施完成后，進行了全面的測試，包括功能測試、性能測試、穩(wěn)定性測試等。通過模擬各種實際運行場景，對系統(tǒng)的數據采集準確性、傳輸可靠性、響應速度、并發(fā)處理能力等進行了驗證和評估。針對測試過程中發(fā)現的問題，及時進行了系統(tǒng)優(yōu)化和調整，如優(yōu)化網關的通信參數、調整平臺的數據處理算法等，確保系統(tǒng)能夠穩(wěn)定、高效地運行，滿足民用電力遠程監(jiān)控的要求。

五、應用效果

·提高電力監(jiān)控效率：通過PLC遠程控制網關實現了對民用電力設備的實時遠程監(jiān)控，運維人員無需再頻繁前往現場進行巡檢和數據采集，大大減少了人工巡檢的工作量和時間成本，提高了電力監(jiān)控的效率和及時性。他們可以在監(jiān)控中心或通過移動終端隨時隨地查看電力設備的運行狀態(tài)，及時發(fā)現異常情況并采取措施進行處理，確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

·提升電力系統(tǒng)可靠性：借助網關的邊緣計算功能，對采集到的電力數據進行實時分析和處理，能夠快速檢測到電力系統(tǒng)的潛在故障和異常，及時發(fā)出報警信息，提醒運維人員進行處理。這種及時的故障預警和處理機制，有效避免了故障的擴大化，減少了停電事故的發(fā)生概率，提高了民用電力系統(tǒng)的可靠性和供電質量。

·優(yōu)化電力運維管理：基于MQTT物聯網平臺的電力監(jiān)控系統(tǒng)，實現了對電力設備運行數據的集中管理和分析，為電力運維管理提供了有力的數據支持。通過對歷史數據的挖掘和分析，可以了解電力設備的運行規(guī)律和老化趨勢，制定更加科學合理的運維計劃和設備更換策略，優(yōu)化電力運維管理流程，降低運維成本。

·增強電力服務品質：通過遠程監(jiān)控系統(tǒng)的實施，電力運營企業(yè)能夠更及時地響應客戶需求，快速解決電力使用過程中遇到的問題，為用戶提供更加優(yōu)質、高效的電力服務，提升客戶滿意度。

·（具體內容配置過程及其他相關咨詢可聯系楊工。）

審核編輯 黃宇