新技术在Riyear-PowerNet智能配电监控系统中的应用

沈闰龙 潘振克 陈平 周鹤平

（常熟开关制造有限公司，江苏 常熟 215500）

1 引言

随着科学技术水平的提高，尤其是近年来计算机网络、通信技术的突飞猛进，实现中低压配电网的自动化已成为电力系统发展的趋势。智能化配电系统与传统的配电系统相比具有稳定性好、可靠性高、利于集中控制、能实现无人值守、组网后能降低大量费用等优点。

目前，国外多家著名电器制造商都推出了智能变配电系统综合性解决方案。例如施耐德的“透明工厂”、ABB公司的 ESD3000系列等。这些方案的推出也使国内厂商看到了配电自动化的发展方向。作为在国内低压配电领域处于领先地位的常熟开关制造有限公司推出的 Riyear-PowerNet智能配电监控系统也在国内得到了广泛应用，并在多个行业有了应用案例。

Riyear-PowerNet系统是一套完整的软、硬件产品体系，包括一系列具备自动化功能的工业级配电元件以及完整的上位机软件、网络布线方案，支持各种通信总线的连接，包括Modbus、ModubsTCP、Profibus、DeviceNet等。通过高效率的数据采集，用户可以实时掌控整个配电系统。

在以现场总线为基础的Riyear-PowerNet上，我们不断跟踪用户需求，扩展 Riyear-PowerNet系统的功能。近年来，相继开发出了视频监控、短信息报警、CDMA/GPRS无线监控等功能。

2 视频监控

视频监控功能将用于安防领域的技术引入配电监控领域，是对“遥测、遥信、遥控、遥调”四遥功能的一个非常有用的补充，也可以称为“遥视”。用户能有效地对人员入侵、火灾、水浸、自然灾害、站内设备安全等问题进行远程视频监控。

图1 高速球

为了能进行控制，摄像头可以选用内置云台解码器的高速球。Riyear-PowerNet支持模拟球和网络球接入。对于模拟球可以通过在在PC上安装视频采集卡作为接口；而对于网络球可以直接通过网线连接到监控电脑上。Riyear-PoweNet系统中内置多种云台控制协议驱动程序，可以对高速球进行左右、上下、变焦等多种控制，并可以定义多个预置点。通过预置点的设定，当系统中任一台断路器发生故障时，系统能自动控制摄像头对准该断路器，以方便用户观测。

3 GSM短信息报警

图2 GSM短信息报警功能结构图

当现场电器元件发生各种类型的报警/故障后，如何将报警/故障快速通知到用户呢？Riyear-PowerNet系统提供了 GSM 短信息报警功能，它充分利用了GSM网络的SMS短信息服务功能，当现场电器元件发生报警/故障时，系统能快速以短信息的形式将报警/故障发生的时间、位置、类型、动作电流等内容发送到指定人员的手机，以提醒相关人员迅速进行处理。

我公司除使用该系统可以发送故障信息外，还开发了短消息报警模块（FDM3），无需上位机控制，通过计算机设置相关参数后可直接与现场设备相连，现场设备发生预先设置的事件时，通过GSM网络发送信息到（多部）手机。

4 CDMA/GPRS无线监控

在无线配电监控系统的通信中，采用数传电台、GSM短消息方式。数传电台的优势是除了每年的频点费以外，平时运行无需额外费用；缺点是受地形、气候的影响较大，造成系统的可靠性、实时性较差，无法主动上报。GSM 短消息方式可以实现主动上报；缺点是按条收费，运行费用高，而且在节假日短消息中心服务器繁忙时延时相当长。

针对以上情况，一种基于CDMA/GPRS网络的无线配电监控系统出现了，它基于中国电信CDMA/中国移动GPRS网络，可以远距离实现无线数据传输。同时，对比 GSM 短消息方式，它可以采用每月包流量的方式，运行费用低，实时性更高。

CDMA/GPRS网络的无线配电监控系统的核心部件是 CDMA/GPRS DTU，它的全称是 CDMA/GPRS数据传输单元，在国内目前实际上对 CDMA/GPRS DTU具有更加明确的约定：CDMA/GPRS DTU是专门用于将串口数据通过 CDMA/GPRS网络进行传送的CDMA/GPRS无线设备。

图3为基于CDMA/GPRS网络的配电监控系统基本结构图。如图，Riyear-PowerNet数据监控中心中心可采用ADSL、LAN等INTELNET公网连接，采用公网固定IP或者公网动态IP+DNS解析服务。CDMA/GPRS数据终端 DTU设备一般都带有RS-232或者RS-485接口，可以与现场可通信电器元件（例如，智能断路器、网络电力仪表、微机综合保护器等）进行连接。通过对DTU进行正确的设置，DTU在上电后，它会根据预先设定在其内部的IP地址或者是域名来主动访问数据中心，与数据中心建立TCP/IP连接。数据中心发送的指令会根据它所维护的IP地址和ID号发送到指定的DTU，再由DTU通过RS-232或者RS-485的方式送到智能电器元件；同样，由电器元件返回的应答数据经过DTU后送到数据中心，这样就完成了一个数据的应答-响应流程。

图3 基于CDMA网络的无线配电监控系统基本结构

DTU对于传输的数据是透明的，并非只阵对连接的可通信电器元件所采用的特定的一种通信协议。每个DTU下面都可以连接1个或者多个带有串行通信接口的电器元件，采用多个DTU设备就可以组建一个比较大的无线配电监控系统。

5 结论

上面介绍了几种新技术在 Riyear-PowerNet系统中的应用，新技术的应用有助于进一步提高变配电自动化水平，有利于提高输配电质量，以及实现无人值守。同时，我们也看到自己同世界知名变配电自动化厂商之间的差距，希望能不断结合用户的反馈意见，对Riyear-PowerNet系统进行不断的改进完善，为中国变配电自动化水平的提高贡献自己的微薄之力。